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偏光显微镜下部分盐类矿物的阴极发光特征

发布人:shpuda发布时间:2014/4/10

    自然界中盐类矿物有一百多种,常见的也有四五十种,它们多为化学沉积而形成,从成分上看是由钾、钠、钙、镁的氯化物、硫酸盐、碳酸盐、确酸盐及钠、钾的硝酸盐所组成。


    盐类矿物在潮湿气候中易吸水而产生潮解,在干燥条件下又易脱水而分解,因此在钻井过程中需要采取特殊的措施,这样弄清盐类矿物的种类、性质、名称、特性等就显得很重要。


    由于盐类矿物的元素组成比较简单,因此它们有很多相似之处,更由于它们之间容易相互转化,所以有时就难以区别和确认。从微观上看,在一般偏光显微镜下同样会遇到上述困难,特别是在转化过程中就更难确认了,因为在表面上看常常是一种矿物,而实际上已开始向另一种矿物转化。为解决这一问题,大家把偏光显微镜与阴极发光显微镜相结合,对研究这个问题收到了较好的效果。


    钙芒硝的分子式是Na2Ca (SO4)2,属于钠钙的硫酸盐;一般为板状和短柱状的晶体。在偏光显微镜下,单偏光为无色透明,正交偏光有明显的干涉色,常见的深灰色、灰白色均为钙芒硝,除灰色、灰白色外,也可见到干涉色较高的如深黄色。
    硬石膏的分子式是CaSO4,属于钙的硫酸盐,一般也呈块状和短柱状。在偏光显微镜下,单偏光为无色透明,正交偏光可见三组解理并有较高的干涉色。


    石青因含水不稳定常常因失水而转变成硬石膏,石膏的千涉色比硬石膏低,一般是一级灰色或黄色。


    钙芒硝和石膏、硬石膏都是钠、钙的硫酸盐,所以他们之间经常转化,钙芒硝遇水会向石膏转化,开始很快形成石膏小晶体,因为石膏很容易脱水变成硬石青,因此在薄片中常见到的是硬石青。钙芒硝向硬石青转化过程在偏光显微镜下光性变化有时很复杂,但有时又很不明显。


    研究矿物的发光特征通常是把矿物在偏光显微镜下的光学特征与矿物在阴极发光显微镜下的发光特征相对照,因此照相时要在同一视域各拍一张照片,在正交偏光镜下的照片中,深灰色和灰白色的矿物是钙芒硝。


    在同视域的阴极发光照片中可见矿物的发光特征与偏光镜下的光性特征有明显的差别,硬石膏不发光,发蓝色光的是钙芒硝。


    以上的发光颜色都是比较正常的发光颜色,如果矿物有转化发生时,在发光特征上就会有变化,一般有三种情况:


    ①前面已经讲到钙芒硝与硬石膏在阴极发光显微镜下各自有其发光特征。当盐类矿物开始转化时,如果光性变化不明显,在偏光显微镜下就很难看出来,但是在阴极发光显微镜下则不同。从阴极发光显微镜下的特征看,钙芒硝的发光颜色本来是很鲜艳的蓝色,一旦变得发暗近于黑色,但很不均匀,有的地方尚保留部分蓝色.这就能看出转化过程,近于黑色的说明向石膏、硬石膏转化,但由于处在正在转化过程中,且还没有全部变成石青、硬石膏,因此有蓝色也有近于黑色,一旦全部转化成石青、硬石膏则发光颜色就会变成黑色,这种转化过程在偏光显微镜下是显示不出来的。


    ②另外一种情况就是在偏光显微镜下已是石膏、硬石青,但转化还不彻底,在阴极发光显微镜下可以看出这个特征。正交偏光照片中可见灰白色、灰色及深黄色、暗黄色,均为石青、硬石膏,但在同视域的阴极发光照片中,凡是石青、硬石青部分都近于黑蓝色,石青类的发光特征都是黑色的,尚保留少许蓝色,一方面表明这些石青是由钙芒硝转化而来,另一方面表明转化尚未彻底,如果完全转化则发光颜色就会变成黑色。


    ③再一种情况,在偏光显微镜下是钙芒硝,在正交偏光照片中可见灰白色、灰色,从干涉色看仍是钙芒硝。在同视域的阴极发光照片中可见钙芒硝的鲜艳蓝色已不存在,大部分都已近于黑色,说明它已向石青类转化,但并没完全转化,因此还有些蓝色残余。

 

 

 

 


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