Форма кристаллов и их размер

В горных породах минералы сравнительно редко обладают хорошей кристаллографической огранкой, так как они кристаллизуются в стесненных условиях роста и зачастую одновременно с соседними зернами. О форме развития данного минерала судят, сопоставляя наблюдения над различными сечениями его в шлифе.

По форме развития в шлифах минералы делят на: 1)идиоморфные – зерна имеют характерные для данного минерала кристаллографические очертания; 2)ксеноморфные (аллотриоморфные) – зерна неправильных очертаний; 3)гипидиоморфные – огранения зерен частично правильные (рис.12).

По морфологическим особенностям среди минералов различают следующие формы (рис. 13):

1) изометричные (гранат, кварц);

2)призматические, причем среди призматических различают коротко-призматические (оливин, пироксены), длиннопризматические (роговая обманка), игольчатые (тремолит, актинолит);

3) таблитчатые (полевые шпаты);

4) листоватые или пластинчатые (слюды).

Рис.12. Форма минералов: 1 – идиоморфная, 2 – гипидиоморфная, 3 –ксеноморфная

Кроме того, под микроскопом следует различать продольные сечения, параллельные кристаллооптической оси с, и поперечные, перпендикулярные оси с (см. рис.13)

Размер минеральных зерен в шлифах определяют с помощью микрометренной линейки, вставленной в окуляр. Приближенные оценки можно получить, сравнивая длину или ширину кристалла с диаметром поля зрения микроскопа. При окуляре 10^x и объективе 8^x - 10^x этот диаметр равен примерно 2 мм.

Рис. 13. Кристаллы призматической (I), таблитчатой (II), пластинчатой (III) формы: а - объемная форма кристаллов; б, в - сечения: б - продольные, в - поперечные

Спайность

Спайность – это способность кристаллов при ударе распадаться по определенным плоскостям. Под микроскопом в шлифах спайность проявляется в виде параллельных тонких линий (трещины), по выдержанности которых можно различить степень совершенства спайности по следующей градации:

а) весьма совершенная спайность – трещины спайности выдержанные, тонкие и четкие, располагающиеся на близком расстоянии друг от друга. Такой спайностью в одном направлении (по пинакоиду) обладают слюды, тальк и другие минералы со слоистой структурой (рис.14);

б) совершенная спайность – трещины спайности хорошо выдержанные, но более грубые и реже расположенные, подобной спайностью обладают роговые обманки, пироксены, полевые шпаты и другие минералы (рис.15, 16);

в) несовершенная спайность – трещины спайности редкие и невыдержанные, отсутствует их строгая параллельность, характерна прерывистость, ветвление и пересечение, но вместе с тем общее направление в их расположении легко улавливается. К этому типу относится спайность оливина, турмалина и других минералов (рис.17).

Рис. 14. Весьма совершенная спайность

в одном направлении в кристалле биотита

Рис. 15. Совершенная спайность в кристалле

амфибола на продольном (а) и поперечном (б) разрезах

Рис. 16. Совершенная спайность в кристалле

пироксена на продольном (а) и поперечном (б) разрезах

Рис. 17. Несовершенная спайность в кристаллах

оливина (а) и турмалина (б)

Рис. 18. Трещиноватость в кристалле граната

Некоторые минералы (кварц, гранат) в прозрачных шлифах вообще не обнаруживают спайности. В них наблюдаются беспорядочно расположенные трещины отдельности, часто неровные и извилистые (рис.18).

Рис.19.Трещины отдельности в кристаллах пироксена

В других минералах (рис.19) наблюдаются трещины отдельности, ориентированные параллельно тем или иным направлениям. Плоскости отдельности непосредственно не определяются кристаллографической структурой минерала. Отдельность часто похожа на спайность. В отличие от спайности отдельность в шлифах видна не всегда. Она проявляется в раскалывании минерала вдоль плоскостей, ослабленных за счет двойникования, деформаций, а также из-за наличия в минерале ориентированных вростков или приблизительно параллельных между собой пластинок, образовавшихся в результате распада твердого раствора. Трещины отдельности разделены относительно широкими интервалами. Иногда отдельность не согласуется с симметрией минерала. Для пироксенов характерна отдельность, проходящая по пинакоиду (001), параллельно которому располагаются пластинки распада твердого раствора.

При изучении спайности необходимо помнить, что шлиф представляет собой тонкий срез породы, в котором минералы образуют беспорядочно ориентированные различные сечения, часто постепенно переходящие из продольных в поперечные. Соответственно меняется и характер проявления спайности. Поэтому нельзя ограничиваться каким-то одним разрезом, а необходимо просмотреть все встречающиеся в шлифе зерна исследуемого минерала и только по совокупности их судить о характере спайности.

Трещины спайности могут быть развиты в одном или нескольких направлениях. Угол между трещинами спайности является важным диагностическим признаком минерала. Например, у таких минералов, как роговые обманки и пироксены, обладающих призматической спайностью в двух направлениях (по призме) в продольных разрезах видна спайность в одном направлении (рис.15а, 16а), а в поперечных разрезах – в двух направлениях (рис.15б, 16б). Для этих минералов угол между двумя системами трещин спайности является константой. Для роговой обманки углы между трещинами спайности равны 56º и 124º, а для пироксенов – почти 90º (88º и 92º). Истинные углы между трещинами спайности получаются только на разрезах, ориентированных перпендикулярно обеим плоскостям спайности.

Рис. 20. Методика измерения угла между трещинами спайности:

а - совмещение одной системы трещин спайности с окулярной нитью;

б - совмещение второй системы трещин спайности с окулярной нитью

Измерение угла между трещинами спайности проводится следующим образом:

1) выбирается поперечный разрез с самыми тонкими, четкими и хорошо выраженными трещинами спайности, идущими в двух направлениях. При подъеме и опускании столика микроскопа эти трещины не должны смещаться;

2) выбранное зерно ставят в центр поля зрения так, чтобы вершина угла, образованного двумя трещинами спайности, совпадала с крестом нитей. Затем вращением столика микроскопа одна из систем трещин спайности ориентируется параллельно вертикальной нити. В этом положении берется отсчет на столике микроскопа. Допустим, получился отсчет 235º (рис.20а);

3) затем столик микроскопа поворачивают в сторону меньшего угла до совмещения второй системы трещин спайности с той же вертикальной нитью окуляра и берут второй отсчет по тому же нониусу - 290º (рис.20б);

4) разница между двумя отсчетами дает угол между трещинами спайности: 290º - 235º = 55º. Точность измерения 1º. При плохо отцентрированном микроскопе измерения дают большую ошибку.