Минералы ультраосновных пород бассейна р. Кингаш

           Сила двупреломления – величина непостоянная и зависит от направления прохождения света в кристалле. Это значит, что в разных сечениях одного и того же кристалла возникающая интерференционная окраска будет неодинаковой. Максимальное двупреломление, обуславливающее наивысшую интерференционная окраску, достигается при прохождении луча в направлении, перпендикулярном главному сечению оптической индикатрисы. В промежуточных разрезах, приближающихся к круговым сечениям, интерференционная окраска минерала самая низкая. Кроме того, интерференционная окраска зависит от толщины пластинки кристалла (шлифа).

           Для определения абсолютного значения двупреломления используют таблицу Мишеля-Леви. На этой таблице по оси абсцисс отложены значения разности хода в миллимикронах, каждому из которых отвечает определенная интерференционная окраска. При увеличении разности хода цветные полоски периодически повторяются, что позволяет разбить их на порядки. К первому порядку относятся серый, белый, желтый, оранжевый и красный цвета, постепенно переходящие друг в друга. Второй и третий порядки начинаются с фиолетового цвета, далее следуют синий, зеленый, желтый, оранжевый и красный. При сравнении интерференционных окрасок первых трех порядков видно, что в первом порядке имеются отсутствующие в других порядках серый и белый цвета, но нет синего и зеленого. Во втором и третьем порядках цветные полоски наиболее яркие. Дальше они постепенно бледнеют, цвета сливаются и образуют интерференционную окраску, называемую белой высшего (четвертого) порядка. Слева по оси ординат на таблице отложена толщина шлифа. Из нижнего левого угла таблицы веерообразно вверх и вправо расходятся прямые линии, на концах которых указаны значения силы двупреломления. При изучении интерференционной окраски минерала необходимо уметь определять ее порядок. Для этого существует несколько способов, один из которых - определение с помощью компенсатора. В качестве компенсатора может выступать кварцевая пластина с постоянной разностью хода 560 ммк (для минералов с низким двупреломлением) или кварцевый клин с непостоянной разностью хода (для минералов с высоким двупреломлением).

Порядок определения величины двупреломления

1. Регулируют микроскоп (освещение, центрировка объектива, скрещенность николей).
2. Находят разрез минерала с наивысшей интерференционной окраской (главное сечение). При выборе разреза необходимо просмотреть все сечения данного минерала в скрещенных николях и, пользуясь шкалой интерференционных цветов, определяют максимальную окраску. Например, если встречаются сечения данного минерала с желтой, серой, красной, синей и зеленой интерференционными окрасками, то наивысшей из них является зеленая.
3. Поворотом столика микроскопа ставят выбранное зерно на погасание. Этим добиваются совмещения осей индикатрисы минерала и плоскостей колебания световых лучей в поляризаторе и анализаторе.
4. От положения погасания поворачивают столик микроскопа на 45° против часовой стрелки. Этим добиваются максимального просветления зерна, во-первых, и совмещения осей индикатрисы минерала с осями индикатрисы компенсатора, вставляемого в прорезь тубуса микроскопа, во-вторых.
5. В прорезь тубуса микроскопа вставляют кварцевый компенсатор (клин или пластину) и наблюдают за изменением интерференционных окрасок в данном зерне. 
   Определение порядка интерференционной окраски основано на правиле компенсации: если над минералом поместить компенсатор так, что одноименные оси оптической индикатрисы минерала и компенсатора совпадут, то результирующая разность хода будет равна сумме разности хода минерала и разности хода компенсатора, и интерференционная окраска минерала повысится; 
   если же оси индикатрисы минерала и компенсатора будут перекрещиваться, то результирующая разность хода будет равна разности разности хода минерала и разности хода компенсатора, а интерференционная окраска минерала понизится; 
   если же разность хода минерала равна разности хода компенсатора, то при скрещивании осей индикатрисы минерала и компенсатора результирующая разность хода будет равна нулю, наступит полная компенсация, и зерно минерала станет темным. По реакции компенсатора устанавливают порядок интерференционной окраски данного минерала.
6. По таблице Мишеля-Леви устанавливают место пересечения горизонтальной линии, соответствующей толщине шлифа, и цветной полосы, соответствующей интерференционной окраске минерала. По проходящей здесь из угла диаграммы линии на верхней части диаграммы определяют значение двупреломления.

            Следует помнить, что определение силы двупреломления необходимо производить в разрезе, параллельном главному сечению индикатрисы, соответствующему максимальной интерференционной окраске для исследуемого минерала. Так как не всегда есть уверенность в том, что выбранный разрез действительно параллелен главному сечению, метод является приближенным. Некоторые минералы в скрещенных николях имеют аномальные интерференционные окраски, отсутствующие в таблице Мишеля-Леви. Такие окраски обусловлены дисперсией двупреломления - в разных частях спектра возникает различное двупреломление, вследствие чего происходит наложение интерференционных окрасок. Аномальные интерференционные окраски наблюдается у везувиана, цоизита (группа эпидота), хлоритов и служат их диагностическим признаком. 

2.5 Характер погасания и знак удлинения минералов 

           Оптически анизотропные минералы в скрещенных николях при вращении предметного столика микроскопа на 360° четыре раза темнеют (погасают) и четыре раза просветляются, приобретая ту или иную интерференционную окраску. В момент наилучшей видимости интерференционной окраски оси оптической индикатрисы, минералы располагаются под углом 45° к направлению колебаний света в анализаторе и поляризаторе микроскопа. Соответственно при погасании минерала оси индикатрисы совпадают с направлениями колебаний света в анализаторе и поляризаторе. При изучении характера погасания минерала необходимо определить положение осей индикатрисы относительно кристаллографических осей (a, b, c), которые совпадают или с трещинами спайности, или с направлением удлинения зерна, или с хорошо развитыми гранями кристалла, то есть угол погасания. Таким образом, углом погасания называется угол между осью индикатрисы и спайностью (или удлинением) зерна. Он определяется в ориентированном разрезе, параллельном главному сечению, когда минерал обладает наивысшей интерференционной окраской и для многих минералов является диагностическим признаком.  В кристаллах средних сингоний (тригональной, тетрагональной, гексагональной), а также ромбической и некоторых разрезах моноклинной сингонии оси индикатрисы совпадают с кристаллографическими осями, то есть со спайностью (удлинением). Угол погасания в таких кристаллах будет равен 0° (или 90°). Такой тип погасания получил название прямого. В большинстве разрезов кристаллов моноклинной сингонии и в кристаллах триклинной сингонии оси индикатрисы не совпадают с кристаллографическими осями, а образуют с ними углы, величины которых являются константой для данного минерала. Такой тип погасания называется косым. 
Таким образом, по углу погасания можно судить о том, к какой сингонии относится минерал: прямое погасание во всех разрезах имеют кристаллы средних и ромбической сингонии; наличие в одних разрезах прямого погасания, в других – косого присуще кристаллам моноклинной сингонии; косым погасанием во всех зернах обладают кристаллы триклинной сингонии.

           После определения угла погасания необходимо установить знак удлинения или знак зоны минерала. Знак удлинения свидетельствует о том, какая из осей индикатрисы соответствует длинная сторона (спайность) минерала. Удлинение называют положительным, если по длине (спайности) кристалла или под углом меньше 45° к ней располагается наибольшая ось индикатрисы (Ng). Удлинение называют отрицательным, если такое положение имеет наименьшая ось индикатрисы (Np). Определение наименования осей производится в ориентированном разрезе, параллельном главному сечению, когда минерал обладает наивысшей интерференционной окраской. Порядок работы аналогичен определению величины двупреломления.

Порядок определения угла погасания и знака  удлинения

1. Регулируют микроскоп (освещение, центрировка объектива, скрещенность николей).
2. Находят разрез минерала с наивысшей интерференционной окраской (главное сечение). При выборе разреза необходимо просмотреть все сечения данного минерала в скрещенных николях и, пользуясь шкалой интерференционных цветов, определить максимальную окраску. Например, если встречаются сечения данного минерала с желтой, серой, красной, синей и зеленой интерференционными окрасками, то наивысшей из них является зеленая.
3. Ставят трещины спайности (удлиненную сторону минерала) вдоль вертикальной нити окуляра и берут первый отсчет на столике микроскопа.
4. Поворотом столика микроскопа ставят выбранное зерно на погасание и берут второй отсчет на столике микроскопа. При этом угол погасания должен быть меньше 45°. 
   Разность первого и второго отсчетов и есть искомый угол погасания минерала.
5. Определяют наименование оси индикатрисы, с которой был замерен угол погасания. 
   Для этого от положения погасания минерала поворотом столика микроскопа на 45° против часовой стрелки совмещаем исследуемую ось с прорезью тубуса микроскопа и вставляем компенсатор.
6. Наблюдают за изменением интерференционных окрасок в данном зерне и определяют наименование осей индикатрисы согласно правилу компенсации (см. выше). 
   Если интерференционная окраска минерала повысилась, то одноименные оси оптической индикатрисы минерала и компенсатора совпали; 
   если же интерференционная окраска минерала понизилась, то оси индикатрисы минерала и компенсатора перекрестились;

 
         По характеру различают равномерное и неравномерное погасание, обусловленное разными причинами. При равномерном погасании определяется угол погасания и знак удлинения. 
          Неравномерное погасание может быть как закономерным – простым, сложно-двойниковым, зональным, так и незакономерным – волнистым, ситовидным, агрегатным и др. Двойниковое погасание минералов обнаруживается в скрещенных николях и выражается в том, что зерно кажется состоящим из полосок, гаснущих при повороте столика микроскопа самостоятельно. Такое погасание обусловлено тем, что данный минерал представляет собой двойник. Двойники бывают закономерными и незакономерными. 
          Закономерными двойниками называются сростки двух и более кристаллов одного и того же минерала, повернутые друг относительно друга на 180°. Двойники бывают простые, полисинтетические и более сложные решетчатые (микроклиновые). Плоскость срастания, след которой в шлифе называется двойниковым швом, может быть выражена либо тонкой четкой линией, либо очень нечеткой. В первом случае плоскость шлифа проходит перпендикулярно плоскости срастания, во втором – косо.  
Характер двойникования минералов группы полевых шпатов является диагностическим признаком. Простые двойники характерны для ортоклаза, полисинтетические – для плагиоклазов, решетчатые – для микроклина. Изучение двойников плагиоклазов необходимо при определении их состава.

        Зональное погасание характерно для минералов, представляющих собой изоморфные смеси (плагиоклазы, пироксены, амфиболы), и проявляется в неодновременном погасании концентрических зон в зерне. Такое явление объясняется наличием в минерале зон, различных по составу, строению и, как следствие, по оптическим свойствам.

        Волнистое погасание выражается в том, при установке зерна на погасание гаснет не все зерно сразу, а только какая-то часть. В этом случае поворотом столика микроскопа можно погасить другую часть зерна, а первая станет просветленной. Такое явление связано с нарушением положения осей индикатрисы в разных частях зерна и обусловлено его деформацией при катаклазе.

         Ситовидное погасание наблюдается у минералов с сильным двупреломлением и весьма совершенной спайностью (слюды, тальк). При шлифовке поверхности таких минералов оказываются покрытыми мельчайшими разноориентированными чешуйками, которые дают интерференционный эффект в то время, как зерно находится в погасании.  

3. Описание породообразующих и акцессорных минералов в шлифах бассейна р. кингаш           

       Оливин в шлифе представлен округлыми, ромбовидными зернами размером от 0,4 до 0.56 мм, видна трещинноватость. Рельеф резкий положительный. Минерал бесцветен, при повороте столика не плеохроирует. В скрещенных николях яркие цвета интерференции (оранжевый, фиолетовый, синий, зеленый), что соответствует величине двупреломления Ng-Np=0,035. 

         Флогопит представлен пластинчатыми зернами неправильной формы, размером до 0,89 мм. Минерал обладает слабо выраженным положительным рельефом. Хорошо видна весьма совершенная спайность. Минерал бесцветен, при повороте столика слабо плеохроирует. В скрещенных николях имеет яркие цвета интерференции, что соответствует величине двупреломления Ng-Np=0,036, погасание прямое.

         Энстатит представлен зернами неправильной формы размером 1,02 мм. Минерал бесцветен, при повороте столика не плеохроирует. Рельеф средний положительный. В скрещенных николях имеет низкие цвета интерференции (бледно-желтый, серый), соответственно величина двупреломления Ng-Np=0,009. Хорошо видна спайность, погасание прямое.

         Моноклинные пироксены представлены вытянутыми зернами размером 0,4 мм. Минералы бесцветны, при повороте столика слабо плеохроируют. В скрещенных николях яркие цвета интерференции (розовый, зелёный, фиолетовый), что соответствует величине дупреломления Ng-Np=0,025. Хорошо видна спайность, угол погасания 42˚.

         Рудные минералы представлены хромшпинелидами. Имеют чёрную окраску при одном и в скрещенных николях и неправильную форму зерен размером до 0,4 мм.  

Заключение 

         В ходе работы все поставленные задачи были достигнуты. Оптические свойства минералов внимательно изучены и все минералы определены. Выяснилось, что породы бассейна реки Кингаш в данных шлифах - магматические, ультраосновного состава. Представлены оливином, моноклинными пироксенами, флогопитом, энстатитом, а также присутствуют рудные минералы.

          Кингашский массив представляет собой полихромный и полиформационный интрузивный объект, образовавшийся в результате внедрения двух автономных магматических расплавов пикритоидного и базальтоидного состава.

          По предполагаемому составу источников вещества породы массива могут быть объеденены в 4 контрастные серии: ультрабазитовую, верлит-пироксенитовую, габброидную и плагиогранитную. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы 

1. Врублевский В.И., Кортусов М.П., Уткин Ю.В. «Оптические свойства породообразующих минералов», Томск: ТГУ, 2010. 53с.
2. Глазунов О.М., Богнибов В.И., Еханин А.Г. «Кингашское платиноидно-медноникелевое месторождение», Иркутск: изд-во ИГТУ, 2003. 192 с.
3. Еханин А.Г. «Геология и рудоносность Кингашского базальт-коматеитового комплекса», Красноярск, 2000. 65с.
4. Корнев Т.Я., Еханин А.Г., Романов А.П. и др. «Каннский зеленокаменный пояс и его металлогения», Красноярск: КНИИГиМС, 2003. 134с.
5. Ножкин А.Д., Смагин А.Н. «Магматизм северо-западной части Восточного Саяна» // Геология и физика, 1985, №10. С. 45-54.
6. Ножкин А.Д., Туркина О.М., Бобров В.А., Киреев А.Д. «Амфиболит-гнейсовые комплексы зеленокаменных поясов Каннской глыбы: геохимия, реконструкция протолитов и условия их образования» // Геология и геофизика, 1996, №12, Т.37.  С. 30-41.
7. Оникиенко С.К. «Методика исследования породообразующих минералов в прозрачных шлифах», Москва: изд-во НЕДРА, 1971. 127с.