Минералы ультраосновных пород бассейна р. Кингаш

          Характер трещин спайности у одного и того же минерала в зависимости от сечения меняется. Спайность не наблюдается, если срез приходится параллельно или под небольшим углом к плоскости спайности. Наиболее отчетливо спайность проявляется в сечениях, перпендикулярных к плоскости спайности. В промежуточных сечениях спайность выражена неотчетливо. У минералов, обладающих спайностью в двух направлениях, гораздо чаще наблюдаются разрезы с трещинами, проходящими только в одном направлении. Поэтому для правильной и полной характеристики спайности минерала надо обязательно просмотреть все его зерна в исследуемом шлифе.

          Многие минералы обладают спайностью по двум и более направлениям. Для этих минералов спайность в некоторых разрезах будет выражена двумя системами параллельных трещин, пересекающихся под определенным углом. Величина угла между трещинами спайности является диагностическим признаком для пироксенов и амфиболов, сходных между собой по ряду оптических констант. Величина угла спайности пироксенов составляет 87°, амфиболов-56°. Для минералов со спайностью в двух направлениях определяют угол между системами трещин спайности.

Порядок определения угла между трещинами  спайности

1. Находят зерно с хорошо выраженными, т.е. наиболее тонкими и четкими линиями трещин спайности, которые при подъеме и опускании тубуса микроскопа совсем или почти не смещаются.
2. Зерно помещают в центр поля зрения и вращением столика микроскопа одну систему трещин совмещают с вертикальной (или горизонтальной) нитью окуляра и делают отсчет по нониусу. При изучении бесцветных минералов, особенно с показателями преломления, близкими к показателю преломления канадского бальзама, рекомендуется прикрывать диафрагму. В таком случае спайность будет видна более отчетливо.
3. Затем столик микроскопа поворачивают до совмещения с той же нитью окуляра второй системы трещин спайности. Делают второй отсчет.
4. Разница отсчетов дает величину угла спайности.

        При изучении минералов с двумя системами спайности следует различать, являются ли они пинакоидальными или призматическими. Это можно проверить, включив анализатор и поставив зерно на погасание. Если затем анализатор выключить и посмотреть, как располагается спайность относительно окулярных нитей, то окажется, что при призматической спайности ее следы будут размещаться параллельно нитям, при пинакоидальной – не параллельно. 

2.2 Цвет и плеохроизм минералов 

          Цвет минерала в шлифе зависит от избирательного поглощения лучей различной длины волны, проходящих через тонкий срез минерала. По цвету минералов в шлифе различают окрашенные непрозрачные, окрашенные прозрачные и бесцветные прозрачные. Бесцветными являются минералы, поглощающие лучи разных длин волн с одинаковой интенсивностью. Окрашенными - минералы, поглощающие лучи разных длин волн с неодинаковой интенсивностью. Окраска минералов определяется цветами тех лучей, которые не были поглощены кристаллом при разложении проходящего через него белого света. К окрашенным непрозрачным относятся в основном рудные минералы. В шлифе они выглядят совершенно черными и их детальное определение проводится в отраженном свете по особой методике. Породообразующие минералы являются прозрачными бесцветными или прозрачными окрашенными. В изотропных минералах (кубической сингонии) или в разрезах, перпендикулярных оптической оси анизотропных минералов, цвет в любом направлении является постоянным и зависит от абсорбционной способности минерала и толщины пластинки. В анизотропных минералах в различных направлениях поглощение будет разным, и окраска минералов в зависимости от направления световых колебаний будет меняться. Свойство кристаллов изменять окраску в зависимости от направления световых колебаний, проходящих через них, называется плеохроизмом и обнаруживается при вращении столика микроскопа. У одних минералов плеохроизм выражается в изменении цвета, например от бледно-зеленого до бледно-розового (гиперстен); у других - в изменении интенсивности окраски, например от темно-зеленого до светло-зеленого (роговая обманка); у третьих - в изменении и цвета и интенсивности, например от темного зеленовато-бурого до светло-коричневого (биотит).

         Однако при изучении плеохроизма следует помнить, что зерна одного и того же минерала, различно ориентированные в шлифе, могут обладать разным характером изменения цвета, а в некоторых случаях даже не менять окраску при вращении столика микроскопа. Так, у биотита в сечениях со спайностью плеохроизм выражен отчетливо, а в зернах без спайности - отсутствует совсем или заметен очень слабо.      

         Наиболее интенсивно плеохроизм проявляется в главном сечении оптической индикатрисы. В разрезе, перпендикулярном оптической оси, плеохроизм отсутствует, в косых разрезах - едва заметен. Для ряда минералов плеохроизм служит важнейшим диагностическим признаком (гиперстен, эгирин, различные амфиболы, эпидот и др.).

Порядок изучения плеохроизма

1. Регулируют микроскоп (освещение, центрировка объектива).
2. Устанавливают на столике шлиф с окрашенным минералом.
3. Вращая столик микроскопа, наблюдают за характером изменения окраски зерен минерала в различных разрезах.
4. Выбирают зерно, обладающее отчетливо заметным плеохроизмом, которое зарисовывают в двух положениях, наиболее сильно отличающихся по окраске. При этом на рисунке необходимо отразить такие особенности зерна, как форма и направление трещин спайности.

Следует помнить, что изучение плеохроизма  минералов проводят при выключенном  анализаторе. 

2.3 Показатель преломления, рельеф, шагреневая поверхность и псевдоабсорбция минералов 

         Показатель преломления - один из важнейших диагностических признаков минералов. Показателем преломления кристалла называется отношение скорости распространения светового луча в вакууме к скорости распространения светового луча в кристалле. Его определение проводится разными методами с различной степенью точности. Наиболее простым и доступным является метод сравнения показателя преломления минерала с показателем преломления канадского бальзама, величина которого всегда постоянна N=1,537 (1,54). При разнице показателей преломления в 0,02 и более на границе минерала и канадского бальзама появляется тонкая световая полоска - линия Бекке, точно повторяющая контуры зерна. При подъеме тубуса микроскопа (опускании столика микроскопа) линия Бекке перемещается в сторону вещества с большим показателем преломления, а при опускании тубуса (подъеме столика) – в сторону вещества с меньшим показателем преломления.  Разница показателей преломления минерала и канадского бальзама определяет также рельеф и характер поверхности (шагрень) минерала. Рельеф–выпуклость (вогнутость) минерала, обусловленная наличием вокруг зерна темной каймы. Наличие каймы объясняется тем, что зерна минералов играют роль собирательных линз, поэтому они лучше освещены и кажутся нам расположенными ближе, чем окружающая среда. Рельеф минерала принято сравнивать с канадским бальзамом. Чем больше разница между показателями преломления минерала и канадского бальзама, тем темнее и четче кайма вокруг минерала. При N мин.= N к.б. рельеф исчезает и, если минерал бесцветный, то он становится невидимым. 
         По степени проявления выделяют: слабый, средний, высокий и очень высокий (резкий) рельеф. Кроме того, если N мин. > N к.б. принято различать положительный рельеф, если N мин. < N к.б. - отрицательный. В первом случае минералы выглядят приподнятыми над канадским бальзамом (другими минералами), во втором – опущенными, вдавленными.

          Шагрень – мелкая бугристость на поверхности минерала. При изготовлении шлифа на поверхности породы всегда остаются микроскопические неровности, заполняемые впоследствии канадским бальзамом. Если разница между показателями преломления минерала и канадского бальзама меньше 0,02, эти неровности заметными не будут, так как световые лучи на границе минерал – канадский бальзам почти не отклоняются от первоначального направления, и поверхность зерна освещается равномерно и выглядит гладкой. Если разница между показателями преломления больше 0,02, неровности становятся заметными, и поверхность зерна выглядит шероховатой. 
Подобно тому, как рельеф зерен меняется в зависимости от разницы показателей преломления, так и шагрень проявляется тем резче и заметнее, чем больше показатель преломления минерала отличается от показателя преломления канадского бальзама. Все минералы при сравнении их показателя преломления с показателем преломления канадского бальзама можно разделить на две группы (см. таблицу). К первой группе относятся минералы с показателем преломления меньше показателя преломления канадского бальзама. Линия Бекке при подъеме тубуса микроскопа (опускании столика) будет перемещаться на канадский бальзам. Ко второй группе относятся минералы с показателем преломления больше показателя преломления канадского бальзама, и полоска Бекке при подъеме тубуса микроскопа (опускании столика) будет смещается на минерал.

Порядок определения показателя преломления

1. Регулируют микроскоп (освещение, центрировка объектива).
2. Находят зерно определяемого минерала на границе с канадским бальзамом (обычно на краю шлифа).
3. Несколько опускают осветительную систему и частично прикрывают диафрагму.
4. При подъеме тубуса (или опускании столика) микроскопа наблюдают линию Бекке и отмечают направление ее движения.
5. Определяют характер шагрени и рельефа.
6. Определяют величину показателя преломления минерала с помощью таблицы.

         В анизотропных минералах при заметной разнице между показателями преломления Ng и Np при вращении столика микроскопа наблюдается изменение рельефа и шагрени. Свойство анизотропных минералов изменять рельеф и шагрень в зависимости от направления световых колебаний, проходящих через них, называется псевдоабсорбцией и обнаруживается при вращении столика микроскопа. Подобно плеохроизму явление псевдоабсорбции наиболее резко проявляется в разрезе, параллельном главному сечению оптической индикатрисы. В разрезе, перпендикулярном оптической оси, псевдоабсорбция отсутствует, в косых разрезах - слабо заметна. Наиболее отчетливо явление псевдоабсорбции выражено у карбонатов, немного меньше у слюд (мусковит). 

2.4 Величина двупреломления минералов

           По отношению к поляризованному свету минералы делятся на две группы: оптически изотропные, обладающие одинаковыми оптическими свойствами по всем направлениям, и оптически анизотропные, свойства которых меняются в зависимости от направления. К первым относятся кристаллы кубической сингонии и минералы аморфного строения. Характерной особенностью изотропных минералов является то, что в скрещенных николях (при включенном анализаторе), они становятся темными, почти черными и не просветляются при повороте столика микроскопа. Иначе выглядят анизотропные минералы, к которым относятся кристаллы средней и низшей сингонии. Луч света, входя в анизотропный кристалл, раздваивается и каждая из образовавшихся световых волн распространяется в кристалле со свойственной ей скоростью. В результате один луч обгоняет другой и между ними возникает разность хода. 
Величина разности хода измеряется в миллимикронах и прямо пропорциональна длине пути, пройденного в анизотропной среде, т. е. толщине кристаллической пластинки (шлифа) и силе двупреломления данного кристалла. Свойство анизотропного кристалла разлагать входящий в него луч света на два луча с разными показателями преломления, распространяющихся с разными скоростями и колеблющиеся во взаимно перпендикулярных плоскостях, называется двойным лучепреломлением (двупреломлением). Силой двупреломления называется величина, показывающая, насколько показатель преломления одного луча отличается от показателя преломления другого.  
          При прохождении световых лучей через анализатор наличие между ними той или иной разности хода обуславливает их интерференцию. В результате, зерна минералов при изучении их в белом свете под микроскопом в скрещенных николях приобретают интерференционные окраски. Каждому значению разности хода соответствует своя интерференционная окраска. Шкалу интерференционных цветов можно наблюдать, постепенно вводя в тубус микроскопа при скрещенных николях кварцевый клин. Клин вырезается из кристалла кварца параллельно (или под некоторым углом) его оптической оси. От тонкой части клина к толстой из-за неодинаковой разности хода наблюдается смена интерференционных цветов I, II, III и IV порядков, границей между которыми является красный цвет.

           Таким образом, интерференционную окраску можно использовать для приближенной оценки величины двупреломления минерала:

- серые  и серовато-желтые цвета интерференции  (I п.) соответствуют низким значениям  двупреломления (0,002-0,013); 
- желто-красные и зеленые (II п.) – средним значениям двупреломления (0,014-0,023); 
- красно-бурые и сине-лиловые (III п.) – высоким значениям двупреломления (0,024-0,04); 
- перламутровые (IV п.) – очень высоким значениям двупреломления (0,05-0,17).