重矿物鉴定

重矿物的鉴定工作是在双筒实体显微镜或偏光显微镜下进行的，双筒实体显微镜下观察具有立体感，研究矿物的形状、颜色、解理、断口、硬度和表面特征可以收到较好的效果。偏光显微镜下观察可测得矿物一系列光学常数，能够比较准确地鉴定出矿物种属。

1.重矿物薄片的制备

1）将载玻璃片洗净，擦干，一面涂上一层薄薄的树胶，待胶干后放入干燥器内，以备鉴定时使用。

2）将分离出的重矿物搅匀，用四分法取出一定数量的样品撒在涂有树胶的载玻璃片上，轻轻振动使之均匀散开，然后哈一口气，使矿物粘在树胶上，盖上盖玻璃片即成。

2.利用油浸法鉴定重矿物

将具有一定折光率的浸油滴于重矿物载玻璃片和盖玻璃片之间，然后在偏光显微镜下根据贝克线的移动，比较矿物与浸油的折光率。这种方法称为油浸法。若矿物折光率大于浸油，提升镜筒时，贝克线向矿物方向移动，而下降镜筒时，向浸油方向移动。为方便起见，最好用提升镜筒观察贝克线的移动，此时，贝克线向折光率大的方向移动。

欲清楚看到贝克线，须采用下列措施：

1）用平面反光镜，不加聚光镜；

2）缓慢提升镜筒（一般用微动螺旋）；

3）矿物的边缘（即二介质的交界处）应置于视域中心；

4）适当缩小光圈。

如果矿物与浸油折光率相近或相等，矿物轮廓消失，贝克线不见。

测定非均质体矿物的折光率需要两个定向切面：垂直于光轴面的切面，干涉色最低，其上任意方向均为Nm；平行光轴面的切面，具有最高干涉色，其上包含Ng与Np，折光率应在消光位置上来测定。

欲精确测定矿物的折光率，需配制一系列折光率大小不等的浸油。如果矿物的折光率比浸油高，则要换较高折光率的浸油，如果矿物折光率比浸油低，则需要换折光率低的浸油。这样根据两个介质折光率的高低来不断更换浸油，即可找到与矿物折光率相当的浸油。但是由于浸油的折光率往往随温度的变化而改变，所以要精确测定矿物的折光率，尚需其他复杂的设备，查阅有关矿物油浸鉴定方法的参考书。

3.重矿物鉴定的步骤

1）在载玻璃与盖玻璃之间滴上一滴折光率为1.631左右的浸油。

2）按下列程序在偏光显微镜下确定矿物的光性特征：①确定矿物的透明度；②在透明矿物中分出均质矿物与非均质矿物；③确定均质矿物的折光率和颜色，然后再依据矿物的其他光性特征定出矿物的确切名称；④确定非均质矿物的颜色、多色性、折光率、轴性、光性正负、延长符号等，然后根据其他光性特征定出矿物确切名称。

3）统计矿物颗粒，计算各矿物的百分含量。在显微镜下根据矿物的光学性质和标型特征，分别数出各种矿物的颗粒数，一般要求总数在200颗即可，统计时要一个视域一个视域地进行，一个视域数完后，移动薄片，再数第二个视域，不得重复。矿物百分含量（X）的计算可按下式进行：

晶体光学与沉积岩岩石学实验教程

4.重矿物鉴定注意事项

（1）已知重矿物的观察及描述

在偏光显微镜下为了能正确地鉴定重矿物的种类，获得划分对比地层及恢复古地理方面的资料，在观察和描述时必须注意以下特点：

1）形状：颗粒的形状一方面反映了矿物的结晶习性和物理性质，另一方面也反映了它在破坏搬运沉积过程中所遭受的变化。重矿物往往是一些晶形良好并具特征的副矿物和变质矿物，如果它硬度高而又无解理的话，虽然经过搬运，良好晶形仍可保存下来，例如锆石为很好的长柱状；硬度较小者则晶形消失而只保持原有轮廓，例如角闪石的长柱状；如解理发育者，则可形成不规则尖棱状，例如蓝晶石、重晶石等；如硬度很小则常磨蚀成浑圆状，例如独居石。

2）颜色及多色性：由于自然的重砂粒的厚度一般都比标准岩石薄片厚（即＞0.03 mm），因此矿物的颜色和多色性要比在标准薄片中更为显著。这样可以借助于精细的颜色辨别，而把一些相似的矿物区分开，如透辉石与普通辉石、普通角闪石与阳起石等。颜色区分为无色和有色两类。前者，如重晶石、磷灰石等；后者还可再分为两类，即：无多色性者（如独居石、榍石等）和有多色性者（如电气石、紫苏辉石等）。另外，不仅要注意其多色性强弱，还要注意其颜色的变化，这对鉴定重矿物具有极重要的意义。

3）突起：当重矿物用树胶粘结时，其折光率可以通过突起的高低来示之。不过由于重矿物颗粒厚度较大，突起总的说来都比在岩石薄片时明显一些。因此突起的估计就不能详细划分，只能大致分成三类：

极高突起（n＞1.78）如锆石、独居石、榍石等。

高突起（n=1.78～1.70）如辉石、十字石、蓝晶石等。

中突起（n=1.70～1.60）如红柱石、角闪石、磷灰石等。

在用油浸法时（n因浸油不同而变），突起可根据黑边之宽窄和浸油的折光率估计之。

4）解理：有些重矿物解理为其特征，可据此鉴定之，如蓝晶石。不过有些颗粒的解理往往不如在薄片中表现得清楚，时常要通过颗粒沿解理破开处的形状推断之，如辉石。

5）断口：有些矿物有时具有特征的断口，如石榴子石具贝壳状断口，重晶石具参差状断口等。

6）包裹体：很多重矿物都含有包裹体，通过包裹体的研究可借以鉴定矿物，并且对详细地划分和对比地层也有帮助，因同种矿物在不同层位中可含有不同的包裹体。

7）表面性质：有些重矿物具有特征的表面性质。表面性质可反映重矿物的化学特征，有些重矿物抵抗风化能力弱，则表面污染不干净，例如重晶石、橄榄石。表面性质有时可说明搬运介质特征，如具毛玻璃状的表面性质的颗粒则为风搬运的。

8）干涉色：在使用偏光显微镜鉴定时，干涉色还是一个重要的特征。不过由于重矿物颗粒比一般岩石薄片厚，故干涉色也升高了。同时，干涉色确定为第几级作用也就不大，故一般分为：

非晶质 无干涉色，如石榴子石。

低干涉色 Ⅰ级干涉色，如磷灰石。

中干涉色 Ⅱ～Ⅲ级干涉色，如蓝晶石、辉石、角闪石、电气石等。

高干涉色 高级白干涉色，如锆石、独居石、榍石等，有时橄榄石、绿帘石也可达高级白。

9）消光类型：平行消光，如电气石、锆石、紫苏辉石等；斜消光，如蓝晶石、辉石、普通角闪石等，还得注意消光角大小。

10）延性：对长柱状矿物来说很重要。

11）轴性和光性：如为二轴晶矿物应注意2V大小。

上述描述项目是指在偏光显微镜下观察，而在实体镜下主要是观察和描述重矿物的形状、颜色、解理、断口、包裹体、表面性质、硬度等。

对每种重矿物的所有光学特征不必一视同仁，应首先抓住主要的有决定意义的特征。往往根据这些特征就可把矿物鉴定出来，例如电气石的多色性（颜色变化及吸收公式），平行消光和负延长。另外，观察时注意相似重矿物的区别。

（2）未知重矿物的鉴定、描述和含量统计

一般在描述统计之前，还常常做一次电磁分离，以便把重矿物分为强磁性、中磁性、弱磁性及无磁性的。为了分离完全，需要重复三次，然后再分别鉴定之（表7-1）。

表7-1 重矿物的磁性

电磁分离之后，使用油浸法对重矿物进行鉴定。首先，把矿物放在n=1.54的浸油中，根据一般的光学特性，就可把常见的矿物鉴定出来。碰到一些难以鉴定的矿物，则需用系统的油浸法来鉴定。通常是用n=1.60、1.70和1.78三种浸油，可把矿物分成四类，便于查表。根据矿物颜色、折光率范围和光性轴性可把未知矿物的可能范围大大缩小，再根据未知矿物的其他光学特性把矿物鉴定出来。特别疑难的矿物，可用旋转针台鉴定。把所有矿物鉴定出来后，统计各种矿物的百分含量，一般要统计200个颗粒。

5.常见重矿物的主要特征

（1）锆石（旧称锆英石）

四方晶系，柱状，双锥柱状，无色，有时稍带黄色。解理不完全，断口不平或贝壳状。No=1.923～1.960，Ne=1.968～2.015，极高突起，Ne-No=0.044～0.062，高级白干涉色（重砂颗粒厚度大，干涉色更高，显浅玫瑰色）。平行消光，正延性，一轴晶，正光性。相对密度4.68～4.70，常有液体及磷灰石、磷钇矿等包裹体。锆石是重矿物中最普遍、最丰富的矿物，因它硬度大，无解理，稳定，在岩浆岩和变质岩中都可产锆石。

（2）电气石

三方晶系，柱状，解理不清，断口不平或弱贝壳状。具强多色性：浅紫-绿黑色。No=1.626～1.692，Ne=1.615～1.692，高突起，No-Ne=0.020～0.046，正常厚度（0.03 mm）时干涉色Ⅰ级，重砂可为Ⅱ～Ⅲ级。平行消光，负延性，一轴晶，负光性。相对密度2.78～3.20，常有锆石、金红石、石英、磁铁矿等包裹体。电气石在透明重矿物中的丰度仅次于锆石，因含不同元素而显不同颜色：褐色、黄褐色的镁电气石只产于变质岩中，其他颜色的电气石则多产于花岗岩和伟晶岩中。

（3）金红石

四方晶系，柱状或针状晶体，有解理，不平坦状或弱贝壳状断口，红色、褐色等颜色。折光率极高：Ne=2.895～2.903，No=2.609～2.611，特高突起，Ne-No=0.387，极高干涉色，但常为本色所掩盖。有时见双晶。一轴晶，正光性。相对密度4.18～5.2。与锡石相似，但含Ti，可作Ti的微化反应。在透明重矿物中的丰度居第三位。

（4）石榴子石

等轴晶系，重砂中成角状或经磨圆为等轴粒状，解理不好，不平坦状或弱贝壳断口，浅玫瑰色，无多色性。N=1.701～2.01（含铁、钙愈多，N愈高），极高突起。均质体，全消光，有的具异常光性或显环带状消光。相对密度3.3～4.3。含有铁质矿物、方解石、石英、符山石等包裹体。石榴子石也是较常见的透明重矿物。成分不同、颜色不同的石榴子石产于不同的母岩中，可见于花岗岩、伟晶岩、接触变质的矽卡岩、片岩、榴辉岩及基性、超基性岩浆岩中。

（5）锡石

四方晶系，柱状、针状或双锥状晶体，有解理，不平坦或弱贝壳状断口，有多色性，褐色、紫色等。Ne=2.093～2.098，No=1.997～2.001，极高突起。Ne-No=0.097，极高干涉色。平行消光，一轴晶，负光性。锡石与金红石难区别，可作锡的微化反应。相对密度6.8～7.1，来自伟晶岩及锡石矿床。

（6）榍石

单斜晶系，常呈尖棱角状、不规则状、菱形、信封状等，有解理，断口不规则，多为黄褐色，淡玫瑰色等，多色性弱。N=1.870～2.054，极高突起。Ng-Np=0.049～0.051，高级白干涉色（常被本色所盖）。斜消光，消光角小。二轴晶，正光性，2V小。相对密度4.9～5.5，常有气体、铁质及钍石等稀有矿物包裹体。来源于花岗岩、伟晶岩、碱性岩中。

（7）橄榄石

斜方晶系，常呈不规则粒状，无解理，无色或浅黄、浅黄绿色等，无多色性，不平坦状或贝壳状断口。N=1.654～1.732，高突起。Ng-Np=0.035～0.038，干涉色Ⅱ～Ⅳ级（重砂中更高），平行消光，负延性，二轴晶，正光性或负光性，2V大，相对密度3.0～3.5。常有磁铁矿、尖晶石、磷灰石等包裹体。来自基性、超基性火成岩，是很不稳定的重矿物。

（8）紫苏辉石

斜方晶系，短柱状，常为不规则粒状，圆角短柱状。有多色性，棕红-绿色。N=1.712～1.727，高突起。Ng-Np=0.010～0.015，干涉色较低，Ⅰ～Ⅱ级。平行消光，正延性，二轴晶，负光性，2V较大。相对密度3.3～3.5，可有铁质包裹体，来自基性-超基性岩。

（9）普通辉石

单斜晶系，短柱状，粒状，圆角短柱状，表面暗浊，有解理，断口不平，绿色，黑绿色、棕色等，无多色性。N=1.688～1.737，高突起。Ng-Np=0.018～0.025，干涉色中等，Ⅲ～Ⅳ级。斜消光，C∧Ng=39°～47°。二轴晶，正光性。2V=42°～60°。相对密度3.2～3.6。常有暗色铁质等包体。

（10）普通角闪石

成分复杂。单斜晶系，柱状，斜状，解理完全，不平坦断口，多色性强，绿-暗绿、褐-黑色等。N=1.614～1.701，中高突起。Ng-Np=0.018～0.020，干涉色中等，Ⅲ～Ⅳ级。斜消光，C∧Ng=13°～34°。二轴晶，负光性。相对密度3.1～3.3。以多色性强，消光角小，光性等特征与可辉石区别。

（11）绿帘石

单斜晶系，常呈角状、圆粒状，断口不平，有解理，有裂纹，有弱多色性，绿色、褐色、黑色、黄绿、黄色等。N=1.714～1.776，高突起。Ng-Np=0.019～0.046，干涉色高而鲜艳。斜消光。二轴晶，负光性，2V=70°±。相对密度3.35～3.38。常有铁质包裹体，来自岩浆岩或变质岩。

（12）磷灰石

含杂质多。六方晶系，常呈柱状，因硬度小，常磨成圆角柱状，无色或绿色、淡蓝色、浅蓝绿色等。No=1.633～1.667，Ne=1.630～1.664，突起较低（中-高），No-Ne=0.003，干涉色低，Ⅰ级灰。平行消光，负延性。一轴晶，负光性。相对密度3.17～3.63。常有气体、液体及云母等包裹体，可来自各种岩石。

（13）蓝晶石

三斜晶系，长板状，断口不平或刺状，解理完全，有裂纹，无色或有无色-蓝色的多色性。N=1.710～1.729，高突起。Ng-Np=0.012～0.016，干涉色低，Ⅰ级。斜消光，C∧Ng=30°±，正延性。二轴晶，正光性，2V大。相对密度3.5～3.7。常有炭质及铁质矿物包裹体，来自云母片岩、片麻岩。

（14）红柱石

斜方晶系，柱状、棱角状。断口不平或贝壳状，有解理，多色性弱，无色、浅玫瑰色、红色、黄色等。N=1.629～1.651，高突起。Ng-Np=0.007～0.011，干涉色低，Ⅰ级。平行消光，负延性。二轴晶，负光性，2V大，相对密度3.1。常有炭质、石墨、云母、磁铁矿等包体，来自变质岩，特别是热接触变质岩。

（15）十字石

成分复杂。斜方晶系，短柱状、粒状。表面粗糙不平，可见贝壳状断口，有解理，多色性明显：浅黄-黄褐色。N=1.739～1.762，高突起，Ng-Np=0.10～0.015，干涉色低，Ⅰ级。平行消光，正延性。二轴晶，正光性，2V大。相对密度3.65～3.27。常有白云母、石英、金红石、石榴子石、电气石、磁铁矿等包裹体，来自变质岩。

（16）黄玉

斜方晶系，常为柱状，硬度大，不易磨圆，晶面发育，晶面上常有纵纹。不平坦状或弱贝壳状断口，（001）解理完全，多为无色或浅黄色、灰、绿、蓝等色。N=1.609～1.644。中-高突起。Ng-Np=0.008～0.010，干涉色低，Ⅰ级。平行消光，负延性。二轴晶，正光性，2V中等。相对密度3.4～3.6。多液体包裹体，来自花岗岩、伟晶岩、云英岩等。黄玉在紫外线和阴极照射下发浅蓝色光。

（17）重晶石

斜方晶系，柱状、粒状、棱角状，断口不平，无色或黄色、灰色等，多解理。N=1.636～1.648，高突起。Ng-Np=0.012，干涉色Ⅰ级。对称消光或平行消光，正延性。二轴晶，正光性，2V=36°～38°。相对密度4.3～4.7。常含铁质包裹体。