Question

矿物的解理

Answer 1

一、解理

1.概念

解理（Cleavage）是指矿物晶体在外力作用下，沿一定方向裂成光滑平面的性质。裂成的光滑平面称解理面。解理在岩石薄片中表现为一些相互平行的细缝，称解理缝。由于薄片磨制过程中受张力影响，形成一些细小裂开，以后又用树胶粘合，因此解理缝中充满了树胶，矿片与树胶折射率之间存在不同程度的差异，透射光在界面上发生折射、反射等光线的集散现象，使解理缝得以显现出来。二者折射率差异越大，解理缝越明显。解理缝细而密集，平直且间距大致相等，如黑云母解理。如果缝是弯曲的，而不是直线，彼此常不平行，则称为裂纹，如石榴子石裂纹。它们是由各种外来因素，如冷却收缩、构造应力及杂质进入晶体等引起的，它不是晶体的固有性质。

解理又常与晶体的某些对称关系密切，许多矿物解理方向就是晶面的方向。非均质体常发育有柱面解理（即平行结晶轴c，并与结晶轴a、b相交，如辉石、角闪石等的{110}解理，同一单形符号有两组柱面解理）、轴面解理（即垂直结晶轴c，如角闪石的{001}，同时，也可以是一轴晶的底面解理如磷灰石的{0001}）。各种解理在薄片中出现的特征，以及相互间的夹角，可作为鉴定矿物的特征之一。

2.解理的等级

解理的等级按其完善程度可分为三级。

（1）极完全解理：解理缝细、密、长，贯穿整个晶体。如云母的解理（图4-5A）。

（2）完全解理：解理缝清楚、稀疏，但不完全连贯。如辉石、角闪石的柱面解理（图4-5B）。

（3）不完全解理：解理缝断断续续、不平直，解理缝之间间距较宽。如橄榄石、磷灰石的解理（图4-5C）。

3.解理的可见性

薄片中矿物解理的可见性与解理的完善程度并不都是一致的，解理的可见性主要受下列两个因素的影响。

图4-5 解理完善程度示意图

（1）切片方向

同一矿物不同方向的切片，所显现的解理的组数、宽窄、清晰程度和完善程度都不相同。当切片与解理面垂直时，解理缝最窄，代表真实的宽度（图4-6A），此时升降镜筒，改变焦点平面位置，解理缝不发生左或右的移动（图4-6B），当切片法线与解理面成α夹角时，则解理缝必大于真实宽度（图4-6A），α角越大，解理缝越宽，愈不清晰，此时升降镜筒，改变焦点平面位置，解理缝向左右移动（图4-6B）。当α角增大到一定限度时，解理缝就看不见了。如角闪石类矿物，虽具两组解理，但在矿片中，有些切面只见一组解理缝，有些切面上看不到解理缝，只有垂直c轴或近于垂直c轴的切面才可见到两组解理缝（如图4-7；图版Ⅳ-1）。又如黑云母，当切片垂直解理面方向时，薄片中矿物的解理缝最细最清楚；当切片平行{001}解理面时则看不见解理缝（图4-8；图版Ⅳ-5）。

（2）矿物折射率与树胶折射率的差值

图4-6 解理缝宽度与切片方向的关系及移动情况

图4-7 普通角闪石不同方向切面的解理

自然界中各种矿物的解理缝可见临界角是不相同的。它的大小与矿物和树胶折射率之间的差值有关，其差值愈大，解理缝可见临界角愈大，差值愈小，解理缝可见临界角愈小，当矿物与树胶折射率相近时，在薄片中则不易见到矿物的解理。

当薄片中矿物的解理缝与切片法线之间夹角α逐渐增加时，解理清晰度逐渐减弱，当达到某一极限时，解理就看不见了，这时的角α称解理的可见临界角。

B.H.洛多契尼柯夫列举出部分矿物解理缝可见临界角的近似值：

N≈1.70±，如辉石类，解理缝可见临界角约等于30°；

N≈1.65±，如角闪石类，解理缝可见临界角约等于25°；

N≈1.60～1.55±，如云母类和长石类，解理缝可见临界角约等于20°～10°。

图4-8 黑云母不同切面方向的解理

从而可知，不同的矿物，由于折射率值不等，与树胶 N=1.54 差值越大，则解理可见临界角越大，造成解理缝可见临界角大小不同，因此，在矿片中能见到解理缝的机会也就不一样，例如辉石类和长石类矿物都具有两组解理，由于辉石类矿物的解理缝可见临界角大于长石类矿物的解理缝可见临界角，因此，在岩石薄片中辉石类矿物见到解理缝的颗粒较多，而长石类见到的解理缝较少。

综上所述，在薄片中观察矿物的解理时，必须考虑多方面的因素，并且要多观察一些矿物颗粒，根据不同方向上解理的表现情况进行综合分析，才能正确地判断解理的有无、组数以及完善程度，得出可信的结论。

二、解理角的测定

两组解理的夹角称解理角。不同矿物的解理夹角是不同的，因此测定解理夹角有助于鉴定矿物，如角闪石类和辉石类，垂直c轴的切面，可见两组解理缝，这两组解理缝在结晶上同属{110}单形，故称为{110}解理。所以单形符号也可用作表示解理方向和解理的组数。但它们的解理角是不同的，角闪石类矿物的解理夹角为56°（或124°），辉石类矿物的解理夹角为87°（或93°）（图4-9）。但由于矿物切面方向不同，其夹角大小相差悬殊（图4-10）。凡是切面方位不是垂直两组解理的，所切夹角不等于解理角，称视解理角，所以必须选择同时垂直于两组解理面的切面，所测夹角才是真正的解理角。

解理角的测定步骤如下：

（1）选择两组解理缝最细最清晰、升降镜筒解理缝不左右移动的切面（图4-11A）。

（2）旋转物台使一组解理缝平行或重合于目镜十字丝的纵丝（图4-11B），并记下物台上读数a。

图4-9 角闪石式、辉石式解理夹角

图4-10 解理角的大小与切面方向的关系

图4-11 解理角的测定

（3）旋转物台使另一组解理缝平行于目镜纵丝（图4-11C）记下物台读数b；两个读数的差值（即a与b之差）即为所测解理角。如角闪石两组解理面的晶面分别为（110）和，夹角为56°，则可记录为（110）∧=56 °。