岩石矿物鉴定.doc

岩石矿石组成和结构鉴定岩石学、矿相学实习讲义 地球和空间科学学院 丁强编 2005-5 目录 上篇岩石组成和结构鉴定 第一章绪论 第一节岩相学发展简史 第二节岩石薄片的制作 第三节偏光显微镜下透明矿物的鉴定 第二章火成岩标本和薄片观察与鉴定第一节火成岩分类 第二节火成岩结构构造 第三节火成岩标本观察与描述 第四节火成岩薄片鉴定 第三章沉积岩标本和薄片观察与鉴定第一节沉积岩分类 第二节沉积岩结构构造 第三节沉积岩标本观察与描述 第四节沉积岩薄片鉴定 第四章变质岩标本和薄片鉴定 第一节变质岩分类 第二节变质岩结构构造 第三节变质岩标本观察与描述 第四节变质岩薄片鉴定 第五章岩石常见矿物镜下鉴定特征 第一节火成岩常见矿物镜下鉴定特征 第二节沉积岩常见矿物镜下鉴定特征 第三节变质岩常见变质矿物镜下鉴定特征 下篇矿石的组成和结构构造鉴定 第一章反射光显微镜下金属矿物的鉴定 第一节绪论矿相显微镜 第二节矿物的反射率与反射色 第三节矿物的双反射及内反射 第四节矿物的均质性与非均质性 第五节矿物的硬度 第六节金属矿物的综合鉴定和简易鉴定 第二章矿石的构造、结构及矿物晶粒内部结构第一节概述 第二节矿石的构造 第三节矿物的结构 第四节矿物的晶粒内部结构 第三章矿化阶段和矿物的生成顺序 附录矿物代号 上篇岩石组成和结构鉴定 第一章绪论 第一节岩相学发展简史 岩石是地球科学研究的物质对象,是构成地壳和上地幔的主要物质。人类对岩石的观察和记录,最早可追朔到古罗马时期,中国战国时候的山海经就有矿物和岩石的简单命名记录。但真正的岩石学的出现,是在文艺复兴之后,工业革命时期,自然科学和人文科学大发展所推动而产生的。 早期的地质学家,仅仅凭借着肉眼和简单的工具放大镜,对岩石进行研究,观察其矿物组成和结构,加以分类,并推测其成因。这种分类和研究,由于受条件的限制,往往会导致错误的结论。地质学史上第一次大争论,霍顿的火成论和沃纳的水成论水火不容的争论,就是围绕着岩石是由岩浆而成的还是水中沉积而成的展开的,在现在看来,这只是地质学上的常识。 1827年,苏格兰地质学家威廉.尼科尔发明了偏光显微镜和薄片制作法,英国地质学家克利夫顿.索比将其应用到岩石研究中。至此,岩石学做为一门系统的科学,才正式形成。将岩石磨制成薄片,在偏光显微镜下用透射光观察研究其矿物成分和结构,进行系统的记录、分类、命名,这种方法吸引了当时的许多学者,它对地质学的贡献,可与人体解剖学对现代医学的贡献相媲美。德国莱比锡大学的泽克尔和海德堡大学的罗森布施是这一时期的集大成者。泽克尔的岩石学手册、矿物和岩石的显微镜鉴定,罗森布施的岩石主要矿物的物理性质成为岩石学的权威著作,其影响一直延续到今天。 对岩石的物质成分、结构构造进行描述,分类、命名,称为岩类学岩相学;进一步探讨其成因,称为岩理学。十九世纪是岩相学的全盛时期,泽克尔、罗森布施及其一大批追随者进行的都是岩相学的研究,使人类对于地球表层物质有了系统、科学的认识,为进一步探讨其形成机制和演化规律,奠定了坚实的基础。 随着科学技术的不断进步,各种新的测试技术、研究方法、学术理论不断被引进岩石学研究领域,但是,以偏光显微镜为基本工具,以矿物光性特征为鉴定依据的岩石薄片鉴定仍然是岩石学研究的基本手段,也是每个地球科学研究者必须具备的基础知识。 第二节岩石薄片的制作 首先把岩石标本按需要的方位用切片机切成薄板,如果岩石足够坚硬致密,可切成大约厚3mm的薄板,并修理成面积约24*24mm的正方形,将其置于铁板上用粗粒金刚砂和水研磨,磨成两面平行的厚约2mm的薄片。 将此薄片用水洗干净,选择其中的一面在铁板或磨片机的旋转板上,用细粒金刚砂研磨。 然后,在玻璃板上,用细粒钢铝石研磨,进行抛光。 再用水洗,并烘干。将此面用加拿大树胶粘贴在载玻片上。 然后,将帖附在载玻片上的试片的另一面进行研磨,先用金刚砂和水研磨,磨至0.03mm 厚左右,再用钢铝石抛光。在这样的厚度,石英和长石的干涉色应为白色和灰白色,如石英干涉色偏黄,说明薄片磨厚了,还要继续磨薄。 将磨成适当厚度的薄片洗干净,烘干。在盖玻片上放少量树胶,加热,盖在薄片上,注意要把里面的气泡全部赶出。 制作方向性很强的岩石薄片是,要垂直其片理面而平行其线状构造延长方向。 松脆的岩石制作薄片时,要先用加拿大树胶煮一下,使其固结后,再研磨。 将薄片置于偏光显微镜下,我们就可以清楚地观察其矿物成分和结构特征。 第三节偏光显微镜下透明矿物的鉴定 岩石磨成厚约0.03mm的薄片,置于偏光显微镜下观察,我们可以发现有的矿物是透明的绝大多数硅酸盐、碳酸盐矿物和部分氧化物,有的矿物是不透明的金属硫化物及部分氧化物。鉴定不透明矿物需要反光显微镜,将在本书的下篇介绍,这里只介绍透明矿物在偏光显微镜下的鉴定方法。 偏光显微镜下鉴定矿物,分为单偏光、正交偏光、聚敛光下观察三个步骤,其原理在晶体光学中有详尽的论述,这里只介绍和岩石薄片观察描述有关的部分,而形成这些光性特征的光学原理就不详细说明。 单偏光镜下观察 1 晶形 晶形对识别典型的表现有良好晶面的矿物很有用。如石榴子石在薄片中常为自形的六边形,白榴石常呈八边形,磷灰石横断面常为六边形而纵断面为柱状,榍石常为菱形,白云石常为信封状,电气石横断面呈弧状三角形而纵断面为柱状,锆石常常呈四方柱状或两端为锥形的长柱状。需要注意的是,由于薄片切面的随机性,上述矿物的斜切面也可以表现为其他的形状,如石榴石和白榴石还可以出现正方形、长方形甚至三角形的晶形,磷灰石也可以表现为正方形或长方形晶形。 2 解理和裂理 某些解理特征明显的矿物,能根据其解理很快确定,如云母具有一组细密、平直而不间断的解理,角闪石的两组解理以56度相交,辉石、红柱石、方柱石的两组解理近于正交。但与解理斜交的切面上所表现的角度要比其最大交角要小。具两组解理的矿物,在其纵断面上只表现一组解理,如角闪石、辉石在薄片中经常只出现一组解理。由于切面的限制,具有三 组以上解理的矿物在薄片上常常只显示一组或两组解理,甚至表现出没有解理。如方解石和白云石有三组解理,但在薄片中一般只能看到两组。 裂理和解理很相似,但它们的成因不同,薄片中的特征也有所不同。解理往往是沿着矿物晶体中面网间化学键力最弱的方向产生,而裂理面一般是沿双晶结合面或某种细微包裹体的夹层而产生;在形态上,裂理的宽度也明显比解理大,而且大多数情况也没有解理平直。如橄榄石解理不发育,但裂理常见,是一个鉴定特征。 3 颗粒形态和交生关系 某些矿物虽然没有完整的晶形,但其颗粒形态有某种特征,可以做为识别的一种标记。如蛇纹石常为纤维状和网脉纤维状,蓝晶石和硅灰石常呈板片状,云母、绿泥石、滑石、粘土矿物也多呈板状或叶片状产出。 矿物的交生关系有利于快速鉴定交生在一起的矿物。显微文象和蠕虫状交生分别是石英和钾长石以及石英和斜长石交生的信号。 4 颜色和多色性、吸收性 薄片中矿物的颜色是矿物对透射光波选择吸收的结果。许多在手标本上明显有色的矿物,在薄片中却是无色的或接近无色。如透辉石、普通辉石、镁橄榄石和贵橄榄石、透闪石。一些矿物有特征的颜色,如黑云母、普通角闪石、电气石、绿泥石、红帘石,可以做为鉴定的标志之一;另一些矿物只显示较淡的颜色,如紫苏辉石、红柱石、绿帘石。应该注意的是,某些矿物的浅色调并不是该矿物的固有颜色,而是切片中的无射矿物当其折射率明显低于加拿大树胶时,所表现的约具粉色的浅淡颜色,而折射率相对较高的矿物可以显示出灰或暗灰黑色。 旋转物台,有的矿物的颜色发生改变,此称为多色性;颜色的深浅发生改变,称为吸收性。这是由于非均质矿物除垂直光轴以外的切面的光学性质随方向而异,对各色光的选择吸收及吸收强度都随方向而异。其中,一轴晶矿物有二个主要颜色,如黑电气石绿-蓝,金红石黄-暗红褐;二轴晶矿物有三个主要颜色,如黑云母暗褐-暗红褐-浅黄,普通角闪石暗绿-绿-浅黄绿,蓝闪石深天蓝-蓝-浅黄绿,紫苏辉石淡绿-淡黄-淡红,十字石金黄-淡黄-无色,矿物的多色性如果明显,是鉴定的重要依据。 5 贝克线、突起和糙面 薄片中两个折射率不同的物质的接触处,可以看到有一道暗边,称为矿物的边缘,在边缘附近还可以看到一条较明亮的细线,称为贝克线;各种不同的矿物表面显得高低不同,甚至有的矿物好象凹下去一样,此称为矿物的突起;有的矿物表面显得较为光滑,而有的矿物则表面粗糙如粗糙的皮革鲨革,此称为矿物的糙面。 贝克线是由于相邻两物质折射率不同,光线在其接触面上发生折射、反射作用而产生的。提升镜筒,贝克线向折射率大的物质移动;下降镜筒,贝克线向折射率小的物质移动。有时贝克线不很明显,这时缩小光圈或使观察的矿物稍稍偏离焦点,会使贝克线较为清楚的显示 出来,贝克线在具有锲形或透镜状的颗粒边缘表现最为清楚。使用浸油法测矿物的折射率,根据的就是贝克线的原理。 突起与糙面都是由于矿物与覆盖于其上的加拿大树胶的折射率的不同而引起的。矿物与加拿大树胶的差值越大,突起就显得越高,糙面也越明显,矿物的边缘也越粗。所谓正突起与负突起,是指矿物的折射率大于加拿大树胶时为正,小于加拿大树胶时为负。负突起的矿物看起来象是凹下去,具体的测定需要借助贝克线,找到该矿物的颗粒与加拿大树胶的接触处,如果提升镜筒,贝克线向加拿大树胶移动,则该矿物是负突起。负突起的矿物一般微带粉色调。观察突起有时候需要部分关闭台下的光阑使光圈缩小使其更为清晰。 旋转物台,矿物的突起和糙面发生明显改变的现象称为闪突起,如碳酸盐矿物。 贝克线、突起、糙面、矿物的边缘,都是矿物折射率相对大小的反映。由于折射率是矿物最主要的光学常数,因此这些光学特征是鉴定矿物的主要依据之一。如榍石、锆石、金红石可以以其具有正极高突起与其他矿物区别开来,然后根据另外一二个光性特征就可以很快将其鉴定;萤石以负高突起区别于其他光性特征类似的矿物;帘石类矿物都为高正突起,是鉴定的主要依据之一。 一正交偏光下的观察 1 消光 矿物在正交偏光下变黑暗的现象,称为消光。均质矿物和非均质矿物垂直光轴的切面,无论怎么转动物台,在正交镜下总是消光的,称为全消光。非均质矿物除垂直光轴外的其他切面,旋转物台一周,会有四次变暗,即有四次消光,这四个位置称为该矿物的消光位。 消光位是矿物的一个鉴定特征。当矿物处在消光位时,如果其解理缝、双晶缝、晶形或晶面与目镜十字丝之一平行,称为平行消光;如果二者斜交,则称为斜消光,其交角为消光角;如果目镜十字丝为两组解理或两个晶面夹角的平分线,称为对称消光。 一轴晶矿物,大多数切面为平行消光和对称消光;二轴晶矿物中,斜方晶系矿物大部分切面是平行消光和对称消光,少数可见斜消光,而且消光角一般都较小;单斜晶系矿物,各种消光类型都有,但以斜消光常见;三斜晶系矿物,绝大多数则是斜消光。矿物斜消光时,可以测其消光角,做为一个鉴定参考要素,一般选择干涉色最高的切面,此时切面平行于光轴面。如辉石最高干涉色的切面,如果是平行消光,则为斜方辉石,如果是斜消光,则为单斜辉石。单斜辉石和单斜角闪石,如果切面上只能见到一组解理,可以选择最大干涉色切面观察,角闪石消光角一般不超过30o,而辉石消光角一般在30o-45o,可以做为它们的一个鉴别特征。 2 、干涉色 非均质矿物除垂直光轴外的其他切面,不在消光位时,则发生干涉作用,显示的颜色,称为干涉色。来自下偏光镜的平面偏光被非均质矿物分解成两条振动方向相互垂直、速度不同的光线,它们进入上偏光镜后继续发生分解,在平行于上偏光方向上的分量就会发生干涉, 从而产生干涉色。 将石英楔插入正交偏光镜间的试板孔内,慢慢推入,干涉色会出现有规律的变化,可以据此将干涉色划分为四到五个级序。绝大多数矿物的干涉色都可以相应从中找到。熟悉干涉色的级序,对于鉴定矿物有重要意义。 干涉色级序的高低,取决于矿物切面上的双折射率的大小。只有在平行光轴面时,矿物的双折射率才最大,此时呈现的干涉色级序最高,对于矿物才有鉴定意义。 某些矿物,在正常的厚度薄片中显示出与同旧绸缎般的白色干涉色,且插入石膏或云母试板无变化,其干涉色称为高级白。如方解石、白云石、榍石等。 有些矿物双折射率低,干涉色接近一级灰在某些切面的干涉色,在石英楔系列中找不到,称为异常干涉色。如绿泥石、黝帘石、黄长石和符山石的某些变种,呈现一种深蓝色柏林蓝或超蓝色,或者锈褐色的异常干涉色。 如果薄片中矿物本身的颜色较显著,可以遮蔽具低一级干涉色或高级浅色的干涉色,需要仔细分辨清楚。 精确测定薄片中矿物干涉色的级序,需要找出该矿物最高干涉色的颗粒,用石英楔或贝瑞克消色器来测试。随着经验的积累,一般的观察者都可以直接区分一、二、三级干涉色。 2 正延性和负延性 长条状矿物或解理发育完好的矿物,可以测试其是正延性还是负延性,做为鉴定的一个特征。当矿物的延长方向与其光率体椭圆切面长半径平行或夹角小于45o时,称为正延性;而当延长方向与光率体椭圆切面短半径平行或夹角小于45o时,称为负延性。测试的方法,将矿物从消光位转动物台45o,插入试板,观察矿物的干涉色是升高还是降低,确定矿物光率体椭圆半径名称,再根据矿物的延长方向是平行于长半径还是短半径,或消光角的性质,来判断其延性。 有的矿物延性既可显示为正也可显示为负,其消光角是在45o左右摇摆,或者是其延长方向于Nm半径平行。 当其他光学性质相似时,延性是鉴别矿物的一个有效特征。如红柱石与斜方辉石尤其是紫苏辉石很相似,但红柱石是负延性,紫苏辉石是正延性;夕线石以其正延性可以区别于磷灰石和红柱石。 3 双晶 有的矿物的双晶在单偏光下就可以观察到,但大部分矿物的双晶在正交偏光下才表现的明显,此时其相邻两个单体由于不同时消光,呈现一明一暗的现象,转动物台,这种此明彼暗的现象非常明显。双晶对于鉴定某些矿物有重要意义。如微斜长石格子双晶、斜长石聚片双晶、正长石卡式双晶、堇青石六连晶、金红石肘状双晶、十字石十字形双晶,而方解石和白云石可以根据其聚片双晶和菱形解理的相交关系进行区别。当两种矿物其他光学特征相近时,有无双晶有时候可以快速鉴别它们,而双晶的形态对于鉴定长石类别有 特别重要的作用。 二锥光镜下的观察 矿物晶体的轴性一轴晶还是二轴晶、光性符号正光性负光性、光轴角二轴晶2V、晶体切面方位,是其重要的光学性质,这些在单偏光和正交偏光下都无法鉴定。既然使用直射光不行单偏光和正交偏光下的入射光彼此近似平行,人们想到了使入射光倾斜来进行观察,锥光镜就是根据这种设想设计的。 在下偏光镜之上、载物台之上,加上一个聚光镜,使透出下偏光镜的平行偏光变成锥形偏光,换上高倍物镜,推入勃氏镜或去掉目镜,上偏光镜继续保留,这样构成一个完整的锥光系统。射入矿片的锥光束,除中央一条光波垂直入射外,其余光波都是倾斜射入,而且越往外倾斜角度越大,不同方向的入射光同时通过矿片,到达上偏光镜后发生的消光和干涉应不相同,在镜下呈现特殊的干涉图,根据这种干涉图可以测出矿物的一些有用的光学性质。 1 一轴晶矿物的干涉图 一轴晶矿物的任何切面都会产生某一种干涉图,可以分为垂直光轴、斜交光轴、平行光轴三种类型。其中以垂直或接近垂直光轴的切面的干涉图易于观察。 垂直光轴的切面,在正交偏光下无论怎么旋转物台都呈黑色或接近黑色,在锥光镜下,其干涉图由一个黑十字与同心圆干涉色色圈组成,黑十字的臂与上下偏光振动方向平行,插入试板,根据四个扇面象限中干涉色的升降变化,就能确定NeNe与No的相对大小,从而确定矿物的光性符号。 在斜交光轴的切面中,黑十字的中心不在视域中心,旋转物台,黑十字及干涉图围绕视域中心旋转,当黑十字偏离中心过多,视域中只见到黑十字的一条臂,但是黑十字的中心仍然可以通过观察臂的移动推断。 知道了黑十字中心的位置,根据四个象限里试板插入以后干涉色的升降,就可以同样测出矿物的光性符号。 平行光轴的切面,当光轴与上下偏光振动方向之一平行时,为一粗大模糊的黑十字,稍稍转动物台,黑十字从中心分裂,并沿光轴方向迅速退出视域。光轴即为Ne方向,插入试板即可测出光性符号。 根据一轴晶干涉图的特点,亦可以反过来判断其轴性和切面方向。 2 二轴晶矿物的干涉图 二轴晶矿物的干涉图比一轴晶要复杂得多,可有五种类型的干涉图,即垂直锐角等分线切面、垂直一个光轴切面、斜交光轴与锐角等分线也斜交、垂直钝角等分线切面、平行光轴面切面的干涉图。其中,以垂直锐角等分线切面干涉图最有代表性,垂直一个光轴的干涉图对于测定矿物光性也很简捷,而以斜交光轴同时斜交锐角等分线的干涉图最为常见,下面只介绍这三种类型的干涉图,以及如何运用它们测定二轴晶矿物的光性符号。 垂直锐角等分线的切面,处于消光位时光轴面与上下偏光振动方向之一平行,干涉图由一个黑十字及8字形干涉色色圈组成,黑十字位于视阈中心,8字形干涉色色圈以两个光轴出露点为中心,其干涉色级序向外逐渐升高。转动物台,黑十字从中心分成两个弯曲的黑带,当转动物台45o时,两个弯曲黑带顶点之间的距离最远,它们代表两个光轴的出露点,其距离与光轴角大小成正比。在弯曲黑带顶点内外,,与光轴面迹线一致的光率体椭圆切面的长短半径正好相反,此时插入试板,如果两个弯曲黑带顶点之间干涉色升高,而弯曲黑带凹方干涉色降低,则为正光性矿物;如果情况相反,则为负光性矿物。 垂直一个光轴切面的干涉图相当于垂直锐角等分线干涉图的一半,当光轴面与上下偏光振动方向成45夹角时,插入试板,根据弯曲黑带凹凸方向干涉色升高和降低的情况,按照垂直锐角等分线切面同样的方法,可以测定其光性符号。 斜交光轴和锐角等分线的切面最为常见,其干涉图相当于垂直锐角等分线干涉图的一部分,按照切面与光轴面垂直还是斜交可以有两种类型,当光轴面与上下偏光振动方向之一平行时,前者其黑带在视阈中心,后者黑带偏在视阈一侧,转动物台45,插入试板,根据黑带凹凸两边干涉色升降的情况,按照垂直锐角等分线同样的方法,即可测定其光性符号。 根据干涉图的特点就可以反过来判断矿物的轴性和切面方向。 二轴晶平行光轴面的切面的干涉图与一轴晶平行光轴切面的干涉图相似,这种切面不能判断轴性。一般也不用这种切面测光性符号。 3 二轴晶矿物光轴角的估算 二轴晶矿物的光轴角2V是一个重要的光学常数,利用其垂直一个光轴的切面的干涉图可以粗约地估算出其光轴角。在光轴面与上下偏光振动方向成45夹角时,可以根据黑带的弯曲程度估量光轴角的大小。注意这只适用于平均折射率为1.60的矿物,要较为精确地测定光轴角,需要用垂直锐角等分线的切面进行马拉尔法、托比法、逸出角法。 第二章火成岩标本和薄片观察与鉴定 第一节火成岩分类 火成岩分类的研究始于19世纪70年代,最早由泽克尔和罗森布什提出,一百多年来,岩石学家们的分类方案多达20种。矿物含量、化学成分、产地和结构、构造一直是分类命名的依据。由于各家分类着眼点的不同,加上火成岩本身的多样性,致使现有的火成岩名称达1000多种。这虽然反映了火成岩的复杂和多样的事实,但也表现出人为因素在分类命名中造成的混乱。 一般认为,最通用的化学分类是按SiO2将火成岩分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩,最简单的矿物分类是按岩石的色率及含石英的情况分为超镁铁岩、镁铁质岩、中性岩和长英质岩。前者可通用于深成岩及喷出岩;而后者主要用于深成岩。 本着分类方案的科学性、适用性和统一性的原则,国际地科联IUGS1972年推荐了火成岩分类命名方案,目前在国际国内使用较广。南大火成岩石学P92图6-1 1、深成侵入岩的矿物分类 深成侵入岩全部由结晶的矿物组成,一般结晶粒度粗大,矿物含量容易在野外露头、手标本或薄片中测量,因此用矿物分类直观易行,已被普遍接受。 矿物分类首先要统计岩石中暗色矿物M的体积分数。对于φM5、碱性长石A包括An牌号0.5的岩石,分类应考虑精度问题,在使用该分类时,化学分析值中应去掉H2O 和C O2后再换算成100。有些化学分析中无Fe2O3值,则要用Le Maitre1976法计算FeO 和Fe2O3含量。 对于高镁火山岩岩石中w MgO8者有些岩石没有包括在TAS图中,则需根据其岩相学和岩石化学特征确定名称,如 1玻镁古安山岩wSiO253,w MgO18,wK2ONa2O1,wK2ONa2O1; 科马提岩wTiO21,wK2ONa2O4的海相基性熔岩。在细碧岩中,常由钠质斜长石钠长石-更长石板条状晶体搭成格架,格架中充填团块状、棉絮状的细晶辉石或隐晶绿泥石、绿帘石、方解石等蚀变产物及铁-钛氧化物等金属矿物微细粒晶体。细碧结构的形态特征类似于间隐结构或拉斑玄武结构,二者的区别在于间隐结构和拉斑玄武结构的斜长石格架间的充填物为玻璃质和较自形的粒状矿物;细碧结构的斜长石成分为钠长石更长石,结晶自形程度较低,边缘参差不齐,并可出现燕尾状骸晶,斜长石格架间的充填物为棉絮状晶体或隐晶质。细碧结构的特征反映富钠基性熔岩在海水中冷却和结晶的特殊条件。 细碧岩产出于地槽区,常和富钠的角斑岩共生,组成细碧角斑岩系,细碧岩也常是蛇绿岩套上部层位基性火山岩的主要组成部分。细碧岩还常具有典型的枕状构造。 二中酸性岩结构类型 1、花岗结构 岩石为全晶质半自形结构。以矿物自形程度论,通常暗色矿物自形程度最好,其次是斜长石,钾长石自形程度较差,而石英完全呈它形充填于其他矿物粒间。中酸性侵入岩,如闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩等,都具有这种全晶质半自形结构,而在花岗岩中表现得较为特征,故称之为花岗结构。这种结构反映了岩浆在中深成条件下缓慢冷却结晶的环境及矿物的正常析出顺序。 严格意义上的花岗结构,含有成分的内容,即以钾长石、酸性斜长石和石英为主要矿物的花岗岩成分,且主要矿物分布均匀。按矿物粒度绝对大小,可划分为粗、中、细粒花岗结构;按矿物粒度相对大小,可划分为等粒、不等粒和似斑状花岗结构。 深成花岗岩常呈中粗粒结构,虽然矿物粒度较大,但几个主要造岩矿物相对自形程度通常仍表现出花岗结构的基本特征。 2、二长结构 这是二长岩中常见的典型结构,其特征是主要矿物组成为斜长石和钾长石,且二者含量相近,斜长石自形程度明显高于钾长石和石英,钾长石结晶较晚,有的形成较大的它形晶,包嵌着自形斜长石和一些暗色矿物。 3、粗面结构 这是粗面岩中常见的典型结构,其特征是碱性长石正长石、透长石或钠长石呈柱状或板条微晶近于平行定向排列,在斑晶处则平行绕过。粗面结构与交织结构的区别在于,粗面结构的微晶近于平行定向排列,在斑晶处则平行绕过。粗面结构的微晶是钾长石或钠长石,而不是斜长石,且基质中玻璃和暗色矿物都较少。粗面结构在粗面安山岩、粗面玄武岩及响岩中也常见,其碱性长石微晶的排列方向一般代表熔浆的流动方面。 4、响岩结构 在一些具斑状结构的碱性火山熔岩中,基质由自形程度较高的的霞石、方钠石等似长石类矿物组成,这些似长石类矿物微晶常呈矩形、方形、六边形或短柱状、长板状,并常呈定向排列,包围着霞石、霓辉石等斑晶矿物。这种结构是响岩和霞石岩典型的结构,故称之为响岩结构,或称之为霞石岩结构。 响岩结构反映岩浆中SiO2不饱和,岩浆粘度较小,所以火山熔岩的基质虽冷却较快,但仍可有较充分的条件使似长石类矿物微晶具有较高的自形程度。 5、霏细结构 由极细小 0.02mm的粒状和细纤维状的长英质矿物及隐晶质和少量分散的玻璃质组成的集合体,称为霏细结构。矿物颗粒发育程度不等,通常无明显的晶形轮廓,但在正交偏光镜间已显出光性。霏细结构有两种成因①原生霏细结构一般是酸性岩浆在较快过冷却条件下形成的,矿物粒度相对稍大,颗粒外形较规则,彼此之间界线也较清晰;②次生霏细结构一般是酸性火山玻璃脱玻化的产物,矿物粒度相对更细小,且颗粒外形不规则,彼此之间界线模糊。 霏结结构在酸性熔岩流纹岩、英安岩和浅成脉岩花岗斑岩中常见, 6、球粒结构 在酸性火山熔岩中,常见一种由中心向四周呈放射状排列的长英质纤维构成的球粒。纤维方向通常为平行消光,即纤维延长方面就是光学主轴方向,因此,在正交偏光镜间这些圆形球粒都呈十字消光。由岩浆快速冷凝形成的原生球粒,一般球粒形态完整,岩石中球粒数量较少,彼此孤立地分布于玻璃之中,且流纹构造往往绕过球粒。由火山玻璃脱玻化形成的球粒,一般切穿流纹构造,附着于裂隙壁或斑晶边部生长,且球粒数量多,成片毗连分布,而单个球粒有