斜长石亚族及其光学特性

1.斜长石种属划分

根据端元组分含量，一般将斜长石划分为六个种属（表10-5）。

表10-5　斜长石种属

斜长石Plagioclase（Палгиоклаз）源自希腊词Plagios（斜的）和Klasis（断口，解理），意为该类长石的｛010｝、｛001｝两组解理面是互相斜交的。中文名称为英语词的意译。

钠长石Albite（Альбит）一词源自拉丁语Albus（白色），意为该矿物的颜色常为白色。中文名称则表明该种斜长石最为富钠。

更长石Oligoclase（Oлигоклаз）源自希腊词Oligos（小）和Klasis（断口），以前认为该矿物的解理完善程度比钠长石差些。中文译名可能有“解理比钠长石更差”之意。Oligoclase也曾译作奥长石，此为音译。

中长石Andesine（Aндезин）一词同安弟斯山（Ando）有关，即“安山石”。在安弟斯山常见安山岩，中长石是安山岩的最主要造岩矿物。中文名称“中长石”既可理解其化学成分、端元组分是位于斜长石系列中部，也可理解它属于中性斜长石，是一个很成功的译名。

拉长石Labradorite（Лабрадор）以圣保罗岛的拉布拉多（Labrador）海岸命名。即“拉布拉多石”。中文名称为英文词的意译。

倍长石Bytownite（Битовнит）以现今渥太华的毕托夫（Bytown）地名命名。中文名称为英文词的音译，也有译作“培长石”的。

钙长石Anorthite（Анортит）一词由希腊语否定前缀an加词根orthos（直角、垂直）构成，指明该矿物两组解理面互不垂直，属三斜晶系。中文名称则表明该矿物在化学成分上是最富钙的斜长石。

习惯上，也将含An的百分数称为斜长石的号码或牌号，如将含An55%的拉长石，称作55号斜长石，并记作An55。斜长石中含SiO2的多少或斜长石的牌号，常反映岩浆岩的酸性、基性程度。通常把0～30号的斜长石称作酸性斜长石，30～50号的斜长石称作中性斜长石，大于50号的斜长石称作基性斜长石。钠长石既可看作是斜长石，也可看作是碱性长石。

2.斜长石鉴定特征

（1）均属三斜晶系，晶体多呈平行（010）的厚板状，火山岩中的微晶沿a轴延长呈柱状，也常见他形粒状者。

（2）具｛010｝、｛001｝两组完全解理，解理交角为86°～87°。有时可见不完全解理。

（3）手标本上多为白色、灰白色，其他淡色调少见；薄片中无色透明，有时因含包裹体或因蚀变风化而混浊不清。

（4）突起低，糙面不显，折射率随An含量增多而增大。8号以下斜长石为负低突起；8～22号斜长石，Np′为负低突起，Ng′为正低突起；22号以上斜长石为正低突起（图10-53，表10-6）。

图10-53　斜长石主折射率与成分的关系

（Chayes，1952）

（5）Ng-Np=0.007 5～0.013。最高干涉色为Ⅰ级灰—Ⅰ级黄，常见斜长石的干涉色多为Ⅰ级灰白。

（6）除更长石近于平行消光外，其他斜长石均为斜消光。由于斜长石的光性方位是随成分的变化而有规律地改变的（图10-54），其消光角也是随端元组分的变化而有规律地改变的，因此测定消光角可以确定斜长石的端元组分和种属名称。

表10-6　斜长石光性数据

图10-54　斜长石光性方位

（7）常见聚片双晶（图版Ⅳ-6）和环带结构（图版Ⅷ-5），基性斜长石的双晶单体较宽，酸性斜长石的双晶单体较窄。也常见聚片双晶和简单双晶的复合双晶，单独的简单双晶少见。

（8）二轴晶。低温斜长石2V较大。由低温钠长石到低温倍长石，光性符号正负发生波状变化。高温斜长石2V中等到大。43～82号高温斜长石为正光性符号，其他高温斜长石为负光性符号。除50号左右的斜长石外，高、低温斜长石（尤其是酸性斜长石）的2V相差较大（图10-55）。

在薄片中鉴定斜长石，主要应抓住如下特征：板状、长条状晶形，交角为86°～87°的两组解理；突起低且多为正低突起；干涉色低；常发育聚片双晶；二轴晶；蚀变矿物为绢云母、绿帘石、黝帘石等。

图10-55　斜长石的成分与2V的关系

（Smith，1958）

斜长石在某些方面与石英相似，其区别在于：斜长石具解理、双晶，为二轴晶，而石英无解理，无双晶，为一轴晶。

斜长石在某些方面与碱性长石也有些相似，其区别在于：斜长石解理交角为86°～87°，聚片双晶发育，除钠长石及部分更长石外，多为正突起，干涉色较高，蚀变矿物为绢云母、绿帘石、黝帘石等；碱性长石解理交角近于90°，常见简单双晶和格子双晶，负突起，干涉色较低；蚀变矿物为高岭石，只有条纹长石中的斜长石条纹才发生泥状绢云母、绿帘石、黝帘石化。

3.斜长石的双晶

双晶是长石的重要特征之一。长石的双晶类型很多。斜长石中最常见的，且对于斜长石鉴定至关重要的双晶是钠长聚片双晶和卡钠复合双晶。钠长双晶的结合面为（010），双晶轴垂直（010），常呈聚片双晶。卡钠双晶是卡斯巴双晶和钠长双晶的复合双晶，即在同一个晶体中同时发育卡斯巴双晶和钠长聚片双晶；其中卡斯巴双晶的结合面为（010），双晶轴为［001］，为简单双晶，卡斯巴双晶两单体都发育钠长聚片双晶。这两种双晶的识别特征，详见“斜长石端元组分和种属名称的确定方法”一节。

4.斜长石环带结构

由于某种原因，斜长石从晶体中心到边缘，成分呈环带状变化，在正交偏光镜下呈环带状消光，这种现象叫作环带结构（图10-56，图版Ⅷ-5）。环带结构在其他矿物中也能见到，但最发育者当属斜长石，几乎所有的斜长石都能见到环带，清晰易见者要数火山岩、浅成岩中的斜长石，尤其是中性斜长石。

按照成分的变化规律，环带分为三种类型：①正环带：内环较基性，外环较酸性；②反环带：内环较酸性，外环较基性；③韵律环带：环带由基性到酸性在同一晶体上出现多次。

一般说来，岩浆岩中多出现正环带和韵律环带，变质岩中多出现反环带。

图10-56　斜长石的环带结构

5.斜长石端元组分和种属名称的确定方法

确定斜长石号码的方法有许多，在此仅介绍适用于普通偏光显微鉴定的四种主要方法。

1）比较折射率法

从图10-53可以看出，8号以下斜长石的Ng、Np均小于1.54，表现出两个消光位均为负突起；8～22号斜长石的Ng大于1.54，而Np小于1.54，表现出一个消光位为正突起，另一个消光位为负突起；22号以上斜长石的Ng、Np均大于1.54，表现出两个消光位均为正突起。因此，若能确定出斜长石的突起正负，则可粗略估计出斜长石的端元组分。具体操作步骤如下：

（1）选择颗粒。颗粒的干涉色最好是矿片内所有斜长石中最高的（以保证切面方位平行OAP），且颗粒周围或至少有一段边缘与树胶（N=1.54）相接触，如矿片边缘、矿片内部裂隙两侧等区域的斜长石颗粒。

（2）分别确定两个消光位的突起正负。①将选好的颗粒置于视域中心，首先使它处于消光位，然后在单偏光镜下确定其突起的正负。②转物台90°，使颗粒处于另一消光位，同样在单偏光镜下确定出该位置的突起正负。

（3）根据观测的突起正负结果，确定斜长石的端元组分。若两个消光位均为负突起，则为8号以下的斜长石；若两个消光位均为正突起，则为22号以上的斜长石；若两个消光位的突起为一正一负，则为8～22号之间的斜长石。(www.xing528.com)

该方法的优点是简便、迅速，适用于酸性斜长石的鉴定。缺点是精确度较低，且对于中、基性斜长石不能进一步细分。

2）垂直（010）晶带最大消光角法

由图10-54可以看出，斜长石的光性方位是随着斜长石端元组分的不同而有规律地改变的，即在确定的切面上，对应某一固定的斜长石成分有着固定的消光角。因此，确定出某斜长石的消光角后，就能确定其端元组分和种属名称，这就是消光角法的原理。

垂直（010）晶带最大消光角法，就是测出垂直（010）的所有切面中的最大消光角，并利用有关图表查出斜长石的端元组分的一种方法。其步骤如下：

（1）选切面。要选择具有钠长聚片双晶并垂直（010）的切面，该切面具有如下特征：①能见到钠长聚片双晶，双晶纹细而清晰。当双晶纹平行十字丝或与十字丝相交成45°时，两组单体干涉色灰度一致，犹如单晶一般。②可见到｛010｝解理纹。解理纹最细，升降镜筒时不发生位移。75号以下斜长石，相对解理纹为负延性。③相邻单体消光角相等，即当一组单体对于纵丝是逆转消光时，则另一组单体对于纵丝为顺转消光，且二者消光位与纵丝之间的角度相等。

（2）测消光角。①将所选切面置于视域中心，使双晶纹平行纵丝，记录物台读数x0。②逆转物台小于45°，使一组单体消光，记录物台读数x1。③恢复x0位后，再顺转物台小于45°，使另一组单体消光，记录物台读数x2。④计算消光角α=（｜x1-x0｜+｜x2-x0｜）÷2。⑤检查消光时与纵丝一致的光率体椭圆半径是否为Np′（一般情况下应该是Np′。如果是Ng′，则α赋值为90°-α）。⑥观察Np′的突起正负：若为正突起，α取正号；反之，则取负号（图10-57）。⑦重复以上步骤，测出若干个切面的消光角值，取其中最大值作为垂直（010）晶带最大消光角值Np′∧（010）=α最大。测消光角时转物台小于45°，是因为常见斜长石Np′∧（010）＜45°。

图10-57　测定钠长双晶消光角示意图

（3）查图确定端元组分。图10-58是斜长石垂直（010）晶带最大消光角和成分的关系图。图的横坐标为斜长石的端元组分和种属名称，纵坐标为垂直（010）晶带上最大消光角Np′∧（010）的数值。图中虚线为喷出岩中斜长石的消光角曲线，实线为侵入岩中斜长石的消光角曲线。

图10-58　斜长石垂直（010）晶带最大消光角和成分的关系

（Burri，1967）

查法举例：设测得辉长岩（侵入岩）中斜长石的Np′∧（010）最大值为35°。过纵坐标35°点作横线与图中实曲线相交一点，自该交点向下引垂线，在下方横坐标上可读出相应的An含量为60%，即为60号的拉长石，记作An60。

该方法不足之处是，只能测得岩石中最基性斜长石的端元组分。而岩石中的斜长石，由于结晶先后关系，其成分往往有一个域值，尤其是喷出岩中斜长石成分域值更大，用这种方法一般不能测得域值。

3）卡钠复合双晶消光角法

（1）选切面。切面具有卡钠复合双晶并垂直（010），其特征如下：①双晶纹平行十字丝时，只显卡斯巴简单双晶，不显钠长聚片双晶；尤其当双晶纹与十字丝相交成45°时，该现象更为明显；在其他位置时，一般能同时见到卡斯巴简单双晶和钠长聚片双晶，双晶纹细而清晰。②卡斯巴双晶两单体中的钠长聚片双晶的两组单体消光角相等。卡斯巴双晶两单体消光角一般不相等。

（2）测消光角（图10-59）。仿照2）法分别测出卡斯巴双晶左边单体消光角α左和右边消光角α右：

α左=（｜x1-x0｜+｜x2-x0｜）÷2　　　α右=（｜y1-x0｜+｜y2-x0｜）÷2

一般情况下，α左≠α右，为一大一小。

图10-59　卡钠复合双晶法消光角测量示意图

（3）查图定成分。查图10-60，图中纵坐标为较小消光角值，图中曲线为较大消光角曲线。查法举例：设用卡钠复合双晶法测得某斜长石的较小消光角为20°，较大消光角为30°，先在纵坐标上找到20°点，过20°点作横线与图中30°曲线有一交点，自该交点向下引垂线，可在下方横坐标上读出相应An含量为60%，即为60号的拉长石，记作An60。

该方法的优点是：只需一个合适的颗粒即可测出斜长石成分，比垂直（010）晶带最大消光角法更为简便；只要分别测出岩石中大小不等颗粒的成分，即可测出岩石中斜长石成分域值。缺点是切面要求严格，颗粒较少时，难以找到合适的切面。图10-60仅适用于侵入岩中斜长石，且资料较陈旧，建议使用图10-62。

4）微晶法

该法适用于火山岩中的斜长石微晶，亦称平行a轴切面中最大消光角法。火山岩中的斜长石微晶，粒度细小，没有或难见双晶，不适用2）、3）两种方法。但它往往呈平行a轴延伸的长条状，容易测得长条方向与Np′的夹角，可利用此夹角查有关图解定出它的号码。其操作步骤如下：

图10-60　斜长石垂直（010）切面上卡钠复合双晶消光角Np′∧（010）与成分的关系

（据莱特，转引自王德滋，1975）

（1）测消光角。①将微晶移至视域中心，使长条方向平行纵丝，记录物台读数x0。②转动物台使微晶消光，记录物台读数x1。③确定消光时与纵丝一致的椭圆半径名称。若为Np′，则Np′∧a=｜x1-x0｜；若为Ng′，则Np′∧a=90°-｜x1-x0｜。④重复以上步骤测10～20个微晶，从中选出最大的Np′∧a值，查图10-61。

（2）查图定成分。查图10-61，图中纵坐标为Np′∧a数值，横坐标为斜长石号码及种属名称。当Np′∧a值小于20°时，要观测Np′的突起。Np′若为负突起，查曲线最低点的左侧，即为小于22号的斜长石；若为正突起，则查其右侧，即为大于22号的斜长石。

图10-61　平行a轴切面中最大消光角Np′∧a与成分的关系

（Heinrich，1965）

查法举例：设测得某火山岩中斜长石微晶的Np′∧a最大值为35°，自35°水平线与曲线的交点向下引垂线，在横坐标上，读得该斜长石为An60的拉长石。

该方法的测定结果，也仅代表斜长石微晶中最基性者，测得的成分比微晶平均号码偏高。

5）托毕（Tobi，1975）鉴定图的应用

图10-62　斜长石垂直（010）晶带消光角Np′∧（010）鉴定图

（Tobi，1975）

图10-62是1975年托毕根据布里等人的数据绘制的一套较准确可靠的鉴定图，由低温斜长石光性（图10-62A）和高温斜长石光性（图10-62B）两张图组成。图中的曲线为消光角曲线，其值标于图的上方和右方。下方横坐标数字代表An的百分含量。左方纵坐标数字代表相应的各条水平线所示的切面与平行c轴切面之间的夹角，垂直［100］和平行［100］分别代表垂直a轴和平行a轴。这些数字和符号的用法在此不加赘述。

图10-63　图10-62查法示意图

（低温光性）

垂直（010）晶带最大消光角法查图10-62举例：设测得辉长岩中斜长石（低温斜长石）的Np′∧（010）最大值为35°，引一条与35°曲线（必须是实线！）相切的垂线，在下方横坐标上便可读出相应的An含量为61%，即为61号的拉长石（图10-63）。

卡钠复合双晶法查图10-62举例：设测得闪长岩中某斜长石颗粒的一大、一小消光角分别为20°和10°，大消光角查实线，小消光角查虚线，两曲线交于一点，由此交点向下引垂线，便可读出相应的An含量为38%，即为An38的中长石（图10-63）。

6.产状

钠长石和更长石广泛产于各种酸性岩浆岩和细碧岩中，也常见于角岩、绿片岩等低级变质岩中。更长石也见于某些片麻岩和球粒陨石中，还可呈碎屑产于砂岩中。中长石广泛产于中性、中酸性岩浆岩以及中—高级变质岩中，如斜长角闪岩、斜长片麻岩类等；在碱性的基性火山岩基质中也有产出。拉长石广泛产于各种基性岩浆岩及基性变质岩中；在火山岩中，它既可呈斑晶产出，也可呈微晶产出。倍长石多在基性火山岩中以斑晶产出。钙长石多在钙碱性火山岩中以斑晶产出，也见于超基性岩浆岩、接触交代的变质灰岩、矽卡岩及某些陨石中。如俄罗斯伊尔库茨克技术大学黑矿村实习基地的变质辉石岩—辉长岩岩体中的钙长石是少见的非常基性，为An96—An99的钙长石（曾广策、余朝丰，2004年实测）。

部分斜长石可制作宝石。拉长石是斜长石质的重要宝石，至少有一部分月光石是拉长石质。由于拉长石具有单体相对较宽的聚片双晶，经打磨加工后形成绚丽的拉长石色彩（变彩）。日光石则是含有均匀分布的鳞片状镜铁矿微细包体的更长石。此外，斜长石还是一些玉石（如独山玉）的最主要造岩矿物。