Fehér B. (szerk.) (2014): Az ásványok vonzásában. Tanulmányok a 60 éves Szakáll Sándor tiszteletére. Herman Ottó Múzeum és Magyar Minerofil Társaság, Miskolc, pp. 287–292.
Agyagásványos és kőzetüveg-tartalmú kőzetek mikroszkópos vizsgálata ráeső fénnyel Reflected light microscopy of argillic and glass-bearing rocks Zelenka Tibor Miskolci egyetem, Ásványtani-Földtani Intézet, 3515 Miskolc-egyetemváros e-mail:
[email protected]
Abstract The few micron thick upper part of the glass-bearing and argillic rocks surface becomes visible under reflected light microscopy. The reflectance of the rock-forming minerals provides additional information to refine the alteration mineralogy and texture compared to the conventional transmitted light microscopy. The literature of rock microscopy (kubovics, 1993) describes the minerals and rock alterations on the basics of their optical properties, which can be observe under the conventional polarised light microscope. This conventional microscopic description of glass-bearing and argillic rocks plays an important role on the description of the original rock texture. The minerals are easily distinguishable in transmitted and polarised light. The opaque minerals have characteristic reflection under linearly polarized light (Molnár & Szentpéteri, 2005). The reflected light microscopy of volcanic glass-bearing rocks (pearl stone, pumice, etc.) and mainly argillic altered volcanic-sedimentary rocks (tuff, tuffite, lava) revealed that the texture of the original rock becomes more visible. Besides this, the reflection of clay minerals and partly the glassy elements highlight such textural features, which are only visible under electron microscope. This method certainly will not replace the complex mineralogical examinations (X-ray powder diffraction, electron microscope, electron microprobe, etc.). However, it enables the more detailed petrography of gangue minerals (texture, composition of some micro particles, etc.), quasi see inside the upper, few micron thick surface of the rock. We present the following examples to demonstrate the above mentioned observations.
Összefoglalás az agyagásványos és üveges kőzetek mikroszkópos vizsgálata során ráeső fénnyel néhány mikron vastagságig be lehet látni a kőzet belsejébe. a kőzetalkotó ásványok reflektanciája segítségével az áteső fényes vizsgálatokhoz képest – összhangban az egyéb műszeres anyagvizsgálatok adataival – a kőzet szöveti elemei és ásványos összetétele, valamint az elváltozási elemek helyei pontosíthatók egy vékonycsiszolatban.
1. Bevezetés a földtani kőzetmikroszkópos irodalom (kubovics, 1993) az ásványokat és a kőzetelváltozásokat – a hagyományos polarizációs mikroszkópi vizsgálatokkal – az optikai jellemzők alapján ismerteti. a kőzetüveg- és agyagásvány-tartalmú kőzetek ilyen módszerű meghatározása az eredeti kőzetek alkotóelemei szöveti jellemzőinek meghatározása miatt fontos. az áteső poláros fényben jól megkülönböztethetők az egyes ásványok. az opak ásványok a ráeső lineárisan poláros fény hatására jellemző reflexiót adnak (Molnár & Szentpéteri, 2005). a vulkáni üveg-tartalmú kőzetek (perlit, horzsakő stb.) és a tömegükben agyagásvánnyá átalakult, főleg vulkáni üledékes kőzetek (tufa, tufit, láva) ráeső fényben való vizsgálata azt bizonyította, hogy ezen vizsgálati módszerrel az eredeti kőzet szöveti elemei jobban kivehetőkké válnak. emellett az agyagásványok és részben az üvegelemek reflexi-
288
Zelenka T.
ója olyan ásványtani jellemzőket tesznek felismerhetővé, melyek csak elektronmikroszkóppal rögzíthetők. Természetesen ez a módszer a komplex ásványtani (röntgen-pordiffrakciós, elektronmikroszkópos, elektron-mikroszondás stb.) vizsgálatokat nem váltja ki, viszont a hagyományos csiszolat leírás mellett lehetővé teszi a nem érces ásványok eltérő reflexiója alapján kiegészítő ásványtani jellemzők (szöveti kép, egyes mikroelegyrészek összetétele stb.) mikroszkópos rögzítését, mintegy „belelátva” a kőzet néhány µm vastag felületébe és azok képsíkban való helyzetére. a fenti megfigyelésekre az alábbi példákat mutatjuk be úgy, hogy az áteső és a ráeső fénnyel megvilágított ugyanazon preparátum képeit és rövid magyarázatát adjuk. 2. Rátka, Új-hegy: kaolinpettyes bentonit a lelőhely egy felső szarmata korú hévizes gejzírtó medenceüledéke, ahol a géles állapotú montmorillonitos-aleuritos üledékben néhány mm-es kaolinites szemcsék disz-
a
b 1. ábra. kavicsos kaolinpettyes bentonit vékonycsiszolati képe áteső (a) és ráeső (b) fényben. Rátka, Új-hegy. képszélesség: 2 mm. Fig. 1. Transmitted (a) and reflected (b) light microscopic image of kaolin mottled bentonite from Új Hill, Rátka. Width of the picture: 2 mm.
Agyagásványos és kőzetüveg-tartalmú kőzetek mikroszkópos vizsgálata
289
a
2. ábra. kristálytöredékes, növénymaradványos, kaolinpettyes bentonit vékonycsiszolati képe áteső (a) és ráeső (b) fényben. Rátka, Új-hegy. képszélesség: 2 mm. Fig. 2. Transmitted (a) and reflected (b) light microscopic image of kaolin mottled bentonite with crystal fragments and plant fossils from Új Hill, Rátka. Width of the picture: 2 mm.
b
perzen váltak ki (Mátyás, 1966) az áthalmozott kvarc-, földpát-, biotit- és csillámszemcsék, valamint agyagkavicsok mellett. ezen kívül szerves anyagú, hengeres átmetszetű, gyűrűs (200 × 100 µm) tavi növényi szármaradványok is felismerhetők a kőzetben (lásd a 2. ábrát). Áteső fényben (1a. ábra) jól elkülönül a mikrorétegzett, pelyhes megjelenésű bentonitos alapanyagú kőzetrész, melyhez a kép alján kaolinites, nagyobb törésmutatójú hoszszanti sáv csatlakozik. a plagioklász-földpát töredékei jelentős méretűek (500 × 250 µm) (2a. ábra). Ráeső fényben (1b. ábra) a homogén bentonitos sávban felismerhető egy 200 µmes, elagyagosodott horzsakőtörmelék, alatta a kaolinos sávban a fehéren reflektáló, álhatszöges kaolinites „pettyek”, mintegy utólag ránőttek a bentonitos alapanyagra. a kaolinpettyek szélén finomabb szemcsés kaolinites táblák láthatók, a szélen néhány µmes cristobalitsávval. Van olyan minta, ahol a kaolinos sávban is látszik egy nagy horzsakő
290
Zelenka T.
szövet maradványa (2b. ábra). Itt az álhatszöges kaolinites szemcsék belsejében az 50 µmes, sötétebb szürke magok arra utalnak, hogy a kaolinit egy-egy korábbi „kovaanyagú szemcsére” csapódott ki. a növényi szár hengeres gyűrűs rostjai gyengén reflektálnak (2b. ábra). 3. Nagybózsva, Páska-tető: lávahorzsás, perlites breccsa a lelőhely egykori víz alatti kitörési központ, az alsó szarmata riodácitos-perlites vulkáni breccsa kürtőanyaga. ez a különböző vulkáni üveg-tartalmú (obszidián, perlit, szurokkő, horzsakő), részben osztályozott törmelékből, részben perlitbombákból álló kürtőkitöltés a kötött víztartalma alapján duzzadó vulkáni üveg (Zelenka, 2008). Áteső fényben (3a. és 4a. ábrák) a főleg izotróp, 150–400 µm-es, tört, lekerekített, szürke perlit, barna szurokkő és mikrocsöves lávahorzsa üveges darabjait, az erősen ple-
a
b
3. ábra. kristálytörmelékes, lávahorzsás üvegbreccsa vékonycsiszolati képe áteső (a) és ráeső (b) fényben. nagybózsva, Páska-tető. képszélesség: 2 mm. Fig. 3. Pumiceous, glassy breccia with crystal fragments in transmitted (a) and reflected (b) light. Páska Hill, Nagybózsva. Width of the picture: 2 mm.
Agyagásványos és kőzetüveg-tartalmú kőzetek mikroszkópos vizsgálata
291
a
b 4. ábra. Szurokköves, üveges lávabreccsa vékonycsiszolati képe áteső (a) és ráeső (b) fényben. nagybózsva, Páska-tető. képszélesség: 2 mm. Fig. 4. Glassy breccia with pitchstone in transmitted (a) and reflected (b) light. Páska Hill, Nagybózsva. Width of the picture: 2 mm.
okroós barna biotitot, a táblás földpátot és a 20–50 µm-es opak magnetitet, ilmenitet folyásos szövetű vulkáni üveg alapanyag cementálja (4a. ábra). az üveges alapanyagban a kristálycsírák 2–10 µm-es globulit (kerekded), longulit (hosszú lemezes) és trichit (apró táblás) anizotróp szemcséi a folyási irányba rendeződnek. Ráeső fényben (3b. és 4b. ábrák) a fekete, izotróp üveganyagban a perlitszemcsék marekanitos obszidián magjai és az utólag kialakult, 2–5 µm széles gyöngyfüzér és hagymahéj formájú repedések devitrifikált, kis kettőstörésű, agyagásványos anyagai fehér reflexiót mutatnak. az erek, szegélyek melletti agyagásványos átalakulásokat már korábban a transzmissziós elekronmikroszkópos és röntgen-vizsgálatok kloritnak és illitnek (Dódony, 1987) minősítették. a kőzetüveges izotróp alapanyagában, valamint a breccsaszegélyeken néhány mikronos, devitrifikálódott, szabálytalan alakú kvarcszemcse-hintések láthatók. a nagy biotitkristály lemezes, bontott hasadási vonalai mellett 5–10 µm-es, fehéren reflektáló kvarc-agyagásványos szemcsék, szemcsesorok ismerhetők fel. a szurokkőtöredék fehér,
292
Zelenka T.
matt fénnyel reflektál. a csiszolat készítésekor keletkezett kör és ovális átmetszetű hólyagüregek fehéren reflektálnak. a táblás földpátkristály gyenge agyagásványos bontása fehér reflexiót mutat. Irodalom – References Dódony I. (1987): Hazai SiO2-gazdag vulkáni üvegek finomszerkezetének transzmissziós elektronmikroszkópos vizsgálata [Transmission electron-microscopic investigation of fine structure of Hungarian SiO2-rich volcanic glasses]. kézirat, kutatási jelentés (Manuscript in Hung.), elTe Ásványtani Tanszék, Budapest, SZM–B/1987. kubovics I. (1993): Kőzetmikroszkópia II [Rock microscopy II]. Budapest: Tankönyvkiadó (in Hung.). Mátyás e. (1966): a rátkai felsőszarmata édesvízi medence földtani és teleptani viszonyai (Geologische und lagerstättenkundliche Verhältnisse des obersarmatischen limnischen Beckens von Rátka (nordungarn, Tokajgebirge)). Földt. Közl., 96, 27–42 (in Hung. with German abstract). Molnár F. & Szentpéteri k. (2005): Opak ásványok mikroszkópos vizsgálata [Microscopic investigation of opaque minerals]. Budapest: Hantken kiadó (in Hung.). Zelenka T. (2008): a pálházai és környéki perlitek földtana (Geology of the Pálháza perlite occurrence). VI. Nemzetközi Perlit Konferencia és Kiállítás. Szilikátipari Tudományos egyesület, Budapest, 51–76 (in Hung. with english abstract).
