晶体光学和光性矿物学实习指导材料.docx

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晶体光学和光性矿物学实习指导材料

晶体光学与光性矿物学实习指导

一偏光显微镜的利用及矿物颗粒大小、含量的测定

（一）偏光显微镜的利用与调节

1熟悉偏光显微镜的构造、装置、利用和保护保养方式

2调节照明（对光）

（1）装上低倍或中倍物镜，打开锁光圈，轻轻推出上偏光镜、勃氏镜及聚光镜

（2）转动反光镜至视域最亮为止。

若是老是对不亮，能够轻轻抽出目镜或推入勃氏镜，然后转动反光镜至视域内看到光源为止。

现在加上目镜或推出勃氏镜，视域必然最亮。

3调节焦距（准焦）

（1）将一薄片置于载物台上（注意必需使盖玻璃朝上），用弹簧夹夹住。

（2）从侧旁看物镜镜头，转动粗动螺丝，使镜筒下降，至物镜到最低位置（注意切勿压碎薄片）。

（3）从目镜中观察，同时转动粗动螺丝，使镜筒上升，当视域中方才出现物象时，改用微动螺丝，使物象清楚为止。

（4）换用高倍物镜，用同法调节焦距。

在调节焦距时，绝不能眼睛看着目镜下降镜筒，因为如此很容易压碎薄片并损坏物镜。

在调节高倍物镜烦躁时，尤应注意。

因为高倍物镜的烦躁很短，镜头几乎与薄片接触，若薄片盖玻璃朝下时，不但无法准焦，而且常有压碎薄片，割伤镜头的事故发生。

4校正中心

在校正中心前，必需检查接物镜位置是不是正确，如物镜没有安装在正确位置上，中心不但不能校正，而且往往容易损坏物镜和校正螺丝。

校正中心时，如发觉螺丝旋转费力，或失效时，应当即报告，请求指导，切勿强力扭动。

校正中心的方式，参阅教材的有关部份。

5视域直径测量

（1）测量中、低倍物镜的视域直径

将带刻度的透明三角板置载物台上，准焦后，观察视域直径为几毫米，别离记录数值，待往后查用。

（2）高倍物镜视域直径的测量：

现在应借助物台测微尺。

物台测微尺长1毫米，刻有100小格的显微尺（嵌在玻璃片上），每小格相当于毫米。

测量时将物台测微尺置载物台上，准焦后，观察视域直径等于微尺的几小格。

若为20格，则直径等于20×＝毫米。

记录所测结果，备往后查用。

（二）矿物颗粒大小及含量的测量

1肯定目镜微尺格值（每格代表的长度）

a将物台微尺置物台上，准焦；

b转动物台微尺与目镜微尺平行，并移动物台微尺与目镜微尺零点对齐。

C找出二尺刻线重合处，数此段各自的刻度数。

d应用物台微尺格数/目镜微尺格数×毫米（物台微尺每一小格长度）即可求出目镜每一小格所代表的长度。

2测量矿物颗粒大小

a将欲测矿物置视域中心，转动物台使长轴方向与目镜微尺平行；

b数量镜微尺格数；

c以格数乘目镜微尺格值即为长度；

d欲测宽，转物台90度，仍以前法进行。

3用目测法测量矿物的含量

参考教材中所列的一套“岩石薄片中矿物百分含量图案”作比较。

在比较时必需注意矿物颗粒大小不同，颗粒数量不同专门大。

矿物形状不同，暗色矿物和浅色矿物的估量都有必然不同。

二颜色和多色性的观察，解理及解理夹角的测量

1肯定下偏光镜的振动方向

观察许多光学现象，必需明白下偏光镜的振动方向。

为此，在进行单偏光镜下的晶体光性研究之前，必需肯定下偏光镜振动方向，并使之固定，不要轻易改变。

（1）在一薄片当选择一个具清楚解理的黑云母，置视域中心。

（2）旋转物台使黑云母解理缝与东西十字丝平行。

现在若是云母颜色最深，则东西十字丝方向即为下偏光镜振动方向。

不然，则需转动下偏光镜，至黑云母颜色最深为止。

2颜色、多色性及吸收性的观察

（1）使薄片中黑云母别离置视域中心，旋转物台使黑云母解理缝、电气石延长方向平行下偏光镜振动方向，观察颜色并注意颜色浓度。

（2）再旋转物台90度使解理缝或延长方向与下偏光镜振动方向垂直，观察颜色，并注意深浅转变。

（3）使黑云母解理或电气石延长方向与下偏光镜振动方向斜交，观察矿物颜色及其浓度，现在颜色及颜色浓度介于上述两种情形之间。

（4）将不具解理的黑云母，近于三角形的电气石切面置视域中心，旋转物台，观察颜色、浓度的转变。

（5）使角闪石具一组解理，两组解理的切片，别离置视域中心，旋转物台，观察颜色浓度的转变。

3解理的观察及解理夹角的测量

（1）观察薄片中云母、普通角闪石、斜长石、磷灰石的解理完善程度，并观察角闪石、黑云母在不同方向切面中解理的可见性、组数。

（2）测角闪石、透辉石的解理夹角。

A选择适合的切片，即两组解理缝细密而清楚，起落镜筒时解理缝不左右移动。

B使一组解理与十字丝之一平行，记下载物台刻度，记作A。

。

C旋转物台，使另一组解理与同一十字丝平行。

再记下载物台的刻度，如b。

两次读数之差（a。

－b。

）即为所测夹角。

三突起品级及折光率高低的比较

1矿物边缘、糙面及突起品级的观察

A观察石英、云母、石榴石、透辉石、及萤石中矿物的边缘轮廓特征、糙面，肯定突起品级和突起正负。

B观察白云石的闪突起。

2用贝克线、色散效应法比较矿物折光率的高低

A用贝克线法肯定透辉石、石英的突起正负、相对高低，并肯定突起品级。

B肯定萤石的突起正负。

C观察石英、钾长石的色散效应，折光率相对高低和突起正负，并用贝克线法加以验证。

注意：

（1）色散效应只适用于无色透明矿物或介质，且当二者折光率相差很小的情形。

（2）观察色散效应时，必需选择二介质接触无杂质处。

（3）将所观察两矿物接触部位置视域中心，并适当缩小光圈即可

四单偏光镜下晶体光学性质的系统观察

进一步熟悉掌握单偏光镜下观察的主要内容：

晶形、解理及解理夹角的测量、颜色及多色性、吸收性、突起、糙面边缘、贝克线及色散效应。

逐个观察橄榄石、辉石、黑云母、斜长石，系统记录它们在单偏光镜下的光性特征，并画图表示之。

五消光、干与、干与色的观察及干与色级序和干与色起落判断

1正交偏光镜下观察的预备

（1）检查上、下偏光镜振动方向是不是垂直。

A装上中倍或低倍物镜，调节照明使视域最亮。

B推入上偏光镜，观察视域中黑暗程度如何。

若是不够黑暗，说明上、下偏光镜振动方向不正交，需转动上、下偏光镜至视域最暗为止（注意下偏光镜已调整至与东西十字丝平行，不宜再动。

上偏光镜偏光片可转动调节，并使二者正交）。

（2）检查目镜十字丝是不是与上、下偏光镜振动方向一致

由于已使下偏光镜振动方向与东西十字丝平行，并使上、下偏光镜振动方向正交，南北十字丝应与上偏光镜振动方向平行，不然十字丝不正交，应予维修。

A在薄片中找一个具有清楚解理的黑云母，置视域中心。

旋转物台使解理缝与南北十字丝平行（黑云母解理缝平行东西十字丝时吸收性最强，不易观察）现在最亮。

B推入上偏光镜，若是黑云母变至最暗，说明上、下偏光镜振动方向已正交。

C推入上偏光镜后，若是黑云母未达到最暗，说明十字丝与上下偏光镜振动方向不平行，现在应旋转物台使黑云母最暗，然后再转动目镜使十字丝与黑云母解理平行。

2消光与干与现象的观察

A观察萤石或石榴石的全消光现象。

B观察非均质矿物任意方向切片（除垂直光轴外）的四次消光、四次敞亮现象。

将非均质矿物任意方向切片置视域中心，推入上偏光镜，旋转物台360度，有四次黑暗，四次敞亮现象。

但每次黑暗并非骤然变暗，而是由亮逐渐变暗直到消光，现在即为消光位。

由消光位转45度时最亮，所见干与色最鲜艳和最亮。

3准确消光位的肯定

非均质矿物的任意方向的切片，消光时的位置是消光位。

现在无光通过上偏光镜而视线呈现黑暗。

如何准确肯定是不是达到消光位相当重要，其方式如下：

A置矿物切片于视域中心。

B旋转物台使之消光，即达最暗位置。

C插入石膏板，若是矿片呈现石膏一级红干与色，即达消光位，不然要稍转物台，至矿片是一级红方可。

4干与色的观察

（1）别离观察云母试板（R＝1/4λ）、石膏试板（R＝1λ）的干与色。

（2）观察石英楔的干与色级序。

A装好正交偏光镜。

B从试板孔缓缓插入石英楔（从薄到厚），从镜中能够看到视域中一至三级干与色持续出现。

第二序与干与色色谱表的相同，有的乃至可看到四级干与色。

观察时注意多级干与色的特征。

（3）观察白云石的高级白干与色。

高级白干与色往往是混合的灰白色，并带珍珠色彩，但要肯定为高级白干与色应作如下操作。

A置白云石于视域中心，推入上偏光镜。

B旋转物台使其消光，再转物台45度观察干与色特征。

C插入云母板或石膏板，干与色无明显转变，此即为高级白，不然为一级白。

（4）观察绿泥石，绿帘石的异样干与色。

5判断干与色级序

（1）直观法和色圈法

按照各级的特征，多次观察对比，积累经验，能够直接观察、判断干与色的级序。

一级以上干与色的矿片，其边缘往往可见到细圈干与色色圈，红圈圈数加1，即为矿片本身的干与色级序。

用直观法判断石英和白云石的最高干与色；用色圈法判断橄榄石的最高干与色。

（2）借助试板判断干与色级序

1）用石膏板和云母板判断，其步骤如下：

A将该切片转至消光位。

B由消光位转物台45度，至干与色最亮。

C插入试板观察干与色转变。

D向相反方向转物台90度（即由消光位转45度），观察干与色特征。

如用石膏板时出现黄或灰，用云母板时出现橙红或灰白，则该黄为一级黄。

2）用石英楔判断干与色级序

A在薄片当选干与色最高的切片置视域中心，旋转物台使之消光，再转物台45度，观察切片的干与色。

B从试板孔缓缓插入石英楔，若是干与色逐渐降低，直到矿物切片呈现黑暗或出现黑带为止（若是干与色逐渐升高，旋转物台90度，再插入石英楔）。

C缓缓抽出石英楔，干与色由低逐渐升高，注意有几回红色出现，红色数加1即为该片干与色级序。

6判断干与色级序起落

干与色的升高与降低，是以色谱表的顺序为标准肯定的，干与色向色谱表右方移动是升高，向左方移动是降低。

（1）借助石膏板判断干与色起落

石膏板R＝575毫米，呈一级红干与色，通常常利用于判断一级干与色的起落，它起落一个级序。

A将石英切片置视域中心，旋转物台使之消光，再转45度，呈一级灰白干与色。

B插入石膏板，观察干与色的转变（注意现在判断干与色起落应以石膏板的干与色为准）。

若由一级红变成二级兰，则干与色升高；若由一级红变成一级灰白或一级黄（对矿物来讲升高了），则干与色降低。

（2）借助云母板判断透辉石干与色的起落。

云母板R＝147毫微米，呈一级灰白干与色，利用它可使干与色起落一个色序，其利用方式与石膏板相同，通常常利用于一级以上干与色起落的判断。

（3）借助石英楔判断透辉石干与色的起落。

A将具较高干与色的透辉石切片（有干与色圈者）置视域中心。

旋转物台使之消光，再转45度观察干与色。

B向试板孔缓缓插入石英楔，观察干与色的持续转变。

C按色谱表顺序肯定干与色起落。

D一般应按照干与色圈的移动情形来判断，当插入石英楔时，色圈向外移动是升高，向内移动是降低。

六双折率的测量和光率体轴名的测定

1双折射率的测量

1）测薄片厚度

由公式R＝d（N1－N2）知双折射率（N1－N2）＝R∕d，可见由薄片厚度（d）和光程差（R）即可求出双折射率。

岩石薄片应磨制厚，但一般达不到要求。

为精准测量双折射率应第一测量薄片厚度，方式是：

A在薄片中找已知矿物具最高干与色的切片，得N1－N2；

B肯定干与色级序，得光程差；

C由公式N1－N2＝R∕d，得d。

已知石英的最大双折射差Ne－No＝，按照薄片中石英的最高干与色求出薄片的厚度。

2）测双折射率

双折射率是非均质矿物的重要光学常数。

但只有最大双折射率才具鉴定意义。

所以测矿物双折率必需在平行光轴（一轴晶）和平行光轴面（二轴晶）切面上进行。

定向切面应通过锥光观察寻觅，一般只需找具最高干与色切面即可。

A用石英楔测橄榄石的双折射率。

B找最高干与色切面，肯定其干与色级序；

C假定薄片厚度为；

D查干与色色谱表，得双折射率。

2光率体轴位置和名称的肯定

用试板肯定透辉石不同方向切面（具一组解理的切片和具两组解理的切片）光率体轴位置和名称。

（1）将选定切片置视域中心，转物台使之消光，现在十字丝方向即为光率体轴的位置。

（2）由消光位转45度（顺时针、逆时针方向都可）。

（3）插入试板，观察干与色起落。

由光程差迭加原理，判断光率体轴名称。

七消光类型、消光角及延长符号的测定

1观察磷灰石、角闪石、电气石、白云母不同方向切面的消光类型。

2测量磷灰石、电气石、白云母的延长符号。

A将欲测矿物切片置视域中央，转动物台使之消光。

B由消光位转物台45度，呈最亮干与色。

C插入试板，按照干与色起落肯定光率体轴名称。

即得延长符号。

3测普通角闪石、透辉石的消光角，肯定其延长符号。

A选最高干与色切面，置视域中心。

B转物台使解理平行南北十字丝，记下物台读数。

C转物台使之消光，并达准确消光位，记下物台读数。

D两次读数之差即为夹角。

E由消光位转物台45度，至最亮干与色；然后插入试板，按照干与色起落肯定光率体轴名称。

F写出消光角（注意表示消光角必需有三要素，一是矿物结晶学方向，如结晶轴，双晶面，解理缝等；二是光率体轴名称；三是二者之间夹角）。

八一轴晶干与图及光性测定

1锥光镜下观察的操作程序：

A用中倍或低倍物镜在薄片中找好欲研究的矿物切片，移到视域中心（如为单矿物定向切片可省略此步）

B把聚光镜升到最高位置。

C换用高倍物镜，并小心准焦（注意：

要特别小心，切勿压碎薄片，割伤镜头！

）。

D认真地校正中心。

E推入上偏光镜及勃氏镜，即可看到干与图。

注意：

A射入反光镜的光线，如半途有障碍物，则在视域中有黑影出现，影响干与图的观察，必需转动反光镜，把障碍物排除。

B锥光镜下观察时，视域中只能有一个颗粒。

颗粒因彼此影响而混淆了欲研究的干与图，现在可缩小镜筒内锁光圏（有的偏光镜无此装置）。

若中心未校好也可将欲研究矿物颗粒转出视域，达不到研究的目的，故应认真校正中心。

2观察金云母的干与图特征，并测定光性正负。

3在薄片中找白云石垂直光轴干与图，观察干与图特征，测定光性正负。

4观察绿柱石平行光轴干与图。

九二轴晶干与图及光性测定

1观察白云母垂直锐角等分线干与图特征并测定光性正负

2找透辉石或硬石膏垂直光轴，垂直锐角等分线切片，鉴定光性正负，并测2V角大小

3观察石膏平行光轴面的干与图

4观察光轴角色散