硅酸盐岩相学期末整理Word文件下载.docx

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非均质体除了垂直光轴以外的任何切面，在正交偏光镜下处于消光时的位置称为消光位。

21.干涉色级序

随着光程差的增加所产生的一系列有规律变化的干涉色序，称为干涉色级序。

22.反射力

对投射到晶体上的光线反射的能力称为反射力。

23.反射率

晶体的反射力大小用反射率R表示，反射率R等于反射光的强度与入射光强度之比

。

24.反射色

反射色是指晶体在垂直光波照射下看到的颜色，是晶体表面选择反射光而产生的（表色）。

25.反射多色性

反射多色性是指非均质矿物在反射单偏光镜下，转动物台时，颜色发生变化的现象。

26.偏光性、偏光色

将反光显微镜的前偏光和上偏光同时使用，处于正交时，视域是黑暗的（消光），转动物台360°

，黑暗程度不变的性质为均质性。

转动物台360°

，出现忽明忽暗，有规律的变化，叫非均质性。

均质性和非均质性统称偏光性。

明亮时可能呈现颜色叫偏光色。

27.内反射、内反射色

当光束照射到矿物表面时，有部分光线进入晶体的内部，遇到解理、裂隙、空洞、包裹体等不同的分界面时，光线反射透出矿物表面的现象称为内反射。

内反射所呈现的颜色叫内反射色。

二、问答题

1.由折射定律可以得出哪些使用起来更方便实用的结论？

答：

（1）晶体的折射率与光波在这种晶体中的传播速度成反比。

（2）晶体的折射率总是大于1。

2.何谓光率体？

它是怎样作出的？

答：

光率体的作图方法是设想各个方向入射光波均通过晶体中心点振动，在光波的振动方向上按比例截取一线段代表相应的折射率值，再把各线段的端点联系起来，即成光率体。

3.均质体、一轴晶和二轴晶的光率体分别是什么形状？

均质体光率体是空间的圆球体。

一轴晶光率体是一个以Ne为旋转轴的旋转椭球体。

二轴晶光率体是三轴椭球体。

4.一轴晶光率体的光性正负是如何规定的？

设Ng、Np分别为一轴晶的最大、最小折射率。

当Ne=Ng，No=Np时，晶体为正光性；

当Ne=Np，No=Ng时，晶体为负光性。

5.一轴晶光率体有哪几个主要切面？

各切面分别是什么形状？

（1）垂直光轴的切面：

一个圆切面。

（2）平行光轴的切面：

无数个椭圆切面。

（3）斜交光轴的切面：

无数个不同形状的椭圆切面。

6.一轴晶和二轴晶的光率体分别是何种形态？

有何特点？

（1）一轴晶：

是空间的圆球体。

旋转轴为Ne，水平轴为No；

Ne、No是两个主折射率，即最大、最小折射率。

（2）二轴晶：

是三轴椭球体，有3个主折射率Ng、Np、Nm。

Ng>

Nm>

Np。

三个主轴面NgNp、NgNm、NmNp面相互垂直。

7.一轴晶和二轴晶的光率体的光性正负是如何规定的？

当Bxa=Ng或Bxo=Np时为正光性，当Bxa=Np或Bxo=Ng时为负光性。

即当Ng-Nm>

Nm-Np时，Bxa为Ng，正光性。

当Ng-Nm<

Nm-Np时，Bxa为Ng，正光性

8.一轴晶和二轴晶的光率体分别有哪几个主要切面？

①垂直光轴的切面：

一个圆切面；

②平行光轴的切面：

无数个椭圆切面；

③斜交光轴的切面：

①垂直于光轴的切面：

两个圆切面；

②平行光轴面的切面：

椭圆切面，相当于NgNp面；

③垂直Bxa的切面：

椭圆切面，正光性晶体相当于NmNp面，负光性晶体相当于NgNm面；

④垂直Bxo的切面：

椭圆切面，正光性晶体相当于NgNm面，负光性晶体相当于NmNp面；

⑤斜交光轴切面：

9.如何校正偏光显微镜的中心？

①放上矿片，准焦；

在视域中选一黑点，移动薄片，将黑点移至十字丝中心；

②转动物台360°

，检验是否偏心，若偏心则a点绕o点转动；

③再转动物台180°

，使a点由十字丝中心移到a´

处，此时a´

点距十字丝中心最远，而o点既是物镜中心的出露点；

④扭动物镜下的校正螺丝，使黑点由a´

点移到o点，相当于中心移到十字丝的中心；

⑤移动薄片，使黑点再回到十字丝中心，转动物台360°

，检验是否偏心，若黑点仍位于十字丝中心，则中心已经校正好，若黑点绕另一中心转动，则重复上述过程直到较好为止；

⑥若中心偏移较大，在视域之外，则转动物台，估计偏心圆的圆心位置和方向，按上述移动半径法，让小黑点回到十字丝中心，用校正螺丝，再将黑点向圆心相反方向的半径的距离移动薄片，使黑点回到十字丝中心，再转动物台，小黑点可能在视域内移动，再接上述①～⑤方法校正，一般2-3次即可调好。

10.二轴晶光率体有哪几个主要切面？

光线垂直这些切面入射时，哪些切面发生双折射？

哪些切面不发生双折射？

两个圆切面，不发生双折射；

椭圆切面，相当于NgNp面，发生双折射；

椭圆切面，正光性晶体相当于NmNp面，负光性晶体相当于NgNm面，发生双折射；

椭圆切面，正光性晶体相当于NgNm面，负光性晶体相当于NmNp面，发生双折射；

无数个椭圆切面，发生双折射。

11.矿物的形态分哪几种？

自形晶、半自形晶、他形晶。

12.什么是解理？

解理分哪几个等级？

如何测解理夹角？

矿物在外力作用下沿一定的结晶方向裂成光滑平面的性质。

解理分三个等级，分别为极完全解理、完全解理、不完全解理。

解理夹角的测定步骤：

①选择合适的切面，并将所测矿物移至视域中心；

②使一组解理缝平行目镜十字丝的纵丝（或横丝），记下载物台上读数为A；

③旋转载物台，使另一组解理缝平行纵丝（或横丝），记下载物台读数为B，所测解理夹角大小为|A-B|。

13.偏光显微镜下，矿物为什么显颜色和多色性？

均质体各方向光学性质是一致的，改变入射光的方向，即改变了入射光的振动方向，其颜色和浓度不随着发生变化，但非均质体不然，它是各向异性的，各方向的光学性质不同，当改变入射光的振动方向（转动物台），平行于下偏光的光率体轴名不同，颜色会发生变化。

14.什么是糙面、突起和贝克线？

它们是怎样形成的？

有什么意义？

单偏光下观察时，某些矿物表面显得粗糙不平，显麻点状，这种现象叫糙面。

糙面形成的原因：

矿物与树胶的折射率不同。

糙面的意义：

可以用来判断矿物与树胶折射率差异的大小。

在同一薄片中，不同的矿物，虽然其厚度相同，在显微镜下观察时，却好象高低不同，这种现象叫矿物的突起。

突起的产生原因：

矿物的折射率与树胶的折射率不同，只是人的眼睛一种感觉，实际上矿片是同一高度，同一厚度的。

突起的意义：

突起可以用来确定相邻两种矿物折射率的相对大小。

在边缘附近可以观看到一条比较明亮的细线，升降镜筒时，亮线发生移动，这条亮线称为贝克线。

贝克线的形成原因：

贝克线的意义：

贝克线可以用来确定相邻两种矿物折射率的相对大小。

15.突起的正负是如何规定的？

矿物的折射率＞树胶的折射率，为正突起。

矿物的折射率＜树胶的折射率，为负突起。

16.所有的晶体都显闪突起吗？

不是。

突起是在单偏光镜下观察的现象，那么对于均质体而言，只有一个折射率，通过以上观察，可以确定突起的等级和正负；

如果是非均质体，特别是垂直光轴以外的切面，均为椭圆切面，它的折射率是随着振动方向变化的，那么单偏光下观察突起时，随着载物台的转动平行于PP方向的折射率大小会发生变化，则突起的高低也会发生变化，晶体的双折射率越大，这种变化越明显，这种现象叫闪突起。

17.按照光程差的大小，干涉色级序分哪几级？

干涉色级序通常每隔560μm（nm）划分为一级：

第一级R=0～560μm，干涉色级序由低到高为：

黑，钢灰，蓝灰，白，黄白，亮黄，橙黄，红，紫红。

第二级R=560～1120μm，干涉色级序由低到高为：

紫蓝，绿，黄绿，橙红。

第三级R=1120～1680μm，干涉色级序由低到高为：

紫，蓝，蓝绿，黄绿，黄，橙，红。

第四级R＞1680μm，干涉色级序由低到高为：

紫灰，青灰，绿灰，淡蓝绿，浅橙红，高级白。

18.什么是补色法则？

设一种晶体的光率体椭圆半径为Ng1和Np1，所产生的光程差为R1；

另一种晶体的光率体椭圆半径为Ng2和Np2，所产生的光程差为R2；

将二切片重叠，产生的总光程差为R，如果Ng1∥Ng2，Np1∥Np2，即光率体椭圆半径的同名轴平行，则R=R1+R2,光程差增大，干涉色级序升高；

如果Ng1∥Np2，Np1∥Ng2，即光率体椭圆半径的异名轴平行，则R=│R1－R2│，光程差减小，干涉色级序降低。

简单说就是：

同名轴平行，光程差增大，干涉色升高；

异名轴平行，光程差减小，干涉色降低。

19.石膏试板、云母试板和石英楔子的光程差、干涉色和适用条件如何？

（1）石膏试板：

光程差R=560nm，干涉色一级紫红。

适用范围：

光程差较小，干涉色较低的矿物，一般为一级灰白干涉色。

（2）云母试板：

光程差R=147nm，干涉色一级灰白。

光程差较大，干涉色较高的矿物，一般为二级以上干涉色。

（3）石英楔形：

石英楔子用厚度来改变光程差，变化范围较大，适用于一切干涉色的晶体。

使用时慢慢推入或拉出石英楔子，观察干涉色级序的连续变化方向，来判断干涉色的升高或降低。

紫，蓝，绿，黄，橙，红为升高；

红，橙，黄，绿，蓝，紫为降低。

20.何谓消光位？

非均质体处于消光位时，其光率体切面的长短半径与上下偏光的振动方向是何种位置关系，为什么？

对

的讨论：

①当Ng’-Np’=0，即Ng’=Np’时，光率体切面为圆切面，不发生双折射。

R=d（Ng’-Np’）＝0，则

＝0，光波到达目镜后无振幅，无光强，视域黑暗，表现为消光，转动物台360°

，消光现象不变，即全消光。

②当α=0时，光率体的椭圆半径与上下偏光的振动方向平行，表现为消光，转动物台360°

，α有四次等于0，因此出现四次消光。

③光程差等于半波长的偶数倍。

此时视域里黑暗，但不是消光而是干涉的结果，干涉色最暗。

④光程差是半波长的奇数倍时取得最大值，光强最大，视域最明亮，表现为干涉色最亮。

⑤α＝45°

时，sin2α＝1，A+也取得最大值，转动物台360°

，有四次这样的机会，即有四次最亮，所以转动物台，有四次消光，四次明亮。

21.掌握光率体轴名、用石英楔子测定干涉色级序、消光角和延性符号的测定步骤。

（1）光率体轴名的测定步骤：

①将待测晶体置于视域的中心，使其消光（此时晶体的光率体轴名与上下偏光平行）。

②转动物台45°

（此时晶体干涉色最亮）。

③插入合适的石板，观察干涉色的变化，根据补色法则和试板的轴名方向确定晶体的轴名方向。

（2）用石英楔子测定干涉色级序的步骤：

①将待测晶体置于视域的中心，自消光位转45°

，观察干涉色并记下颜色。

此时为45°

位置，干涉色最明亮、清晰，晶体的轴名与试板的轴名同方向，方便使用。

注意:

对石英楔子来说,异名轴平行时，干涉色先降低，R=R1-R2，至R=R1-R2=0时，达到完全补偿位置，干涉色变为黑色或灰色；

继续插入石英楔子，干涉色将再次升高。

②插入石英楔子，观察干涉色的变化。

同名轴平行，干涉色升高；

对石英楔子来说，干涉色升高应为紫、篮、绿、黄、橙、红的变化顺序；

异名轴平行，干涉色降低。

对石英楔子来说，干涉色降低应为红、橙、黄、绿、蓝、紫的变化顺序。

③如果干涉色降低，则进行下一步；

如果干涉色升高，则转动物台90°

，使晶体与石英楔子的光率体的异名轴平行，干涉色降低。

④随着石英楔子的慢慢插入，使干涉色降低到出现黑色（灰色），停止。

此时R=R1-R2=0即R1=R2，达到完全补偿的位置。

⑤去掉矿片，石英楔子的干涉色必定与刚才晶体的干涉色相同（因为此时R1=R2）。

⑥缓慢抽出石英楔子，计算出现红带的次数（n），则该晶体的干涉色级序即为（n+1）级。

（3）消光角的测定步骤：

①选择定向切面（斜消光），并置于视域的中心。

②转动物台，使解理缝、双晶缝、晶棱等与十字丝的纵丝平行，记下载物台的读数a。

③转动物台，使晶体消光，记下载物台读数b，则消光角α＝|b-a|。

④自消光位转45°

，插入合适的试板，测出光率体轴名，并给出光率体轴名Ng或Np与某一“缝”的夹角。

（4）晶体延性符号的测定步骤：

①将待测晶体置于视域的中心，单偏光下，使晶体的延长方向平行于纵丝或横丝。

②推入上偏光镜，如果晶体消光，说明有一个轴名与延长方向平行或近似平行。

③转动物台45°

，使晶体的延长方向与补色器的方向一致，插入补色器，观察干涉色的变化。

干涉色降低，异名轴平行，正延性。

干涉色升高，同名轴平行，负延性。

（或③'

转动物台45°

，使晶体的延长方向与补色器的方向垂直，插入补色器，观察干涉色的变化。

干涉色升高，同名轴平行，正延性。

干涉色降低，异名轴平行，负延性。

）

22.消光分为哪几个类型？

何谓消光角？

①平行消光；

②对称消光；

③斜消光。

消光角：

晶体斜消光时，其光率体轴名与解理缝、双晶缝、晶棱等之间的夹角。

23.延性符号是如何规定的？

什么样的晶体才测定延性符号？

晶体的延长方向与Ng平行或近似平行为正延性。

晶体的延长方向与Np平行或近似平行为负延性。

晶体的延性符号：

有些两向延长的晶体，如针状、柱状、纤维状等，其延长方向常与晶体的光率体轴名平行或近似平行，那么与这个轴平行的平面上就有延性符号可言。

24.一轴晶垂直光轴和斜交光轴的切面干涉图有什么特征？

（1）一轴晶垂直光轴：

切面特点：

光率体的切面为圆切面，正交偏光下全消光（或干涉色最低）。

干涉图的特点：

由于R=d（Ng-Np），干涉图分为R较小的晶体和R较大的晶体两种。

R较小的晶体：

一个位于视域中心的黑十字，两臂与十字丝平行，转动物台，黑十字不动。

黑十字将视域分为四个象限。

干涉色为一级灰白。

R较大的晶体：

除黑十字外，还具有以黑十字交点为中心的同心干涉色环，由中心向外越来越密，干涉色级序越来越高，转动物台干涉图不变。

（2）一轴晶斜交光轴：

光率体的切面为椭圆切面，正交偏光下干涉色介于最高和最低之间。

干涉图特点：

不完整的黑十字和干涉色色环。

25.利用干涉图测定光性时，插入石膏试板后，为什么黑十字变成了紫红色的十字？

显现的干涉色是试板和矿片的共同作用，黑十字是全消光的结果，故插入石膏试板，显现的是石膏试板的干涉色（紫红色）。

26.如图的干涉图，测定光性的正负。

（1）因为干涉图中有色环，不用找顺端。

由色环方向可知，视域中出现的是Ⅲ、Ⅳ插入云母试板后，Ⅲ象限色环外扩，干涉色降低，异名轴平行，又因为发散的方向为Ne，切线的方向为No，故Ne=Np,No=Ng,所以为一轴晶的负光性。

（2）首先找出顺端：

因为黑臂左移，顺端在下，所以视域中出现的是I、Ⅱ象限，插入石膏试板后，Ⅱ象限变黄，对石膏而言，干涉色降低，异名轴平行，又因为以黑十字交点为中心，发散的方向为Ne，切线的方向为No，故Ne=Ng,No=Np,所以为一轴晶的正光性。

27.根据锥光镜下干涉图随物台转动的变化规律，判断是何种晶体哪个切面的干涉图？

二轴晶斜交光轴切面干涉图。

28.下图为何种晶体哪个切面的干涉图？

并分析光性的正负。

（1）二轴晶垂直Bxa的切面。

插入云母试板，锐角区色环外内收，干涉色升高，同名轴平行，Nm方向已知，光轴面迹线方向Ap=Np,则Bxa=Ng,所以为二轴晶正光性。

（2）二轴晶斜交光轴的切面干涉图。

插入石膏试板后，钝角区由灰白变蓝，对石膏试板而言，干涉色升高，同名轴平行；

连接光轴面迹线方向Ap，与Ap垂直的方向为Nm，则Ap=Ng,又Nm方向已知Bxo=Np,那么Bxa=Ng,所以为二轴晶正光性

29.偏光显微镜有哪些镜头（镜片）？

下偏光镜、滤光片、聚光镜、上偏光镜、勃氏镜、物镜、目镜、反光镜。

30.硅砖的矿物组成如何？

烧成良好、烧成较差以及使用后的硅砖的显微结构有何特点？

矿物组成（重量%）

鳞石英20～80%方石英20～80%残余石英3～15%

30～70%10～65%

玻璃相4～15%

烧成良好的硅砖的特点：

①鳞石英呈矛头状双晶，互相穿插，形成网络状，均匀分布；

②方石英少，鳞石英量多，且无残余石英（尽量少）；

③鳞石英周围由矿化剂和杂质等作用形成玻璃相及次要矿物；

④无裂隙，气孔率低。

烧成差的硅砖的特点：

①石英转化不完全，具有较大的残余石英颗粒，呈孤岛状分布，有宽大的裂纹；

②只在裂纹边缘方石英化；

③鳞石英很少，外形模糊，彼此独立存在。

使用后的硅砖的特点：

硅砖使用后，相当于二次烧成，同时由于炉渣和炉气的高温作用，工作层与原砖相比有许多变化。

从工作层向内分为四个带：

第一层为方石英带：

由于这一带颜色发灰又叫灰色带，以方石英为主，并呈蜂窝

状，无残余石英，因为这一层温度最高，易生成方石英。

第二层为反应带：

由于这一层颜色发黑，又叫黑色带，以粗大的矛头状鳞石英为主，部分为方石英及其它矿物，因为这一层与工作面接触较近，侵入杂质多（矿化作用），形成鳞石英。

第三层为过渡带：

由于这一带颜色为棕色，又叫棕色带，鳞石英的再结晶作用不如第二层明显，鳞石英与方石英共存，其它矿物与原砖相比鳞石英多些，方石英也多些，一般无残余石英。

第四层为未变带：

这一带既是原砖层，其显微结构无明显变化，原砖中的鳞石英和方石英为主，少量残余石英及其它矿物。

31.镁砖的矿物组成如何？

烧成良好以及使用后的镁砖的显微结构有何特点？

它的矿物组成与杂质含量的相对多少有关，即与CaO/SiO2比有关。

CaO/SiO2比

主要矿物相

＞2

M，C2S，C4AF，MF，当F/A＜1，C3A，当F/A＞1，C2F

=2

M，C2S，MF，MA

2～1.5

M，C2S，C3MS2，MF，MA

=1.5

M，C3MS2，MF，MA

1.5～1

M，CMS，C3MS2，MF，MA

=1

M，CMS，MF，MA

＜1

M，CMS，M2S，MF，MA

烧成较好的镁砖有如下特征：

①方镁石颗粒大小均匀（粒状，浑圆状，长柱状，镶嵌结构）；

②晶体轮廓清楚（杂质少，基质少）；

③解理发育良好（一般一组或二组）；

④孔隙很少（致密）；

⑤MgO之间胶结结构少，且分布均匀（硅酸盐少，杂质少）。

使用后的特点：

镁质材料使用后的大致分为如下几带：

工作带：

颜色最深，铁酸镁量增加，有的能见金属铁粒，黑褐色或黑色，体积膨胀使工作带致密，硅酸盐受挤压向内迁移，方镁石重结晶，但内部液相增加。

过渡带：

黄棕色，黄褐色，存在MgO—FeO固溶体和硅酸盐相增加。

未变带：

与原砖相同。

32.镁碳砖的矿物组成如何？

烧成良好以及使用后的镁碳砖的显微结构有何特点？

矿物组成：

方镁石，石墨，无定形碳，沥青，树脂，夹杂矿物与镁砖相同，随C/S比变化，M2S，CMS，C3MS2，MF等。

烧成良好的镁碳砖：

①方镁石晶粒大小均匀，有解理，呈直接结合；

②石墨和无定形碳分布均匀，与方镁石结合紧密；

③晶间硅酸盐结合相（M2S，C3MS2）少（杂质少）。

镁碳砖使用后特点：

使用后的镁碳砖也分三个层带：

工作层，脱碳层，未变带。

工作层：

颜色最深，炉渣侵入，黑褐色，MF和硅酸盐矿物增加，方镁石被熔蚀或呈孤岛状，碳被氧化，炉渣侵入，可见金属铁。

脱碳层：

由于被氧化，无碳而呈灰白色，矿物组成与未变带相同，只是碳无（极少量），气孔增加，可见金属铁。

还原气氛下碳被FeO氧化成为Fe

矿物组成与原砖相同，气孔增加，碳有少量被氧化，不如原砖致密。

33.镁铝砖和镁铬砖的矿物组成有哪些？

镁铝砖的矿物组成：

方镁石（M），镁铝尖晶石（MA），镁橄榄石（M2S），钙镁橄榄石（CMS），铁酸镁（MF）等。

镁铬砖的矿物组成：

①主晶相：

方镁石M（颗粒）。

②次晶相：

基质中镁铬尖晶石（MK），铬铁矿（FK），镁橄榄石（M2S），钙镁橄榄石（CMS），有时有镁蔷薇辉石（C3MS2），铁酸镁（MF）。

34.掌握以下晶体在耐火材料中的显微结构特征：

方石英、鳞石英、残余石英、玻璃相、刚玉、莫来石、方镁石、镁橄榄石、钙镁橄榄石、镁蔷薇辉石、镁铝尖晶石、镁铬尖晶石、铁酸镁、石墨。

（1）方石英：

方石英为均质性，全消光，单偏光下，淡黄色，如果一块方石英化的颗粒，裂纹多而密，呈网状结构，希望分布均匀些。

（2）鳞石英：

存在于基质中。

非均质性，呈矛头状双晶，交织成密集的网状或者在大颗粒边缘，形成反应环，分布较均匀。

（3）残余石英：

（分布不均匀）未能转化的石英，干涉色高，一级黄白或灰白，裂纹粗而少，希望残余石英越少越好，否则在使用过程中重新转化成鳞石英或方石英产生体积变化，引起砌筑体破坏，在方石英颗粒的中间，未接触矿化剂。

（4）玻璃相：

为均质性，淡黄色，不规则状，其他杂质的硅酸盐熔融后，急冷或结晶成细小的晶体，为硅酸盐相（玻璃相）。

（5）刚玉：

一轴晶负光性的刚玉（负延性，平行对称消光，六方板状）：

粒状，短柱状，存在于颗粒中，有些被玻璃相包围。

（6）莫来石：

二轴晶正光性的莫来石（平行消光，正延性）：

针状微晶，存在于颗粒中和基质中，有些聚集体不显光性，但显微弱的偏光效应。

（7）方镁石：

浑圆状，多边形粒状颗粒，无色或淡黄色，均质性；

（8）镁橄榄石：

（M2S正光性），干涉色较高;

存在于基质中，非均质性

（9）钙镁橄榄石:

（CMS负光性），干涉色较低；

存在于基质中，非均质性，与M2S干涉色，光性不同；

（10）镁蔷薇辉石：

平行双面晶类，晶面粗糙，晶棱弯曲。

常呈粒状或致密块状集合体。

偏光镜下：

无色或淡玫瑰红色。

二轴晶（+）致密块体，蔷薇红色。

（11）镁铝尖晶石:

（MA）：

存在于基质中，均质性，无色，干涉色高级白，凸起较高；

（12）镁铬尖晶石:

MCr（晶内，晶间，红色）存在