單偏光鏡下的晶體

單偏光鏡下的晶體第1頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§3－1、單偏光鏡的裝置及光性特點(diǎn)1、單偏光鏡的裝置

單偏光鏡是單偏光顯微鏡的簡(jiǎn)稱，是只使用一個(gè)偏光鏡即下偏光鏡的顯微鏡。下偏光鏡振動(dòng)方向平行目鏡十字絲橫絲。單偏光鏡不加上偏光鏡和勃氏鏡，一般情況下也不旋上高倍聚光鏡。第2頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第3頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、單偏光鏡視域光學(xué)特點(diǎn)

1）單偏光鏡下載物臺(tái)上不放置礦片時(shí)視域的光學(xué)特點(diǎn)

偏光直接透出目鏡，視域明亮，視域沒有變化2）單偏光鏡下載物臺(tái)上放置礦片時(shí)視域的光學(xué)特點(diǎn)；（1）放置均質(zhì)體礦片

當(dāng)物臺(tái)上放置均質(zhì)體礦(物)片時(shí)，透出礦片的偏光振動(dòng)方向仍然平行偏光振動(dòng)方向，礦片顯示偏光透過(guò)礦片時(shí)的光學(xué)性質(zhì)。由于均質(zhì)體光性各向同性，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)光學(xué)性質(zhì)不變。第4頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）放置非均質(zhì)體礦片；①非均質(zhì)體垂直光軸切面的礦片（除礦物形態(tài)，旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)礦物光學(xué)性質(zhì)沒有變化）；②非均質(zhì)體斜交光軸切面的礦片（除礦物形態(tài)，旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)礦物光學(xué)性質(zhì)有變化）；

顯微鏡下觀察到的礦物光學(xué)性質(zhì)，是兩種偏光同時(shí)通過(guò)礦片時(shí)所表現(xiàn)出的光學(xué)性質(zhì)的綜合。如果光率體橢圓切面是特殊的切面，其半徑為光率體的主軸，則此時(shí)觀察到的光學(xué)性質(zhì)具有鑒定意義，晶體光學(xué)鑒定中就是要測(cè)定這種光學(xué)性質(zhì)。第5頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、單偏光鏡下觀察、測(cè)定的主要特征

a.礦物的外表特征：礦物的形態(tài)及解理等；

b.礦物對(duì)光波選擇吸收有關(guān)的光學(xué)性質(zhì)，如：礦片的顏色，多色性及吸收性；

c.與礦物折射率值大小有關(guān)的光學(xué)性質(zhì)，如：突起，糙面，邊緣，貝克線及色散效應(yīng)。第6頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§3－2、礦物的形態(tài)及解理

1、礦物形態(tài)（重點(diǎn)內(nèi)容）

礦物的形態(tài)是幾何特征，不屬于光學(xué)性質(zhì)，但顯微鏡下礦物形態(tài)的顯示與其光學(xué)性質(zhì)(折射率、雙折射率)有關(guān)，而且礦物形態(tài)是鑒定礦物的重要依據(jù)之一，礦物形態(tài)成為光性礦物學(xué)研究?jī)?nèi)容。顯微鏡下觀察到的礦物形態(tài)與礦物本身的結(jié)晶習(xí)性與切片方向有關(guān)，確定一種礦物的整體外形，必須考慮不同的切片方向的形狀及綜合手標(biāo)本上礦物的形態(tài)。（切面形態(tài)，單體形態(tài)，集合體形態(tài)）第7頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

平行（001）的橫切面平行（100）的縱切面斜交（010）的斜切面角閃石的三種切面（垂直構(gòu)造線切面，平行構(gòu)造線切面）

第8頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、解理及解理夾角測(cè)量（重點(diǎn)內(nèi)容）（1）解理的觀察（解理縫、解理縫可見臨界角，有無(wú)解理的確定，解理等級(jí)的劃分，解理組數(shù)的推斷）解理：礦物受外力作用后沿一定結(jié)晶學(xué)方向裂成光滑平面的性質(zhì)，是鑒定礦物的特征之一。在顯微鏡下見到的不是解理面本身，而是解理面與薄片平面的交線，這些交線一般為明顯的黑線，稱為解理縫。解理縫的成因：磨制薄片時(shí)，由于受機(jī)械力作用，礦物沿解理面裂開，其間充填樹膠。N礦與N膠有差值，光線通過(guò)礦物與樹膠的界面時(shí)發(fā)生折射、反射，致使光線發(fā)生聚斂和分散，光線聚斂的部位形成亮線，即貝克線，光線虧損的部位形成暗帶，即解理縫。第9頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）解理等級(jí)極特征解理的完善程度分為三級(jí)：1.極完全解理：解理縫細(xì)，密，長(zhǎng)，貫穿整個(gè)晶體2.完全解理：間距等寬，不連續(xù)3.不完全解理：不連續(xù)

解理縫可見臨界角：解理面與切面有交線，理論上會(huì)見到解理紋，但由于光學(xué)原理，交角增大到某一極限值時(shí)，顯微鏡下就見不到它了，這個(gè)極限值就叫做解理紋可見臨界角。即當(dāng)小于臨界角時(shí)才能見到解理縫。解理縫紋可見臨界角取決于N礦與N膠的差值，差值愈大，臨界角愈大；差值愈小，臨界角愈小。第10頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（3）解理夾角的測(cè)定：

解理夾角即兩個(gè)解理面的夾角。定解理夾角，必須選擇同時(shí)垂直兩組解理面的切面，在此切面上測(cè)量?jī)山M解理紋的夾角。

測(cè)量解理夾角的操作步驟如下：

(1)選擇同時(shí)垂直兩組解理面的切面，其特征是：兩組解理紋同時(shí)最細(xì)、最清晰，且兩組解理紋寬度、清晰度相同，升降鏡筒，兩組解理紋都不平行移動(dòng)；

(2)將選好的切面置于視域中心，并使其中的任意兩條解理紋的交點(diǎn)(最好靠礦物中心)與十字絲交點(diǎn)重合；

(3)旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，使一條解理紋與縱絲(或橫絲)一致，記錄物臺(tái)讀數(shù)量；

(4)旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，使另一條解理紋與縱絲(或橫絲)一致，記錄物臺(tái)讀數(shù)；

(5)計(jì)算解理夾角＝以上讀數(shù)之差。第11頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三解理夾角的測(cè)定（待測(cè)解理的確定，夾角的測(cè)定方法）鏡下角閃石的形態(tài)和解理第12頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§3－3、礦物的顏色、多色性和

吸收性1、礦物的顏色（礦物的鏡下顏色）（1）均勻吸收（無(wú)色）與選擇性吸收（彩色）（2）礦片顏色深淺與吸收總強(qiáng)度，礦物的性質(zhì)、礦片的厚度的關(guān)系（吸收強(qiáng)度大，顏色深）第13頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

2、多色性和吸收性（重點(diǎn)內(nèi)容）

均質(zhì)體礦物，光性上表現(xiàn)為各向同性，對(duì)光波的選擇性吸收不隨方向的改變而改變。因此，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，均質(zhì)體礦物的顏色色彩和濃度不會(huì)發(fā)生改變。

非均質(zhì)體礦物光性上表現(xiàn)為各向異性，對(duì)光波的選擇性吸收隨方向的不同而改變。在顯微鏡下旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，非均質(zhì)體礦物的顏色色彩和濃度一般情況下都會(huì)發(fā)生改變。非均質(zhì)體礦物顏色色彩發(fā)生改變、呈現(xiàn)多種色彩的現(xiàn)象稱為多色性，顏色深淺發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為吸收性。非均質(zhì)體礦物，若在偏光顯微鏡下能見到顏色，一般都能觀察到多色性和吸收性，只是多色性和吸收性的明顯程度不同而己。第14頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

有的礦物多色性很明顯，吸收性也強(qiáng)，如普通角閃石；有的礦物多色性明顯，但吸收性不強(qiáng)，如紫蘇輝石；而有的礦物多色性不是很明顯，但吸收性很強(qiáng)，如黑云母。同一礦物，切片的方向不同，多色性和吸收性也不同。第15頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.多色性公式和吸收性公式一軸晶的多色性公式的通式是“Ne＝××色，No＝××色”，它是一軸晶多色性的文字符號(hào)表達(dá)式或記錄方式。黑色電氣石(藍(lán)碧空)的多色性記錄為：“Ne＝淺紫色，No＝深藍(lán)色”即為黑色電氣石的多色性公式。一軸晶的吸收性公式是“No＞(或＜)Ne”.黑色電氣石No方向的顏色很深，表現(xiàn)No方向吸收強(qiáng)度較大；Ne方向顏色淺，表明Ne方向吸收強(qiáng)度較小。因此黑色電氣石的吸收性記作：“No＞Ne”稱作黑色電氣石的吸收性公式。第16頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

實(shí)驗(yàn)二：1、在單偏光鏡觀察礦物的形態(tài)、解理及解理夾角的測(cè)定；2、在單偏光鏡觀察礦物的顏色、多色性、吸收性、測(cè)定礦物的多色性公式、吸收性公式。第17頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三§3－4、礦物的邊緣、貝克線、糙面突起

1、礦物的邊緣和貝克線（重點(diǎn)內(nèi)容）

（1）礦物的邊緣和貝克線的概念

在巖石薄片中，相鄰兩物質(zhì)(礦物與礦物或礦物與樹膠)，或由于種類不同，或雖然種類相同但切面方向不同，它們的折射率通常存在差異。當(dāng)光線到達(dá)接觸面時(shí)會(huì)發(fā)生折射，按折射定律，折射線都是折向折射率大的物質(zhì)一方。在接觸面附近，光線發(fā)生了聚散現(xiàn)象，使一方的光線相對(duì)集中，另一方相對(duì)減少。光線較少的一方變暗，沿礦物的邊界面形成一個(gè)圈閉的暗帶，即礦物的邊緣。光線較集中的一方，變亮，沿礦物的邊界形成一條亮帶，這條亮帶最先是由德國(guó)學(xué)者貝克發(fā)現(xiàn)的，后人以他的名字命名為貝克線第18頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（2）貝克線的移動(dòng)規(guī)律：

貝克線是兩相鄰介質(zhì)的折射率存在差異的重要證據(jù)之一，可以用以判斷兩相鄰介質(zhì)折射率的相對(duì)大小，判斷的依據(jù)貝克線的移動(dòng)規(guī)律。升降物臺(tái)或鏡筒時(shí)，貝克線會(huì)相對(duì)邊緣平行移動(dòng)。由于折射和反射，光線折向折射率高的介質(zhì)一方。下降物臺(tái)(或提升鏡筒)，貝克線相對(duì)邊緣向折射率大的介質(zhì)一方移動(dòng)；提升物臺(tái)(或下降鏡筒)，貝克線相對(duì)向折射率小的一方移動(dòng)；即“下降物臺(tái)，貝克線向折射率大的介質(zhì)一方移動(dòng)”。第19頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（3）假貝克線

若礦物折射率比樹膠折射率大得多時(shí)，觀察礦物的貝克線，發(fā)現(xiàn)提升鏡筒貝克線不是移向礦物一方，而是移向樹膠一方；有時(shí)又發(fā)現(xiàn)有兩條亮帶，提升鏡筒，一條向礦物一方移動(dòng)，另一條向樹膠一方移動(dòng)。這些移動(dòng)規(guī)律異常的“貝克線”，稱為“假貝克線”。

產(chǎn)生假貝克線的原因：主要與兩介質(zhì)折射率差值太大和接觸面不規(guī)整有關(guān)。

排除產(chǎn)生假貝克線方法：放棄對(duì)這一部位的觀察，而改選其他合適的部位進(jìn)行觀察，或改用中心明暗法和斜照法比較折射率相對(duì)大小。中心明暗法：下降物臺(tái)，礦物中心變亮，范圍變小、變清晰，則礦物折射率大于樹膠折射率；下降物臺(tái)，礦物中心變暗，范圍變小、變模糊，則礦物折射率小于樹膠折射率。第20頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、礦物的糙面（1）礦物糙面

即偏光顯微鏡下所見礦物的粗糙表面，是光線通過(guò)礦片后產(chǎn)生的一種光學(xué)效應(yīng)，是人對(duì)礦片表面粗糙程度的一種視覺，并不代表礦片真實(shí)的物理粗糙程度。（2）礦物糙面的成因

磨制的礦片表面，一般總不同程度地有顯微凹凸不平。當(dāng)覆蓋其上的樹膠折射率與礦物折射率存在差異時(shí)，該表面即是一個(gè)光學(xué)界面，光線通過(guò)該界面時(shí)要發(fā)生折射，使光線發(fā)生聚卒呻分散。光線聚斂的區(qū)域變亮，光線分散的區(qū)域變暗，礦片表面明暗不均，給人一種粗糙的感覺樹膠折射率與礦物折射率差異，值越大，糙面越明顯。N膠＝（0.11－0.12）第21頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、礦物的突起（重點(diǎn)內(nèi)容）（1）突起

礦物表面“高出”薄片平面，類似于“正地形”的現(xiàn)象。突起就是礦物這種“高低不平”的現(xiàn)象的。突起也是光線通過(guò)礦片后產(chǎn)生的一種光學(xué)效應(yīng)，是人對(duì)礦物邊緣和糙面的一種綜合視覺，并不代表礦物表面的實(shí)際高低。因?yàn)檫吘壓筒诿娴娘@著程度取決于N礦和N膠的差值，所以實(shí)際上突起的高低主要取決于N礦與N膠的差值，差值愈大，突起愈高；差值愈小，突起愈低。（2）突起正負(fù)及等級(jí)的劃分

（突起正負(fù)是以加拿大樹膠的折射率為標(biāo)準(zhǔn)）根據(jù)N礦、N膠的相對(duì)大小，突起分為正突起和負(fù)突起：N礦＞N膠，為正突起；N礦＜N膠，為負(fù)突起。即負(fù)突起礦物，折射率小于1．54；正突起礦物，折射率大于1．54?！罢?、負(fù)”是指礦物折射率是“大于”還是“小于”樹膠的折射率，并不是指突起是向上還是向下。

突起分為6個(gè)等級(jí)。第22頁(yè)，共24頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4、閃突起

旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，礦物(一般是無(wú)色礦物)切面的突起時(shí)高時(shí)低，發(fā)生閃動(dòng)變化。突起高時(shí)，邊緣、糙面較明顯，礦物表面灰度深；突起低時(shí)，礦物邊緣、糙面不顯，表面亮度大。這種現(xiàn)象類似于顏色的