Optické vlastnosti horninotvorných minerálu IV Pro studenty přednášek Mineralogie I a Mikroskopie minerálů a hornin sestavil Václav Vávra 1 > titanit > karbonáty > epidot > klinozoisit > zoisit > allanit skupina chloritu serpentinová skupina glaukonit e 3 11 18 27 30 34 41 48 54 Titanit krystaly zpravidla klínovitě čočkovité nebo psaníčkovité, zrnité agregáty, tvoří i povlaky na puklinách velmi často tvoří automorfně omezená zrna kosočtvercového průřezu barva hnědá, zelená nebo černá, lesk diamantový nebo mastný ve výbruse bezbarvý, zelenavý nebo hnědavý, někdy se zřetelným pleochroismem podle a bezbarvý, ß světle žlutý, světle zelený a podle y červenohnědý má velmi vysoké indexy lomu a velmi vysoký dvoj lom, při zkřížených nikolech se při zasunutí sádrovcové destičky interferenční barva již nezmění 3 Titanit > na= 1,843 -1,950 > nß= 1,870-2,034 > ny= 1,943-2,110 > D = 0,100-0,192 > Ro odpovídá (010), y = ß. 2Vy = 20°-56°, zhášení šikmé y/c = 36°-51° štěpnost dobrá (110), dvojčatění podle (100) může se měnit na leukoxen (směs Ti a Fe minerálů) je běžnou akcesorií v kyselých a intermediálních plutonických horninách (granity a granodiority), méně častý ve vulkanických ekvivalentech. Typický je pro pegmatity nebo alpskou paragenezi. Běžný je i v metamorfováných horninách (ruly, amfibolity). minerální parageneze: amfibol, plagioklas, apatit ť «t automorfní zrno titanitu (vysoký reliéf), okolí tvoří sericitizované plagioklasy, amfibolit; PPL 5 # automorfní zrno titanitu, vysoký dvoj lom ovlivněný vlastní barvou, v okolí zonální a polysynteticky zdvoj čatělé plagioklasy; amfibolit, XPL nepravidelné zrno titanitu v plagioklasu, biotit; syenit, PPL 7 nepravidelné zrno titanitu v plagioklasu, biotit; syenit, XPL automorfně omezená zrna titanitu, pyroxen, karbonát; skarn; Mirošov, PPL automorfně omezená zrna titanitu, pyroxen, karbonát; skarn; Mirošov, XPL 10 Karbonáty Karbonáty řady kalcitu a dolomitu (kalcit, rodochrozit, siderit, dolomit, ankerit) mají základní optické charakteristiky velmi podobné. Podle složení se mění barva nebo indexy lomu. K rozlišení jednotlivých minerálů v této skupině je třeba některých speciálních metod. Nejběžnějším karbonátem je kalcit, pro který platí následující údaje. zpravidla tvoří xenomorfní zrna, oolity, vláknité agregáty nebo má formu fosilních zbytků barva ve výbruse: průhledný, bezbarvý charakteristické je dvojčatné lamelování, které vzniká již při malém tlaku. Dokonalá štěpnost se protíná pod úhlem přibližně 120°. Nápadný je také velmi vysoký dvoj lom. Karbonáty často uzavírají grafitový nebo železitý pigment, který způsobuje zakalení zrn. n(s)= 1,486 n(©)= 1,658 D = 0,172, Chm- vysoký dvoj lom způsobuje vznik belavých interferenčních barev, které se při zasunutí sádrovcové destičky nemění. 11 Karbonáty štěpnost je dokonalá podle klence (10-11) dvojčatění může být různé: podle báze (0001), podle základního klence (10-11), podle nižšího záporného klence (01-12), podle záporného klence (02-21), případně tlakové dvojčatění vůči změnám tlaku a teploty je poměrně odolný, během zvetrávaní se velmi snadno rozpouští v magmatických horninách se primárně vyskytuje pouze v alkalických typech (karbonatity), běžný je na hydrotermálních žilách nebo jako druhotná výplň dutin vulkanických hornin. Je jedním z produktů přeměn bazických plagioklasů. V sedimentech je naprosto převažující ve vápencích a mramorech, méně pak v klastických sedimentech, zpravidla jako tmel. V metamorfováných horninách je typický pro mramory a některé kontaktní horniny. 12 klencová štěpnost bezbarvého kalcitu, zrna křemene; PPL 4i dvoj lom kalcitu, zrna křemene; XPL 14 tlakové dvojčatění kalcitu; PPL 15 tlakové dvojčatění kalcitu; XPL 16 žilka karbonátu v plagioklasu; durbachit, XPL 17 Skupina epidotu do skupiny spadá izomorfní řada epidot - klinozoisit a podle složení se mění i většina optických vlastností. Dalším členem skupiny je rombický zoisit, chemicky totožný s klinotoisitem. klinozoisit a zoisit jsou šedé, epidot je světle až tmavě zelený tvoří nepravidelná zrna, sloupcovité krystaly nebo radiálně paprsčité agregáty jCOjAljtOHlfSíO^ KUrvoxoisit ! EpŤ. dot Ca^pHltHCOa Epidot > ve výbruse bývá žlutý až žlutozelený se slabým pleochroismem ( a - bezbarvý, žlutý; ß - žlutavě zelený; y zelený). Nápadný je výrazný reliéf a dokonalá štěpnost (001). > na= 1,72-1,73 > nß=l,73- 1,77 > ny= 1,74-1,78 > D = 0,020 - 0,050 Ro rovnoběžná s (010), a/z = 0°-5°, 2V = 70°-90°, Chm-, Chz + i - /= "bví řez (100) i*. V (001J —i-___± i KHO) yt 4o) m Epídot řezy proložené osou y zháší vzhledem k štěpným trhlinám rovnoběžně, řezy kolmé k ose y zháší vzhledem k štěpnosti šikmo (25° - 30°) je běžným minerálem metamorfo váných hornin (zelené břidlice, amfibolity) a častý je i v kontaktně metamorfo váných horninách (skarny, erlány). V magmatických horninách je zpravidla druhotný, jako produkt přeměny plagioklasů (saussuritizace). paragenese: zoisit, klinozoisit, amfibol, kalcit 20 sloupcovité zrno epidotu s podélnou štěpností (001); diorit, PPL 21 sloupcovité zrno epidotu, interferenční barvy; diorit, XPL 22 ^^1 ^■ť / > &"'1r w ^ > ii L- sloupcovitá zrna epidotu s příčnou odlučností, křemen, chlorit, PPL 23 sloupcovitá zrna epidotu v chloritu a křemení; XPL 24 zrna světle zeleného epidotu, chlorit, křemen ; zelená břidlice; Medvědí důl, Jeseníky, PPL 25 zrna epidotu - interferenční barvy, chlorit, křemen; zelená břidlice, Medvědí důl, Jeseníky, PPL 26 Klinozoisit ve výbruse bezbarvý, nepleochroický. Nápadné jsou vyšší reliéf a podélná štěpnost (001). Interferenční barvy mívají často anomálně modrý nádech, v důsledku polysyntetického lamelování mohou být příčné řezy políčko vité. > na= 1,670-1,718 > nß= 1,672-1,725 > 1^=1,690-1,734 D = 0,016-0,020 Ro rovnoběžná s (010), y = ß, a/z = 2°- 12°, y svírá se štěpností (001) úhel 14° až 24° 2V = 70°-90°, Chm-, Chz + i - vyskytuje se v obdobných minerálních paragenezích jako epidot krystaly klinozoisitu v prehnitú, protažené podle osy y; alpská parageneze, Mirošov, XPL 29 Zoisit ve výbruse je zoisit bezbarvý, zpravidla s výrazným reliéfem. Lišty protáhlé podle osy z mívají roztřepené konce. nápadná bývá podélná štěpnost (010), někdy je přítomna příčná odlučnost Chmje vždy + Ro může být ve dvou orientacích: a-zoisit (bez FeO) má Ro rovnoběžnou s (010), ß-zoisit (do 5% FeO) má Ro rovnoběžnou s (001). u a-zoisit je Chz-, u ß-zoisitu Chm + i - a-zoisit má 2V kolem 30°, ß-zoisit má 2V kolem 60° Zo is it > na= 1,685 -1,705 > nß= 1,688-1,710 > 1^=1,697-1,725 D = 0,003 - 0,008, dvojlom i indexy rostou s obsahem Fe interferenční barvy jsou někdy skvrnité nebo políčko váné, v řezu (100) má a-zoisit anomální indigově modré interferenční barvy. od klinozoisitu lze odlišit podle rovnoběžného zhášení zoisitje stabilní vyskytuje se v krystalických břidlicích s amfibolem nebo v amfibolitech, v magmatických horninách vzniká při saussuritizaci plagioklasů. minerální parageneze: amfibol, epidot, kalcit 31 sloupečkovité krystaly zoisitu vzniklé při rozpadu plagioklasu; Slezsko, PPL 32 sloupečkovité krystaly zoisitu vzniklé při rozpadu plagioklasu; Slezsko, XPL 33 A Hanit tvoří automorfní zrna s výrazným reliéfem, často se zonální stavbou. Zřetelný pleochroismus je podle a zelenavě hnědý, ß hnědý až červenohnědý a y hnědožlutý. častejšou dvojčatné srůsty a pleochroické dvůrky v tmavých minerálech Chm-, Chz + i -, Ro je rovnoběžná s (010) > zháší a/z = 36°-40° indexy lomu kolísají se složením a s postupujícím stupněm metamiktních přeměn klesají: ■ na= 1,640-1,780 ■ nß= 1,650 -1,800 ny= 1,660-1,810 D = 0,010-0,036 je častou akcesorií kyselých magmatických (granity, křemenné diority) nebo metamorfo váných hornin (ruly). hypautomorfně omezený allanit, biotit, K-živec, granodiorit, XPL 35 hypautomorfně omezené zrno allanitu s počínající metamiktní přeměnou, biotit, tonalit, PPL 36 sektorově nehomogenní allanit v chloritu, tonalit, PPL 37 nehomogenní zrno allanitu v chloritu, tonal it, XPL 38 zonální zrno allanitu, rula, Obří skály, PPL 39 zonální zrno allanitu s epidotem na okraji, rula, Obří skály, XPL 40 Chlority Tato skupina patří mezi důležité horninotvorné minerály. Chemicky a strukturně jsou jednotlivé minerály poměrně rozmanité, ale v mikroskopu jsou jejich optické vlastnosti podobné a poměrně snadno se poznávají. Pro optické účely lze provést rozdělení následujícím způsobem: Mg-chlorit má 0-20 mol.% Fe (pennin, klinochlor) > Mg - Fe+2 chlorit má 20 - 40 mol.% Fe (Mg-ripidolit) Fe+2 - Mg chlorit má 40 - 60 mol.% Fe (Fe ripidolit) Fe+2 chlorit má nad 60 mol.% Fe (brunsvigit) Nápadná je bazálni štěpnost a zelenavé zbarvení, ve zkřížených nikolech mají některé chlority anomální interferenční barvy (modré, fialové), jinak je dvoj lom velmi nízký. Zhášení vzhledem ke štěpnosti (y, oc/x) je zpravidla přímé, někdy šikmé do 7°. Bežnejšou paralelní srůsty s biotitem a flogopitem, kolem minerálů s obsahem U a Th bývají pleochroické dvůrky. Chlority Mg chlorit MgFe+2 a Fe+2Mg chlorit Fe+2 chlorit na 1,562-1,594 1,589-1,605 1,632-1,665 nß 1,565-1,594 1,595-1,608 1,638-1,676 nr 1,565-1,606 1,595-1,615 1,638-1,675 D 0,003-0,012 0,002-0,010 0,004-0,010 Roje (010), ß = y, ostatní indexy lomu a Chm závisí na složení: štěpnost dokonalá (001) zpravidla se mění na jílové minerály, Mg-Fe karbonáty, limonit a křemen chlority jsou zastoupeny hlavně v regionálně metamorf ováných horninách facie zelených břidlic (chloritické břidlice, fylity, kontaktně metamorfované horniny). Ve výše metamorfovaných horninách vzniká alterací (chloritizace) biotitu, amfibolu, granátu a cordieritu. V magmatických horninách tvoří buď sekundární výplň dutin a trhlin, nebojsou přítomny jako alterační produkt (bazalty, gabra, spility). minerální parageneze: albit, biotit, křemen, epidot agregát zeleného chloritu v křemení; PPL 43 * I r anomální interferenční barvy vějířkovitých agregátů chloritu, XPL 44 agregát chloritu (kolmo na štěpnost, světlý odstín), amfibol; PPL 45 m ' 4 I SK , ' P ■■* *- _ - agregát chloritu (rovnoběžně se štěpností, zelený odstín) amfibol: PPL I 46 agregát chloritu (interferenční barvy), amfibol, plagioklas; XPL 47 Serpentinová skupina - antigorit nízký reliéf a nízké intrferenční barvy, někdy vícenásobně dvojčatí ve směru (010) ve formě vějíře s undulózním zhášením. V ultrabazických horninách je běžná mřížková textura. Zhášení je zpravidla rovnoběžné, nebo a/z je velmi malý úhel. > na= 1,546-1,595 > nß= 1,551 -1,603 > ny= 1,552-1,604 > D = 0,006 - 0,009 > Ro = (010), z = a. Chm-, Chz+, úhel 2Va = 27°-60° štěpnost dokonalá podle (001) hydrotermální přeměna za přítomnosti Si02 na mastek v bazických a ultrabazických magmatitech nebo nízce metamorfovaných horninách je součást produktů přeměn olivínu. Může vznikat i přeměnou Mg bohatých ortopyroxenů. Je podstatnou součástí hadců (serpentinitů). minerální parageneze: olivín, Chrysotil, magnetit, mastek Serpentinová skupina - chrysoti > nízký lom a nízký dvoj lom, zháší rovnoběžně opticky se vyčleňují: Chrysotil y Chrysotil a na= 1,532-1,552 1,538-1,560 nß= 1,545-1,561 1,546-1,567 ny= 1,545-1,561 1,546-1,567 D= 0,013-0,009 0,008-0,007 oba typy mají Ro= (010), Chrysotil y má Chm+, Chz+ a 2Vy = 10°-90°. Chrysotil a má Chm-, Chz- a 2Va = 30°-35°. bývá spolu s antigoritem v produktech serpentinizace olivínu popř. pyroxenů. Za podmínek nízké metamorfózy přechází na antigorit. je hojně zastoupen v hadcích, běžně je i v olivinických vyvřelinách minerální parageneze: olivín, antigorit 49 shluky minerálů serpentinové skupiny vzniklých přeměnou olivínu, hadec: PPL 50 shluky minerálů serpentinové skupiny, vyšší dvojlom mají zbytky olivínu, hadec; XPL 51 shluky minerálů serpentinové skupiny vzniklých přeměnou olivínu: hadec, Raškov u Hanušovic, PPL 52 shluky minerálů serpentinové skupiny vzniklých přeměnou olivínu: hadec, Raškov u Hanušovic, XPL Glaukonit > nápadná trávově zelená barva, okrouhlý tvar zrn a drsný povrch > zpravidla vyplňuje prostor mezi klastickými zrny > na= 1,590-1,612 > nß= 1,609-1,643 > ny= 1,610-1,644 > D = 0,020 - 0,032 úhel 2V malý, Chm - mění se na směs limonitu a opálu je běžný v sedimentárních horninách mořského původu, které sedimentovaly v mělkovodních podmínkách (cenomanské pískovce) zrna glaukonitu v typické barvě mezi zrny křemene; pískovec, PPL 55 ^Hu . tJ^H ^L^^h.^^^^^^^1 Mi ř áŕ^ ^Ji^V hLTá* - < # ^^H ^k M^^ jžj^j 2, ^^a v -^ '*~WF,* zrna glaukonitu, interferenční barvy; pískovec, XPL 56