当前位置:
文档之家› 第三章单偏光镜下的晶体光学性质
第三章单偏光镜下的晶体光学性质
1、方法一:选取有代表性的视域(通常在低倍物镜下)与如 图所示的矿物百分含量图进行对比,多找几个视域,取其平 均值定出矿物百分含量。
2、方法二:将要估 计的矿物依次集中移 至视域的1、2 、3… 等象限,以每个象限 25%为准目估含量。 这种方法对颗粒粗大 的矿物特别有效。
第二节 矿物的解理
本节重点: 1、解理的完善程度 2、可见临界角 3、解理夹角的测定
2、矿物的糙面
在单偏光镜下观察各个矿物的表面时,可以看 到某些矿物表面较为光滑,某些矿物表面显得较为 粗糙而呈麻点状,好象粗糙皮革一样,这种现象称 为糙面。
糙面产生的主要原因是:矿物薄片表面具有一 些显微状的凹凸不平,覆盖在矿片之上的加拿大树 胶折射率又与矿片折射率不相同。光线通过两者之 间的界面,将发生折射,甚至全反射作用,致使矿 片表面的光线集散不一,而显得明暗程度不相同。 糙面的明显程度取决于矿物折射率与加拿大树 胶折射率差值大小及矿片表面的磨光程度;一般是 两者折射率的差值愈大,矿片表面的磨光程度愈 差,其糙面愈明显。
A未加矿片
B均质体矿片
C非均质体矿片,光率体主轴 之一与下偏光镜振动方向平行
D非均质体矿 片,任意方向
单偏光镜装置及光波透过下偏光镜及矿片的情况
第二节 矿物的形态
本节重点: 1、不同晶体结构的矿物在岩石薄片中观察 到的形态 2、薄片中矿物的自形程度 3、薄片下目估矿物含量
一、 矿物的形态
1、矿物的结晶形态: 每一种矿物都有一定的结晶习性,构成一定的外表形 态,常常与形成条件,晶出顺序有密切联系。如石榴石常 呈菱形十二面体。 2、切片形态: 岩石薄片中所见到的矿物形态,并不是矿物晶体的整 个立体形态,而是晶体某一方向切面的轮廊。同一晶体不 同方向的切面,其外形轮廊可以截然不同。例如磷灰石在 岩石薄片中常具六边形和长条形切面,由此可知磷灰石为 六方柱状晶体。
三、可见临界角
当解理面与岩石薄片平面的法线一致时(即解理面 垂直岩石薄片平面),解理缝最细、最清楚。当解理面 与薄片平面的法线成a夹角时,解理缝变宽(大于真正的 宽度)。解理面逐渐倾斜,即a角逐渐加大,解理缝逐渐 变宽,且愈来愈不清楚。当a角增至一定限度时,解理缝 就看不见了,这个夹角称为解理缝可见临界角。
其大小与矿物和加拿大 树胶的折射率差值有关,差 值愈大,解理缝可见临界角 也愈大。因而解理缝的可见 性还与矿物折射率与加拿大 树胶折射率的差值有关。
不同的矿物,当其折射率值相差较大时,虽具有相 同组数的解理,但因其解理可见临界角的大小不同,在 薄片中见到解理缝的机会是不同的。同一矿物的不同方 向的切面,解理缝的可见性、宽度、组数也是不同的。
②二轴晶矿物有三个主要的颜色,分别与光率体三个 主轴Ng、Nm、Np对应。平行光轴面的切面显示Ng、Np的颜 色,其多色性最明显;垂直光轴的切面,只显示Nm的颜 色,不具多色性;垂直Bxa的切面显示Nm、Np(正光性) 或Nm、Ng(负光性)的颜色,其多色性明显程度介于前两 种切面之间。显然测定二轴晶矿物的多色性,至少需要两 个方向的切面。以普遍角闪石为例,其多色性公式记录方 式如下: Ng=深绿色或深蓝绿色,Nm=绿色,Np=浅黄绿色 吸收性公式: Ng>Nm>Np,称正吸收;如果与此相 反,Np>Nm>Ng,则称反吸收。 非均质体矿物中,不同矿物的多色性明显程度往往是 不同的。测定多色性公式必须在定向切面上进行。
4、闪突起
在单偏光镜下,旋转物台非均质体矿片的边缘、 糙面及突起高低发生明显改变的现象称为闪突起。 只有当矿物的双折率很大,而且其中有一个折射 率值与树胶折射率相近或者一个方向为正突起另一方 向为负突起时,才具明显的闪突起。 如方解石、白云 石、白云母等。
二、矿物的突起
1、突起 2、正突起与负突起 3、突起等级 4、闪突起
1、突起
在岩石薄片中,各种不同的矿物表面好象高低不 相同,某些矿物显得表面高一些,某些矿物则显得低 平一些,这种现象称为突起。主要是由于矿物折射率 与加拿大树胶折射率不同所引起的。矿物折射率与加 拿大树胶折射率相差愈大,矿物的边缘愈粗,糙面愈 明显,因而使矿物显得突起很高。相反的,两者间折 射率差值愈小,矿物的边缘就愈细,糙面不明显(表 面光滑),因而使矿物显得突起低。
二、矿物自形程度
习惯上划分为自形、半自 形、它形三级。 1、自形晶:通常晶形较完 整,边界为自身晶面所限,切 面上呈平直的多边形。 2、半自形晶:晶体的 某些晶面发育良好, 切面上具平直的特征, 而另一些不平直。 3、他形晶:晶体无完 整的边棱,形态完全薄片目估矿物含量
四、解理夹角的测定
测定两组解理夹角时,必须选择同时垂直两组解理面 的切面。这种切面的特征是:两组解理缝最细最清楚,当 其解理缝平行目镜十字丝竖丝时,稍微升降镜筒,解理缝 不向左右移动。 测定方法为: ①按上述原则选择合适的切面,置于视域中心。 ②转动载物台,使一组解理缝平行目镜十字丝竖丝,在载 物台刻度盘上读数为a。 ③旋转载物台,使另一组解理缝平行目镜竖丝,载物台读 数为b。两次读数之差(a与b之差)即为所测得的夹角。
注意:只有同时垂直两组解理面的 切面上,才是两组解理面真正的夹 角。不同的矿物切面,解理缝之间 的夹角大小有差异。
第三节 薄片中矿物的颜色 与多色性、吸收性
本节重点: 1、矿物的颜色 2、多色性与吸收性
一、 矿物的颜色
1、在显微镜下,矿物在薄片中呈现的颜色是矿片对 光波选择吸收的结果。 2、矿片对白光中各种色光选择吸收后所呈现的颜 色,遵从色光的混合——互补原理。矿物颜色的 深浅,则取决于矿物对各色光波吸收的总强度。 吸收的总强度大,颜色就深,反之颜色就浅。 3、均质体矿物的光学性质各方向一致,不同振动方 向光波的选择吸收和吸收的总强度相同,所以均 质体矿物薄片的颜色及颜色深浅,各方向相同, 不因光波在晶体中的振动方向不同而发生改为。
当矿片上光率体椭圆的长短半径No、Ne与下偏光 镜振动方向PP斜交时,矿片显示浅紫与深蓝的过渡色。 黑电气石垂直 Z 轴(光轴)切片的光率体切面为 圆切面,其半径为No。将这种切面置于单偏光镜下, 矿片显深蓝色。旋转物台颜色不发生变化。一轴晶矿 物如黑电气石的多色性记录方式是:
No=深蓝色,Ne=浅紫色(多色性公式) 因No的颜色比Ne深,表示光波沿No方向振动时总
第四节 矿物的界面
本节重点: 1、贝克线与糙面 2、突起 3、突起等级及其特征 4、闪突起
一、矿物的贝克线与糙面
1、贝克线 在两个折射率不同的物质接触处,可以看 到比较黑暗的边缘,即矿物的边缘。在矿物边 缘的附近可以看到一条比较明亮的细线,升降 镜筒,亮线发生移动,此亮线即为贝克线。 下降物台或提升镜筒时,目镜的焦点平面 位置也相应地提高,因而看起来贝克线总是向 折射率高的介质内移动;
3、突起等级
根据矿片边缘、糙面的明显程度及突起高 低,可以划分为六个等级。
突起 等级 高负 突起 低负 突起 低正 突起 中正 突起 高正 突起 极高正 突起 折射率 1.41~ 1.48 1.48~ 1.54 1.54~ 1.60 1.60~ 1.66 1.66~ 1.78 >1.78 边缘糙面特征 边缘糙面明显 边缘糙面不明显 边缘糙面不明显 边缘糙面明显 边缘糙面很显著 边缘糙面极为显著 贝克线及色散效应 贝克线明显,下降物台或提 升镜筒,贝克线移向树胶 贝克线可辨,下降物台或提 升镜筒,贝克线移向树胶 贝克线可辨,下降物台或提 升镜筒,贝克线移向矿物 贝克线清楚,下降物台或提 升镜筒,贝克线移向矿物 贝克线很明显,下降物台或 提升镜筒,贝克线移向矿物 贝克线极明显,下降物台或 提升镜筒,贝克线移向矿物 代表矿物 萤石、 蛋白石 正长石、 白榴石 石英、 白云母 磷灰石、 黄玉 普通辉石 橄榄石 榍石、 石榴子石
一、矿物切片上的解理
矿物晶体受外力作用后,沿着 一定的结晶方向发生破裂,并能 裂出光滑平面的性质称为解理。 解理缝:矿物的解理在薄片中表 现为沿一定方向平行排列的细 缝,称为解理缝。缝与缝间的间 距往往是大致相等的。
二、解理的完善程度
根据解理的完全程度,可划分为以下三级:
①极完全解理:解理缝细、密、 长,往往贯穿整个晶体,如云 母类矿物的解理。 ②完全解理:解理缝较稀,不 完全连贯,如角闪石类、辉石 类及长石类矿物的解理。 ③不完全解理:解理缝断断续 续,有时仅见解理痕迹,如橄 榄石的解理。
No相当。以黑电气石为例:黑电气石平行Z轴切片的 光率体椭圆长短半径分别为No与Ne,将这种切片置单 偏光镜下,当矿片上光率体椭圆的短半径Ne(即Z轴 方向)平行下偏光镜振动方向PP时,矿片呈现浅紫色。 这种颜色是光波在晶体中沿Ne方向振动时,矿片对光
波选择吸收后透出矿片的色光形成的。 使矿片上光率体椭圆的长半径No平行下偏光镜振 动方向PP,矿片呈现深蓝色。这种颜色是光波在晶体 中沿No方向振动时,矿片对光波选择吸收后透出矿片 的色光形成的。
二、多色性与吸收性
1、多色性 非均质体矿物的光学性质因方向而异,对光波 的选择吸收及吸收总强度也随方向而异。因此,在 单偏光镜下旋转载物台时,许多有色非均质体矿物 薄片的颜色及颜色深浅要发生变化。 由于光波在晶体中的振动方向不同,而使矿片 颜色发生改变的现象称为多色性; 2、吸收性 颜色深浅发生改变的现象称为吸收性。
第三章 单偏光镜下的 晶体光学性质
本章重点: 1、单偏光镜的装置 2、矿物的形态 3、薄片目估矿物含量 4、解理的完善程度及解理夹角的测量 5、矿物的颜色与多色性、吸收性 6、矿物的边缘、贝克线、糙面及突起。
第一节 单偏光镜的装置
观察矿片的光学性质时,只使用下偏光镜(起偏器)。由 光源发出的自然光波,通过下偏光镜之后,变成振动方向平行 下偏光镜振动方向PP的偏光。 1、当载物台上非均质矿片的光率体椭圆长短半径之一与PP方向 平行时,由下偏光镜透出的振动方向平行PP的偏光,进入矿 片后沿该半径方向振动通过矿片,未改变原来的振动方向, 不发生双折射,此时矿片的折射率值等于该椭圆半径的值。 2、当矿片光率体椭圆长短半径与PP斜交时,由下偏光镜透出的 振动方向平行PP的偏光,进入矿片后,发生双折射,分解成 振动方向平行光率体椭圆长短半径的两种偏光,其折射率值 分别等于椭圆长短半径,二者在矿片中的传播速度不同。