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角闪石与辉石:解理夹角 56 度和 87 度,断面形状跟着变

深色岩石的断面上,一排黑色针状颗粒斜插在浅色矿物之间,很多人直接记成角闪石。辉石也长这样,只是更短更粗,断面更方。两者在手标本上确实难分,但只要找到一颗断面完整的晶体,读一次轮廓的夹角,多数情况就能定。

断面先定方向:夹角小的是角闪石,近直角的是辉石

两种矿物都有两组完全解理,交成的夹角却差得很远。角闪石的两组解理面交角为 56 度和 124 度,断面因此呈菱形或拉长的平行四边形;辉石的交角为 87 度和 93 度,接近直角,断面呈方形或八边形,两种轮廓一眼就能分开。

量角器用不上,看的是胖瘦。把断面正对光,若两条边的夹角明显小于直角、像被压扁的菱形,判角闪石;若四条边接近互相垂直、像切歪的方块,判辉石。这一步在放大镜下就能完成,不必磨片,也不必测密度,练三五块手标本就有手感。

晶体外形跟着走:角闪石细长,辉石短粗

角闪石属单斜晶系,柱状晶体常呈细长的针状或纤维状,长度可达 10–30 毫米而宽度只有 1–3 毫米,长宽比常在 5 以上。辉石同样是单斜晶系,柱体短得多,长度多为 2–8 毫米,长宽比接近 2 到 3,横看更敦实,侧光下的长短差别一眼可辨。

外形受结晶空间影响,不能单独作准。在缓慢冷却的深成岩里,两者都能长出较粗的柱体;在快速冷却的火山岩里,又都会变成细小的针。这时回到断面,找一颗横向断开的晶体,断面形状比柱体长短可靠得多,这一点最容易被忽略。

颜色和光泽只是辅助:角闪石偏绿,辉石偏黑

角闪石含羟基,颜色带绿调,常见绿黑、墨绿,断口处能看到暗绿色调。辉石不含水,颜色更纯,多为黑色、黑褐,新鲜面有金属般的亮感。两者硬度接近,都是 5 到 6,小刀都划不动,这一条分不开它们,只能当旁证,不能单独作数。

密度差别更明显一些。角闪石 3.0–3.4 克/立方厘米,辉石 3.2–3.6 克/立方厘米,手握同样大小的一块,辉石明显压手。这个差在 0.2 以上,反复比较几块之后手能记住,但单块判断容易受尺寸干扰,要把两块同样大小的放一起比才作数。

橄榄石和黑云母常被卷进来,它们的解理不一样

橄榄石是黄绿色,玻璃光泽,断口呈贝壳状,没有平整解理面,硬度 6.5 到 7,比角闪石高。黑云母是片状,一组极完全解理,一撕就成薄片,弹性好,硬度只有 2.5 到 3。凡是能撕成薄片的,这两种都不必再考虑,直接排除即可,不必再验。

还有一种容易混的是绿帘石,黄绿色,柱状,但解理只有一组发育,断面不平整。只要坚持先找完整断面、再读夹角的顺序,大部分干扰项会在第一步被排除,剩下的一小部分才需要镜下确认,确认成本并不高,一次磨片能解决大半问题。

关键数据

下列数值取自矿物学教材的通用区间,同一矿物种内的亚种会有偏移。记录时按区间写,不要写成单值;单块标本与区间不符时,先核对鉴定依据是否够,再决定要不要改判,不要凭一块标本就推翻整套判据,先把两条判据重走一遍。

  • 角闪石解理夹角 56 度和 124 度。
  • 辉石解理夹角 87 度和 93 度,接近直角。
  • 角闪石密度 3.0–3.4 克/立方厘米,硬度 5 到 6。
  • 辉石密度 3.2–3.6 克/立方厘米,硬度 5 到 6。
  • 角闪石柱体长宽比常大于 5,辉石多为 2 到 3。

边界

断面不完整时判据失灵。滚石、碎屑和风化面上的晶体多半只剩棱角或凹坑,夹角读不出来。此时改看解理面的反光:角闪石两组面反光强度差别大,一组亮一组暗;辉石两组接近。这条只在新鲜面上成立,风化面不作数。

化学成分也会让角度偏移。普通角闪石与阳起石、透闪石的夹角在 56 度上下浮动,富铁变种可差几度;辉石的钙含量变化同样影响 87 度这个值。野外写约 56 度、近直角,比写精确值更负责,精确值留给镜下测量,报数时给自己留余地。

参考文献

  • 潘兆橹 主编.《结晶学及矿物学》(第三版). 地质出版社, 1994. —— 角闪石族条目。
  • 路凤香, 桑隆康 主编.《岩石学》. 地质出版社, 2002. —— 镁铁质矿物。
  • 全国科学技术名词审定委员会.《地质学名词》. 科学出版社. —— 解理术语。
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文章名称:角闪石与辉石:解理夹角 56 度和 87 度,断面形状跟着变
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