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硅酸盐岩相学期末整理Word文件下载.docx

1、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

2、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

3、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?

4、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。NgNmNp。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-NmNm-Np时,Bxa为Ng,正光性。当Ng-NmNm-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?垂直光轴的切面:一个圆切面;平行光轴的切面:无数个椭圆切面;斜交光轴的切面:垂直于光轴的

5、切面:两个圆切面;平行光轴面的切面:椭圆切面,相当于NgNp面;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;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;斜交光轴切面:9.如何校正偏光显微镜的中心?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;转动物台360,检验是否偏心,若偏心则a点绕o点转动;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;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;移动薄片,使黑点再回到十字丝中心

6、,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;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

7、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:选择合适的切面,并将所测矿物移至视域中心;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;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

8、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

9、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

10、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560m(nm)划分为一级:第一级R=0560m,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 1120m,干涉色级序由低到高为:紫蓝,绿,黄绿,橙红。第三级R=1120 1680m,干涉色级序由低到高为:紫,蓝,蓝绿,黄绿,黄,橙,红。第四级R1680m ,干涉色级序由低到高为:紫灰,青灰,绿灰

11、,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Ng1Ng2,Np1Np2,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Ng1Np2,Np1Ng2,即光率体椭圆半径的异名轴平行,则R=R1R2,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

12、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:当Ng-Np=0,即Ng=Np时,光率体切面为圆切面,不

13、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。当=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,有四次等于0,因此出现四次消光。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。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。45时,sin21,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。

14、(1)光率体轴名的测定步骤: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)。转动物台45(此时晶体干涉色最亮)。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: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。插入石英楔子,观察干涉色的变化。同名

15、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。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。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。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)。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:选择定向切面(斜

16、消光),并置于视域的中心。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。转动物台,使晶体消光,记下载物台读数b,则消光角|b-a|。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: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。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。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。(或转动物台45,使晶体的延长方向

17、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?平行消光;对称消光;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?(

18、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

19、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、插入云母试板后, 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、象限,插入石膏试板后, 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

20、,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

21、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 2080% 方石英 2080% 残余石英 315% 3070% 1065% 玻璃相 415%烧成良好的硅砖的特点:鳞石英呈矛头状双晶,互相穿插,形成网络状,均匀分布;方石英少,鳞石英量多,且无残余石英(尽量少);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;无裂隙,气孔率低。烧成差的硅砖的特点: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;只在裂纹边缘方石英化;鳞石英很少,外

22、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

23、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2M,C2S,C4AF,MF,当F/A1,C3A,当F/A1,C2F=2M,C2S,MF,MA21.5M,C2S,C3MS2,MF,MA=1.5M,C3MS2,MF,MA1.51M,CMS,C3MS2,MF,MA=1M,CMS,MF,MA1M,CMS, M2S,MF,MA烧成较好的镁砖有如下特征:方镁石颗粒大小均匀(粒状,浑圆状

24、,长柱状,镶嵌结构);晶体轮廓清楚(杂质少,基质少);解理发育良好(一般一组或二组);孔隙很少(致密);MgO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MgOFeO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,C

25、3MS2,MF等。烧成良好的镁碳砖:方镁石晶粒大小均匀,有解理,呈直接结合;石墨和无定形碳分布均匀,与方镁石结合紧密;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

26、: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:主晶相:方镁石M(颗粒)。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

27、。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

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