云母属于层状硅酸盐,其化学成分通式为R1R2[AlSi3O10](OH,F)2,R1=K、Na、Li以及Rb等,R2=Mg、Fe2+、Al以及Mn、Fe3+、Cr、V等。
云母Mica一词源自拉丁语Micare(闪光),因为云母解理面上呈现强烈的珍珠光泽。中文名称“云母”出自《荆南志》:华容方台山出云母,土人候云所出之所,于下掘取,无不大获……据此,则此石乃云之根,故得云母之名[2]。
按化学成分和光性方位,将云母族划分为三个亚族:
·白云母亚族。阳离子主要为K、Na和Al。光性方位为Ng∥b,OAP⊥(010)。(-)2V=35°~40°。主要种属有:
白云母 KAl2[AlSi3O10](OH)2
钠云母 NaAl2[AlSi3O10](OH)2
·黑云母亚族。阳离子主要为K和Mg、Fe2+。光性方位为Nm∥b,OAP∥(010)。(-)2V=0°~10°。主要种属有:
金云母 KMg3[AlSi3O10](OH)2
黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH)2
铁云母 KFe3[AlSi3O10](OH)2
·锂云母亚族。阳离子主要为K、Li、Al和Fe2+。光性方位与黑云母亚族类似,大多数为Nm近于平行b,OAP∥(010)。主要种属有:
锂云母 KLi1.5Al1.5[AlSi3O10](F,OH)2
铁锂云母 KLiFe2+Al[AlSi3O10](F,OH)2
云母族矿物具有如下一些共同特征:
(1)属单斜晶系。晶体呈假六方形板状、柱状,集合体呈鳞片状、叶片状。{001}解理极完全,沿解理可分裂成极薄的叶片,叶片可弯曲并具弹性。解理面上具珍珠光泽。
(2)在薄片中,常见云母为长条形的,少见近正六方形等轴状者。近正六方形切面上,见不到解理纹,无多色性,无闪突起。长条形切面上,可见细、密、直而长的极完全解理纹,有色云母在该切面上的多色性、吸收性极为明显,无色云母则表现出明显的闪突起。
(3)长条形切面近于平行消光,正延性。
(4)均属二轴(-),Bxa⊥(001)。在(001)面上,可见完整的垂直Bxa干涉图。
各种云母,主要是根据颜色、突起(折射率)和2V加以区分(图10-44)。
图10-44 云母族矿物的光性和种属
(特吕格,1971)
白云母 Muscovite Мусковит
白云母Muscovite一词直译为“莫斯科石”。古俄罗斯时乌拉尔一带盛产大片的白云母,用以当窗户玻璃并出口到西欧。西欧人把古俄罗斯称为莫斯科国,从而把来自俄罗斯的白云母称为“莫斯科石”。因矿物颜色为无色、白色或淡色,中文名称为“白云母”。
成分 常含有Na、Mg、Fe、Cr和V等。
形态 属单斜晶系。晶体呈假六方形或菱形板状、柱状,集合体呈鳞片状。
图10-45 白云母光性方位
光性 手标本上多为无色、白色,有时为浅褐、浅绿色;薄片中多为无色,有时显淡褐(含铁)、淡绿(含铬)、淡褐绿(含钒)。正低—正中突起。Np=1.552~1.570,Nm=1.582~1.619,Ng=1.588~1.624,Ng-Np=0.036~0.054。平行(001)切面:不见解理纹,正中突起。干涉色为Ⅰ级灰—Ⅰ级黄,可见垂直Bxa干涉图。垂直(001)切面:切面呈长方形,其上可见一组解理纹,当解理纹垂直下偏光振动方向时,糙面显著;当解理纹平行下偏光振动方向时,糙面消失,从而表现出明显的闪突起;最高干涉色为Ⅱ级顶部—Ⅲ级,鲜艳夺目;近于平行消光。二轴(-),2V=30°~45°。光性方位见图10-45。若在平行解理面的切面上测出Ng和2V,并将其投到图10-46上,便可确定出白云母的端元组分。
产状 白云母是云母片岩、云英岩、千枚岩及片麻岩的主要造岩矿物。作为岩浆岩矿物,它主要产于酸性岩中,如白云母花岗岩、二云母花岗岩、花岗伟晶岩、花岗细晶岩等。也可在砂岩中呈碎屑产出。
鉴定 白云母与滑石、叶蜡石有些相似。与滑石的区别是:①白云母2V中等,而滑石2V极小;②白云母与石英、长石共生,而滑石是富镁矿物的蚀变产物,常与橄榄石、辉石、蛇纹石等富镁矿物伴生。白云母以其2V较小区别于叶蜡石。与透闪石的区别在于白云母仅具一组解理,突起较低,平行消光,2V较小。
图10-46 白云母系列成分与光性的关系
(Volk,1939)
白云母还有下列亚种(或变种),对于岩矿鉴定和宝玉石鉴定是比较重要的。
绢云母 Sericite Серицит
绢云母是一种细小鳞片状的白云母,化学成分可能比白云母含K2O略少,而含H2O略多。
绢云母的形态和光性与白云母很相似。集合体呈鳞片状。手标本上呈灰、浅黄、浅绿色,具丝绢光泽。干涉色比白云母略低,2V可能略小。由于无数的鳞片方位不同,造成干涉色各异,蓝、绿、黄、橙、红干涉色交织在一起,争鲜夺艳,十分美观——这是正交镜下识别绢云母的重要特征。
绢云母是一种分布很广的蚀变矿物,主要由原生铝硅酸盐矿物,如斜长石、钾长石、霞石、堇青石、蓝晶石、红柱石、黄晶、刚玉以及电气石、绿柱石、锂辉石、方柱石等经绢云母化而成。其次,风化作用也能形成绢云母。
多硅白云母 Phengite Фенгит
多硅白云母是一种富Si的白云母亚种。白云母分子式中的四次配位的硅原子数增加而大于3,四次配位的Al减少;相应地引起六次配位的Al也部分被Fe2+、Mg代替,从而形成多硅白云母。多硅白云母的晶体结构式为K(Al2-x(Mg,Fe)x)[Al1-xSi3+xO10](OH)2。
多硅白云母与白云母、钠云母在形态、光性上较相似,区别是:多硅白云母的折射率略小、突起略低,Np=1.547~1.571,Nm=1.584~1.610,Ng=1.587~1.612;干涉色略高,Ng-Np=0.040~0.041(前面白云母所列的Ng-Np包括部分多硅白云母);2V较小,(-)2V<35°,有的(3T型白云母)接近0°,而白云母的2V一般都大于35°,这是显微镜下鉴定的重要依据;属高压变质矿物,与其他高压变质矿物共生。
X光粉晶衍射法是鉴定多硅白云母的有效方法,白云母的b轴长度(b=6·d060)随变质压力的增大而增长,是变质压力计。[3]
铬白云母或铬云母 Fuchsite Фуксит
铬白云母或铬云母和铬硅云母或铬多硅白云母(Mariposite Марипозит)是一种含Cr的白云母亚种。含铬白云母亚种的特征光性是具有无色、淡绿色—深蓝绿色多色性,其他光性与白云母类似。铬云母产于橄榄岩类变质的菱镁岩、石英菱镁岩中,与菱镁矿、滑石、白云石、方解石等共生,铬云母在手标本上呈翠绿色,即使含量不多也会使整个岩石变成翠绿色—淡翠绿色。铬云母也少见于白云石大理岩、云母片岩、刚玉片岩中。一些玉石(如绿独玉、东陵玉)中也含有铬云母。
钠云母 Paragonite Парагонит
钠云母英文名称源自希腊词Paragon(被骗),因为它开始被错误地认成滑石。中文名称则是因化学成分富钠。
成分 含少量K、Ti、Ca及Fe3+。
形态 单斜晶系。晶体呈假六方形板状、柱状;集合体呈鳞片状。
光性 手标本上为无色、淡黄、淡绿色;薄片中多为无色。正低突起—接近正中突起,闪突起不如白云母明显。Np=1.564~1.580,Nm=1.594~1.609,Ng=1.600~1.609,Ng-Np=0.029~0.036。最高干涉色为Ⅱ级黄—Ⅱ级紫红。平行消光,正延性。二轴(-),2V=40°~50°。光性方位与白云母类似。
产状 产于钠质碱性岩的蚀变岩中及钠质交代形成的蚀变岩中,也产于云母片岩中。以前认为钠云母是一种稀少的矿物,但很多情况下可能把它当成了白云母,因为二者光性很相似。
鉴定 与白云母极为相似,二者的区别是:闪突起比白云母稍弱;干涉色比白云母略低;产于钠质岩石中、与富钠矿物共生。若初步鉴定为钠云母,最好进一步做染色试验和电子探针分析准确确定。
黑云母 Biotite Биотит
黑云母Biotite是以19世纪时法国物理学家、化学家让·比奥特(Biot)的名字命名的。因该矿物在手标本上多呈黑色、褐黑色,我国称其为黑云母。
成分 含有少量Ca、Na、Ti、Mn及微量Ba、Sr、V、Cr、Li、Cs等。(www.xing528.com)
形态 属单斜晶系。晶体呈假六方形板状(图版Ⅲ-3)、短柱状,集合体呈叶片状、鳞片状。
光性 按薄片中的颜色,有两类黑云母:一类是绿色、褐绿色黑云母,产于中性、酸性侵入岩中和低温变质岩中,结晶温度较低,为低温型黑云母,简称黑云母;另一类为褐色、褐红色黑云母,产于超基性、基性侵入岩中和火山岩、超浅成岩、高温变质岩中,结晶温度较高,为高温型黑云母,最好冠以“褐色”字头,称为褐色黑云母。绿色黑云母的颜色为:Np=浅黄绿色,Nm、Ng=深草绿色、深褐绿色。褐色黑云母的颜色为:Np=浅黄褐色,Nm、Ng=深褐色、深红褐色。绿色黑云母和褐色黑云母的多色性和吸收性都很明显,吸收性为Ng≥Nm>Np。正中—正高突起。Np=1.571~1.616,Nm=1.609~1.696,Ng=1.610~1.697,Ng-Np=0.039~0.081。最高干涉色可达Ⅲ级以上,但由于本身颜色较深,干涉色调不鲜艳。近于平行消光。正延性。二轴(-),2V很小(0°~30°),多数近于0°。光性方位见图10-47。
黑云母的折射率随着含铁量增多而增大。若测出其Ng,可通过图10-48确定出黑云母的FeO+2(Fe2O3+TiO2)含量。如果能同时测出Ng、Np,算出双折射率(ΔN),通过图10-49可确定出黑云母系列的端元组分和种属名称。
变化 常变为绿泥石、绢云母和绿帘石。含钛黑云母蚀变时,可析出金红石、磁铁矿、细粒钛铁矿和榍石。火山岩中黑云母斑晶常具暗化边。
图10-47 黑云母光性方位
图10-48 黑云母的Ng与成分的关系
(海因里希,1965)
图10-49 黑云母系列的成分与光性的关系
(特吕格,1971)
产状 常见于花岗岩、正长岩、花岗闪长岩、云母煌斑岩等岩石中,也产于其他岩浆岩中,还广泛产于云母片岩、片麻岩等变质岩中。
鉴定 片状、一组极完全解理、多色性明显、吸收性很强、平行消光,2V很小,是该矿物的鉴定特征。黑云母与普通角闪石有些相似,其区别是:①前者为片状,具一组解理,后者为柱状,具两组解理,夹角为56°、124°;②前者多色性明显,尤其是吸收性比后者明显得多;③前者为平行消光,而后者为斜消光;④前者最高干涉色在Ⅲ级以上,而后者最高干涉色在Ⅱ级低部;⑤前者2V极小,近于一轴晶,而后者2V较大。
水黑云母 Hydrobiotite Гидробиотит
成分 K1-x(H2O)x{(Mg,Fe3+)3}[AlSi3O10](OH)2-x(H2O)x},是黑云母与蛭石的无序混层物。
形态 单斜晶系。晶体呈假立方板状、片状。一组极完全解理。
光性 手标本上褐色、浅褐色,显微镜下无色—浅褐色、浅黄褐色,Ng=Nm=浅褐色、浅黄褐色,Np=无色,吸收性为Ng≥Nm>Np。正低突起,Ng=Nm=1.582,Np=1.545,Ng-Np=0.037。最高干涉色达Ⅱ级顶部。(-)2V近于0°。
产状 黑云母蚀变、风化的第一阶段产物,继续变化,则变成蛭石。产于热液蚀变岩、低级风化岩中。
鉴定 颜色比黑云母浅,吸收性不如黑云母明显,突起、干涉色比黑云母低,交代黑云母、与黑云母交生或互生。
蛭石 Vermiculite Вермикулит
英文名称Vermiculite源自拉丁文Vermiculare,意为蠕虫。中文名称则为英文名称的意译。
成分 (Mg,Fe,Al)3[(Al,Si)4O10](OH)2·4H2O
形态 单斜晶系。晶体呈假立方板状、片状。一组极完全解理。
光性 手标本上为浅褐色、黄褐色、金黄色,显微镜下无色—浅褐色、浅黄褐色,Ng=Nm=浅褐色、浅黄褐色或褐绿色,Np=浅褐色、无色,吸收性为Ng≥Nm>Np。正低突起,Ng=1.545~1.585,Nm=1.540~1.580,Np=1.525~1.560,Ng-Np=0.020~0.025。最高干涉色达Ⅱ级蓝绿。(-)2V极小。
产状 黑云母、金云母的蚀变、风化产物,是水黑云母的进一步蚀变产物。产于含黑云母、金云母的风化岩石中。
鉴定 颜色比黑云母浅,吸收性不如黑云母明显,突起、干涉色比黑云母低,交代黑云母、呈黑云母的假像。手标本上蛭石细片具挠性,灼烧后变白色、体积膨胀。
铁云母 Iron-mica Железнаяслюда
颜色比黑云母更深。多色性为Np=黄色,Nm、Ng=棕、红棕、绿棕或深绿。正中—正高突起。Np=1.630,Nm=1.690,Ng=1.690,Ng-Np=0.060。最高干涉色可达Ⅳ级。产于碱性花岗岩、碱性正长岩、霞石正长岩等碱性岩中,与碱性辉石、碱性角闪石共生。
金云母 Phlogopite Флогопит
图10-50 金云母光性方位
金云母Phlogopite名称源于希腊词Phlogopos(像火一样),意指该矿物手标本上常呈淡红色、火红色。中文名称“金云母”也是取自该矿物手标本颜色为金黄色、金黄褐色(即上述的淡红、火红色)。
成分 含少量Fe2+和微量Mn、Na、Cr、Ba、Sr等。
形态 与黑云母相同,但往往较粗大。
光性 手标本上为金黄、褐色,有时为银白色或无色;薄片中无色—淡黄褐色。多色性较弱:Np=无色或淡黄,Ng、Nm=淡黄褐。正低—正中突起。Np=1.522~1.568,Nm=1.548~1.609,Ng=1.549~1.613,Ng-Np=0.027~0.045。最高干涉色为Ⅱ级绿—Ⅲ级绿,比黑云母鲜艳。近于平行消光。正延性。二轴(-),2V极小,多为0°~10°。光性方位见图10-50。
产状 ①产于金伯利岩、橄榄岩、蛇纹岩、白榴玄武岩、辉长岩中;②产于白云质大理岩中,与粒硅镁石、镁橄榄石、透辉石、透闪石、滑石等共生;③产于碱性岩浆岩中;④产于其他某些变质岩中。
鉴定 以其多色性、2V小、产状不同区别于白云母。与黑云母的区别是,金云母的颜色较淡,多色性、吸收性较弱,主要产于富镁的岩石中。
锂云母 Lepidolite Лепидолит
锂云母Lepidolite一词源于希腊词Lepidos(鳞片),意指该矿物常呈鳞片状集合体产出。中文名称则是因为矿物化学成分含锂。
成分 常含有少量Mg、Fe、Mn、Na、Rb、Cs等。
形态 与其他云母相似,常呈不规则叶片状。
图10-51 锂云母光性方位
光性 手标本上多为浅紫色,有时也呈桃红色、白色;薄片中多数为无色,仅极少数带淡紫色、淡玫瑰色。显弱多色性:Ng、Nm=淡紫、淡玫瑰色,Np=无色。负低—正低突起。Np=1.524~1.537,Nm=1.543~1.563,Ng=1.545~1.566,Ng-Np=0.021~0.029。最高干涉色为Ⅰ级顶部—Ⅱ级顶部。近于平行消光。正延性。二轴(-),2V=23°~63°,多数在40°左右,偶见2V=0°者。光性方位见图10-51。
产状 产于含锂的花岗伟晶岩及高温热液矿脉中,与锂辉石、黄玉、萤石、电气石、绿柱石等共生。
鉴定 锂云母与白云母有些相似。当锂云母在手标本上或薄片中具有特征的颜色时,不难与白云母相区别;若为无色者,其区别在于锂云母的折射率、双折射率略低,消光角略大;若根据产状和共生矿物推测某矿物可能是锂云母时,可通过焰色反应(试锂)或X光分析加以验证。
铁锂云母 Zinnwaldite Цинвальдит
铁锂云母Zinnwaldite以捷克斯洛伐克的Zinnwald矿床命名,因为该矿物首次发现于该矿床的含锡石的石英脉中。中文名称则是反映了该矿物为含铁较多的锂云母。
成分 比锂云母含有较少的Li2O和较多的FeO。
形态 与其他云母相似。
光性 手标本上多为灰、褐色,少数为暗绿色;薄片中为无色、褐色。有时具弱多色性:Ng、Nm=灰褐,Np=淡黄、无色。吸收性为Ng≥Nm>Np。正低突起。Np=1.541~1.551,Nm=1.571~1.578,Ng=1.573~1.581,Ng-Np=0.030~0.032。最高干涉色达Ⅱ级顶部。近于平行消光。正延性。二轴(-),2V=32°~75°,多数在20°左右。光性方位与锂云母相似。
产状 主要产于含锡花岗岩及云英岩中。
鉴定 与白云母的区别:铁锂云母具弱多色性,折射率、双折射率略低,2V较小。与金云母的区别:铁锂云母的2V较大。与锂云母的区别:铁锂云母的折射率、双折射率、2V都略大。
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