Handbook of Mineralogy 2022

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU o แร= uniaxial crystal จะเห็นภาพได;ชัดเจนเมื่อวางผลึกให;แกน c ตั้งฉากกับแท=นวางวัตถุ ภาพที่เห็น จะเปnนแบบ optic axis figure เห็น isogyre เปnนแถบสีดำครบทั้ง 4 แขน และเมื่อหมุนแท=นวางวัตถุ ตำแหน=ง optic axis จะเคลื่อนที่หมุนรอบจุดศูนย$กลางภาพ และ isogyre จะเปnนแนวตรงเหมือนเดิม o แร= biaxial crystal จะเห็นภาพได;ชัดเจน 2 แบบ แบบ Bxa figure และแบบ optic axis figure แบบ แรกจะเห็น isogyre 4 แขน ในตำแหน=ง 45o และเมื่อหมุนผลึกให;อยู=ในตำแหน=ง 90o isogyre จะ เคลื่อนออกจากกัน และมีลักษณะเปnนแถบดำโค;งงอ 2 อัน โดยมี Bxa อยู=ตรงกลาง isogyre ถ;าให; แสงผ=านผลึกในแนวขนานกับ optic axis จะเห็นภาพที่มี isogyre แขนเดียว เปnนเส;นตรงเมื่อผลึกอยู= ในตำแหน=งมืด (ตำแหน=ง 90o ) และโค;งงอ เมื่อผลึกอยู=ในตำแหน=ง 45o โดยโค;งเข;าหา Bxa isogyre ในแร* biaxial แบบ Bxa figure ที่ตำแหน*ง 90o (ซ5าย) และ 45o (ขวา) 2) Optic sign การตรวจสอบ optic sign ให;สอดแผ=นยิปซัม หรือแผ=นไมกา เพื่อดูการเปลี่ยนแปลงของสีแทรกสอด หรือ การขยับของวงสีในแต=ละ quadrant เมื่อสอดแผ=นยิปซัมหรือแผ=นไมกา สีแทรกสอดจะเปลี่ยนไปแบบมี path difference เพิ่มขึ้นหรือลดลง เปnนไปตามค=าดัชนีหักเหเปรียบเทียบ แนว fast ray ของยิปซัมจะขนานกับแนวรัศมีของภาพ ใน quadrant ที่ 2 และ 4 และขนานกับ แนวตั้งฉากกับรัศมีใน quadrant ที่ 1 และ 3 ดังนั้นเมื่อสอดแผ=นยิปซัมเข;าไป การเปลี่ยนสีแทรกสอดใน quadrant ที่ 1,3 และ 2,4 จะแตกต=างกัน ชุดใดชุดหนึ่งจะมี path difference เพิ่มขึ้น ขณะที่อีกชุดหนึ่งจะลดลง ถ;าใส=แผ=น ยิปซัม แล;วสีแทรกสอดใน quadrant ที่ 2,4 มี path difference เพิ่มขึ้น (ภาพจะมีสีแทรกสอดในลำดับที่สูงขึ้น) ผลึกแร=จะมี optic sing เปnน negative ถ;าตรงกันข;าม จะเปnน positive interference figure แบบ optic axis figure ของผลึกแร*แบบ positive uniaxial crystal และ negative uniaxial crystal แสดง การเปลี่ยนแปลงสีแทรกสอดใน quadrant ต*าง ๆ เมื่อตรวจสอบด5วยแผ*นยิปซัม 191

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU 3) 2v angle แร=กลุ=ม biaxial crystal มีแกนแสง 2 แกน วางตัวในระนาบเดียวกันที่เรียกว=า optic plane เส;นแกนแสง ทั้งสองเส;นทำมุมต=อกันเรียกว=า 2V angle เปnนลักษณะเฉพาะ ของผลึกแร=แต=ละชนิด การศึกษาค=า 2V angle สามารถทำได;จากการศึกษา interference figure แบบ Bxa figure ที่ตำแหน=ง 45o isogyre จะเคลื่อนที่ออกจากกัน และอยู=ห=างกันมากที่สุด จุดปลายของการโค;งงอของ isogyre คือตำแหน=งของ optic axis ทั้งสอง ระยะห=างของ optic axis ขึ้นอยู=กับ 2V angle นอนจากนี้อาจศึกษาจากภาพแบบ optic axis figure ที่เห็น isogyre แขนเดียว ที่ตำแหน=ง 45o isogyre จะโค;งงอ มุมของการโค;งงอ ขึ้นอยู=กับความกว;าง 2V angle ถ;ามุมแคบการงอจะมีมุมแคบ และถ;ากว;างขึ้นการโค;งงอก็จะมีมุมกว;างขึ้นด;วย 4) Optic orientation คุณสมบัติทางแสงของผลึกมีความแตกต=างกันในผลึกแร=แต=ละชนิด และในผลึกแร=ชนิดเดียวกันก็มี คุณสมบัติแตกต=างกัน ขึ้นอยู=กับทิศทางที่แสงผ=านเข;าไปในผลึก หรือทิศทางการตัดผลึกของแผ=นหินบาง ถ;าเข;าใจ คุณสมบัติต=าง ๆ แล;ว เมื่อเห็นภาพในแผ=นหินบางก็จะสามารถประกอบคุณสมบัติทางแสงเข;ากับรูปผลึกที่ศึกษาได; ทำให;รู;ว=า indicatrix ที่ใช;อธิบายคุณสมบัติทางแสงของผลึก วางตัวอย=างไร เมื่อเทียบกับแกนผลึก (optic orientation) isogyre ในแร* biaxial แบบ Bxa figure และ optic axis figure ที่ตำแหน*ง 45o แสดงความแตกต*างของ 2V angle 192

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU pigeonite แสดง optic orientation และคุณสมบัติทางแสงเมื่อแสงผ*านผลึกในแนวต*าง ๆ ถ;ารู;ความสัมพันธ$ของคุณสมบัติทางแสงกับทิศทางต=าง ๆ ที่แสงผ=านผลึกเข;าไปแล;ว เมื่อเห็นภาพ interference figure ของแร=ในแผ=นหินบาง ก็จะสามารถบอกได;ว=าภาพนั้นเกิดจากแสงเดินทางผ=านผลึกไปใน ทิศทางใด หรือมีการตัดผลึกในแนวขนานกับหน;าผลึกใด อุปกรณ; 1. ตัวอย=างแผ=นหินบาง 2. กล;องจุลทรรศน$แบบแสงโพลาไรซ$ 3. สมุดวาดภาพขนาด A4 4. ดินสอไม; ดินสอสี และเครื่องเขียนอื่น 5. แผนภาพ Michel - Levy Chart ปฏิบัติการ 1. ให;นักศึกษาเลือกตัวอย=างแผ=นหินบางที่น=าสนใจที่สุด โดยไม=ซ้ำชื่อกับเพื่อนในปฏิบัติการเดียวกัน 2. ให;นักศึกษาบรรยายลักษณะศิลาวรรณนาของแร=ในแผ=นตัวอย=าง โดยเลือกอธิบายแร=ที่มีสีแทรกสอดใน อันดับที่แตกต=างกันตั้งแต=อันดับที่ 1, 2, 3, และอันดับสูงมาก พร;อมวาดภาพประกอบและระบุค=าไบรีฟริง เจนซ$ (B.F.) 3. ให;นักศึกษาเลือกผลึกแร=ที่มีความสมบูรณ$ที่สุดในการศึกษาภาพแทรกสอด โดยเลือกศึกษาทั้งแร=แบบแกน แสงเดียวและสองแกนแสง 4. บันทึกผลโดยการวาดภาพ ระบุแร= ระบุจำนวนแกนแสง และความเปnนบวกเปnนลบจากค=าดัชนีหักเหของ แสงในแต=ละแกน 193

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU ปฏิบัติการที่9 การศึกษาศิลาวรรณนาแร9นีโซซิลิเกต วัตถุประสงค; เพื่อศึกษาลักษณะศิลาวรรณนา คุณสมบัติทางแสง และการจำแนกแร=นีโซซิลิเกตภายใต;กล;อง จุลทรรศน$ฯ คำอธิบาย กลุ=มนีโซซิลิเกต (Nesosilicates group) หรือออร$โทซิลิเกต (Orthosilicates group) มีโครงสร;างง=ายที่สุด ในบรรดากลุ=มแร=ซิลิเกต ประกอบด;วยโมเลกุลของซิลิกอนเตตระฮีดรอน (Silica tetrahedron) เพียงตัวเดียว อัตราส=วน Si:O = 1:4 แต=ละโมเลกุลซิลิกอนเตตระฮีดรอนจะเหลือประจุ 4 ประจุสำหรับเกาะกับไอออนบวกอื่น เช=น Fe Mg Mn Ca และ Al ด;วยพันธะไอออนิก โดยไม=ต;องใช;ออกซิเจนเปnนตัวเชื่อมประสาน การอัดตัวในโครงสร;างของอะตอมค=อนข;างแน=น จึงทำให;ความ ถ=วงจำเพาะของแร=หมู=นี้ค=อนข;างสูง เนื่องจากซิลิกอนเตตระฮีดรอนเปnนอิสระต=อ กันไม=มีการเชื่อมต=อเปnนแนวหรือแผ=น จึงพบว=าแร=หมู=นี้ไม=แสดงแนวแตกเรียบที่ ชัดเจน รูปผลึกมีขนาดเท=ากันทุกทิศทาง มีการแทนที่ของ Al ใน Si ค=อนข;างต่ำ ตัวอย=างของแร=ในกลุ=มนีโซซิลิเกตที่สำคัญ ได;แก=กลุ=มโอลิวีน กลุ=มการ$เน็ต กลุ=ม อะลูมิโนซิลิเกต (ซิลิมาไนต$ไคยาไนต$ และแอนดาลูไซต$) สตอโรไลต$ไททาไนต$ โท แพซ และเซอร$คอน อุปกรณ; 1. กล;องจุลทรรศน$แบบแสงโพลาไรซ$ 2. แผ=นหินบางที่มีแร=นีโซซิลิเกต สืบค;นได;จากสารบรรณท;ายเล=ม 3. สมุดวาดภาพขนาด A4 ดินสอไม; ดินสอสี และเครื่องเขียนอื่น วิดีโอศิลาวรรณนาของแร*นีโซซิลิเกต ปฏิบัติการ 1. ให;นักศึกษาเลือกตัวอย=างแผ=นหินบางที่น=าสนใจที่สุด ที่ประกอบด;วยแร=นีโซซิลิเกต ได;แก= โอลิวีน การ$เน็ต อะลูมิโนซิลิเกต (ซิลิมาไนต$ไคยาไนต$ และแอนดาลูไซต$) ไททาไนต$ และเซอร$คอน 2. ให;นักศึกษาบรรยายลักษณะศิลาวรรณนาของแร= ทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ 3. บันทึกผลโดยการวาดภาพทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ ระบุแร= กำลังขยายของเลนส$ และ ลักษณะทางแสงของแร=นั้น 4. อธิบายการเกิดของแร=อย=างคร=าว ประกอบกับแร=แปรเปลี่ยน และแร=ที่เกิดร=วมด;วย 195

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Nesosilicates | Single SiO4 tetrahedron olivine group, humite group, garnet group, aluminum silicates, other nesosilicates 1. Olivine group 1.1 Olivine - (Mg, Fe)2SiO4 forsterite (Mg2SiO4) -fayalite (Fe2SiO4) Optical properties Orthorhombic system, Bi+/- nX=1.636-1.827, nY=1.651-1.869, nZ=1.669-1.879 a=X, b = Z, c =Y, optic plane = (001) B.F. = 0.033-0.052 | 2Vx = 46-98o Ordinary light: sub equant, high relief, colorless, poor cleavage on {010}-{110}, conchoidal fracture Cross polar: high B.F. (2nd-3rd order interference color, vivid color), parallel extinction, length fastlength slow Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, large 2Vo Alteration: red color, iddingsite/chlorophyte (smectite, chlorite, goethite/hematite) To green color, bowlingite (smectite, chlorite, serpentine), serpentinization Occurrence Igneous rocks: ultramafic igneous rocks (peridotitepyroxenite), mafic igneous rocks (gabbro/basalt) Metamorphic rocks: contact metamorphosed siliceous dolomitic limestone (dry system), skarns 1.2 Monticellite - CaMgSiO4 Optical properties Orthorhombic system, BinX = 1.638-1.654, nY = 1.646-1.664, nZ = 1.650-1.674 a=Z, b = X, c =Y, optic plane = (001) B.F. = 0.012-0.020 | 2Vx = 69-88o Ordinary light: equant, moderately high relief, colorless, poor cleavage on {010}, Cross polar: low B.F. (1st order white-2nd order violet), cyclic twin {031} Conoscopic: negative biaxial crystal, large 2Vo Alteration: olivine style Occurrence Metamorphic rocks: contact metamorphosed siliceous dolomitic limestone (dry system), skarns Igneous rocks: ultrabasic igneous rocks (kimberlite, alnÖite) 2. Garnet group | Solid solution - A3B2(SiO4)3: A=cation 2+, B=cation 3+ Pyralspite garnets – aluminium Pyrope Mg3Al2Si3O12 Almandine Fe3Al2Si3O12 Spessartine Mn3Al2Si3O12 Ugrandite group – calcium Andradite Ca3Fe2Si3O12 Grossular Ca3Al2Si3O12 Uvarovite Ca3Cr2Si3O12 Optical properties Isometric system | n = 1.7141.856 Ordinary light: euhedral-anhedral equant, high-very high relief, colorless to pale pink - pale yellow- pale brown, conchoidal fracture Alteration: chlorite, clay mineral Occurrence Pyrope: ultramafic igneous rocks (garnet peridotite, garnet pyroxenite), eclogite, serpentinite Almandine: metamorphosed shale/mudstone, mica schist, gneiss Spessartine: granite, granitic pegmatite, Mn-skarns 196

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Uvarovite: serpentinite, in association with chromite Graossular-andradite: calc-silicate rocks, skarns, calcium metamorphism 3. Aluminum silicates Al-Si minerals: Alumino silicates (kyanite-andalusite-sillimanite), Staurolite, Chloritoid, Topaz 3.1 Alumino silicates Aluminosilicate - Al2SiO5 kyanite-andalusite-sillimanite Polymorph Alteration: sericite (fine-grained white mica) Occurrence Metamorphic rocks: metamorphosed shale/ mudstone, phyllite, schist, gneiss, hornfels (contact aureole) kyanite >> high P - low T, suture zone andalusite >> low P - medium T sillimanite >> low-high P - high T Igneous rocks: peraluminous granite, granitic pegmatite 3.1.1 Kyanite - Al2SiO5 Optical properties Triclinic system, BinX = 1.710-1.718, nY = 1.719-1.725, nZ = 1.724-1.734 | c Ù z = 30o , optic plane = nearly ^ (100) B.F. = 0.012-0.016 | 2Vx = 78-84o Ordinary light: elongate blade-columnar, high relief, colorless, perfect cleavage on {100} -good on {010}- basal parting {001} Cross polar: low B.F. (1st order yellow-orange), incline extinction, length slow, multiple twins on {100}, step surface, kink-fold feature Conoscopic: negative biaxial crystal, large 2Vo 3.1.2 Andalusite - Al2SiO5 Optical properties Orthorhombic system, BinX = 1.629-1.640, nY = 1.634-1.645, nZ = 1.638-1.650 | a=Z, b = Y, c =X, optic plane = (010) B.F. = 0.009-0.013 | 2Vx = 77-88o Ordinary light: long prismatic porphyroblast in medium-graded mica schist, moderately high relief, colorless to pale pink, good cleavage on {110}, chiastolite contains cross carbonaceous inclusion, higher-T andalusite shows sieve texture Cross polar: low B.F. (1st order white-yellowish white), parallel extinction, length fast Conoscopic: negative biaxial crystal, large 2Vo 3.1.3 Sillimanite - Al2SiO5 Optical properties Orthorhombic system, Bi+ nX = 1.653-1.661, nY = 1.657-1.662, nZ = 1.672-1.683 | a = X, b = Y, c = Z, optic plane = (010) 197

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU B.F. = 0.018-0.022 | 2Vz = 20-30o Ordinary light: slender prismatic-columnar/fibrous (fibrolite), high relief, colorless, perfect cleavage on {010}, basal parting on {001} Cross polar: moderate B.F. (2nd order blue green), parallel extinction, length slow Conoscopic: positive biaxial crystal, large 2Vo 3.2 Staurolite - Fe2Al9O6(SiO4)4(O, OH)2 Optical properties Monoclinic (pseudoorthorhombic) system, Bi+ nX=1.736-1.747, nY=1.740-1.754, nZ=1.745-1.762 a = Y, b = X, c = Z, optic plane = (100) B.F. = 0.009-0.015 | 2Vz = 80-90o Ordinary light: prismatic with rhombic section and cross twin (fairy stone/tear of god, high relief, golden (honey) yellow (X = pale yellow, Y = yellow, Z = golden yellow) Cross polar: low B.F. (anomalous interference color in 1st order), parallel extinction, length slow, sieve texture Conoscopic: positive biaxial crystal, large 2Vo Alteration: sericite, chlorite Occurrence: medium-graded metamorphosed shale/mudstone = mica schist 3.3 Chloritoid - Fe2Al4O2(SiO4)2(OH)4 Sheet-like structure, Al-O octahedral sheet and Fe + Al - (O+OH) octahedral sheet Optical properties Monoclinic/triclinic system, Bi+/- nX=1.705-1.730, nY=1.708-1.734, nZ=1.712-1.740 aÙX-Y @ 0-20o , b = X-Y, cÙZ @ 2-30o , optic plane = (010) B.F. = 0.005-0.022 | 2Vz = 36-72o , 2Vx = 35-88o Ordinary light: platy or tabular on {001} with hexagonal basal section, high relief, grayish green color (X = green, Y = bluish gray-green, Z = yellow to pale green), basal cleavage on {001} Cross polar: low B.F. (anomalous interference color in 1st order bluish green-gray), length slow, hour glass structure, orientate cross foliation Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, medium 2Vo Alteration: sericite, chlorite Occurrence: porphyroblast in low- to mediumgraded metamorphosed shale/mudstone = mica schist 3.4 Topaz - Al2SiO4(OH, F)2 Optical properties Orthorhombic system, Bi+ nX = 1.606-1.635, nY = 1.609-1.637, nZ = 1.616-1.644 | a = X, b = Y, c = Z, optic plane = (010) B.F. = 0.008-0.011 | 2Vz = 44-68o Ordinary light: stubby-elongate prisms along c axis, moderate relief, colorless, perfect basal cleavage {001} Cross polar: low B.F. (1st order white), parallel extinction, length slow, Conoscopic: positive biaxial crystal, medium 2Vo Alteration: resistance, hydrothermal alteration to sericite, clay minerals Occurrence: volcanic and intrusive felsic igneous rocks (rhyolite/granite), quartzite and schist 4. Titanite (sphene) - CaTiSiO5 5. Zircon - ZrSiO4 Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.843-1.950, nY=1.870-2.034, nZ=1.943-2.110 Optical properties Tetragonal system, Uni+ nO = 1.922-1.960, nE = 1.961-2.015, 198

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU a Ù X = 6-24o , b = Y, c = Z, optic plane = (010) B.F. = 0.100-0.192 | 2Vz = 17-40o Ordinary light: wedge shape, very high-extreme relief, brown-yellowish brown-colorless, fair to good cleavage on {110} Cross polar: very high B.F. (white of higher order) Conoscopic: positive biaxial crystal, small 2Vo Alteration: titanium oxide, quartz and clay minerals as leucoxene Occurrence Igneous rocks: common in intermediate to felsic intrusive (diorite-granite) Metamorphic rocks: calc-silicate rocks Alteration product: replaced in biotite or other mafic minerals B.F. = 0.042-0.065 Ordinary light: fine-grained euhedral with tetragonal prism and tetragonal dipyramid, very high relief, colorless, parallel extinction, length slow Cross polar: high B.F. (3rd order green-red), show pleochroic haloes (in color minerals) by metamict from radioactive decay Conoscopic: positive uniaxial crystal Alteration: resistance Occurrence Igneous rocks: common in intermediate to felsic intrusive (diorite-granite), form as inclusion in biotite or other minerals Metamorphic rocks: granitic gneiss Sedimentary rocks: accessory in sandstone 199

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU ปฏิบัติการที่10 การศึกษาศิลาวรรณนาแร9ไซโคลซิลิเกตและโซโรซิลิเกต วัตถุประสงค; เพื่อศึกษาลักษณะศิลาวรรณนา คุณสมบัติทางแสง และการจำแนกแร=ไซโคลซิลิเกตและโซโรซิลิเกต ภายใต;กล;องจุลทรรศน$ฯ คำอธิบาย กลุ=มไซโคลซิลิเกต (Cyclosilicate group) โครงสร;างของกลุ=มนี้ประกอบด;วยซิลิกาเตตระฮีดรอนล;อมตัว กับกันเปnนวงโดยแต=ละซิลิกาเตตระฮีดรอนจะใช;ออกซิเจนร=วมกับตัวอื่น 2 ตัว การจับตัวแบบนี้ทำให;เกิดช=องว=าง ตรงกลาง บางครั้งเรียกว=าโครงสร;างวงแหวน ทำให;มีโมเลกุลของธาตุอื่นมาเกาะอยู=ด;วยหลายชนิด สูตรโมเลกุล ค=อนข;างซับซ;อนยิ่งขึ้น จากการจับตัวของกลุ=มซิลิกาเตตระฮีดรอนในโครงสร;างทำให;ได;สูตรโครงสร;างเปnน (SiO3)n -2 โดย n เปnนเลขจำนวนเต็มคือ 3, 4 และ 6 เท=านั้น ยังไม=พบว=า n เปnนจำนวน 5 หรือมากกว=า 6 ชนิดของแร=ที่สำคัญ ในกลุ=มนี้ ได;แก= เบริล คอร$เดียไรต$และทัวร$มาลีน กลุ=มโซโรซิลิเกต (Sorosilicate group) โครงสร;างสำคัญของกลุ=มแร=นี้ประกอบด;วยโมเลกุลของซิลิกอนเต ตระฮีดรอน (Silica tetrahedron) 2 โมเลกุลเกาะกัน โดยใช;ออกซิเจน 1 โมเลกุลร=วมกัน ดังนั้นอัตราส=วน Si : O = 2:7 ทำให;เหลือประจุลบ 6 ประจุ สำหรับเกาะกับประจุบวก ธาตุอื่น บางครั้งในโครงสร;างมีทั้ง Si2O7 และ SiO4 เกิดร=วมกัน ชนิดของแร=ในกลุ=มนี้ค=อนข;างมีน;อยมาก ที่น=าสนใจ ได;แก= เอพิโดต พัมเพลลีไอต$ กลุ*มไซโคลซิลิเกต กลุ*มโซโรซิลิเกต อุปกรณ; 1. กล;องจุลทรรศน$แบบแสงโพลาไรซ$ 2. แผ=นหินบางที่มีแร=ไซโคลซิลิเกตและโซโรซิลิเกต สืบค;นได;จากสารบรรณท;ายเล=ม 3. สมุดวาดภาพขนาด A4 ดินสอไม; ดินสอสี และเครื่องเขียนอื่น ปฏิบัติการ 1. ให;นักศึกษาเลือกตัวอย=างแผ=นหินบางที่น=าสนใจที่สุด ที่ประกอบด;วยแร=ไซโคลซิลิเกตและโซโรซิลิเกต ได;แก= เบริล ทัวร$มาลีน และเอพิโดต 2. ให;นักศึกษาบรรยายลักษณะของแร=ในแผ=นตัวอย=าง ทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ 3. บันทึกผลโดยการวาดภาพทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ ระบุแร= กำลังขยายของเลนส$ และ ลักษณะทางแสงของแร=นั้น พร;อมอธิบายการเกิด แร=แปรเปลี่ยน และแร=ที่เกิดร=วมด;วยอย=างคร=าว 201

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Cyclosilicates | Ring of 6-SiO4 tetrahedron (2 oxygen atoms shared) beryl, cordierite, tourmaline 1. Beryl - Al2Be3Si6O18 2. Cordierite - (Mg,Fe)3Al2(AlSi5O18) Aquarmarine(blue-green variety), emerald (green Cr-bearing beryl), morganite (pink-red), golden beryl (yellow) Optical properties Hexagonal system, UninO = 1.560-1.610, nE = 1.557-1.599 B.F. = 0.003-0.009 Ordinary light: hexagonal prism, low relief, colorless, imperfect basal cleavage on {001}, conchoidal, brittle Cross polar: low B.F. (1st order interference color), parallel extinction Conoscopic: negative uniaxial crystal Alteration: clay minerals and sericite Occurrence Igneous rocks: granitic pegmatite (late-stage crystallization), high T alteration veins Metamorphic rocks: contact metasomatism of gneiss, schist, carbonate rocks Optical properties Orthorhombic system, Bi-/+ nX=1.527-1.560, nY=1.532-1.574, nZ=1.537-1.578 a = Y, Z b = Z, Y c = X, optic plane = (100) B.F. = 0.005-0.017 | 2Vx = 35-106o Ordinary light: irregular equant, low relief, colorless, fare cleavage {010}, quartz-opaque minerals inclusion Cross polar: low B.F. (lower 1st order interference color), parallel extinction, length fast, cyclic twin {110} and {130} Conoscopic: +/- biaxial crystal, med-large 2Vo Alteration: pinite (green-yellow fine-grained aggregate of muscovite, chlorite) along cleavage or fracture Occurrence Metamorphic rocks: porphyroblast in medium to highgrade pelitic metamorphic rocks, Igneous rocks: granite, pegmatite, gabbro 3. Tourmaline Na(Mg,Fe,Li,Al)3Al6(Si6O18)(BO)3(O,OH,F)4 General formula WX3Y6(Si6O18)(BO)3(O,OH,F)4 W = Na (Ca,K) X = Mg,Fe (Mn,Li,Al) Y = Al (Fe3+, Mg) Dravite: NaMg3Al6(Si6O18)(BO)3(O,OH,F)4 Schorl: NaFe3Al6(Si6O18)(BO)3(O,OH,F)4 Elbaite: Na (Li,Al)3Al6(Si6O18)(BO)3(O,OH,F)4 Optical properties Hexagonal (trigonal) system, UninO = 1.631-1.698, nE = 1.610-1675 | B.F. = 0.015-0.035 Ordinary light: stubby to elongate prismatic along c axis (columnar) with (di)triangular cross section, moderate relief, strong pleochroism O>E (brown, bluish gray, green), conchoidal fracture and brittle Cross polar: moderate B.F. (lower 2nd order interference color), parallel extinction, length fast Conoscopic: negative uniaxial crystal, isochromatic curve Alteration: resistance Occurrence: Igneous rocks: schorl; late-stage crystallization in granite (granitic pegmatite/aplite), granite, granodiorite | Metamorphic rocks: schist, gneiss, phyllite, quartzite | Sedimentary rocks: accessory in sandstone 202

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Sorosilicates | Double (soro) SiO4 tetrahedron (1 oxygen atom shared) epidote group, pumpellyite, lawzonite, vesuvianite, melilite group 1. Epidote group Zoisite, clinozoisite-epidote, allanite, piedmantite Octahedral chains parallel to b axis and linked between chains by Si2O7 and SiO4, Ca sit in cubic site 1.1 Zoisite - Ca2Al3O(OH)(Si2O7)(SiO4) Optical properties Orthorhombic system, Bi+ nX=1.685-1.705, nY=1.688-1.710, nZ=1.697-1.725 a = Y,X, b = X,Y, c = Z, optic plane = (100) B.F. = 0.005-0.020 | 2Vz = 0-69o Ordinary light: columnar, prismatic, acicular along b axis, high relief, colorless to pale pink, perfect cleavage on {100} Cross polar: low B.F. (1st order, anomalous blue/greenish yellow), parallel extinction Conoscopic: positive biaxial crystal, low-medium 2Vo Alteration: resistance Occurrence: medium-grade metamorphic rock derived from Ca-rich sedimentary rocks (calcareous sediment and limestone) and amphibolite facies from basic igneous rocks Clinozoisite - Epidote Ca2Al2(Al,Fe3+)O(OH)(Si2O7)(SiO4) Clinozoisite Ca2Al2AlO(OH)(Si2O7)(SiO4) Epidote Ca2Al2Fe3+O(OH)(Si2O7)(SiO4) Optical properties Monoclinic system, Bi+/- nX=1.703-1.751, nY=1.707-1.784, nZ=1.697-1.725 aÙZ = 0-25o , 25-44o (clinozoisite, epidote), b = Y, cÙX, optic plane = (010) B.F. = 0.004-0.049 | 2Vz = 14-90o | 2Vx = 90-64o Ordinary light: columnar, prismatic, acicular along b axis, aggregate with radiated/bow-tie structure, high relief, colorless (clinozoisite)-pale yellow (epidote), perfect cleavage on {001} Cross polar: clinozoisite; low B.F. (1st order, anomalous blue/greenish yellow) epidote; high B.F. (3rd order, vivid color) parallel extinction Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, low-large 2Vo Alteration: resistance Occurrence: accessory mineral in calc-silicate rocks, metamorphosed felsic to mafic igneous rocks, alteration product from plagioclase, amygdale and vein in mafic igneous rocks, clastic sedimentary rocks 1.3 Allanite (Ca,Mn,Ce,La,Y,Th)2(Al,Fe3+)2(Fe2+,Fe3+,Ti)O(OH)(Si2O7)(SiO4) Rare earth elements Ce, La, Y, Th substitute Ca Optical properties Monoclinic system, Bi+/- nX=1.690-1.813, nY=1.700-1857, nZ=1.706-1.891 a Ù Z = 26o -72o , b = Y, c Ù X, optic plane = (010) B.F. = 0.013-0.036 | 2Vz = 90-57o | 2Vx = 40-90o 1.4 Piedmantite Ca2(Mn3+, Fe3+, Al)3O(OH)(Si2O7)(SiO4) Rare earth elements Ce, La, Y, Th substitute Ca Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.730-1.794, nY=1.740-1807, nZ=1.762-1.829 a Ù Z = 27o -35o , b = Y, c Ù X, optic plane = (010) B.F. = 0.025-0.073 | 2Vz = 64-106o 203

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Ordinary light: subhedral to euhedral equant, high relief, brownish yellow to brown (color zoning), imperfect cleavage on {100} Cross polar: medium B.F. (2nd order greenish blue), parallel extinction, metamict allanite is isotopic Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, medium-large 2Vo Alteration: resistance Occurrence Igneous rock: accessory mineral in felsic plutonic rocks (granite, granodiorite, monzonite, syenite Metamorphic rock: skarn, amphibolite, granitic gneiss Ordinary light: fine-grained subequant, high relief, yellow-red pleochroism, perfect cleavage on {100} Cross polar: High B.F. (2nd-3rd order interference color, obscure by strong color), parallel extinction, Conoscopic: positive biaxial crystal, large 2Vo Alteration: resistance Occurrence Metamorphic rocks: low to medium-grade regional metamorphism (phyllite, quartzite, chlorite schist, glaucophane schist) Hydrothermal alteration: from felsic to intermediate volcanic rocks 2. Pumpellyite - Ca2MgAl2(OH)2(SiO4)(Si2O7)×H2O 3. Lawsonite - CaAl2(OH)2(Si2O7)×H2O Optical properties Monoclinic system, Bi+/- nX= 1.655-1.710, nY = 1.670-1720, nZ =1.683-1.726 a Ù X = 4o -32o , b = Y, c Ù X, optic plane = (010) B.F. = 0.008-0.020 | 2Vz = 7-110o Ordinary light: fibrous aggregate (radiate, fan-like shape), high relief, green-yellow pleochroism, perfect cleavage on {001} Cross polar: low B.F. (lower 2nd order interference color, anomalous blue-violet), parallel extinction Conoscopic: +/- biaxial crystal, small to large 2Vo Alteration: reaction to other minerals after metamorphic grade Occurrence Metamorphic rocks: low T/high P metamorphic rocks from mafic rocks (glaucophane schist) Hydrothermal alteration: in mafic igneous rocks Veins and amygdale: in mafic igneous rocks Optical properties Orthorhombic system, Bi+ nX= 1.663-1.665, nY = 1.672-1675, nZ = 1.682-1.686 a = Y, b = Z, c = X, optic plane = (100) B.F. = 0.019-0.021 | 2Vz = 76-87o Ordinary light: tabular (010) - prismatic, moderately high relief, colorless, perfect cleavage on {100} and {010} Cross polar: moderate B.F. (lower 2nd order interference color), parallel extinction, length fast Conoscopic: positive biaxial crystal, large 2Vo Alteration: reaction to other minerals after metamorphic grade Occurrence Metamorphic rocks: low T/high P metamorphic rocks from mafic igneous rocks (glaucophane schist), marble and chlorite schist 4. Vesuvianite (idocrase) Ca19(Al,Fe3+)10(Mg,Fe2+)3(Si2O7)4(SiO4)10(O,OH,F)10 5. Melilite group - (Ca,Na)2(Mg,Al)[(Si,Al)2O7] Optical properties Tetragonal system, UninO = 1.702-1.795, nE = 1.700-1.775 B.F. = 0.001-0.020 Ordinary light: stubby prismatic shape, high relief, Gehlenite Ca2Al(SiAl)O7 Melilite (Ca,Na)2(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O7] Ånkermanite Ca2MgSi2O7 Optical properties Tetragonal system, Uni-/+ nO = 1.624-1.669, nE = 1.616-1.658 204

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Cross polar: low B.F. (1st order interference color, anomalous blue), parallel extinction, length fast Conoscopic: negative uniaxial crystal Alteration: resistant Occurrence Metamorphic rocks: calc-silicate rocks, skarns Hydrothermal alteration: after mafic and ultramafic igneous rocks (gabbro, peridotite, serpentinite B.F. = 0.000-0.011 Ordinary light: tabular (001), moderate-high relief, colorless, fare basal cleavage on {001} Cross polar: low B.F. (1st order interference color, anomalous blue), parallel extinction Conoscopic: positive-negative uniaxial crystal Alteration: alter to cebollite (Ca5Al2Si3O14(OH)2), calcsilicate minerals Occurrence Igneous rocks: low-silica mafic volcanic rocks (+ Ca plagioclase, olivine, clinopyroxene), undersaturated rocks (+nepheline, leucite) Metamorphic rocks: high-grade metamorphosed carbonate rocks 205

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU ปฏิบัติการที่11 การศึกษาศิลาวรรณนาแร9ไอโนซิลิเกตชนิดสายเดี่ยว วัตถุประสงค; เพื่อศึกษาลักษณะศิลาวรรณนา คุณสมบัติทางแสง และการจำแนกแร=ไอโนซิลิเกตชนิดสายเดี่ยว ภายใต;กล;องจุลทรรศน$ฯ คำอธิบาย กลุ=มไอโนซิลิเกต (Inosilicate group) โครงสร;างของกลุ=มแร=นี้ ประกอบด;วยซิลิกอนเตตระฮีดรอนจับตัว ต=อกันเปnนสาย โดยที่จำนวนของซิลิกอนเตตระฮีดรอนขึ้นอยู=กับจำนวนของไอออนบวกที่มาเกาะรวมตัวด;วยการ เกาะตัวกันเปnนสายของกลุ=มแร=นี้มี 2 แบบ คือ สายเดี่ยวและสายคู= การเกาะกันเปnนสายเดี่ยว (single chain structure) อัตราส=วน Si:O = 1:3 เช=นเดียวกับกลุ=มแร=ไซโคลซิลิ เกต เพียงแต=ต=างกันที่การเรียงตัว สูตรโครงสร;างเปnน (SiO3) n -2 เช=นเดียวกัน แต= n เปnนเลขจำนวนที่ไม=จำกัด แร=นี้ มีการแทนที่ของแร=ได;หลากหลายทำให;มีโครงสร;างที่ซับซ;อน ตัวอย=างที่สำคัญของกลุ=มแร=นี้ ได;แก= กลุ=มไพรอกซีน (Pyroxene) มีสูตรโมเลกุลเปnน (W,X,Y)2 (SiO3)2 ทั้งออร$โธไพรอกซีน ไคลโนไพรอกซีน และไพรอกซีนอยด$ อุปกรณ;กล;องจุลทรรศน$แบบแสงโพลาไรซ$ 1. แผ=นหินบางที่มีแร=ไอโนซิลิเกตชนิดสายเดี่ยว สืบค;นได;จากสารบรรณท;ายเล=ม 2. สมุดวาดภาพขนาด A4 ดินสอไม; ดินสอสี และเครื่องเขียนอื่น ปฏิบัติการ 1. ให;นักศึกษาเลือกตัวอย=างแผ=นหินบางที่น=าสนใจที่สุด ที่ประกอบด;วยแร=ไอโนซิลิเกตชนิดสายเดี่ยว ได;แก= ออร$โธไพรอกซีน ไคลโนไพรอกซีน และไพรอกซีนอยด$ (วอลลาสโตไนต$) 2. ให;นักศึกษาบรรยายลักษณะศิลาวรรณนาของแร=ในแผ=นตัวอย=าง ทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ 3. บันทึกผลโดยการวาดภาพทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ ระบุแร= กำลังขยายของเลนส$ และ ลักษณะทางแสงของแร=นั้น 4. อธิบายการเกิดของแร=อย=างคร=าว ประกอบกับแร=แปรเปลี่ยน และแร=ที่เกิดร=วมด;วย 207

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Inosilicates | Chain silicates chain of SiO4 tetrahedron (2-3 oxygen atom shared) along c axis Single chain: pyroxene group, pyroxenoid group Double chains: amphibole group 1. Pyroxene group General formula: XYZ2O6 | X = Al, Fe3+, Mg, Fe2+, Mn | Y = Mg, Fe2+, Mn, Li, Ca, Na | Z = Si, Al Mg-Fe-Ca pyroxene (QUAD pyroxene) Mg-Fe pyroxene Orthopyroxene Enstatite-ferrosilite (Mg,Fe)2Si2O6 Clinopyroxene Pigeonite (Mg,Fe,Ca)(Mg,Fe)Si2O6 Ca pyroxene Augite (Ca,Mg,Fe)(Mg,Fe)Si2O6 Diopside-hedenburgite Ca (Mg,Fe)Si2O6 Ca,Na-Al-Fe3+pyroxene (Non-QUAD pyroxene) Ca-Na pyroxene Omphacite (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Fe3+)Si2O6 Aegirine-augite (Ca,Na)(Mg,Fe,Fe3+,Al)Si2O6 Na pyroxene Jadeite NaAlSi2O6 Aegirine NaFe3+Si2O6 Li pyroxene Spodumene LiAlSi2O6 1.1 Enstatite-ferrosilite - (Mg,Fe)2Si2O6 Optical properties Orthorhombic system, Bi+/- nX=1.649-1.768, nY=1.653-1.770, nZ=1.657-1.778 a = Y, b = X, c = Z, optic plane = (100) B.F. = 0.007-0.020 2Vz = 50-132o Ordinary light: stubby prisms, high relief, colorless to pale pink-pale green, good pyroxene cleavage on {110} with 87/93o Cross polar: low B.F. (1st order yellow), parallel extinction, length slow, exsolution of olivineclinopyroxene (blebs) Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, medium-large 2Vo 1.2 Pigeonite - (Mg,Fe,Ca)(Mg,Fe)Si2O6 Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.682-1.732, nY=1.684-1.732, nZ=1.705-1.757 a Ù X = 14-26o , b = X, c Ù Z = 32-44o , optic plane ^ (010) and parallel to z B.F. = 0.023-0.029 2Vz = 0-32o Ordinary light: long prisms, high relief, colorless-pale brownish/yellowish green, good pyroxene cleavage on {110} with 87/93o Cross polar: moderate B.F. (2nd order green-yellow), simple and lamellae twin {100}, exsolution (augite) {001} make a herring bone structure Conoscopic: positive biaxial crystal, small 2Vo 208

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Alteration: olivine style (serpentine, talc, chlorite), bronzite (after hypersthene) Occurrence Igneous rocks: ultramafic to mafic rocks (peridotite, pyroxenite, gabbro, norite) Metamorphic rocks: granulite facies (very high-grade metamorphic rock) Alteration: uralite (fine-grained pale green amphibole), serpentine, talc, chlorite Occurrence Igneous rocks: mafic-intermediate intrusive and extrusive (gabbro, diorite, basalt, andesite) Metamorphic rocks: exsolution in augite in granulite facies 1.3 Augite - (Ca, Mg, Fe)(Mg,Fe)Si2O6 Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.671-1.735, nY=1.672-1.741, nZ=1.703-1.774 a Ù X = 20-33o , b = Y, c Ù Z = 35-48o , optic plane = (010) B.F. = 0.018-0.033 | 2Vz = 25-61o Ordinary light: stubby prisms, high relief, colorlesspale brownish/yellowish green, good pyroxene cleavage on {110} with 87/93o Cross polar: moderate B.F. (2nd order blue-yellow), simple and lamellae twin {100} {001}, exsolution (opx), extinction angle = 35-48o , length slow Conoscopic: positive biaxial crystal, medium 2Vo Alteration: uralite (fine-grained pale green amphibole), serpentine, chlorite, biotite or carbonate minerals Occurrence Igneous rocks: mafic-intermediate intrusive and extrusive and ultramafic rocks (gabbro, basalt, peridotite, pyroxenite) Metamorphic rocks: amphibolite, hornblende gneiss, granulite 1.4 Diopside-hedenburgite - Ca(Mg,Fe)Si2O6 Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.664-1.732, nY=1.672-1.730, nZ=1.694-1.755 a Ù X = 24-34o , b = Y, c Ù Z = 38-48o , optic plane = (010) B.F. = 0.024-0.031 | 2Vz = 50-62o Ordinary light: stubby prisms, high relief, colorlesspale brownish green, good pyroxene cleavage on {110} with 87/93o Cross polar: moderate B.F. (2nd order blue-yellow), simple and lamellae twin {100}{001}, exsolution (augite), extinction angle = 35-48o , length slow Conoscopic: positive biaxial crystal, medium 2Vo Alteration: uralite (fine-grained pale green amphibole), serpentine, chlorite, biotite or carbonate minerals Occurrence Igneous rocks: diopside; alkaline rocks, alkali olivine basalt Metamorphic rocks: marble/calc-silicate rocks, skarn 1.5 Omphacite - (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Fe3+)Si2O6 Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.662-1.701, nY=1.670-1.712, nZ=1.685-1.723 a Ù X = 18-23o , b = Y, c Ù Z = 34-48o optic plane = (010) B.F. = 0.012-0.028 | 2Vz = 56-84o Ordinary light: stubby prisms, high relief, colorlesspale green, good pyroxene cleavage on {110} with 87/93o 1.6 Aegirine NaFe3+Si2O6 Aegirine-augite (Ca,Na)(Mg,Fe,Fe3+,Al)Si2O6 Optical properties Monoclinic system, Bi+/- Aegirine (-) nX=1.750-1.776, nY=1.780-1.820, nZ=1.795-1.836 a Ù Z = 7-17o , b = Y, c Ù X = 0-10o optic plane = (010) B.F. = 0.040-0.060 | 2Vx = 60-70o Aegirine-augite (+/-) 209

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Cross polar: low-moderate B.F. (upper 1st order-lower 2nd order), simple and lamellae twin {100}, extinction angle = 34-48o , length slow Conoscopic: positive biaxial crystal, medium-large 2Vo Alteration: uralite (fine-grained pale green amphibole) Occurrence Metamorphic rocks: omphacite + garnet in eclogite (high P metamorphosed mafic igneous rocks) nX=1.700-1.760, nY=1.710-1.800, nZ=1.730-1.813 a Ù Z = 16-36o , b = Y, c Ù X = 0-20o , optic plane = (010) B.F. = 0.028-0.050 | 2Vx = 70-120o Ordinary light: long prisms -needle like, fibrousradiated aggregate, high relief, strong pleochroism, X = emerald, green, Y = grass green, Z = brownish green, good pyroxene cleavage on {110} with 87/93o Cross polar: high B.F. (3rd order green), simple and lamellae twin {100}, extinction angle = 10-20o , length fast Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, medium-large 2Vo Alteration: uralite (fine-grained green amphibole) or chlorite Occurrence Igneous rocks: alkali magma, peralkali rocks (Na2O + K2O > Al2O3) (alkali granite, quartz syenite, syenite, nepheline syenite) Metamorphic rocks: regional metamorphism, glaucophane - riebeckite schist 1.7 Jadeite - NaAlSi2O6 Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.640-1.681, nY=1.645-1.684, nZ=1.652-1.692 a Ù X = 16-23o , b = Y, c Ù Z = 32-55o optic plane = (010) B.F. = 0.006-0.021 | 2Vz = 60-96o Ordinary light: stubby prisms, moderately high relief, colorless, good pyroxene cleavage on {110} with 87/93o Cross polar: low B.F. (1st order yellow-orange), simple and lamellae twin {100}{001}, extinction angle = 33- 40o , length slow Conoscopic: positive biaxial crystal, large 2Vo Alteration: replaced by amphibole Occurrence: metamorphic rocks under high P (alpine-type metamorphic terrains) from mafic igneous rocks (monomineralic in jade) 1.8 Spodumene - LiAlSi2O6 Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.648-1.662, nY=1.655-1.669, nZ=1.662-1.679 a Ù X = 6-11o , b = Y, c Ù Z = 22-26o optic plane = (010) B.F. = 0.014-0.027 | 2Vz = 58-68o Ordinary light: stubby prisms, high relief, colorless, good pyroxene cleavage on {110} with 87/93o Cross polar: low B.F. (2nd order violet), simple and lamellae twin {100}, extinction angle = 22-26o , length slow Conoscopic: positive biaxial crystal, medium 2Vo Alteration: lithium mica, albite and eucryptite (LiAlSiO4) Occurrence: Li-rich granitic pegmatite 210

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU 2. Pyroxenoids group Distorted single chain: wollastonite, rhodonite 2.1 Wollastonite – CaSiO3 Optical properties Triclinic system, BinX=1.616-1.645, nY=1.628-1.652, nZ=1.631-1.656 a Ù X, b Ù Y = 0-5o , c Ù Z = 30-44o optic plane = (010) B.F. = 0.013-0.017 | 2Vz = 36-60o Ordinary light: blade/columnar/fibrous elongate parallel to b, moderate - moderately high relief, colorless, perfect cleavage {100} and good {001} Cross polar: low B.F. (upper 1st order), lamellae twin {100}, parallel extinction Conoscopic: negative biaxial crystal, medium 2Vo Alteration: pectolite, calcite or Ca-rich minerals Occurrence: in metamorphic rocks: marble/calcsilicate rocks, skarn 2.2 Rhodonite - MnSiO3 Optical properties Triclinic system, Bi+ nX=1.771-1.734, nY=1.715-1.739, nZ=1.724-1.748 a Ù X = 0-5o , b Ù Y = 0-20o , c Ù Z = 0-25o optic plane = (010) B.F. = 0.011-0.017 | 2Vz = 63-87o Ordinary light: tabular parallel to (001)/massive granular aggregate, high relief, colorless, perfect cleavage on {110} with 92.5/87.5o Cross polar: low B.F. (upper 1st order yellow-red), lamellae twin {010}, slightly inclined extinction Conoscopic: positive biaxial crystal, large 2Vo Alteration: rhodochrosite, Mn-oxides/ hydroxides Occurrence: Mn-bearing hydrothermal and skarns deposits, in Mn-minerals deposits 211

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU ปฏิบัติการที่12 การศึกษาศิลาวรรณนาแร9ไอโนซิลิเกตชนิดสายคู9 วัตถุประสงค; เพื่อศึกษาลักษณะศิลาวรรณนา คุณสมบัติทางแสง และการจำแนกแร=ไอโนซิลิเกตชนิดสายคู=ภายใต; กล;องจุลทรรศน$ฯ คำอธิบาย การเกาะกันเปnนสายคู= (double chain structure) เปnนโครงสร;างสายคู=คือสายเดี่ยว 2 สาย มาจับคู=กัน โดย ใช;ออกซิเจนร=วมกันเพิ่มอีก 1 ตัว เมื่อประกบกันเปnนสายคู= ทำให;ได;ช=องว=างระหว=างโมเลกุล คล;ายกับกลุ=มไซโคลซิลิ เกต เพียงแต=ต=างกันที่การเรียงตัว โมเลกุลที่มักมาอยู=ตามช=องว=าง ได;แก= โมเลกุลไฮดรอกซีล (Hydroxyl) ซึ่งพบใน สูตรโมเลกุลเสมอ อัตราส=วน Si:O เปnน 4:11 และมีสูตรเปnน (Si4O11)n -6 โดยที่n เปnนเลขจำนวนเต็มไม=มีจำกัดจึงทำ ให;แร=มีโครงสร;างที่ซับซ;อนมากยิ่งขึ้น ตัวอย=างที่สำคัญ ได;แก= กลุ=มแอมฟ~โบล (Amphibole) มีสูตรโมเลกุลเปnน (X,Y,Z)7-8(Si8O22)(OH)2 โดยที่ X ได;แก=K+ , Na+ Y ได;แก= Mg 2+,Fe 2+,Na+ ,Ca 2+,K+ ,Ba 2+,Li 2+,Mn 2+ Z ได;แก= Mg 2+,Fe +2,Fe+3,Al+3Mn+3,Ti+4,Cr+3,Ni 2+,Zn 2+ จากการที่มีการเรียงตัวเปnนสายเดียวและสายคู=ของกลุ=มแร=ไอโนซิลิเกตทำให;ทิศทางการจับตัวของไอออน บวกแตกต=างกันไป สามารถสังเกตได;จากลักษณะการแตกแนวเรียบของกลุ=มแร=นี้กลุ=มแร=แอมฟ~โบล มีรอยแตกแนว เรียบ 2 ทิศทาง ทำมุมกันประมาณ 56O และ 124O ซึ่งเปnนผลจากการจับตัวของไอออนบวกภายในโครงสร;าง แร= สำคัญในกลุ=มนี้ อุปกรณ; 1. กล;องจุลทรรศน$แบบแสงโพลาไรซ$ 2. แผ=นหินบางที่มีแร=ไอโนซิลิเกตชนิดสายคู= สืบค;นได;จากสารบรรณท;ายเล=ม 3. สมุดวาดภาพขนาด A4 ดินสอไม; ดินสอสี และเครื่องเขียนอื่น ปฏิบัติการ 1. ให;นักศึกษาเลือกตัวอย=างแผ=นหินบางที่น=าสนใจที่สุด ที่ประกอบด;วยแร=ไอโนซิลิเกตชนิดสายคู= ได;แก= ฮอร$นเบลนด$ แอนทรอฟ~ลไลต$ และทรีโมไลต$ 2. ให;นักศึกษาบรรยายลักษณะศิลาวรรณนาของแร=ทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ 3. บันทึกผลโดยการวาดภาพทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ ระบุแร= กำลังขยายของเลนส$ และ ลักษณะทางแสงของแร=นั้น 4. อธิบายการเกิดของแร=อย=างคร=าว ประกอบกับแร=แปรเปลี่ยน และแร=ที่เกิดร=วมด;วย 213

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Inosilicates | Chain silicates chain of SiO4 tetrahedron (2-3 oxygen atom shared) along c axis Single chain: pyroxene group, pyroxenoid group Double chains: amphibole group 3. Amphibole group General formula: W0-1X2Y5Z8O22(OH)2 W = Na X = Ca, Mg, Fe2+ Y = Mg, Fe2+, Al, Fe3+ Z = Si, Al Iron-magnesium amphibole Orthoamphibole Anthophyllite Gedrite Clinoamphibole Cummingtonite-grunerite series Calcic amphibole Clinoamphibole Tremolite-actinolite series Hornblende Kaersutite Sodic-calcic amphibole Richterite Katophorite Sodic amphibole Glaucophane-riebeckite series Ekermanite-arfedsonite series (Mg,Fe)2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 (Mg,Fe)2(Mg,Fe)3Al2(Al2Si6)O22(OH)2 (Mg,Fe)2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 (Na,K)0-1Ca2(Mg,Fe,Fe3+,Al)5(Si, Al)8O22(OH)2 NaCa2(Mg,Fe)4Ti(Si6Al2)O22(OH)2 NaCaNa(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 NaCaNa(Mg,Fe)4Fe3+ (Si7Al)O22(OH)2 Na2(Mg,Fe)3(Al,Fe3+)2Si8O22(OH)2 NaNa2(Mg,Fe)4(Al,Fe3+)Si8O22(OH)2 3.1 Orthoamphibole Anthophyllite (Mg,Fe)2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 Gedrite (Mg,Fe)2(Mg,Fe)3Al2(Al2Si6)O22(OH)2 Optical properties Orthorhombic system, Bi-/+ nX=1.587-1.694, nY=1.602-1.710, nZ=1.613-1.722 a = X, b = Y, c = Z, optic plane = (010) B.F. = 0.013-0.029 2Vz, anthophyllite = 111-59o , gedrite = 71-98o Ordinary light: euhedral/ subhedral columnar/ blade/ acicular with diamond-shaped cross 3.2 Cummingtonite-grunerite series (Mg,Fe)2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 Optical properties Monoclinic system, Bi+/- nX=1.630-1.696, nY=1.638-1.709, nZ=1.655-1.729 a Ù X = 2-9o , b = Y, c Ù Z = 10-21o optic plane = (010) B.F. = 0.020-0.045 | 2Vz = 65-98o Ordinary light: columnar/blade/acicular with long section parallel to c axis, moderately high - high relief, colorless, very good amphibole cleavage on {110} with 56/124o 214

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU section, moderate - high relief, colorless, perfect amphibole cleavage on {210} with 56/124o Cross polar: moderate B.F. (2nd order blue), parallel extinction, length slow Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, large 2Vo Alteration: fine-grained serpentine, talc, chlorite Occurrence: med-high grade metamorphosed mafic rocks Cross polar: moderate B.F. (2nd order green), extinction angle = 10-21o , length slow, simple and lamellae twin on {100} Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, large 2Vo Alteration: fine-grained serpentine, talc, chlorite Occurrence: metamorphosed mafic-ultramafic rocks, granitic gneiss, hornfels, granulite 3.3 Tremolite-actinolite series Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 Optical properties Monoclinic system, BinX = 1.599-1.688, nY = 1.612-1.697, nZ = 1.622-1.705 a Ù X = 4-13o , b = Y, c Ù Z = 17-28o , optic plane = (010) | B.F. = 0.027-0.017 | 2Vx = 62-88o Ordinary light: columnar/blade/acicular/fibrous (asbestiform) with long section parallel to c axis, basal section is diamond shape, moderate-high relief, tremolite-colorless, actinolite X = colorless-pale yellowish green, Y = pale green, Z = green-bluish green-dark green, very good amphibole cleavage on {110} with 56/124o Cross polar: moderate B.F. (2nd order blue), extinction angle = 11-28o , length slow, simple and lamellae twin on {100} Conoscopic: negative biaxial crystal, large 2Vo Alteration: fine-grained serpentine, talc, chlorite and carbonate Occurrence: calc-silicate rocks and skarns (metamorphosed limestone/ dolomite/ calcareous sedimentary rocks) 3.4 Hornblende (Na,K)0-1Ca2(Mg,Fe,Fe3+,Al)5(Si, Al)8O22(OH)2 Magnesiohornblende-ferrohornblende Ca2(Mg,Fe)4Al(Si7Al)O22(OH)2 Tschermakite-ferrotschermakite Ca2(Mg,Fe)3Al2(Si6Al2)O22(OH)2 Edenite-ferroedenite NaCa2(Mg,Fe)5(Si7Al)O22(OH)2 Pargasite-ferropargasite NaCa2(Mg,Fe)4Al(Si6Al2)O22(OH)2 Magnesiohastingsite-hastingsite NaCa2(Mg,Fe)4Fe3+(Si6Al2)O22(OH)2 Optical properties Monoclinic system, Bi+/- nX = 1.60-1.70, nY = 1.61-1.71, nZ = 1.62-1.73 a Ù X = 3-9o , b = Y, c Ù Z = 12-34o optic plane = (010) 3.5 Glaucophane-riebeckite series Na2(Mg,Fe)3(Al,Fe3+)2Si8O22(OH)2 Glaucophane Na2Mg3Al2Si8O22(OH)2 Crossite Na2(Mg,Fe)3(Al,Fe3+)2Si8O22(OH)2 Riebeckite Na2Fe3Fe3+2Si8O22(OH)2 Optical properties Monoclinic system, Bi+/- nX=1.594-1.701, nY=1.612-1.711, nZ=1.618-1.717 B.F. = 0.006-0.023 Glaucophane: a Ù X = 0-10o , b = Y, c Ù Z = 14-14o , optic plane = (010) 2Vx = 10-45o Crossite: a Ù X = 0-20o , b = Z, c Ù Y = 0-20o , optic plane = (100) 2Vx = 0-180o Riebeckite: a Ù X = 0-30o , b = Z, c Ù Y = 0-30o , optic plane ^ (010) 2Vz = 0-135o 215

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU B.F. = 0.014-0.034 | 2Vx = 35-130o Ordinary light: slender prismatic/bladed with long section parallel to c axis, cross section is diamond shape, moderate to high relief, pleochroic formula Z > Y > X; green variety: X = pale yellow, yellowish green, light blue-green, Y = green, yellowish, green, gray green, Z = green-dark blue green, dark gray green, brown variety: X = yellow, greenish yellow, light greenish brown, Y = yellowish brown, brown, reddish brown, Z = grayish brown, brown, reddish brown, good amphibole cleavage on {110} with 56/124o Cross polar: moderate B.F. (2nd order blue), extinction angle = 12-34o , length slow, simple and lamellae twin on {100} Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, large 2Vo Alteration: chlorite, biotite, other Mg-Fe silicates Occurrence Igneous rocks: intermediate rocks (diorite, granodiorite, andesite, dacite) Metamorphic rocks: medium-high grade metamorphosed mafic rocks (amphibolite, hornblende gneiss) Ordinary light: slender prismatic/ bladed/ fibrous/ granular with long section parallel to c axis, asbestiform riebeckite (cross section is diamond shape, moderate to moderately high relief, pleochroic formula Z > Y > X; glaucophane - crossite: X = colorless, pale blue, yellow, Y = lavender blue, bluish green, Z = blue, greenish blue, violet, riebeckite: X = dark blue, Y = indigo blue, grayish blue, Z = blue, yellowish green, yellowish brown good amphibole cleavage on {110} with 56/124o Cross polar: moderate B.F. (2nd order blue), extinction angle = 0-30o , simple and lamellae twin on {100} Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, Alteration: other amphibole, fibrous replaced by quartz = tiger eye Occurrence Metamorphic rocks: glaucophane-crossite, high P-low T regional metamorphic rocks (blueschists) Igneous rocks: riebeckite, alkali-rich igneous rocks (syenite, nepheline syenite, alkali granite) 216

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU ปฏิบัติการที่13 การศึกษาศิลาวรรณนาแร9ฟSลโลซิลิเกต วัตถุประสงค; เพื่อศึกษาลักษณะศิลาวรรณนา คุณสมบัติทางแสง และการจำแนกแร=ฟ~ลโลซิลิเกตภายใต;กล;อง จุลทรรศน$ฯ คำอธิบาย กลุ=มฟ~ลโลซิลิเกต (Phyllosilicates group) เปnนแร=ซิลิเกตแบบแผ=น ประกอบด;วย แผ=นออกตะฮีดรอน (octahedral sheets) และแผ=นเตตระฮีดรอน (tetrahedral sheets) ทั้งสองแผ=นนี้เชื่อมกันเพื่อฟอร$มตัวเปnนชั้น (layers) ชั้นเหล=านี้วางซ;อนกันซึ่งกันและกัน (รูปที่ 10.1) พันธะร=วมกันเกิดเปnนหน=วยโครงสร;างของแร=ที่เกิดซ้ำ ปริมาตรระหว=างชั้นที่อยู=ติดกันอาจว=างเปล=าหรืออาจมีไอออนบวก และ/หรือน้ำอยู=ระหว=างชั้น โดยทั่วไปเปnนแร=ที่มี ความแข็งและถ.พ.ต่ำ อาจมีคุณสมบัติโค;งงอได;(flexibility) หรือดีดกลับได; (elasticity) ของแผ=นที่ลอกออกตาม แนวเรียบ มีทิศทางการแตก 1 ทิศทางดีมาก การที่แร=กลุ=มนี้มีลักษณะเปnนแผ=นลอกออกจากกันได;ง=ายนั้น เนื่องจากโครงสร;างประกอบด;วยชั้นของ ซิลิกอนเตตระฮีดรอน (SiO4) จับตัวต=อเนื่องกันเปnนแผ=น แผ=นเหล=านี้วางตัวซ;อนกัน และเชื่อมต=อกันด;วยแรงแวน เดอร$วาลส$ หรือพันธะไฮโดรเจน ซึ่งทำให;เกิดแนวแตกเรียบชัดเจนเพียงทิศทางเดียว นอกจากนี้ยังทำให;แร=มีความ แข็งในแนวต=างๆ แตกต=างกัน โดยความแข็งในแนวแตกเรียบมีค=าน;อยกว=าในแนวอื่น แร=ที่สำคัญในกลุ=มฟ~ลโลซิลิเกต มี 4 กลุ=มใหญ= ได;แก= เซอร$เพนทีน แร=ดิน ไมกา และคลอไรต$ วีดีโอไมกา อุปกรณ; 1. กล;องจุลทรรศน$แบบแสงโพลาไรซ$ 2. แผ=นหินบางที่มีแร=ฟ~ลโลซิลิเกต สืบค;นได;จากสารบรรณท;ายเล=ม 3. สมุดวาดภาพขนาด A4 ดินสอไม; ดินสอสี และเครื่องเขียนอื่น ปฏิบัติการ 1. ให;นักศึกษาเลือกตัวอย=างแผ=นหินบางที่น=าสนใจที่สุด ที่ประกอบด;วยแร=ฟ~ลโลซิลิเกต ได;แก= ไบโอไทต$ มัสโค ไวต$ พรีไนต$ คลอไรต$ และเซอร$เพนทีน 2. ให;นักศึกษาบรรยายลักษณะของแร=ในแผ=นตัวอย=าง ทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ 3. บันทึกผลโดยการวาดภาพทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ ระบุแร= กำลังขยายของเลนส$ และ ลักษณะทางแสงของแร=นั้น รวมทั้งอธิบายการเกิดของแร=อย=างคร=าว ประกอบกับแร=แปรเปลี่ยน และแร=ที่ เกิดร=วมด;วย 217

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Phyllosilicates | Sheet silicates, T-sheet, O-sheet T-sheet = sheet of SiO4 tetrahedron (3 oxygen atoms shared) along basal structure | Si > Al O-sheet = sheet of X(O, OH)6 octahedral X = cation 2+ (Mg,Fe) >> tri-octahedral, = cation 3+ (Al) >> di-octahedral TO (serpentine, kaolinite) TOT (talc, pyrophyllite) TOT + c (mica group, prehnite, stilpnomelane) TOT + O (chlorite) other structure (prehnite, stilpnomelane) 1. TO structure (serpentine, kaolinite) 1.1 Serpentine - Mg3Si2O5(OH)4 | Lizardite, antigorite, chrysotile Optical properties Monoclinic, hexagonal, orthorhombic system, Bi- | nX = 1.529-1.595, nY = 1.530-1.603, nZ = 1.537-1.604 Lizardite: a = Z, b = Y, C = X Antigorite: a = Y, b = Z, c = X Chrysotile: a = Z B.F. = 0.004-0.017 | 2Vx = 20-50o Ordinary light: fine-grained greenish mass (lizardite), micaceous and scaly (antigorite), silky fiber (chrysotile), low relief, colorless to pale green, perfect cleavage on {001} in antigorite Cross polar: low B.F. (1st order gray-white, anomalous), simple and lamellae twin {100}, parallel extinction, length slow Conoscopic: negative biaxial crystal, medium 2Vo Alteration: yellow color stain by oxidation of magnetite, chlorite, quartz Occurrence Alteration product: hydrothermal alteration of mafic/ultramafic rocks (peridotite, pyroxenite) Metamorphic rocks: contact metamorphosed carbonate rocks, skarns 2. TOT structure 2.1 Talc - Mg3Si4O10(OH)2 Optical properties Triclinic/Monoclinic system, BinX=1.538-1.554, nY=1.575-1.599, nZ=1.575-1.602 a = Z, b = Y, c Ù X = 10o , optic plane = (010) B.F. = 0.03-0.05 | 2Vx = 0-30o Ordinary light: foliated/radiated/irregular flakes/finegrained compact (steatite), low relief, colorless, perfect basal cleavage on {001} Cross polar: high B.F. (3rd order), parallel extinction, length slow Conoscopic: positive biaxial crystal, small 2Vo Alteration: chlorite 2.2 Pyrophyllite - Al2Si4O10(OH)2 Optical properties Monoclinic system, BinX=1.552-1.556, nY=1.586-1.589, nZ=1.596-1.601 a = Y, b = Z, c Ù X = 10o , optic plane = (100) B.F. = 0.043-0.05 | 2Vx = 53-62o Ordinary light: foliated/radiated/columnar, lowmoderate relief, colorless, perfect cleavage on {001} Cross polar: high B.F. (3rd order), bird's eye structure, parallel extinction, length slow Conoscopic: negative biaxial crystal, medium 2Vo Alteration: - Occurrence 218

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Occurrence Alteration product: hydrothermal alteration of mafic/ultramafic rocks (peridotite, pyroxenite) Metamorphic rocks: metamorphosed siliceous dolomite (calc-silicate rocks) Alteration product: hydrothermal alteration of aluminum silicates (feldspars, muscovite, aluminosilicates, corundum, topaz) Metamorphic rocks: low-grade Al-rich metamorphic rocks (metapelegic, metabouxite) 3. TOT + c structure | Mica group Di-octahedral mica: muscovite, glauconite, margarite Tri-octahedral mica: biotite - phlogopite, lepidolite, clintonite 3.1 Muscovite - KAl2(AlSi3)O10(OH)2 Optical properties Monoclinic system, BinX=1.552-1.576, nY=1.582-1.615, nZ=1.587-1.618 a Ù Y = 1-3o , b = Z, c Ù X = 1-4o optic plane = (010) B.F. = 0.036-0.049 | 2Vx = 28-47o Ordinary light: tabular with hexagonal outline, tablets with irregular outlines, fine-grained white mica (sericite), low-moderate relief, colorless, perfect cleavage on {001} Cross polar: high B.F. (3rd order), bird's eye structure, parallel extinction, length slow Conoscopic: negative biaxial crystal, small 2Vo Alteration: clay minerals Occurrence Igneous rocks: late-stage crystallization/felsic plutonic rocks (granite, aplite, pegmatite, granodiorite) Metamorphic rocks: wide variety of metamorphic rocks (slate, phyllite, schist, gneiss, hornfels, quartzite) Sedimentary rocks: detrital grains in immature sandstone (arkosic sandstone) 3.2 Glauconite (K,Na)1.6(Fe3+,Al,Mg,Fe2+)2(Al0.7Si7.3)O20(OH)4 Optical properties Monoclinic system, BinX = 1.59-1.61, nY = 1.61-1.64, nZ = 1.61-1.64 a = Z, b = Y, c Ù X = 5-10o , optic plane = (010) B.F. = 0.02-0.03 | 2Vx = 0-20o Ordinary light: green pellets or granules/radiating masses in vesicle or other voids in basaltic igneous rocks (celadonite), moderate relief, pleochroism: X = yellowish green, Y = Z = green, bluish green, dark yellowish green, perfect cleavage on {001} Cross polar: moderately B.F. (2nd order, masked by mineral color), parallel extinction, length slow Conoscopic: negative biaxial crystal, small 2Vo Alteration: red or yellow limonite Occurrence Sedimentary rocks: small-rounded pellets in clastic sediments deposited in marine (greensand) Alteration product: celadonite amygdale in basalt 3.3 Magarite - CaAl2(Al2Si2)O10(OH)2 Optical properties Monoclinic system, BinX=1.630-1.638, nY=1.642-1.648, nZ=1.644-1.650 a Ù Y = 6-8o , b = Z, c Ù X = 11-13o optic plane ^ (010) B.F. = 0.010-0.014 | 2Vx = 40-67o 3.4 Biotite-Phlogopite-K(Mg,Fe)3(AlSi3)O10(OH)2 Optical properties Monoclinic system, BinX=1.522-1.625, nY=1.548-1.696, nZ=1.549-1.696 a Ù Z = 0-9o , b = Y, c Ù X = 0-9o optic plane = (010) B.F. = 0.028-0.08 | 2Vx = 0-25o 219

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Ordinary light: tabular with hexagonal outline, micaceous habit, moderate relief, colorless, perfect cleavage on {001} Cross polar: low B.F. (1st order), bird's eye structure, parallel extinction, length slow Conoscopic: negative biaxial crystal, medium 2Vo Alteration: clay minerals Occurrence Metamorphic rocks: high Al metamorphic rocks (metamorphosed pelagic, marl, basalt) Ordinary light: tabular with hexagonal outline/tablets with irregular outlines, moderate-moderately high relief, strong pleochroism: brown/reddish brown/brownish green, pale brown (phlogopite), perfect cleavage on {001} Cross polar: high B.F. (3rd order), bird's eye structure, parallel extinction, length slow Conoscopic: negative biaxial crystal, small 2Vo Alteration: chlorite, clay minerals, sericite, Fe-Ti oxides, epidote Occurrence Igneous rocks: intermediate-felsic plutonic rocks and equivalent volcanic rocks (granitoids, syenitoids, pegmatite, rhyolite, rhyodacite, dacite), phlogopite is found in ultramafic rocks (peridotite)/ultrapotassic rocks (kimberlite) Metamorphic rocks: wide variety of metamorphic rocks (phyllite, schist, gneiss, hornfels), calc-silicate rocks/marble Sedimentary rocks: detrital grain in immature sandstone Alteration product: alteration product of mafic minerals (olivine, pyroxene, amphibole) 3.5 Clintonite - CaMg2Al(AlSi3)O10(OH)2 Optical properties Monoclinic system, BinX=1.643-1.648, nY=1.655-1.662, nZ=1.655-1.663 a = Y, b = Z, c Ù X = 5o , optic plane ^ (010) B.F. = 0.012-0.015 | 2Vx = 0-33o Ordinary light: tabular with hexagonal outline, tablets with irregular outlines, low-moderate relief, colorlesspale brown, perfect cleavage on {001} Cross polar: low B.F. (< 1st order yellow), bird's eye structure, parallel extinction, length slow Conoscopic: negative biaxial crystal, small 2Vo Alteration: clay minerals Occurrence: metamorphic rocks (chlorite/talc schist), and calc-silicate rocks/skarns 3.6 Lepidolite - K(Li,Al)3(AlSi3)O10(OH)2 Optical properties Monoclinic system, BinX=1.525-1.548, nY=1.548-1.585, nZ=1.554-1.587 a = Z, b = Y, c Ù X = 3-10o , optic plane = (010) B.F. = 0.018-0.038 | 2Vx = 0-58o (medium) Ordinary light: tabular with hexagonal outline, tablets with irregular outlines, low relief, colorless, perfect cleavage on {001} Cross polar: moderate B.F. (2nd order blue), bird's eye structure, parallel extinction, length slow Conoscopic: negative biaxial crystal, small 2Vo Alteration: replaced by muscovite Occurrence: igneous rocks, late-stage crystallization (granitic pegmatite) 220

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU 4. TOT + O Chlorite (Mg,Fe,Al)3(Si,Al)4O10(OH)2(Mg,Fe,Al)3(OH)6 Optical properties Monoclinic system, Bi+/- | nX = 1.55-1.67, nY = 1.55-1.69, nZ = 1.655-1.663 a » Z, X b » Y, c » X, Z, optic plane ^ (010) | B.F. = 0.000-0.015 | 2Vx = 0-40o | 2Vz = 0-60o Ordinary light: fine-grained scaly/foliated massive aggregate/micaceous grain, low-moderately high relief, colorless-pleochroism: pale green-brownish green, perfect cleavage on {001} Cross polar: low B.F. (1st order anomalous blue), parallel extinction, length slow Conoscopic: positive-negative biaxial crystal, small-moderate 2Vo Alteration: clay minerals Occurrence Metamorphic rocks: low-medium grade pelitic and mafic metamorphic rocks (chlorite schist, green schist) Alteration product: after mafic minerals in mafic/ultramafic igneous rocks 5. Other structure 6. Clay minerals Prehnite - Ca2Al(AlSi3)O10(OH)2 Optical properties Orthorhombic system, Bi+ nX=1.610-1.637, nY=1.615-1.647, nZ=1.632-1.670 a = X, b = Y, c = Z, optic plane = (010) B.F. = 0.020-0.035 | 2Vz = 64-70o Ordinary light: columnar/ lamellae/f an-like aggregate/ sheaf-like aggregate (bow-tie), moderately high relief, colorless, perfect cleavage on {001} Cross polar: moderate B.F. (2nd order bluish green), parallel extinction Conoscopic: positive biaxial crystal, large 2Vo Alteration: chlorite, zeolite Occurrence Alteration product: amygdules/veins/cavity in mafic/intermediate igneous rocks, Metamorphic rocks: calc-silicate rocks, skarns, and metamorphosed graywacke/basalt Very fine-grained/cryptocrystalline Kaolinite group TO Al2Si2O5(OH)4 Illite group TOT + c K0.75-0.5Al2(Si3.25-3.5, Al0.75-0.5) O10(OH)2 Smectite group TOT + c (1/2Ca, Na)0.35(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10(OH)2×nH2O (1/2Ca, Na)0.35(Mg,Fe,Al)3(Si,Al)4O10(OH)2×nH2O Vermiculite group TOT + c (Mg,Ca)0.3-0.45(Mg,Fe,Al)3(Si,Al)4O10(OH)2×nH2O Use XRD analysis for identification Occurrence: low temperature (< 200 o C) alteration from silicate rocks and water Kaolinite alters from acid rocks and feldspars under acidic condition Illite alter from mica and feldspars under alkaline condition (high Al and K) Smectite alter from basic rocks/volcanic materials under alkaline condition (high Mg,Ca, less K) Vermiculite alters from biotite or mafic volcanic materials, chlorite, hornblende 221

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU ปฏิบัติการที่14 การศึกษาศิลาวรรณนาแร9เทคโทซิลิเกต วัตถุประสงค; เพื่อศึกษาลักษณะศิลาวรรณนา คุณสมบัติทางแสง และการจำแนกแร=เทคโทซิลิเกตภายใต;กล;อง จุลทรรศน$ฯ คำอธิบาย กลุ=มเทคโทซิลิเกต (Tectosilicates group) เปnนกลุ=มแร=ที่มีโครงสร;างที่แข็งแรงมากที่สุดในบรรดากลุ=มแร= ซิลิเกต ประกอบด;วยซิลิกอนเตตระฮีดรอนมาเกาะติดกันทุกทิศทาง ใช;อะตอมออกซิเจนรวมกันหมดจนกระทั่ง ประจุลบและประจุบวกสมดุลกัน อัตราส=วน Si:O เปnน 1:2 ได;สูตรโมเลกุลเปnน SiO2 โครงสร;างคล;ายรูปตาข=าย Si มักถูกแทนที่เปnนบางส=วนด;วย Al+3 ภายในโครงสร;างในอัตราส=วน Si:Al เปnน 1:1 หรือ 1:3 ทำให;สูตร เปลี่ยนเปnน (AlSiO4) -1 หรือ (AlSi3O8) -1 ลักษณะทั่วไปของกลุ=มแร=เทคโทซิลิเกต มักใส=ไม=มีสีหรือมีสีขาว สีเทา จาง ในกรณีไม=มีมลทิน และมีความถ=วงจำเพาะต่ำ ซึ่งเปnนผลจากโครงสร;าง ภายใน แร=เทคโทซิลิเกตมีมากมายหลายชนิดมากกว=ากลุ=มซิลิเกตแบบอื่น ๆ และเปnนแร=ประกอบหินที่สำคัญมาก ได;แก= กลุ=มโพแทสเซียมเฟลด$สปาร$(Kfeldspar) กลุ=มแพลจิโอเคลส (Plagioclase) กลุ=มซิลิกา (SiO2) กลุ=มเฟลด$สปา ทอยด$(Feldspatoid Group) กลุ=มซีโอไลต$(Zeolite) และกลุ=มสแคโพไลต$ (Scapolite) อุปกรณ; 1. กล;องจุลทรรศน$แบบแสงโพลาไรซ$ 2. แผ=นหินบางที่มีแร=เทคโทซิลิเกต สืบค;นได;จากสารบรรณท;ายเล=ม 3. สมุดวาดภาพขนาด A4 ดินสอไม; ดินสอสี และเครื่องเขียนอื่น ปฏิบัติการ 1. ให;นักศึกษาเลือกตัวอย=างแผ=นหินบางที่น=าสนใจที่สุด ที่ประกอบด;วยแร=แร=เทคโทซิลิเกต ได;แก= ควอตซ$ แพลจิโอเคลส ออร$โทเคลส ไมโครไคลน$ ซานิดีน และเนฟ~ลีน 2. ให;นักศึกษาบรรยายลักษณะของแร=ในแผ=นตัวอย=าง ทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ 3. บันทึกผลโดยการวาดภาพทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ ระบุแร= กำลังขยายของเลนส$ และ ลักษณะทางแสงของแร=นั้น 4. อธิบายการเกิดของแร=อย=างคร=าว ประกอบกับแร=แปรเปลี่ยน และแร=ที่เกิดร=วมด;วย 5. ให;นักศึกษาหัดวัดมุมมืดของแพลจิโอเคลสและคำนวณหาค=า An-content พร;อมจำแนกชนิดแร= 223

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Tectosilicates | SiO4 tetrahedral frameworks: TO4 >>> Si: O = 1 : 2 T = Si4+, Al3+ (Al: Si £ 1: 1) T = Si4+ >> Silica group, SiO2 (quartz), T = Si4+, Al3+ | Feldspars T = AlSi3 | Si4+ Û Al3+ + Na+ /K+ >>> alkali feldspars, Na (AlSi3)O8 (albite), K(AlSi3)O8 (orthoclase) T = Al2Si2 | 2Si4+ Û 2Al3+ + Ca2+ >>> Ca (Al2Si2)O8 (anorthite) Albite-anorthite solid solution (Na, Ca)(Al1-2Si3-2)O8 (plagioclase) Feldspathoids | T = AlSi 1. Silica group | SiO2 minerals: quartz, tridymite, cristobalite, stishovite, coesite 1.1 Quartz - SiO2 Optical properties Hexagonal system, Uni+ nO = 1.544, nE = 1.553 | B.F. = 0.009 Ordinary light: subequant anhedral, low relief, colorless, Cross polar: low B.F. (1st order), parallel extinction, length slow Conoscopic: positive uniaxial crystal Occurrence Igneous rocks: felsic intrusive (granitoids) and acid volcanic rocks (rhyolite-dacite) Metamorphic rocks: schist, gneiss, quartzite Veins: quartz veins 1.2 Tridymite - SiO2 Optical properties Orthorhombic (pseudohexagonal) system, Bi+ nX=1.468-1.482, nY=1.470-1.484, nZ=1.474-1.486 a = Y, b = X, c = Z, optic plane = (001) B.F. = 0.002-0.004 | 2Vz = 40-90o Ordinary light: pseudo hexagonal/radiating-spherical aggregate, negative relief, colorless Cross polar: low B.F. (low 1st order), parallel extinction, length fast Conoscopic: positive biaxial crystal, large 2Vo Alteration: quartz Occurrence: felsic to intermediate volcanic rocks, devitrified minerals in obsidian 1.3 Crystobalite - SiO2 Optical properties Tetragonal (pseudoisometric) system, UninO = 1.486-1.488, nE = 1.482-1.484 | B.F. = 0.002-0.004 Ordinary light: octahedrons/radial aggregate with K-feldspar in spherulite, negative relief, colorless Cross polar: low B.F. (low 1st order) Conoscopic: negative uniaxial crystal Alteration: quartz | Occurrence: felsic-intermediate volcanic rocks, devitrified minerals in obsidian 2. Feldspar group Alkali feldspar (K,Na)AlSi3O8 K-feldspar (KAlSi3O8) | microcline, orthoclase, sanidine, anorthoclase, adularia Plagioclase CaAl2Si2O8 (anorthite) - NaAlSi3O8 (albite) 2.1 K-feldspar - KAlSi3O8 Optical properties | BinX=1.514-1.526, nY=1.518-1.530, nZ=1.521-1.533 B.F. = 0.005-0.008 2.2 Plagioclase CaAl2Si2O8 - NaAlSi3O8 Solid-solution CaAl2Si2O8 (anorthite) - NaAlSi3O8 (albite) >>> (Ca,Na)Al2-1Si2-3O8 An-content = Ca/(Ca+Na) * 100 Classification of plagioclase 224

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Ordinary light: tabular/prismatic, negative low relief, colorless Cross polar: low B.F (< 1st order white), twins Alteration: sericite, clay minerals Twins and occurrence: Microcline: grid twin (tartan twin), perthite, felsic plutonic rocks (granitoids, pegmatite), high grade metamorphic rocks (pelitic) Anorthoclase: grid twin (tartan twin), felsicintermediate volcanic rocks Orthoclase: simple (penetrate) twin, perthite, felsic plutonic rocks (granitoids, pegmatite), high grade metamorphic rocks (pelitic) Sanidine: simple (penetrate) twin, phenocrysts in felsic-intermediate volcanic rocks Adularia:hydrothermal vein, prism of {110} dominant An100-90 = anorthite An90-70 = bytownite An70-50 = labradorite An50-30 = andesine An30-10 = oligoclase An10-0 = albite Optical properties | Triclinic system, Bi+/- nX=1.527-1.577, nY=1.531-1.585, nZ=1.534-1.590 Optic orientation varies | B.F. = 0.007-0.013 2Vx = 45-102o (high plag) | 2Vx = 75-102o (low plag) Ordinary light: prismatic/laths, negative (An < 20)-low relief, colorless, basal cleavage is perfect and good on {010} Cross polar: low B.F. (1st order), incline extinction, length slow, twinning (polysynthetic twin), zoning Conoscopic: +/- biaxial crystal, medium-large 2Vo Alteration: chlorite, epidote, pumpellyite, sericite (fine-white mica) Occurrence Igneous rocks: mafic-felsic igneous rocks, plutonic rocks (gabbro-diorite-granite)/ volcanic rocks (basalt/andesite/rhyolite)/ pyroclastic rocks Metamorphic rocks: pelitic metamorphic rocks (lowhigh grade) and metamorphosed carbonate (calcsilicate rocks) 3. Feldspathoid group | Nepheline (NaAlSiO4), lucite (KAlSi2O6), sodalite (Na4Al3Si3O12Cl) 3.1 Nepheline - NaAlSiO4 Optical properties Hexagonal system, UninO = 1.529-1.546, nE = 1.526-1.544, B.F. = 0.003-0.005 Ordinary light: anhedral in plutonic rocks and volcanic rocks, colorless, negative relief Cross polar: low B.F. (1st order gray), parallel extinction, length fast Conoscopic: negative uniaxial crystal Alteration: clay minerals, analcime, sodalite, cancrinite Occurrence Igneous rocks: under saturated plutonic/volcanic rocks, alkali rich-silicon poor rocks (nepheline syenite, foidite, phonolite) 3.2 Leucite - KAlSi2O6 Optical properties Tetragonal (pseudo isometric) system, Uni+ nO = 1.508-1.511, nE = 1.509-1.511 B.F. = 0.000-0.001 Ordinary light: equant trapezohedron crystals, phenocryst in volcanic rocks, colorless, negative relief Cross polar: very low B.F. (1st order gray - isometric), grid twin, Conoscopic: positive uniaxial crystal Alteration: analcime Occurrence Igneous rocks: under saturated rocks, K-rich mafic lavas or shallow intrusive 225

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU 3.3 Sodalite group Sodalite Na8Al6Si6O24Cl2 Nosean Na8Al6Si6O24SO4 Haüyne (Na,Ca)4-8Al6Si6(O,S)24(SO4)1-2 Lazulite (blue) variety of haüyne Optical properties Isometric, n = 1.483-1.487 Ordinary light: massive or anhedral grain, colorless (lazulite = blue), negative relief, Cross polar: isotropic crystal | Conoscopic: - Alteration: zeolite, clay minerals, cancrinite Occurrence Igneous rocks: under saturated plutonic/volcanic rocks, alkali rich-Si poor rocks (syenite, phonolite, alkali basalt, feldspathoidal basalt) | Metamorphic rocks: contact metamorphism of limestone 4. Zeolite group | Hydrated framework silicates MxDy(Alx+2ySin-x-2yO2n) × mH2O M = Na, K | D = Ca, Mg 5. Scapolite Marialite Na4Al3Si9O24Cl Meionite Ca4Al6Si6O24CO3 Optical properties n < 1.540 (variable) Ordinary light: secondary filling in cavity, fibrous, radial aggregate, negative relief, colorless Cross polar: low B.F. (1st order gray-white), Conoscopic: - Alteration: clay minerals Occurrence: alteration product, fracture/ cavity/ vesicle filling, veins Optical properties Tetragonal system, UninO = 1.532-1.607, nE = 1.522-1.571 B.F. = 0.004-0.038 Ordinary light: prismatic, (-) low relief, colorless Cross polar: moderate B.F. (2st order blue), parallel extinction, length fast Conoscopic: negative uniaxial crystal Alteration: sericite, calcite, chlorite, epidote, zeolite Occurrence Metamorphic rocks: contact and regional metamorphism from calcareous sediment or gabbro/basalt (calc-silicate rocks) Alteration product: replaced in plagioclase after hydrothermal alteration 226

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU ปฏิบัติการที่15 การศึกษาศิลาวรรณนาแร9ประกอบหินที่ไม9ใช9ซิลิเกต วัตถุประสงค; เพื่อศึกษาลักษณะศิลาวรรณนา คุณสมบัติทางแสง และการจำแนกแร=ประกอบหินที่ไม=ใช=ซิลิเกต ภายใต;กล;องจุลทรรศน$ฯ คำอธิบาย นอกจากแร=กลุ=มซิลิเกตแล;ว ยังมีแร=กลุ=มอื่นที่สามารถเปnนแร=ประกอบหินได; ทั้งนี้ขึ้นอยู=กับประเภทของหิน และการเกิด ในบทนี้จะกล=าวถึงแร=ประกอบหินที่ไม=ใช=ซิลิเกตที่สามารถพบเจอได;ในหินทั่วไปและสามารถจำแนกได; ด;วยตาเปล=าหรือศึกษาภายใต;กล;องจุลทรรศน$แบบแสงโพลาไรซ$ได;แก= 1) คาร$บอเนต (Carbonate) ประกอบด;วย แคลไซต$ (Calcite) โดโลไมต$ (Dolomite) ซึ่งพบมากในหิน ตะกอนเนื้อผลึก 2) ออกไซด$ (Oxide) ประกอบด;วย ฮีมาไทต$ (Hematite) แมกนีไทต$ (Magnetite) คอรันดัม (Corundum) สป~เนล (Spinel) รูไทล$ (Rutile) และอิลเมไนต$ (Ilmenite) ซึ่งพบได;ทั้งในหินอัคนี หิน ตะกอน และหินแปร โดยส=วนใหญ=จะพบในหินอัคนี 3) ซัลไฟด$ (Sulfide) ประกอบด;วย ไพไรต$ (Pyrite) คาลโคไพไรต$ (Chalcopyrite) กาลีนา (Galena) และสฟาเลอไรต$ (Sphalerite) ซึ่งพบได;ทั้งในหินอัคนี หินตะกอน และหินแปร โดยส=วนใหญ=จะพบใน หินอัคนี 4) ซัลเฟต (Sulfate) ประกอบด;วย แบไรต$ (Barite) ยิปซัม (Gypsum) และแอนไฮไดร$ต (Anhydrite) ซึ่งพบในแบบแหล=งแร=ที่ประกอบด;วยแร=เฉพาะหรือเกิดร=วมกับหินตะกอนได; 5) ฟอสเฟต (Phosphate) ที่สำคัญคืออะพาไทต$ (Apatite) ซึ่งพบได;ทั้งในทุกชนิดหิน อุปกรณ; 1. กล;องจุลทรรศน$แบบแสงโพลาไรซ$ 2. แผ=นหินบางที่มีแร=ประกอบหินที่ไม=ใช=ซิลิเกต สืบค;นได;จากสารบรรณท;ายเล=ม 3. สมุดวาดภาพขนาด A4 ดินสอไม; ดินสอสี และเครื่องเขียนอื่น ปฏิบัติการ 1. ให;นักศึกษาเลือกตัวอย=างแผ=นหินบางที่น=าสนใจที่สุด ที่ประกอบด;วยแร=ประกอบหินที่ไม=ใช=ซิลิเกต ได;แก= แคลไซต$ โดโลไมต$ อะพาไทต$ แมกนีไทต$ และสป~เนล 2. ให;นักศึกษาบรรยายลักษณะของแร=ในแผ=นตัวอย=าง ทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ 3. บันทึกผลโดยการวาดภาพทั้งแบบแสงธรรมดาและแสงโพลาไรซ$ ระบุแร= กำลังขยายของเลนส$ และ ลักษณะทางแสงของแร=นั้น 4. อธิบายการเกิดของแร=อย=างคร=าว ประกอบกับแร=แปรเปลี่ยน และแร=ที่เกิดร=วมด;วย 227

c Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Non-silicates oxides/hydroxides, carbonate, sulfate, phosphate, halides | Transparent/translucent 1. Oxides/hydroxides (Spinel, corundum, rutile, cassiterite, brucite) 1.1 Spinel - (Mg,Fe)Al2O4 Spinel group >>> spinel series (...Al2O4), chromite series (...Cr2O4), Magnetite series (...Fe2O4) Optical properties Isometric system, nO = 1.714-1.835 Ordinary light: octahedral/cube, high relief, green/bluish green, blue, red Cross polar: isotropic crystal Conoscopic: - Alteration: resistance Occurrence Metamorphic rocks: contact and regional metamorphism from high Al rocks/ limestone/ dolostone, associate with corundum, alumino silicates, cordierite Igneous rocks: peridotite/inclusion in olivine, rare in basalt/ gabbro 1.2 Corundum - Al2O3 Optical properties Hexagonal system, UninO = 1.766-1.794, nE = 1.758-1.785, B.F. = 0.008- 0.009 Ordinary light: hexagonal prismatic/prism, high relief, colorless, parting {101}{001} Cross polar: low B.F. (1st order white), parallel extinction, length fast, lamellae twin {101} Conoscopic: negative uniaxial crystal Alteration: Al-rich minerals, muscovite, margarite, aluminosilicate, clay minerals Occurrence Igneous rocks: Al-rich - Si-poor rock (syenite, feldspathoids pegmatite), xenocrysts in mafic rocks (basalt/gabbro) Metamorphic rocks: Al-rich pelitic metamorphic rocks, associate with orthoclase Alteration product: replaced in plagioclase after hydrothermal alteration 1.3 Rutile - TiO2 Optical properties Tetragonal system, Uni+ nO = 2.605-2.6613, nE = 2.899-2.901, B.F. = 0.029 Ordinary light: elongate tetragonal prism, extreme relief, yellowish-reddish brown, Cross polar: very high B.F (white of higher order/ strong color), parallel extinction, length slow Conoscopic: positive uniaxial crystal Alteration: leucoxene (clay minerals) Occurrence Igneous/Metamorphic rocks: fine-grained accessory minerals; Fibrous in quartz crystals; Pegmatite/quartz-apatite veins 1.4 Cassiterite - SnO2 Optical properties Tetragonal system, Uni+ nO = 1.990-2.010, nE = 2.091-2.100, B.F. = 0.10-0.09 Ordinary light: stubby tetragonal prism, very highextreme relief, pleochroism (yellow, brown, red), cleavage {100} Cross polar: high B.F. (4-6th order interference color), parallel extinction, length slow Conoscopic: positive uniaxial crystal Occurrence Igneous rocks: high Si granite/pegmatite, wood tin in rhyolitic volcanic rock Hydrothermal veins: high temperature associate with wolframite, molybdenite 1.5 Brucite - MgOH2 Optical properties Hexagonal (trigonal) system, Uni+ | nO = 1.599-1.590, nE = 1.580-1.600 | B.F. = 0.010- 0.021 228 228 Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU

c Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Ordinary light: hexagonal mica-like tabular, moderate relief, colorless, basal cleavage Cross polar: moderate B.F. (2st order blue, reddish/bluish brown in 1st order), parallel extinction, length fast | Conoscopic: positive uniaxial crystal Alteration: hydromagnesite, Mg-minerals (serpentine, periclase) Occurrence: Metamorphic rocks: common in marble, found in serpentinite/chlorite schist | Alteration product: after periclase 2. Carbonates Calcite group: calcite, magnesite, siderite, rhodonite Dolomite group: dolomite, ankerite, kutnahorite Aragonite group: aragonite, witherite, strontianite, cerussite OH-bearing carbonate: azulite, malachite 2.1 Calcite - CaCO3 Optical properties Hexagonal system, UninO = 1.658, nE = 1.486 | B.F. = 0.172 Ordinary light: scalenohedrons (dogtooth spar)- prisms-rhombohedrons, twinkling (negativemoderate relief), colorless, cleavage on {101} (rhombohedral cleavage) Cross polar: very high B.F. (white of higher order), lamellae twin {012} Conoscopic: negative uniaxial crystal Alteration: dolomite replacement, soluble by natural water Occurrence Sedimentary rocks: limestone/ calcareous sedimentary rocks Metamorphic rocks: marble/ calc-silicate rocks/ skarn Igneous rocks: carbonatite Secondary replaced in plagioclase and refill in veins/ fractures/ vug 2.2 Dolomite - Mg(CO3)2 Optical properties Hexagonal system, UninO = 1.679-1.690, nE = 1.500-1.510 B.F. = 0.179-0.182 Ordinary light: rhombohedrons with curve or saddle shapes, twinkling (negative-moderately high relief), colorless, cleavage on {101} (rhombohedron cleavage) Cross polar: very high B.F. (white of higher order) Conoscopic: negative uniaxial crystal Alteration: pseudomorph by other carbonate/ quartz/ pyrite/ iron oxides Occurrence Sedimentary rocks: dolostone (dolomite) Metamorphic rocks: marble/ calc-silicate rocks/ skarn Igneous rocks: carbonatite Hydrothermal veins 2.3 Aragonite - CaCO3 Optical properties Orthorhombic system, Bi- | nX = 1.530, nY = 1.680, nZ = 1.685 a = Y, b = Z, c = X, optic plane (100) | B.F. = 0.155 | 2Vx = 18o Ordinary light: radiating/columnar aggregates, low-moderate relief, colorless Cross polar: very high B.F. (white of higher order), cyclic twin, length fast (along c-axis) Conoscopic: negative biaxial crystal Alteration: calcite and dolomite 229

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Occurrence: Metamorphic rocks: blue schist, low-grade metamorphic rocks (metastable) near surface | Hydrothermal alteration/veins/fracture/secondary deposit in cave (stalactite/ stalagmite/ tufa) | Bioorganism: shell 3. Sulfates (Barite, gypsum, anhydrite) 3.1 Barite - BaSO4 Optical properties Orthorhombic system, Bi+ nX=1.634-1.637, nY=1.636-1.639, nZ=1.646-1.649 a = Z, b = Y, c = X, optic plane (010) B.F. = 0.012 | 2Vz = 36-40o Ordinary light: tabular parallel to (001), moderate relief, colorless, 4 cleavages on {210}, {010}, {001} Cross polar: low B.F. (1st order white) Conoscopic: negative biaxial crystal Alteration: quartz, pyrite, calcite, and dolomite Occurrence Hydrothermal deposit, veins Evaporation 3.2 Gypsum - CaSO4 × 2H2O Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.519-1.521, nY=1.522-1.526, nZ=1.529-1.531 a Ù X = 15o , b = Y, c Ù Z = 52o optic plane (010) | B.F. = 0.010 | 2Vz = 58o Ordinary light: tabular parallel to (010)/selenite/satin spar/alabaster, low-negative relief, colorless, cleavage on {010}, {100} and {`111} Cross polar: low B.F. (1st order white) Conoscopic: positive biaxial crystal Alteration: quartz, opal, calcite Occurrence: marine evaporite, fumarole, and hydrothermal sulfides deposits 3.3 Anhydrite - CaSO4 Optical properties Orthorhombic system, Bi+ nX = 1.569-1.574, nY = 1.574-1.579, nZ = 1.609-1.618 a = Y, b = X, c = Z, optic plane (100) | B.F. = 0.040-0.044 | 2Vz = 42-44o Ordinary light: blocky crystals, moderate relief, colorless, cleavage on {010}, {100} and {001, right angle cleavage Cross polar: high B.F. (lower 3rd order), parallel extinction | Conoscopic: positive biaxial crystal Alteration: gypsum, quartz, calcite, dolomite Occurrence: marine evaporite deposits, dehydrate from gypsum 4. Phosphates (Apatite, monazite) 4.1 Apatite - Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) Optical properties Hexagonal system, UninO = 1.629-1.667, nE = 1.624-1.666 B.F. = 0.001-0.007 Ordinary light: hexagonal prism, moderately high relief, colorless Cross polar: very low B.F. (1st order gray), pleochroic halo may be present, parallel extinction, length fast Conoscopic: negative uniaxial crystal 4.2 Monazite - (Ce,La,Th)PO4 Optical properties Monoclinic system, Bi+ nX=1.774-1.800, nY=1.777-1.801, nZ=1.828-1.851 a Ù Y, b = X, c Ù Z, optic plane ^ (010) B.F. = 0.045-0.075 | 2Vz = 7-19o Ordinary light: fine-grained/equant, high relief, colorless 230

c Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Alteration: stable Occurrence: fine-grained accessory mineral in igneous rocks (mafic-felsic) and metamorphic rocks, coarse grained find in granitic pegmatite, marble, calc-silicate rocks Cross polar: very high B.F. (3rd-4th order), pleochroic halo Conoscopic: positive biaxial crystal Alteration: resistance Occurrence: Igneous rocks: accessory mineral in granite, granitic pegmatite, syenite, carbonatites), Hydrothermal veins deposits Metamorphic rocks: metamorphosed dolostone, mica schists, gneiss, granulite 5. Halides Fluorite - CaF2 Optical properties Isometric system | n = 1.433-1.435 Ordinary light: cube/octahedron, high negative relief, colorless, cleavage on {111} (4 directions) Cross polar: isotropic crystal | Conoscopic: - Alteration: replaced by quartz, clay minerals, Mn minerals and carbonate Occurrence: hydrothermal deposits, in late-stage igneous rocks (granite, granitic pegmatite, syenite and greisen) 231

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU

c Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU สารบรรณ ตัวอย'างแผ'นหินบางในห1องปฏิบัติการ

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU

c Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Thin Section Explanation Mineralogy and Petrology Laboratories Intrusive/ Plutonic Igneous Rocks Sample Rock Name Texture Rock-Forming Minerals Ultramafic rocks (dunnite, peridotite, wehrlite, harzburgite) UM001 Peridotite/ Wehrlite (fine-medium) (Phrao, CM) Cumulus Equigranularity Phaneritic texture olivine, clinopyroxene, orthopyroxene, spinel, magnetite alteration: amphibole, serpentine, chlorite, altered high An-plagioclase (epidote), phlogopite UM002 Peridotite/ Wehrlite (fine-medium) (Phrao, CM) Cumulus Equigranularity Phaneritic texture olivine, clinopyroxene, orthopyroxene, spinel, magnetite alteration: amphibole, serpentine, chlorite, altered high An-plagioclase (epidote), phlogopite UM003 Peridotite/ Wehrlite (fine-medium) (Phrao, CM) Cumulus Equigranularity Phaneritic texture olivine, clinopyroxene, orthopyroxene, spinel, magnetite alteration: amphibole, serpentine, chlorite, altered high An-plagioclase (epidote), phlogopite UM004 Peridotite/ Wehrlite (fine-medium) (Phrao, CM) Cumulus Equigranularity Phaneritic texture olivine, clinopyroxene, orthopyroxene, spinel, magnetite alteration: amphibole, serpentine, chlorite, altered high An-plagioclase (epidote), phlogopite UM005 Peridotite/ Wehrlite (fine-medium) (Phrao, CM) Cumulus Equigranularity Phaneritic texture olivine, clinopyroxene, orthopyroxene, spinel, magnetite alteration: amphibole, serpentine, chlorite, altered high An-plagioclase (epidote), phlogopite Mafic rocks (gabbro) MG001 Gabbro (fine-medium) (Phrao, CM) Ophitic/ Subophitic* Poikilitic texture Quench crystal plagioclase (chadacrysts), clinopyroxene (oikocrysts), orthopyroxene, titanite, opaque minerals alteration: chlorite, altered high An-plagioclase (epidote), phlogopite, prehnite (vein), albite (vein) MG002 Alkaline Gabbro (fine-medium) (Phu Fai, Sisaket) Equigranularity Phaneritic texture plagioclase, clinopyroxene, olivine, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: amphibole, serpentine, chlorite MG003 Alkaline Gabbro (fine-medium) (Phu Fai, Sisaket) Equigranularity Phaneritic texture plagioclase, clinopyroxene, olivine, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: amphibole, serpentine, chlorite MG004 Alkaline Gabbro (fine-medium) (Phu Fai, Sisaket) Equigranularity Phaneritic texture Ophitic/ Subophitic Diabase plagioclase (chadacrysts), clinopyroxene (oikocrysts), orthopyroxene (oikocrysts), olivine, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: iddingsite, serpentine, chlorite 235

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Sample Rock Name Texture Rock-Forming Minerals MG005 Alkaline Gabbro (fine-medium) (Phu Fai, Sisaket) Equigranularity Phaneritic texture plagioclase, clinopyroxene (augite and pigeonite), olivine, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: iddingsite, serpentine, chlorite MG006 Alkaline Gabbro (fine-medium) (Phu Fai, Sisaket) Equigranularity Phaneritic texture Ophitic/ Subophitic Diabase plagioclase (chadacrysts), clinopyroxene and orthopyroxene (oikocrysts), olivine, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: iddingsite, serpentine, chlorite MG007 Alkaline Gabbro (fine-medium) (Phu Fai, Sisaket) Equigranularity Phaneritic texture Ophitic/ Subophitic Diabase plagioclase (chadacrysts), clinopyroxene and orthopyroxene (oikocrysts), olivine, opaque minerals (magnetite/ ilmenite) alteration: iddingsite, serpentine, chlorite MG008 Alkaline Gabbro (fine-medium) (Phu Fai, Sisaket) Equigranularity Phaneritic texture Ophitic/ Subophitic Diabase plagioclase (chadacrysts), clinopyroxene and orthopyroxene (oikocrysts), olivine, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: iddingsite, serpentine, chlorite MG009 Alkaline Gabbro (fine-medium) (Phu Fai, Sisaket) Equigranularity Phaneritic texture plagioclase, clinopyroxene, orthopyroxene, olivine, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: iddingsite, serpentine, chlorite MG0010 MG0011 Gabbro (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture plagioclase, clinopyroxene (augite), titanite, amphibole, opaque minerals alteration: altered high An-plagioclase (epidote and clays) MG0012 Alkaline Gabbro (fine-medium) (Phu Fai, Sisaket) Equigranularity Phaneritic texture plagioclase, clinopyroxene, orthopyroxene, olivine, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: iddingsite, serpentine, chlorite MG0013 plagioclase, clinopyroxene, orthopyroxene, olivine, titanite, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: sericite, serpentine, chlorite MG0014 Equigranularity Phaneritic texture Ophitic/ Subophitic Diabase plagioclase (chadacrysts), clinopyroxene and orthopyroxene (oikocrysts), olivine, opaque minerals (magnetite and ilmenite) alteration: iddingsite, serpentine, chlorite MG0015 Intermediate rocks (diorite) ID001 Diorite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture plagioclase (zoning), hornblende, biotite, quartz, opaque minerals, zircon alteration: chlorite, sericite, clays, epidote ID002 Diorite (medium) Equigranularity Phaneritic texture quartz, plagioclase, orthopyroxene (exsolution lamellae), clinopyroxene, biotite, hornblende, apatite, zircon, opaque minerals ID003 Diorite (medium) Equigranularity Phaneritic texture plagioclase (zoning), hornblende, biotite, quartz, opaque minerals, zircon 236

c Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Sample Rock Name Texture Rock-Forming Minerals alteration: sericite (plagioclase altered), chlorite, clays, epidote Felsic rocks (granodiorite, granite, aplite, pegmatite) FG001 Granodiorite (medium) Equigranularity Phaneritic texture quartz, plagioclase, biotite, hornblende (sieve texture), apatite, zircon, opaque minerals alteration: chlorite, sericite, clays FG002 Granite (medium) Equigranularity Phaneritic texture myrmekite quartz, plagioclase, orthoclase, biotite, hornblende, titanite, apatite, zircon, opaque minerals alteration: chlorite, sericite, clays FG003 Granite (medium-coarse) Equigranularity Phaneritic texture quartz, plagioclase, microcline, muscovite, epidote, zircon alteration: chlorite, sericite, clays FG004 Granodiorite (medium-coarse) Equigranularity Phaneritic texture quartz, plagioclase, K-feldspar, biotite, tourmaline, zircon, apatite, garnet, pyroxene, hornblende, opaque minerals alteration: sericite, clays FG005 Granite (medium-coarse) Equigranularity Phaneritic texture quartz, plagioclase, alkaline feldspar, biotite, hornblende, titanite, tourmaline, zircon, apatite, opaque minerals alteration: sericite, clays, epidote, chlorite FG006 Granodiorite (medium-coarse) Equigranularity Phaneritic texture myrmekite quartz, plagioclase, K-feldspar, biotite, muscovite, titanite, tourmaline, zircon, apatite, pyroxene, hornblende, opaque minerals alteration: sericite, clays FG007 Granodiorite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture quartz, plagioclase, K-feldspar, biotite, muscovite, titanite, tourmaline, zircon, apatite, hornblende (strong pleochroism), opaque minerals alteration: sericite, clays, chlorite FG008 Granite (medium) Equigranularity Phaneritic texture myrmekite quartz, plagioclase (zoning), biotite, hornblende, titanite, zircon, opaque minerals alteration: chlorite, altered plagioclase (clays) FG009 Granodiorite (medium) Equigranularity Phaneritic texture perthite plagioclase, quartz, K-feldspar, biotite (brow and green), hornblende (perfect cleavage), pyroxene, titanite, zircon, apatite, opaque minerals alteration: sericite, clays, chlorite FG010 Granite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture quartz, plagioclase, microcline, biotite, hornblende, pyroxene, titanite, tourmaline, zircon, apatite, opaque minerals FG011 Granodiorite (medium) Equigranularity Phaneritic texture consertal texture (quartz suture) plagioclase, quartz, K-feldspar, biotite (brow and green), hornblende (perfect cleavage), titanite, zircon, apatite, opaque minerals 237

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Sample Rock Name Texture Rock-Forming Minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite and epidote), chlorite FG012 Granodiorite (medium) Equigranularity Phaneritic texture consertal texture (quartz suture) plagioclase, quartz, K-feldspar, biotite (brow and green), hornblende (perfect cleavage), titanite, apatite, opaque minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite and epidote), chlorite FG013 Granodiorite (coarse-very coarse) Equigranularity Phaneritic texture myrmekite plagioclase, quartz, K-feldspar, biotite, apatite, tourmaline, zircon, opaque minerals alteration: chlorite FG014 Granite/ aplite (very fine-fine) Equigranularity Phaneritic texture quartz, tourmaline late-stage crystallization (aplite?) FG015 Granite/ aplite (very fine-fine) Equigranularity Phaneritic texture quartz, tourmaline, muscovite, albite late-stage crystallization FG016 Granite/ aplite (very fine-fine) Equigranularity Phaneritic texture quartz, tourmaline, muscovite, albite late-stage crystallization FG017 Granite/ aplite (very fine-fine) Equigranularity Phaneritic texture quartz, tourmaline, garnet, albite late-stage crystallization FG018 Granite/ aplite (very fine-fine) Equigranularity Phaneritic texture garnet, quartz, tourmaline, albite, microcline late-stage crystallization alteration: altered plagioclase (clays) FG019 Granite/ aplite (very fine-fine) Equigranularity Phaneritic texture garnet, quartz, tourmaline, albite late-stage crystallization FG020 Granite/ aplite (very fine-fine) Equigranularity Phaneritic texture perthite garnet, quartz, tourmaline, albite, microcline, muscovite late-stage crystallization alteration: altered plagioclase (clays) FG021 Granite/ aplite (very fine-fine) Equigranularity Phaneritic texture perthite garnet, quartz, tourmaline, albite, microcline, muscovite late-stage crystallization alteration: altered plagioclase (clays) FG022 Granite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture perthite quartz, plagioclase (zoning), zircon (halo), alkali feldspar, biotite, apatite, opaque minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite), highly altered biotite (chlorite) FG023 Granodiorite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture perthite plagioclase, quartz, titanite, hornblende, zircon, microcline, biotite, opaque minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite) FG024 Granite (fine-medium) Hua Hin Equigranularity Phaneritic texture perthite plagioclase, quartz, titanite, hornblende, zircon, microcline, biotite, opaque minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite) 238

c Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU Sample Rock Name Texture Rock-Forming Minerals FG025 Granite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture perthite microcline, orthoclase, titanite, plagioclase, quartz, hornblende, zircon, biotite, opaque minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite), highly altered biotite (chlorite) FG026 Granite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture Perthite, graphic, myrmekite quartz, microcline, orthoclase, plagioclase, zircon, opaque minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite), highly altered feldspar (clays) FG027 Granite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture Perthite, graphic, myrmekite quartz, microcline, orthoclase, plagioclase, biotite, hornblende, zircon, opaque minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite), highly altered feldspar (clays), chlorite FG028 Granite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture Perthite, graphic, myrmekite quartz, microcline, plagioclase (zoning), biotite, hornblende, zircon, opaque minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite), chlorite FG029 Granite (fine-medium) Equigranularity Phaneritic texture myrmekite quartz, orthoclase, plagioclase, biotite, titanite, hornblende, apatite, zircon, opaque minerals alteration: highly altered plagioclase (sericite), chlorite 239

Mineralogy by Dr. Vimoltip Singtuen | Department of Geotechnology, KKU