偏光顯微鏡下部分鹽類礦物的陰極發(fā)光特征
發(fā)布人：shpuda發(fā)布時間：2014/4/10
自然界中鹽類礦物有一百多種，常見的也有四五十種，它們多為化學沉積而形成，從成分上看是由鉀、鈉、鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、確酸鹽及鈉、鉀的硝酸鹽所組成。
鹽類礦物在潮濕氣候中易吸水而產(chǎn)生潮解，在干燥條件下又易脫水而分解，因此在鉆井過程中需要采取特殊的措施，這樣弄清鹽類礦物的種類、性質(zhì)、名稱、特性等就顯得很重要。
由于鹽類礦物的元素組成比較簡單，因此它們有很多相似之處，更由于它們之間容易相互轉(zhuǎn)化，所以有時就難以區(qū)別和確認。從微觀上看，在一般偏光顯微鏡下同樣會遇到上述困難，特別是在轉(zhuǎn)化過程中就更難確認了，因為在表面上看常常是一種礦物，而實際上已開始向另一種礦物轉(zhuǎn)化。為解決這一問題，我們把偏光顯微鏡與陰極發(fā)光顯微鏡相結(jié)合，對研究這個問題收到了較好的效果。
鈣芒硝的分子式是Na2Ca (SO4)2,屬于鈉鈣的硫酸鹽;一般為板狀和短柱狀的晶體。在偏光顯微鏡下，單偏光為無色透明，正交偏光有明顯的干涉色，常見的深灰色、灰白色均為鈣芒硝，除灰色、灰白色外，也可見到干涉色較高的如深黃色。
硬石膏的分子式是CaSO4，屬于鈣的硫酸鹽，一般也呈塊狀和短柱狀。在偏光顯微鏡下，單偏光為無色透明，正交偏光可見三組解理并有較高的干涉色。
石青因含水不穩(wěn)定常常因失水而轉(zhuǎn)變成硬石膏，石膏的千涉色比硬石膏低，一般是一級灰色或黃色。
鈣芒硝和石膏、硬石膏都是鈉、鈣的硫酸鹽，所以他們之間經(jīng)常轉(zhuǎn)化，鈣芒硝遇水會向石膏轉(zhuǎn)化，開始很快形成石膏小晶體，因為石膏很容易脫水變成硬石青，因此在薄片中常見到的是硬石青。鈣芒硝向硬石青轉(zhuǎn)化過程在偏光顯微鏡下光性變化有時很復雜，但有時又很不明顯。
研究礦物的發(fā)光特征通常是把礦物在偏光顯微鏡下的光學特征與礦物在陰極發(fā)光顯微鏡下的發(fā)光特征相對照，因此照相時要在同一視域各拍一張照片，在正交偏光鏡下的照片中，深灰色和灰白色的礦物是鈣芒硝。
在同視域的陰極發(fā)光照片中可見礦物的發(fā)光特征與偏光鏡下的光性特征有明顯的差別，硬石膏不發(fā)光，發(fā)藍色光的是鈣芒硝。
以上的發(fā)光顏色都是比較正常的發(fā)光顏色，如果礦物有轉(zhuǎn)化發(fā)生時，在發(fā)光特征上就會有變化，一般有三種情況:
①前面已經(jīng)講到鈣芒硝與硬石膏在陰極發(fā)光顯微鏡下各自有其發(fā)光特征。當鹽類礦物開始轉(zhuǎn)化時，如果光性變化不明顯，在偏光顯微鏡下就很難看出來，但是在陰極發(fā)光顯微鏡下則不同。從陰極發(fā)光顯微鏡下的特征看，鈣芒硝的發(fā)光顏色本來是很鮮艷的藍色，一旦變得發(fā)暗近于黑色，但很不均勻，有的地方尚保留部分藍色.這就能看出轉(zhuǎn)化過程，近于黑色的說明向石膏、硬石膏轉(zhuǎn)化，但由于處在正在轉(zhuǎn)化過程中，且還沒有全部變成石青、硬石膏，因此有藍色也有近于黑色，一旦全部轉(zhuǎn)化成石青、硬石膏則發(fā)光顏色就會變成黑色，這種轉(zhuǎn)化過程在偏光顯微鏡下是顯示不出來的。
②另外一種情況就是在偏光顯微鏡下已是石膏、硬石青，但轉(zhuǎn)化還不徹底，在陰極發(fā)光顯微鏡下可以看出這個特征。正交偏光照片中可見灰白色、灰色及深黃色、暗黃色，均為石青、硬石膏，但在同視域的陰極發(fā)光照片中，凡是石青、硬石青部分都近于黑藍色，石青類的發(fā)光特征都是黑色的，尚保留少許藍色，一方面表明這些石青是由鈣芒硝轉(zhuǎn)化而來，另一方面表明轉(zhuǎn)化尚未徹底，如果完全轉(zhuǎn)化則發(fā)光顏色就會變成黑色。
③再一種情況，在偏光顯微鏡下是鈣芒硝，在正交偏光照片中可見灰白色、灰色，從干涉色看仍是鈣芒硝。在同視域的陰極發(fā)光照片中可見鈣芒硝的鮮艷藍色已不存在，大部分都已近于黑色，說明它已向石青類轉(zhuǎn)化，但并沒完全轉(zhuǎn)化，因此還有些藍色殘余。
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