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矿物学:橄榄石的种类及性质-宝石级镁橄榄石为主要种类

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:表10-1橄榄石的种属铁橄榄石、镁铁橄榄石、铁镁铁橄榄石较为少见。镁橄榄石是宝石级橄榄石的主要种属。形态 通常为不规则等轴粒状,火山岩及煌斑岩中的贵橄榄石斑晶较自形。糙面比镁橄榄石更显著。其他光学性质与镁橄榄石大致相同。变化 侵入岩中的贵橄榄石易变为蛇纹石、透绿泥石、绿泥石、透闪石、滑石等。幔源二辉橄榄岩中的橄榄石,按成分相当于Fo分子为10%左右的镁橄榄石、贵橄榄石,是宝石级橄榄石的主要来源。

矿物学:橄榄石的种类及性质-宝石级镁橄榄石为主要种类

橄榄石(Olivine,Оливин)的英文名称源于拉丁词Oliva(橄榄),因为该矿物常呈橄榄绿色。中文名称为Olivine的意译词。橄榄石的另一个英文名称为Peridot(Перидот),源自法语词,而法语词又源自阿拉伯词,原词意为“宝石”。橄榄石的俄语名称常用Перидот。橄榄石的宝石名称也叫橄榄石,与玛瑙并列为八月生辰石。

橄榄石属岛状硅酸盐,其晶体化学式为R2[SiO4],R=Mg、Fe2+、Mn、Ca、Zn。按化学式中的阳离子种类,橄榄石族可分为三个类质同象系列:

·镁橄榄石Mg2[SiO4-铁橄榄石Fe2[SiO4]系列;

·锰橄榄石Mn2[SiO4-铁橄榄石Fe2[SiO4]系列;

·钙镁橄榄石CaMg[SiO4-钙铁橄榄石CaFe[SiO4]系列。

在自然界分布最广的是第一个系列。按其中的镁橄榄石(Fo)分子和铁橄榄石(Fa)分子含量,该系列可划分为六个种属(表10-1)。

表10-1 橄榄石的种属

铁橄榄石、镁铁橄榄石、铁镁铁橄榄石较为少见。常见者为镁橄榄石、贵橄榄石和透铁橄榄石,它们共同的鉴定特征如下:

(1)属斜方晶系,晶体常呈等轴粒状,仅作为火山岩斑晶时才具有较好的晶形,呈短柱状,纵切面呈近菱形的长六边形(图版Ⅶ-5)。解理不发育或仅见{010}一组不完全解理(图版Ⅱ-3),常见不规则裂纹。

(2)薄片中无色,含Fe高时略呈淡黄色。折射率随着含Fe量增高而增大,正高—正极高突起,边缘粗黑,糙面显著。

(3)最大双折射率随含Fe量增多而增大,为0.035~0.046。最高干涉色为Ⅱ级橙—Ⅲ级蓝绿。平行消光。一般不见双晶。幔源包体中的橄榄石具扭折带结构(图版Ⅶ-6)。

(4)OAP∥(001),光轴角较大,为75°~90°。镁橄榄石光性符号为正,透铁橄榄石光性符号为负,贵橄榄石光性符号有正有负。

(5)产于超镁铁岩和镁铁岩中,一般不与石英共生。镁橄榄石、贵橄榄石常蚀变为蛇纹石、透绿泥石、绿泥石。透铁橄榄石常蚀变为伊丁石、皂石、包林皂石。

镁橄榄石-铁橄榄石系列的光性与成分的关系见图10-1。

图10-1 镁橄榄石-铁橄榄石系列的光性与成分的关系

(特吕格,1971)

镁橄榄石 Forsterite Форстерит

镁橄榄石英文名称源以矿物学家J.Forster的名字命名,中文译名是据其化学成分而来。镁橄榄石是宝石级橄榄石的主要种属。

成分 晶体化学式为Mg2.0~1.8Fe0.0~0.2[SiO4],可含少量Na、K、Al等杂质。

形态 通常呈他形等轴粒状,自形晶少见。具{010}不完全解理。

光性 手标本上多呈柠檬黄、淡黄绿等色;薄片中无色。常见不规则裂纹。边缘粗黑,糙面显著。正高突起。Np=1.635~1.640,Nm=1.651~1.660,Ng=1.670~1.680,Ng-Np=0.035~0.040。最高干涉色Ⅱ级橙—Ⅲ级蓝。呈平行消光,延性可正可负。一般不见双晶,有时可见扭折带结构,二轴(+),2V=82°~90°。光性方位见图10-2。

变化 常变为蛇纹石。

产状 产于纯橄榄岩、二辉橄榄岩、镁质大理岩陨石中,与富镁矿物共生。

图10-2 镁橄榄石光性方位[1]

鉴定 橄榄石与共生的斜方辉石有些相似,其区别是:橄榄石突起较高,不见解理或只见一组不完全解理,其干涉色比斜方辉石的高得多,OAP⊥解理纹,而斜方辉石突起较低,具两组完全解理,干涉色不高于Ⅰ级,OAP∥解理纹。橄榄石与单斜辉石的区别:除解理和OAP方向不同外,橄榄石为平行消光,2V较大,而单斜辉石多为斜消光,2V中等。变质岩中的镁橄榄石与粒硅镁石也有些相似,其区别是粒硅镁石具多色性,OAP∥解理纹。区别镁橄榄石与其他橄榄石,要根据产状以及精确的折射率和2V值。

贵橄榄石 Chrysolite Хризолит

贵橄榄石英文名称源自希腊词Chrysolite(黄色的石头),其端元组成接近镁橄榄石者也是宝石级橄榄石的主要种属,其中文译名则反映了它常作为贵重宝石之意。

成分 晶体化学式为Mg1.8~1.4Fe0.2~0.6[SiO4],含少量其他元素。

形态 通常为不规则等轴粒状,火山岩及煌斑岩中的贵橄榄石斑晶较自形。具{010}不完全解理

光性 手标本上多为橄榄绿色;薄片中无色透明。正高突起。糙面比镁橄榄石更显著。Np=1.657~1.694,Nm=1.674~1.715,Ng=1.692~1.732,Ng-Np=0.037~0.041。最高干涉色比镁橄榄石稍高,为Ⅱ级紫红—Ⅱ级蓝绿。光性符号有正有负。其他光学性质与镁橄榄石大致相同。

变化 侵入岩中的贵橄榄石易变为蛇纹石、透绿泥石、绿泥石、透闪石、滑石等。火山岩中者易变为伊丁石。

产状 贵橄榄石是最常见的橄榄石,是橄榄岩类、金伯利岩类的主要组分,也是辉长岩玄武岩的重要组分。在火山岩中,贵橄榄石既可以以斑晶产出,也可呈基质出现。幔源二辉橄榄岩中的橄榄石,按成分相当于Fo分子为10%左右的镁橄榄石、贵橄榄石,是宝石级橄榄石的主要来源。

鉴定 与斜方辉石、透辉石的区别如前所述。贵橄榄石与普通辉石往往共生在一起,其区别是:前者无色,后者往往带点淡绿、淡褐色调;前者只见一组不完全解理,尤其是橄榄石微晶,基本上不见解理,而后者具二组完全解理;前者为平行消光,后者为斜消光;前者干涉色较高,后者干涉色较低;前者OAP⊥解理纹,光轴角大,而后者OAP∥解理纹,光轴角中等。

透铁橄榄石 Hyalosiderite Гиалосидерит

透铁橄榄石英文由透明的(hyalo-)和菱铁矿(Siderite)两词组成,中文译名按外文词意译成。

成分 晶体化学式为Mg1.4~1.0Fe0.6~1.0[SiO4],含少量其他元素。

形态 火山岩中的斑晶较自形,基质中者多为不规则粒状。具{010}不完全解理。

光性 手标本上黄绿、淡黄褐色;薄片中无色,含铁较多者带极淡黄褐色调,不显多色性。边缘、裂纹粗黑,糙面显著,正高突起。Np=1.694~1.730,Nm=1.714~1.746,Ng=1.734~1.776,Ng-Np=0.040~0.046。最高干涉色Ⅲ级蓝绿—Ⅲ级橙。平行消光。二轴(-)。2V=75°~85°。不见双晶。

变化 易变为铁的氧化物、伊丁石、绿泥石、绿鳞石等。(www.xing528.com)

产状 在石英拉斑玄武岩中以斑晶产出,在橄榄拉斑玄武岩中呈基质出现。

鉴定 透铁橄榄石常与普通辉石共生,二者的区别与贵橄榄石同普通辉石的区别类似。透铁橄榄石与贵橄榄石的区别:前者可带极淡的黄褐色调,突起,最高干涉色较高,2V较小,风化时易形成铁的氧化物、伊丁石,产于石英拉斑玄武岩的斑晶中;后者无色,突起干涉色较低,2V较大,风化时只有较富铁者才形成铁的氧化物、伊丁石,产于较基性、碱性的玄武岩中及橄榄拉斑玄武岩的斑晶中。

铁橄榄石 Fayalite Фаялит

铁橄榄石的英文名称以亚速尔群岛中的法亚尔(Fayal)岛的岛名命名,因为在那里的火山岩中发现了该矿物。中文译名则反映了它的化学成分。

成分 晶体化学式为Mg0.2~0.0Fe1.8~2.0[SiO4],含少量Mn、Fe3+、Zn。

形态 晶体呈短柱状或呈平行(100)的厚板状,颗粒细小。可见{010}不完全解理。

光性 手标本上呈绿黄、琥珀黄色,氧化后呈褐黄—黑色;薄片中呈淡色色调。多色性:Ng=浅黄,Nm=橙黄,Np=浅黄。吸收性为Nm>Np>Ng。具正极高突起。Np=1.805~1.835,Nm=1.838~1.877,Ng=1.847~1.886,Ng-Np=0.042~0.051。最高干涉色为Ⅲ级绿—Ⅲ级橙红。呈平行消光。延性可正可负。二轴(-),2V=47°~54°。光性方位见图10-3。

变化 可变成赤铁矿、褐铁矿、伊丁石、铁闪石及蛇纹石、绿泥石等。

图10-3 铁橄榄石光性方位

产状 铁橄榄石较少见,可作为斑晶产于英安岩、流纹岩及粗面岩中,有时在英安岩、流纹岩的气孔中和伟晶岩的晶洞中也有产出,还见于硅质岩、铁矿床及炉渣中。可与石英共生。我国鞍山群角闪斜长片麻岩及混合岩中发现有莱河矿(Laihunite,Лайхунит),按化学成分和结晶特点属高铁铁橄榄石;成分为Fe2+Fe3+[SiO42,黑色,半金属光泽,{100}解理中等,{010}解理不完全,接近不透明,折射率达2.03。

鉴定 以其在薄片中一般不见解理、干涉色较高、平行消光区别于辉石;以其多色性、突起较高、干涉色较高、光性符号为负、光轴角中等及特殊的产状区别于其他橄榄石。铁橄榄石与绿帘石有些相似,其区别是:绿帘石具明显的黄绿多色性,解理完全,斜消光,2V较大,产状也与铁橄榄石不同。

钙镁橄榄石 Monticellite Монтицеллит

钙镁橄榄石的英文名称源自意大利矿物学家T.Monticelli的名字。中文名称据其化学成分。

成分 CaMg[SiO4

形态 属斜方晶系。晶体可呈短柱状、厚板状,通常呈不规则粒状。具{010}不完全解理。

光性 薄片中无色。正中—正高突起。Np=1.641~1.651,Nm=1.646~1.662,Ng=1.655~1.669,Ng-Np=0.014~0.018。最高干涉色为Ⅰ级橙红。呈平行消光。延性可正可负。可见六角星状三连晶(图10-4)。(-)2V=70°~82°。光性方位见图10-5。

图10-4 钙镁橄榄石的三连晶

图10-5 钙镁橄榄石光性方位

变化 可变为蛇纹石、辉石、符山石。

产状 产于橄榄大理岩中,为透辉石、镁橄榄石的进变质产物;产于橄榄辉长岩与灰岩的接触变质带中,与钙铝黄长石尖晶石、镁蔷薇辉石、方解石等共生;产于白云岩同花岗岩接触变质的矽卡岩中;少见于方解黑云橄榄黄长岩及霞石玄武岩。

鉴定 与镁橄榄石区别:突起和干涉色较低,是干涉色最低的橄榄石;光性符号为负;2V较小;具有特殊的双晶。

图10-6 锰橄榄石光性方位

锰橄榄石 Tephroite Тефроит

锰橄榄石英文名称源于希腊词Tephros(浅灰色)。中文名称据其化学成分。

成分 Mn2[SiO4],含少量Fe。

形态 斜方晶系。自形晶为短柱状,少见;多为不规则粒状。常见{010}一组不完全解理。

光性 手标本上灰色、橄榄绿、蓝绿色。薄片中多色性不显或微弱:Np=褐红,Nm=淡红,Ng=淡绿、淡蓝。正极高突起。Np=1.770~1.788,Nm=1.807~1.810,Ng=1.817~1.825,Ng-Np=0.040~0.045。最高干涉色为Ⅲ级蓝—Ⅲ级橙。平行消光。偶见以{011}为结合面的双晶。二轴(-),2V=60°~70°。光性方位见图10-6。

产状 是稀少的矿物。产于接触变质的锰矿床和富锰的变质岩中,与蔷薇辉石共生。

鉴定 与镁质橄榄石区别:具微弱多色性,突起、最高干涉色较高,2V较小,产状特殊,与富锰矿物共生。

铁锰橄榄石 Knebelite Кнебелит

铁锰橄榄石以首次发现该矿物的Knebel的名字命名。中文译名据其化学成分。

成分 (Mn,Fe)2[SiO4

形态 斜方晶系。自形晶为短柱状,少见;多为不规则粒状。常见{010}一组不完全解理。

光性 手标本上褐黑、灰黑色。薄片中无色—微弱淡黄多色性。正极高突起。Np=1.775~1.815,Nm=1.810~1.813,Ng=1.826~1.867,Ng-Np=0.046~0.051。最高干涉色Ⅲ级橙—Ⅲ级紫红。平行消光。一般不见双晶。二轴(-),2V=44°~61°。光性方位与锰橄榄石类似。

产状 少见的矿物。产于锰矿床、富锰的矽卡岩、富锰的高级区域变质岩中,与蔷薇辉石、镁铁闪石共生。

鉴定 与镁质橄榄石区别:具微弱多色性,突起、干涉色较高,2V较小,产于锰矿床、富锰岩石中与锰矿物共生。与锰橄榄石区别:突起、最高干涉色更高,2V更小。

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