88必发 1一块普通的石头(碧玉)——在偏振光下的效果。意大利帕多瓦大学的岩石和岩相学教授贝尔纳多·切萨雷利用偏光显微镜,令岩石展露出最美丽的色彩。图片来源:Bernardo
Cesare

几年前在鉴定采自盐湖盆地的岩石薄片中,见到一些晶形奇特、在普通沉积岩中很少出现的特殊矿物。有的矿物集合体如同在岩石内盛开的鲜花,有些则好似在夜空绽放的礼花,有一种矿物集合体很像是一颗扎根沃土的胡杨树。令人感到新奇并不是它们独特的造型,而是它们的矿物类型。有些矿物通过偏光显微镜几乎无法获得更多的光性数据,而有些矿物虽与某种已知矿物有几分相似,但有些重要光性却存在差异。因此,需要通过其他分析进一步确定。对于检测岩石中的晶体矿物,较为准确的方法是X衍射分析。为了能够确认这些矿物究竟是什么?我们选送了部分样品做了X衍射分析,检测结果出来之后,有些检测结果与我薄片鉴定的初步结果完全吻合,而有些结果却令我非常吃惊。今天在这里与大家分享这几种充满神奇的矿物“花”。

【光明日报】在南海海底寻找“时间胶囊”

(文/闻菲 老猫)“我认为娱乐是一件严肃的事情。”贝尔纳多•切萨雷(Bernardo
Cesare)在邮件签名栏里写道,同时,他不失严谨地在后面注明,这是意大利作家卡尔维诺在1983年11月5日说的一句话。

第一个矿物“花”,正是前面提到的那个令我感到非常吃惊的矿物。这种对我们从事岩矿鉴定的人来讲,几乎每天都会接触得到的矿物,呈这种集合体形态出现,还是很少见的。


作为意大利帕多瓦大学地球科学系(University of
Padova)的岩石和岩相学教授,贝尔纳多•切萨雷已经和岩石打了将近30年的交道。切萨雷告诉果壳网:“干这行你需要一把好锤子、一台好的显微镜,最好上面还装了架好相机。”在他的研究工作中,切萨雷需要大量使用显微和微缩照片来描述岩石的形态特征。在黑白的科研照片之外,切萨雷也怀有一颗艺术之心,他利用偏光显微镜拍摄的岩石照片,不仅在地质学期刊和摄影杂志发表,还在意大利、法国和德国的自然科学博物馆中展出。

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稿件来源:光明日报2017-04-06第13版 | 作者:张建松 | 编辑: |
发布日期:2017-04-06 | 阅读次数:

88必发,切萨雷向果壳网展示了他一张最喜欢的图片——含有石墨颗粒的麻粒岩(见下图)。这块岩石标本采集自印度南部的喀拉拉孔兹岩带(Kerala
Khondalite
Belt)。切萨雷介绍说,喀拉拉孔兹岩带出产的岩石标本世界闻名,这些产自地壳底层的麻粒岩非常具有代表性,5亿年前,这些岩石还位于地下30至40千米的深度,环境温度超过了900℃。当时,印度、南极洲、马达加斯加和非洲都还连在一起,是冈瓦纳超大陆的一部分,因此在这些地区都有相似的岩石。为了了解碳元素在变质作用发生时的状态变化,以及麻粒岩在高温下的熔融,切萨雷和研究小组一起去喀拉拉邦采集含有石墨的岩石样本。“我们用显微镜研究超薄切片,寻找对石墨的碳同位素做进一步分析的最佳位置,”切萨雷说:“就在这时我发现了它。”

1、这种生长于显微纹层状含白云石泥岩中,集合体呈花瓣状的矿物经X衍射分析竟然是斜长石!
单偏光

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“这幅图看起来让人想起抽象绘画,但它其实只是一块普通的石头。”他说。

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  南海何时与华南大陆分离并生成新的洋壳,是构建“南海生命史”的一个重要时间框架。在第三次南海大洋钻探成功钻取的洋陆过渡带基底岩石中,中山大学钟立峰研究员将寻找“时间胶囊”,作为深入研究的课题。  经过长达一个多月的艰难钻探,3月25日,“决心”号在南海洋陆过渡带终于钻到了玄武岩。玄武岩是洋壳上部的主要岩石之一。玄武岩的出现,表示第三次大洋钻探已经“触摸”到南海洋陆过渡带的基底岩石。  “当时,终于见到了自己朝思暮想的基底岩石,心情非常激动。但看着一段段黑乎乎的岩芯,表面上还镶嵌着的一颗颗大到肉眼轻易可辨的灰白色斜长石斑晶,心里不禁又咯噔了一下,难道这不是玄武岩?”钟立峰说,“那几天,我仔细观察研究薄片,一颗悬着的心终于落地了。这就是玄武岩,而且还是洋中脊玄武岩!”  在“决心”号,用于研究的岩芯样品可现场切割、磨片,供科学家第一时间在船上研究。显微镜下玄武岩的薄片里,有许多大大小小灰白色或深灰色长条,横七竖八地堆放着,间或搭建了类似三角形的框架,框架中点缀着或黄或蓝或绿的色彩,美丽斑斓。  “这些灰色长条就是斜长石和单斜辉石,斜长石斑晶呈三脚架状的间粒结构,粒间充填有隐晶质的斜长石和单斜辉石,这就是玄武岩特有的‘间粒间隐结构’。”钟立峰介绍。  岩石是在各种地质作用下,按一定方式结合而成的矿物集合体,是构成地壳及地幔的主要物质。根据成因,地球上的岩石可分为三大类:岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。  岩浆岩是由地壳内部上升的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝而成的。喷出海底的熔岩遇到海水骤然冷却,时间极为短暂,矿物颗粒来不及结晶成较大的晶体,因此结构都非常细密,颗粒一般都小于1毫米,岩石学家称之为“微晶”或“隐晶”结构。  玄武岩是一种具有隐晶结构的岩石。有时,偶尔也可能见到几个基性矿物的大晶体,称之为“斑晶”。大洋环境中通常有两种玄武岩:洋中脊玄武岩(MORB)和洋岛玄武岩(OIB)。  此次在南海洋陆过渡带钻取的基底岩石,究竟是哪种玄武岩呢?钟立峰认为,根据目前船上的研究条件判断,很可能是洋中脊玄武岩。主要有三个证据:  第一,这些岩石有对称的冷凝边构造,指示其可能为枕状玄武岩,这是洋中脊玄武岩的特征构造;第二,这些岩石具有块状构造,表明它们不是具有气孔或杏仁构造的洋岛玄武岩;第三,显微镜下发现斜长石都是基性斜长石,聚片双晶结构非常清晰,没有看到具有格子双晶的碱性长石,并且辉石为二级蓝的普通辉石,而不是带红色的钛辉石,进一步证实它们不是洋岛玄武岩。  多年来,钟立峰一直致力于对南海海底岩浆岩进行岩石学、地球化学和地质年代学研究。在建立时空框架的基础上,探讨南海海底岩浆岩的岩石成因,反演南海及其围区构造演化过程。  在深入研究中,钟立峰计划从南海洋陆过渡带的基底岩石中,分别挑选出斜长石、辉石和玻璃基质,进行40Ar/39Ar年代学测定。以期从多个角度来确定该玄武岩基底的形成时代,为第三次南海大洋钻探提供年代学数据。  “40Ar/39Ar年代学测定,是同位素地质年代学最常用的方法之一。如果将斜长石、辉石和玻璃基质比作是基底岩石中的‘时间胶囊’,通过检测这些‘时间胶囊’的同位素,我们就可以知道基底岩石的形成时间,从而揭开南海初始形成的时间之谜。”钟立峰说。  原文链接:

88必发 5含有石墨颗粒的麻粒岩,切萨雷最喜欢的图片之一,来自印度南部喀拉拉邦孔兹岩带采集的岩石标本。彩色部分是长石,黑色部分是石墨,两者在岩浆结晶的过程中共同生长。切萨雷告诉果壳网,这幅图像显示的区域只有5×3毫米;石墨是黑色的,是因为即使只有30微米厚,它也不会透光。图片来源:Bernardo
Cesare

2、与照片1同视域的正交偏光照片,叶片状的斜长石呈放射状集合产出,形成自生斜长石球粒,近核部含呈环形分布的尘状包裹体
正交偏光

颜色和形状的背后,是与岩石有关的信息。切萨雷介绍说,下面这幅麻粒岩的显微照片中,平行的线条是硅酸盐的“双晶”,紫色的矿物是斜长石,红色的则是辉石。可以看出这两种矿物非常紧密地生长,形成了气泡一样的质地,地质学家将其称为“辛共生”。这种显微结构表明,这块岩石经历了发生在地壳底部的高温变质过程,斜长石和辉石这两种矿物同时生长,取代了另一种叫石榴石的硅酸盐。

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切萨雷特意补充说:“这片样本采集自加拿大中南部的马尼托巴省,是一位叫玛莎•格罗登(Martha
Growdon)的地理学家好心给我的。”

3、与照片2同视域,加石膏检测板后的照片,斜长石具负延性(正交偏光+石膏试板)

88必发 7麻粒岩的偏光显微照片。切萨雷介绍,整张图片由两种均匀的红紫两色构成,而且紫色看起来是平行分布的深色细线。这些平行的线条是“双晶”,表明紫色的矿物是一种叫做斜长石的硅酸盐,而红色的是另一种叫做辉石的硅酸盐。颜色的均匀性表明这片岩石薄片含有的晶体不多,只含有一个斜长石晶体和一个辉石晶体。图片来源:Bernardo
Cesare

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88必发 10虎睛石的偏光显微照片。图中很多不同颜色的波浪线代表很多石英晶体,但每种颜色的色调相同,这意味着变形是发生在晶体形成之前。上图中间的部分没有发生变形;下图中,整体都发生了变形,以弯曲的方式生长。图片来源:Bernardo
Cesare

4、白云石质纹层状泥岩中的自生斜长石球粒,核部为未结晶的火山玻璃,细小的自生叶片状斜长石呈放射状分布,造型好似一朵向日葵!
正交偏光

切萨雷表示,他的拍摄创作主要与“发现”有关——通过调节偏振光和晶体取向,他寻找一种颜色和形状都赏心悦目的组合。“我会一直研究岩石,直到发现一种我喜欢的组合,然后将它拍摄下来。”所有的图片都没有经过后期的颜色处理。切萨雷说,他的图片只不过是对隐藏在岩石中的奇妙世界“匆匆一瞥”,岩石才是真正的“艺术家”,他只是帮助岩石展示出最美丽的色彩。

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“这是偏振光而非Photoshop的力量!”他说。

5、白云石质纹层状泥岩中的自生斜长石球粒,与照片4同视域单偏光照片,靠近核部仍可见由尘状包裹体形成的圆形环带

果壳网:你作品中的颜色是怎么来的?
切萨雷:图片中的颜色是干涉色。干涉色是如何形成的对矿石学的专家来说也是一件非常复杂的事情。这么说吧,干涉色是偏振光射入结晶物质以后传播造成的结果。当含有多种颜色的白光经过第一片偏振镜射入岩石晶体后,它会分为两束偏振方向呈直角、传播速度不同的偏振光,根据这些光的波长和晶体取向,它们就会产生各种不同的干涉。当光线从晶体中射出,经过第二次片偏振镜时,一些波长的光会因干涉而被抵消,因此光的颜色就不再是白色。干涉色取决于矿物的类型(更确切地说,取决于矿物的双折射率)、厚度,以及与晶体取向有关的偏振面。这也是为什么相同的矿物在我的图片里能展示出不同的颜色:因为产生这些颜色的光学条件不同!即使没有岩石薄片,果壳网的读者也可以试试干涉色是如何形成的:我们需要两片“十字相交”的偏光滤镜(例如两片偏光太阳镜的镜片),只要在中间放一层塑料袋薄膜,我们就可以观察到它了。

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果壳网:这些颜色蕴含着哪些科学信息?
切萨雷:地质学家通常用显微镜研究岩石的薄片(30微米厚),叫做“岩石薄片”。我们会观察这些岩石薄片的颜色及其变化、观察矿物颗粒的形状与轮廓,以及它们的大小和相互关系,从本质上说,也就是观察岩石薄片的显微结构。我们能够知道它里面含有哪些矿物,这些矿物形成的顺序、在结晶时或结晶后是否发生了变形,是否被转变成其他的矿物,还有,量化岩石是在什么压力和温度条件下生成或演化的。所有这些岩相学方面的仔细观察组成了接下来具体研究的基础,比如决定岩石是在几百万或几亿年前形成的。

6、与照片5同视域加石膏试板后照片,白云石质纹层状泥岩中的自生斜长石球粒
正交偏光+石膏试板

果壳网:我们注意到你的作品中有很多好看图片都来自海洋碧玉、紫龙晶和玛瑙,是这几种岩石更容易拍出好看的图片,还是你比较喜欢这几种岩石呢?
切萨雷:有的岩石比另一些更“上相”,为拍出好的图片提供了无限的可能。海洋碧玉、紫龙晶和玛瑙就属于这样的岩石,我也非常喜欢它们。但我还有很多好看的图片来自于其他有趣的岩石,我也喜欢拍摄它们,比如陨石。就现在而言,我的收藏还非常有限……

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果壳网:你的艺术创作和科学研究对彼此有怎样的影响?
切萨雷:我首先是一名科学家,在将近30年的研究工作中我花了很多时间(遗憾地是,这样的时间越来越少)在显微镜前,努力理解岩石能告诉我的地质历史。我逐渐学会了领悟这种显微之美,意识到每片岩石标本都有其独特的美丽之处。因此,从我的经历来说,是科学研究影响了我的“岩石艺术”,为我的图片提供了样本。反过来说则很难,迄今为止我从来没有因为哪块为了好看而采集或购买的岩石标本而开展某项新的研究项目。

7、呈菊花状集合体的自生斜长石集合体,含斜长石麻点显微纹层状泥岩 单偏光

更多贝尔纳多·切萨雷的偏光显微岩石摄影

88必发 14玛瑙。图片来源:Bernardo
Cesare

88必发 15紫龙晶。图中的每一个色块都代表一个矿物颗粒或矿物颗粒的一部分。图片来源:Bernardo
Cesare

88必发 16斜长石的双晶。图片来源:Bernardo
C​esare

88必发 17印度石墨。图片来源:Bernardo
Cesare

88必发 18为了展示尽可能多的岩石种类,我们挑选了一些切萨雷在2010年去西班牙南部旅行时对当地的岩石标本拍摄的显微照片。他告诉果壳网,在那里的海滩上最常见的岩石是斑状安山岩(2,3),它们在中新世喷出,其后是包含石榴石、堇青石的安英岩(4)。海滩上的砾石也有来自阿尔沃兰域的变质岩,例如高级变质岩(5)、石英岩(6)、片岩和糜棱岩(7)。碎裂岩在卡沃内拉斯断裂带(8)附近广泛存在,卡沃内拉斯断裂带是一条依然活跃的、岩石圈规模的构造要素。这些构造运动使得周围的新近纪盆地沉积层中加入了构造角砾岩(9,10)。在上一个发生于上新世的成岩事件中,就在这片海滩附近,上面提到的没提到的各种岩石碎片粘结在一起,形成了各种美丽的砾岩(11,12)。制图:闻菲。图片来源:Bernardo
Cesare

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了解更多

贝尔纳多·切萨雷的个人网站:www.microckscopica.org

 

5月15日更新
文章展示的图片中,有很多来自“宝石”,例如玛瑙、紫龙晶、碧玉。不过,切萨雷拍摄的还有更多只是普通的石头,例如最后一张图片,上面展示的图像全都来自沙滩上的卵石。在拍摄当中,切萨雷确实使用了石膏板,从而得到格外鲜艳的颜色。

 

8、与照片7同视域正交偏光照片,叶片状自生斜长石晶体在正交偏光间呈斜消光,具清晰的双晶和解理,具一级灰干涉色
正交偏光

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9、与照片8同视域正交偏光+石膏试板后的照片,斜长石具负延性(正交偏光+石膏试板)

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10、这种矿物与碳酸钠钙石密切共生,晶体形态呈纤维状,集合体呈菊花状、束状,经X衍射检测后为铁锰钠闪石或镁闪石
单偏光下呈蓝灰色,具多色性 单偏光

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11、与照片10同视域的正交偏光照片,正交偏光间具异常蓝干涉色,干涉色鲜艳的背景矿物为碳酸钠钙石

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12、 与照片11同视域加石膏试板后的照片

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13、另一视域中的铁锰钠闪石,晶体呈纤维状、毛发状、束状,集合体呈毛笔状,单偏光下呈蓝灰色,具多色性
单偏光

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14、正交偏光间铁锰钠闪石具异常蓝干涉色,与其共生的矿物为碳酸钠钙石,干涉色鲜艳
正交偏光

第三种矿物是一种常见碳酸盐矿物,但很少见到这种晶形。

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15、这种生长在泥岩中晶体特殊的矿物经X衍射检测后为白云石,晶体内含规则状分布的炭质包裹体
单偏光

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16、与照片15同视域的正交偏光照片,正交偏光间白云石具高级白干涉色

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17、这种白云石进一步放大后的特征,可见清晰的菱面体状解理 单偏光

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18、另一形态的白云石晶体,白云石化泥岩 单偏光

第四种矿物是我第一次见到,晶形和光性均与石膏或硬石膏有相似之处,具石膏的晶形,硬石膏的干涉色,这是一种什么矿物呢?

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19、这是在一批采自宁夏野外样品中发现的未知矿物,经x衍射分析后矿物名字叫烧石膏,晶间为灰泥基质

烧石膏:属三方晶系。

结晶习性:常呈显微针状或他形粒状出现,具石膏假像,在板状者内部显示火焰状。有时呈假六方柱出现,具三连晶。

物理及化学性质:无色或白色,密度2.55~2.76,溶解度在20℃时达0.88%,在潮湿空气中水的含量增至2.8%,当烧至红热时转变为硬石膏。

光学性质:无色透明,正突起低,Ne=1.586,No=1.558,Ne-No=0.028,平行消光,正延性,一轴晶正光性。有时为二轴晶2V=10°-16°,2E=21°。

产状:产于火山的喷发物–白榴石碱性玄武岩洞穴中,亦见于喷发岩气孔中,与三水铝石共生,见于自然界石膏上的白垩状被膜可能是烧石膏。次矿物不稳定,由石膏脱水形成,大部分为人工合成产物。在我国青海盐湖石膏粘土岩中亦有细针状半水石膏产出。在四川农乐三叠纪中与硬石膏、钙芒硝、钾锶矾、菱镁矿等共生。

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20、为照片19的同视域正交偏光照片,烧石膏具一级黄干涉色

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21、烧石膏钙质泥岩,烧石膏含量约40%,在单偏光下烧石膏呈纤维交代石膏产出,烧石膏具石膏假晶,呈菱面体或多边形,偶见穿插双晶,低的正突起
单偏光

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22、为照片21同视域的正交偏光照片,正交偏光间具一级灰至二级蓝干涉色,正延性

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23、含烧石膏的泥岩,烧石膏呈石膏假晶,晶体呈自形、半自形粒状,部分具清晰的环带结构,环带由铁质含量差异显现出来

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24、为照片23的同视域正交偏光照片,烧石膏晶体呈纤维状或针状,呈石膏假晶,具环带结构,在正交偏光间最高干涉色达二级绿

第五种矿物是第一次遇到,在薄片鉴定过程中感觉与黑云母很象,但其具负突起,显然不是黑云母。在第一次所做的X分析检测报告中曾查到这块样品的检测结果,令人失望的是检测报告中竟然写道“含有未知矿物”!居然X衍射分析结果都是“未知矿物”。对第一次的检测结果存疑,后来又选了一批样品送至另一家检测机构,最终检测出是海泡石!

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25、这种“生根于”蚀变凝灰岩中酷似黑云母的未知矿物,经X衍射分析后,证实为海泡石
单偏光

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26、海泡石的形成与凝灰质关系密切,这里的海泡石似乎“扎根于”凝灰质中,其中晶粒状的矿物为自生白云石
单偏光

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27、海泡石是照片中生长于蚀变凝灰岩的纤维状矿物,特别象黑云母,但与黑云母不同的是,海泡石为负突起,晶形不是片状,而是纤维状
单偏光

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28、为照片27同视域的正交偏光照片,因为矿物本身具黄褐色,干涉色被本身颜色所掩盖,与黑云母不同的还有干涉色,海泡石的干涉色为一级,而黑云母的干涉色最高可达三级
正交偏光

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29、海泡石的细部特征,晶体呈纤维状,单偏光下呈黄褐色,具低的负突起
单偏光

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30、与照片29同视域正交偏光照片,正交偏光下干涉色可达一级顶部 正交偏光

第六种矿物是我在偏光显微镜下初步确定的,非常希望我的鉴定结果能得到X衍射分析的证实。最初的资料一直被认为是石盐,因为是均质体矿物,正交偏光间全消光,只能凭借在单偏光下有限的光性去鉴定。怀疑它不是石盐的证据是:晶形和突起。石盐也是均质体矿物,但石盐的晶形是立方体的,突起也更低一些,为高的负突起,而这种矿物的晶形不是立方体,负突起也没有石盐那样显著。在我鉴定的那一批薄片中分布较广,含量也不低,一定得搞清楚它的真实矿物名字。为了能确定这究竟是一种什么矿物?我将盐类矿物中常见的均质体矿物的光性全部整理出来,逐一进行排查,最终觉得与氯碳钠镁石非常像!随后就在耐心的等耐X衍射的检测结果。几个月后,盼望已久的检测报告终于出来了,这种均质体矿物的确是氯碳钠镁石!

化学组成:Na3Mg2CI或MgCO3·NaCI·Na2O 37.38%,MgO 16.21%,CO235.38%,CI
14.25%。或Na2O 24.9%,MgO 16.22%,CO235.43%,NaCI 23.45%。

晶胞参数:等轴晶系,六八面体组。

结晶习性:晶体呈八面体、偏二十四面体。常见单行:{111}、{011}。常具双晶,未见解理。集合体多为粒状、球状。

物理及化学性质:无色、白色、灰、浅黄、绿及棕褐色、玻璃光泽。性脆,贝壳状断口。硬度3.5~4,密度2.88。熔度1~1.5,烧时染火焰为黄色。遇酸极易溶解而产生CO2气泡,于硝酸溶液内加少许硝酸银有白色氯化根析出。微溶于水,与水作用Na2CO3与NaCI溶解,而MgCO3呈固体残留下来。

光性特征:无色透明。切面为菱形、正方形、六边形,有时具环带构造。负突起低,N<树胶,N=1.5144,正交偏光下为均质体,有时有异常的双折射率。具双晶,晶体中有时包含对称排列的粘土包裹体。常含蛋白石、方沸石包裹体,与碳酸钙石有时成交代而成显微文象结构。个别包有尖晶石矿物。

鉴定特征:其形状及微化试验等可与其他碳酸盐矿物区别,氯碳钠镁石加热时发哔剥声,熔融,在紫外光下发荧光。在热水中分解。

产状:产于现代盐湖内之粘土沉积中,尤以硼砂湖为多。在盐层底部淤泥中广泛分布。呈自形八面体,组成层状、细脉状或细粒分散于淤泥中。与硫碳镁钙石、钙水碱共生。亦产于白云质油页岩中,呈分散状或大的球体,与碳钠钙石、针碳钠钙石、钙水碱、磷碳镁钠石共生。如我国河南即产在泥岩或天然碱层中。

由晶体中所含液相和气体包裹物测定的数据看来,氯碳钠镁石在20~40℃条件下在淤泥卤水中生成,主要是在含镁高的卤水或白云石与石盐、碳酸钠相互作用生成。

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31、生长于凝灰岩中的氯碳钠镁石,集合体形态很不规则
,具低的负突起,单偏光

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32、与照片31的同视域正交偏光照片,为均质体矿物,在正交偏光间全消光,岩石定名为:氯碳钠镁石质含晶屑岩屑沉凝灰岩,其中含少量硬石膏,正交偏光

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33、含晶屑岩屑沉凝灰岩中的氯碳钠镁石,在单偏光下氯碳钠镁石中生长大量针状次闪石,集合体呈不规则条带状
单偏光

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34、与照片33同视域的正交偏光照片,正交偏光下氯碳钠镁石全消光,所以在薄片观察时一定要格外注意
正交偏光

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35、为照片33的局部放大,岩石定名为氯碳钠镁石质含晶屑岩屑沉凝灰岩,氯碳钠镁石中生长大量针状、纤维状次闪石,集合体外形各异,其造型好像一只展翅的鸟,次闪石好似翅膀上的羽毛!
单偏光

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36、为照片35的同视域正交偏光照片,正交偏光间氯碳钠镁石全消光 正交偏光

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37、
氯碳钠镁石放大后特征,晶体形态与之前认为的“石盐”不同,不具立方体晶体外形
单偏光

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38、这是拍子砂岩裂缝内充填的自生石盐晶体的照片,石盐在单偏光下具高的负突起,具漏斗状骸晶
单偏光 放大400倍

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39、这是石盐集合体,与氯碳钠镁石碎屑同为均质体矿物,但晶体形态完全不同放大400倍

第七种矿物“花”也是一种碳酸盐矿物,最初一直以为是苏打石,后来发现与苏打石有一些差别,可能是另一种碳酸盐类矿物。尽管在偏光显微镜下可以通过单偏光、正交偏光,甚至锥光系统下对透明矿物做初步的鉴定,但对于未曾接触过的矿物,即便是能大致确定矿物类型,还是应该通过其他检测方法进一步验证比较稳妥。经过X衍射检测后,在该岩样中并未检测出苏打石,除了长石和石英以外另含有方沸石和碳钠铝石,方沸石是均质体矿物,在碎屑岩中常可作为填隙物出现,而该岩样中的碳酸盐矿物就一定是碳钠铝石。

碳钠铝石的结晶习性:柱状晶体,沿c轴伸长,常呈纤维状、针状或刀片状、长条状、细粒状。一般单晶体少见,常为玻璃状块体,有时出现放射状、花束状、皮壳状等集合体。解理{110}完全。

物理性质:无色、白色,条痕白色。透明至半透明,玻璃光泽或丝绢光泽。性脆,硬度3.密度2.44.熔度4.5~5。烧之膨胀火焰呈深黄色。溶于酸且发泡,于稀盐酸溶液内加氨水则产生氢氧化铝的蓝色沉淀。加热300~320℃时失去。

光学性质:无色透明,为细粒状沿c轴延伸呈针状、长板状、柱状。解理发育,{110}完全。闪突起明显,Ng=1.596,Nm=1.542,Np=1.466,,Ng-Np=0.130,干涉色高级白。光性方位:Np=a,Nm=c,Ng=b。二轴晶负光性,2V=76°46',2E=146°27',r<v不明显。

差热分析:吸热300℃小,640℃中大。

鉴定特征:以其颜色,比重及其化学试验有氢氧化铝的反应等特征与其他碳酸盐矿物相区别。

产状:系由含钠、铝之硅酸盐分解而成的次生矿物。在盐湖沉积中与天然碱、碳钠钙石共生,呈显微晶体分散于油页岩及泥质砂岩中,较少的情况下成为微细薄层和作为裂隙和孔洞充填物。与石英、重晶石及方解石共生。也发现于石盐的苏打石层中。

另外也可能由铝的硅酸盐类分解而形成的低温热液矿物,产在切穿石灰岩的长石质岩脉的节理面上呈覆盖物。与方解石、白云石、黄铁矿等共生。

碳钠铝石与石英、钠长石共生,与粘土矿物的消失是被认为在成岩过程中矿物与卤水相互作用的结果,其反应式如下:

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40、这种生长于熔结凝灰岩中象梅花瓣一样的矿物与其他碳酸盐矿物不同,经X衍射检测后是碳钠铝石
正交偏光

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41、生长于熔结凝灰岩中呈花瓣状的碳钠铝石,单偏光下无色透明,具显著地闪突起
单偏光

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42、与照片41同视域正交偏光照片,正交偏光间凝灰质光性弱,碳钠铝石呈花瓣状,最高干涉色可达高级白
正交偏光

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43、碳钠铝石集合体放大后特征,呈礼花状,凝灰质在正交偏光间光性很弱
正交偏光

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44、碳钠铝石放大后特征,晶体呈叶片状,集合体呈束状、礼花状,最高干涉色为高级白,叶片薄的地方干涉色鲜艳,
正交偏光

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45、单偏光下碳钠铝石无色,其生长不受凝灰质基质纹层的限制 单偏光

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46、与照片45同视域正交偏光照片,正交偏光间碳钠铝石集合体呈礼花状,包裹大量围岩中的杂质