一轴晶光率体切面及特点教学内容

1、一轴晶光率体,一轴晶光率体（中级晶族晶体光率体）的形态是两轴不等的长形（正光性）和扁,形（负光性）旋转椭球体,正光性光率体,NeNo,负光性光率体,NoNe,光率体切面的特点：垂直光轴的切面、平行于光轴的切面、与光轴斜交的切面,一轴晶光率体的特点,Ne,和,No,代表一轴晶矿物折射率,最大和最小值称主折射率,Ne,与,No,的相对大小将决定一轴晶矿物的光性,符号。当,NeNo,时为正光性，反之为,负光性,如右图所示为一轴晶正光性晶,体（石英）和一轴晶负光性晶体（方,解石）光率体的构成,一轴晶正光性光率体主要切面及其特点,垂直光轴切面,垂直于光轴的切面,为圆切面，其半径等于,No,光波垂直于这种

2、切,面入射时（沿光轴入,射），不发生双折射,不改变入射光波的振动,方向和特点，相应的折,射率值等于,No,双折射,率等于零,平行于光轴切面,平行于光轴的切面,为椭圆切面，其长短半,径分别为,Ne,和,No,光波垂直于这种切,面入射时（垂直于光轴,入射），发生双折射,分解为两束偏光，其振,动方向必定分别平行于,椭圆切面的长短半径,相应的折射率必定分别,斜交光轴切面,仍为椭圆切面，其,长短半径分别为,Ne,与,No,双折射率等于椭圆,切面长短半径,No,与,Ne,的差值，其大小递变于,零与最大双折射率之间,一轴晶负光性光率体,主要切面及其特点,垂直光轴切面,圆切面，其半,径等于,No,相应的折射率

3、等于,No,双折射率等于零,平行于光轴切面,椭圆切面,长短半径分别为,No,和,Ne,相应折射,率分别等于,No,和,Ne,双折射率为,No,Ne,斜交光轴切面,椭圆切面，长,短半径分别为,No,与,Ne,相应的折射,率分别等于,No,与,Ne,双折射率为,No,Ne,其大小递变于零与最大双,折射率之间,二轴晶光率体,低级晶族（斜方、单斜、三斜晶系）属于二轴晶矿物。实验测定，这类矿物,具有大、中、小三个主折射率值，分别以以符号,Ng,Nm,Np,表示；显然，二轴,晶光率体是一个三轴不等的椭球体,主轴,二轴晶光率体中，三个互相垂直的轴代表二轴晶矿物的三个主要光学,方向，称为光学主轴，简称主轴,主

4、轴面,包括两个主轴的面称主轴面（主切面）。则二轴晶光率体有三个互,相垂直的主轴面,要素,三个主轴，三个主轴面，两个圆切面，光轴,OA,，光轴面,Ap,光轴角,2V,，锐角平分线,Bxa,钝角平分线,Bxo,主要切面,垂直于光轴（垂直于,OA,平行于光轴面（平行于,Ap,垂直于,Bxa,垂直于,Bxo,斜交切面五个主要切面,正负光性,当,Ng,NmNm,Np,时为正光性；反之为负光性。也可根据,Bxa,是,Ng,还是,Np,确定，当,Bxa=Ng,时为正光性，当,Bxa=Np,时为负光性,二轴晶正光性光率体切,面及特点,垂直于光轴切面（垂直于,OA,圆切,面，半径为,Nm,相应的折射率为,Nm,

5、双折射率为零,平行于光轴切面（平行于,Ap,椭圆,切面，长短半径分别为,Ng,和,Np,相应,的折射率值分别为,Ng,和,Np,双折射率,值等于,Ng,Np,，为二轴晶矿物最大,双折射率,垂直于,Bxa,的切面,椭圆切面,正光性,相当于主轴面,NmNp,面，长,短半径为,Nm,和,Np,相应折射率分别等,于,Nm,和,Np,双折射率等于,Nm,Np,其大小介于零与最大双折射率之间,负光性,相当于,NgNm,面，长短半径,分别为,Ng,和,Nm,相应折射率分别为,Ng,和,Nm,双折射率等于,Ng,Nm,垂直于,Bxo,切面,椭圆切面,正光性,相当于,NgNm,面，长,短半径为,Ng,和,Nm,

6、相应折射率分别,等于,Ng,和,Nm,双折射率等于,Ng,Nm,，其大小介于零与最大双折射,率之间,负光性,相当于,NmNp,面，长短,半径分别为,Nm,和,Np,相应折射率分,别等于,Nm,和,Np,双折射率等于,Nm,Np,无论正负光性，垂直于,Bxa,切,面的双折射率总是小于垂直于,Bxo,切,面的双折射率,斜交切面,斜交切面,既不垂直于光轴也不垂,直于主轴的切面，椭圆切面，无数个,分两种类型,1,垂直于主轴面的斜交切面,椭,圆半径中一个半径为,Nm,轴，另一个,为,Ng,或,Nm,2,任意斜交切面,长短半径及相,应的折射率值为,Ng,和,Np,双折射,率等于,NgNp,偏光显微镜的调节

7、与校正,一、装卸镜头,一）装目镜,二）装卸物镜,二、调节照明（对光,三、调节焦距（准焦,四、校正中心,五、视域直径的测定,六、目镜十字丝的检查,七、偏光镜的校正,一）确定及校正下偏光镜的振动方向,二）检查上、下偏光镜振动方向是否正交,三）检查目镜十字丝是否严格与上、下偏光镜振动方向一致,校正中心步骤,单偏光系统下晶体的光学性质,主要内容,单偏光系统的光学特点,矿物的形态及解理,矿物的颜色、多色性和吸收性,矿物的边缘、贝克线、糙面和突起,矿物的形态及解理,矿物的形态及解理,极完全解理,解理缝细、密、长,且往往贯通整个晶体，如云母类,完全解理,解理缝之间的间距较宽,一般不完全连续，如角闪石类和辉石

8、,类,不完全解理,解理缝断断续续，有,事仅见解理缝痕迹，如橄榄石,解理夹角的测定,当矿物具有两组解理时则需要测定,其夹角。测定两组解理夹角时，必须,选择同时垂直于两组解理的切面,测定方法,1,按上述原则选择符合要求的,切面，置于视域中心,2,转动载物台，使一组解理缝,平行于目镜十字纵丝，在载物台刻度,盘上度数,a,3,转动物台，使另一组解理缝,平行于目镜十字纵丝，载物台度数为,b,两次读数,a,与,b,的差即为所测的解,理缝夹角,颜色深浅发生改变的现象,多色性,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,吸收性,黑云母的多色性和吸收性,黑云母多色性,解理缝平行,PP,为黑色,解

9、理缝垂直,PP,为,浅绿褐色,黑云母吸收性：解理缝平行,PP,颜色深,解理缝垂直,PP,颜色浅,P,P,二、多色性和吸收性,Ne,Ne,Ne,Ne,No,Ne,No,No,No,No,No,Ne,No,Ne,No,Ne,图,1,3,9,黑电气石平行,Z,轴切面的多色性现象,浅,紫,深,蓝,a,b,c,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,1,一轴晶矿片多色性、吸收性观察和表达方式,黑电气石,No,深蓝,Ne,浅紫,1,一轴晶电气石的多色性和吸收性,垂直,Z,轴：均为,No,呈,深蓝色,斜交切面,No,Ne,多色性,No,深蓝色,Ne,介于,深蓝,与,浅紫色,吸收性,No,Ne,电气石

10、的纪录方式,平行,Z,轴时,No,Ne,多色性公式,No,深蓝色,Ne,浅紫色,吸收性公式,No,Ne,2,二轴晶矿片多色性、吸收性观察和表达方式,a,选两个切面,AP,Ng,Np,多色性最明显,OA,Nm,不具多色性,b,记录多色性公式,例：角闪石,Ng,深绿色,Nm,绿色,Np,浅黄绿色,多色性公式,Ng,Nm,Np,吸收公式,正吸收,反之,Np,Nm,Ng,反吸收,多色性极明显：黑云母,多色性不太明显：紫苏辉石,Ng,Nm,为黑色,Np,浅绿褐色,具弱多色性,Np,淡红,Nm,淡黄,Ng,淡绿,多色性明显：角闪石,Ng,深绿、深蓝绿,Nm,绿,黄绿,Np,浅绿、浅黄绿,多色性划分为三个等

11、级,图,1,3,10,矿物的边缘和贝克线,第四节,薄片中矿物的边缘、贝克线、糙面及突起,a,b,边缘,贝克线,一、矿物的边缘和贝克线,a,下降载物台时，贝克线向矿物移动；,b,提升载物台时,贝克线向树胶移动,n,N,n,N,n,a,N,矿,n,胶,b,N,矿,n,胶,c,N,矿,n,胶,图,1,3,12,糙面的形成原因,二,矿物的糙面,石榴子石,浅红色,N,1.776,1.830,糙面明显,绿泥石,浅绿色,N,1.562,1.586,糙面不明显,N,a,N,矿,n,胶,正突起,N,矿,n,胶,N,矿,n,胶,b,负突起,N,矿,n,胶,a,鋯石,正极高突起,提升镜筒,下降镜筒,提升镜筒,下降镜

12、筒,三,矿物的突起,b,方解石,负低突起,P,P,P,P,图,1,3,14,突起等级示意图,萤,石,a,负高突起,石英,c,正低突起,透闪石,d,正中突起,辉石,e,正高突起,榍石,上,锆石,下,f,正极高突起,正,长,石,b,负低突起,突起等级,图,1,3,15,闪突起的成因,方解石闪突起,No,1.658,正,突起,Ne,1.486,负,突起,a,b,P,P,P,P,Np,Ng,Np,Ng,Np,Ng,入,射,光,Z,轴,1.658,1,4,8,6,四,闪突起,P,P,在单偏光镜下，当方解石解理的长对角线,PP,时,正突起,很明显,旋转载物台，使长对角线,PP,时为,负突起,方解石闪突起实

13、例,负突起,正突起,图,1,3,16,方解石的闪凸起实例,正交偏光系统下晶体的光学性质,消光现象及消光位,干涉色及干涉色谱表,补色法则及补色器,一、补色法则,二、常用的补色器,正交偏光系统下主要光学性质的观察与测定方法,一、非均质体矿片上光率体椭圆半径方向及名称的确定,二、干涉色级序的观察与测定,三、消光类型及消光角的测定,四、晶体延性符号的测定,五、双晶的观察,下偏光镜,上偏光镜,矿片,A,P,A,A,A,P,P,P,a,b,图,1,4,2,矿片在正交偏光系统间的消光现象,第二节,正交偏光系统间矿片的消光现象及消光位,消光,四次消光,全消光,消光位,第一级序,第二级序,第三级序,第四级序,暗

14、,灰,色,灰,白,色,浅,黄,色,橙,色,紫,红,色,蓝,色,蓝,绿,色,绿,色,黄,色,紫,红,色,蓝,绿,色,绿,色,黄,色,橙,色,红,色,浅,蓝,色,浅,绿,色,浅,绿,色,浅,橙,色,浅,橙,色,R,100 200 300 400 500,1000,2000(nm,图,1,4,8,正交偏光镜，不同波长单色光透出石英楔，干涉所构成的明暗条带,620nm,橙色,560nm,黄色,515nm,绿色,470nm,蓝色,440nm,青色,410nm,紫色,700nm,红色,图,1,4,9,干涉色色谱表,光程差,nm,双折射率,双,折,射,率,第一级序,暗,灰,色,灰,白,色,浅,黄,色,橙,色

15、,紫,红,色,第二级序,蓝,色,绿,色,黄,色,紫,红,色,第三级序,蓝,绿,色,绿,色,黄,色,橙,色,第四级序,浅,蓝,色,浅,绿,色,浅,绿,色,浅,橙,色,薄,片,厚,度,m,m,紫红色,浅黄色,橙色,紫红色,磨片顺序,第一级序,第二级序,蓝,绿,色,第三级序,红,色,第四级序,浅,橙,色,石英,为例,暗灰色,灰白色,浅黄色,橙色,二、干涉色色谱表,三、干涉色级序及各级序的特征,四、异常干涉色,叶绿泥石的柏林蓝和锈褐色的,异常干涉色,柏林蓝,锈褐色,a,同名半径平,行，干涉色升高,b,异名半径平,行，干涉色降低,a,b,Ng,1,Ng,2,Np,1,Np,2,Ng,1,Ng,2,Np,

16、1,Np,2,一级紫红,一级灰白,二级蓝,R= R,1,R,2,一级紫红,一级灰白,一级橙黄,R= R,1,R,2,补色法则及补色器,图,1,4,13,补色法则示意图,一、补色法则,图,1,4,14,石膏试板,a,云母试板,b,石英楔,c,及其干涉色,a,b,c,二、几种常见的补色器,c,加入云母试板，异名半径平行，干涉色降低,d,加入云母试板，同名半径平行，干涉色升高,一级,橙黄,二级,蓝,图,1,4,15,非均质体矿片上光率体椭圆半径方向和名称的测定,一级,紫红,a,光率体的长短半径与上下偏光镜震动方向平行，消光,b,转动载物台,45,长短半径和偏光镜震动方向成,45,夹角,第六节,正交偏

17、光系统间的主要光学性质的观察与测定方法,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,45,一、非均质体矿片上光率体椭圆半径方向和名称的测定,二、干涉色级序的观察与测定,一）楔形边法,图,1,4,16,矿片楔形边缘的干涉色圈,红,红,灰,红,橙,黄,白,灰,三级蓝,二）利用石英楔测定干涉色级序,1,转动载物台使矿片消光,2,转至,45,位,3,插试板至,消色,若不消色则再转物台,90,4,抽出试板，在抽出过程中计算矿片出现,红色,的次数,方解石高级白的测试,三）高级白干涉色的鉴别方法,平行消光,a,斜消光,c,对称消光,b,三,消光类型及消光角的测定,一）消光类型,图,1,4

18、,17,消光类型,中级晶族矿物的光性方位是光率体,的,Ne,轴,光轴,与晶体的,Z,晶轴,一致,这类矿物的消光类型以,平行消光,和,对称,消光为主,斜消光的切面非常稀少,1,中级晶族,矿物的消光类型,二）各晶系矿物的消光类型,斜方晶系矿物的光性方位是光率体的三个主轴与,晶体的三个结晶轴一致。在,100,010,和,001,三,个晶带,中的所有切面都是,平行消光或对称消光,这些,切面平行三个结晶轴,但与三个结晶轴斜交，而且斜,交角度较大的切面，可能出现斜消光，其消光角一般,较小，极少数可达,40,左右,2,斜方晶系,矿物的消光类型,单晶系矿物,的光性方位是晶体的,Y,轴与光率,体三个主轴之一重合

19、，其余两个主轴与,X,Z,晶轴,斜交。这类矿物不同方向切面的,消光类型,可能有,以下,四种情况,以普通角闪石为例说明这类矿物不同方向切,面的消光类型。其光性方位是,Nm,Y,晶轴,Ng,Z,晶轴,30,具,110,解理,3,单斜晶系,矿物的消光类型,Z,e,(110,Y,Z,Y,d,(100,Y,X,c,(001,斜消光,对称消光,平行消光,斜消光，消光角比,b,小,图,1,4,18,普通角闪石不同,方向切面的消光类型,Nm,Np,Ng,Nm,Np,1,Ng,1,Z,a,Y,Nm,X,Ng,Np,Z,X,b,(010,Z,X,b,(010,Ng,Np,Z,e,(110,Y,干涉色,升高,光,至

20、,消,45,a,b,c,d,图,1,4,19,消光角的测定步骤,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,一级橙黄,干涉色,降低,二级蓝,三）消光角的测定方法,长条状矿物切面，其延长方向与光率体椭圆长半,径,N,g,或,Ng,平行或其夹角小于,45,时，称,正延性,其延长方向与光率体椭圆长半径,Np,或,Np,平行或其,夹角小于,45,时，称为,负延性,矿片的延性符号与,柱状或板状矿物的光性方位有密切联系,四、晶体延性符号的测定,a,消光位,b,正延性,c,负延性,干涉色,降低,图,1,4,21,延长符号的测定方法,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,A,P,干涉色,

21、升高,a,b,a,双晶在正交偏,光系统间的消光情况,b,双晶上两个单体,的光率体椭圆切面与,目镜十字丝间的关系,A,P,A,P,A,P,A,A,A,P,五、双晶的观察,图,1,4,22,双晶的观察,图,1,4,23,双晶的几种类型,a,简单双晶,辉石,b,卡式双晶,正长石,c,聚片双晶,斜长石,d,六连双晶,堇青石,双晶两种类型,1,简单双晶,2,复式双晶,聚片双晶、联合双晶,聚敛偏光系统下的晶体光学性质,聚敛偏光系统的装置及光学特点,一轴晶干涉图,二轴晶干涉图,A,P,A,P,灰,灰,灰,灰,A,P,A,P,b,a,第二节,一轴晶干涉图,图,1,5,4,一轴晶垂直光轴切面的干涉图,一、垂直光

22、轴切面的干涉图,一）图像特点,Ne,Ne,Ne,Ne,No,No,No,No,Ne,No,b,a,图,1,5,10,一轴晶矿物光,性符号的测定,图,1,5,9,一轴晶垂直光轴切,面干涉图中,N,e,与,N,o,的方位,升,升,降,降,Ne,No,石膏试板,石膏试板,降,升,降,升,三）垂直光轴切面干涉图的应用,a,b,图,1,5,11,干涉图中黑十字四个象限内仅见一级,灰干涉色时，加入石膏试板后的变化光情况,橙黄,橙黄,蓝,蓝,紫红,蓝,蓝,橙黄,橙黄,紫红,石膏试板,石膏试板,a,b,图,1,5,12,干涉图中黑十字四个象限内干涉色圈较多,加入云母试板后的变化情况,云母试板,云母试板,灰白,

23、灰白,a,b,c,d,a,b,c,d,0,22.5,135,90,45,90,图,1,5,13,斜交光轴切面的干涉图,光轴倾角不大,45,0,图,1,5,14,斜交光轴切面的干涉图,光轴倾角较大,二,斜交光轴切面的干涉图,一,图像特点,一轴晶方解石斜交光轴切面干涉图,1,图像特点,2,光性符号测定,No,Ne,负光性,图,1,5,15,斜交光轴切面的干涉图,光轴倾角很大,a,b,c,d,e,f,a,b,c,d,图,1,5,16,旋转载物台时，斜交光轴切面干涉图中黑带的移动规律,二,斜交光轴切面干涉图的应用,a,b,干涉色,升高,图,1,5,17,一轴晶斜交光轴切面干涉图上光性符号的测定,干涉色

24、,降低,红,a,b,图,1,5,18,一轴晶斜交光轴切面干涉图加入石膏和云母试板后的变化情况,灰,二级蓝,石膏试板,云母试板,紫,红,A,0,a,p,黄,光轴方向,A,p,b,45,绿,光轴,绿,黄,蓝,蓝,橙,橙,图,1,5,19,一轴晶平行光轴切面的干涉图,三、平行光轴切面的干涉图,一,图像特点,Ne,No,a,Ne,No,b,光轴,图,1,5,22,一轴晶平行光轴切面干涉图中光性符号的测定,干涉色,降低,光轴,干涉色,升高,三,一轴晶平行光轴切面干涉图的应用,a,A,A,A,A,P,b,c,d,e,f,0,45,90,0,45,90,Nm,Nm,Nm,P,AP,OA,OA,OA,OA,N

25、m,AP,灰,灰,灰,灰,灰,灰,灰,P,P,Bxa,OA,OA,Bxa,OA,OA,Bxa,OA,OA,OA,OA,灰,灰,灰,灰,Bxa,Bxa,Bxa,图,1,5,23,二轴晶垂直,Bxa,切面的干涉图,第三节,二轴晶干涉图,一、垂直锐角等分线,Bxa,切面的干涉图,一）图像特点,图,1,5,31,二轴晶负光性晶体，垂直,Bxa,切面干涉图中，光轴面迹线上,光率体椭圆长短半径的分布方位,图,1,5,30,二轴晶正光性晶体，垂直,Bxa,切面干涉图中，光轴面迹线上,光率体椭圆长短半径的分布方位,三）二轴晶垂直,Bxa,切面干涉图的应用,Bxo,的投影方向,图,1,5,32,垂直,Bxa,切

26、面干涉图中,Nm,及,Bxa,与,Bxo,的投影方向,Bxa,的投影方向,Bxa,的投影方向,Nm,Nm,Nm,蓝,橙,黄,橙,黄,紫,红,红,Bxa,Ng Bxo,Np,a,石膏试板,Nm,Bxa,Np Bxo,Ng,b,橙,黄,蓝,紫,红,Nm,蓝,图,1,5,33,垂直,Bxa,切面干涉图中，弯曲黑带范围以,外仅见一级灰干涉色，加入石膏试板后的变化情况,石膏试板,紫,红,紫,红,Bxa,Ng,Bxo,Np,a,云母试板,云母试板,图,1,5,34,垂直,Bxa,切面干涉图中，干涉色圈多,加入云母试板后的变化情况,Bxa,Np,Bxo,Ng,b,二轴晶白云母,Bxa,切面的干涉图,一、图像

27、特点,二、光性符号测定,Ap,0,45,Ap,光轴,光轴,光轴,光轴,Ap,135,90,Ap,a,b,c,d,图,1,5,35,二轴晶垂直一个光轴切面的干涉图,二,垂直一个光轴切面的干涉图,一,图像特点,Bxa,Ng Bxo,Np,a,Bxa,Np Bxo,Ng,b,石膏试板,石膏试板,图,1,5,36,垂直一个光轴切面干涉图，黑带以外,仅见一级灰干涉色，加入石膏试板后的变化,蓝,橙,黄,紫,红,橙,黄,蓝,紫,红,二）垂直一个光轴切面干涉图的应用,Bxa,Ng Bxo,Np,a,Bxa,Np Bxo,Ng,b,云母试板,图,1,5,37,垂直一个光轴切面干涉图，干涉色圈较多,加入云母试板后

28、的变化,云母试板,0,15,30,45,60,90,2,V,15,2,V,视域界限,NA,0.65,Nm,视域半径,方位角,0.85,1.50,1.75,2.00,1.53,1.80,2.00,0,0,0,30,60,90,15,30,45,10,20,30,40,50,2,V,图,1,5,39,垂直一个光轴切面干涉,图中，估计,2,V,图解,据,H.Winchell,1965,图,1,5,38,垂直一个光轴切面干涉,图中，估计,2,V,图解,据,F.E.Wright,1923,图,1,5,40,二轴晶斜交,Bxa,切面,上,和斜交光轴切面,下,的干涉图,三、斜交光轴切面的干涉图,一）图像特点,a,b,c,d,e,f,g,h,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,0,45,90,135,0,45,90,135,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,图,1,5,41,二轴晶垂直光轴面的斜交光轴切面干涉图,箭头指向,Bxa,出露点,P,P,P,P,P,P,三、斜交光轴切面的干涉图,AP,AP,a,b,c,d,e,f,g,h,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,0,45,90,135,0,45,90,135,A