第六章--光学显微分析PPT课件

6.2.3矿物的颜色与多色性和吸收性
Fe2＋：使矿物呈绿色，如阳起石、蓝宝石等； Fe3＋：使矿物呈褐色或红色，如黑云母等； Mn2＋：使矿物呈浅玫瑰色，如菱锰矿、蔷薇辉
石等 Mn3＋：使矿物呈浅红色或蓝紫色，如锂云母、
电气石等； Ti3+：使矿物呈深褐色，如黑云母等；或呈紫
色，如蓝线石、含钛普通辉石等； Cr3＋：使矿物呈亮绿色，如含铬普通辉石、珍
珠云母、翡翠等；或呈浅紫色或蓝紫色，如铬 铁斜绿泥石等。
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6.2单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.3矿物的颜色与多色性和吸收性
2.多色性与吸收性
多色性——由于通过晶体 的光波振动方向不同， 使晶体颜色发生变化的现象。
吸收性——由于通过晶体 的光波振动方向不同，使晶 体颜色浓度发生变化的现象。
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第六章 光学显微分析
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形貌、显微结构观察技术
1、光学显微镜 2、扫描电子显微镜(SEM) 3、透射电子显微镜(TEM) 4、扫描探针显微镜（SPM）
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主要内容
偏光显微镜
单偏光镜下晶体的光学性质
正交偏光镜下晶体的光学性 质
锥光镜下晶体的光学性质
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6.1 偏光显微镜
偏光显微镜是研究透明 矿物光学性质的重要仪器， 它比一般（生物）显微镜复 杂，其主要的区别在于偏光 显微镜装有两个偏光镜及聚 光镜和勃氏镜。
（3）他形晶：晶形为不规则粒状。这种晶体析晶晚，结晶中心 多且析晶很快的产物（如C3A和C4AF等）； （4）畸形晶：由于析晶时粘度和杂质等因素的影响，晶体形成 雪花状、树枝状、骨架状等形态（如玻璃结石中的磷石英）。
在显微镜下还可观察到包裹体——即大晶体中包裹着一些小晶 体或其他物质。包裹物可以是气体、液体、其他晶体或同种晶体。
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6.2 单偏光镜下晶体的光学性质
研究对象:岩石薄片
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6.2 单偏光镜下晶体的光学性质
可观察的内容： （1）矿物的外表特征，如形态、解理等； （2）与矿物对光波的吸收有关的光学性质，如颜色、 多色性、吸收性等；
（3）与矿物的折射率有关的光学性质，如突起，糙面， 轮廓，贝克线等。
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6.2 单偏光镜下晶体的光学性质
由包裹物的成分和形态可分析晶体生长时的物理化学环境。
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6.2 单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.1晶体形态
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6.2单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.2 解理及解理夹角
1.解理—晶体沿着一定方向裂开成光滑平面的性质。 许多矿物具有解理，但不同矿物的解理完善程度、解理方 向、解理组数等内容不同，可作为鉴定矿物的特征之一。
清晰度：
①与解理的完全程度有关；
②与晶体和树胶的折射率差值 有关；
③与切片方向有关。
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6.2单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.2 解理及解理夹角
N
n
N
N
n
N
N
n
N
α
α0 0α00
α
A
B
C
图6-8 解理缝的清晰程度 A. 清晰 B. 临界状态 C. 模糊
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6.2单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.2 解理及解理夹角
4.解理角:当矿物具有两组以 上解理时，必然存在夹角—
解理角，该参数可帮助鉴定 矿物。
对于某一晶体，解理角是一 定值。只有当切片同时垂直 两组解理面时，才是两组解 理真正的夹角。
特征是：解理缝细，清晰，
升降镜筒时解理缝不向两边
移动。测定方法：如图所示。
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6.2单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.3矿物的颜色与多色性和吸收性
6.2单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.3矿物的颜色与多色性和吸收性
P
P
P
P
P
P
A
B
C
图6-12 单偏光系统下黑云母的{hk0}切面上颜色的深浅变化 A. 解理缝垂直下偏光镜振动方向时，黑云母的颜色最浅（浅黄色） B. 解理缝斜交下偏光镜振动方向时，黑云母的颜色变深（深黄色） C. 解理缝平行下偏光镜振动方向时，黑云母的颜色最深（深褐色）
矿物呈色机理非常复杂，与矿物的化 学成分、晶体结构、杂质包裹体等有关。 许多变价元素（如过渡金属元素）或镧系 元素离子的内层由于晶体场分裂而形成不 同的能级，当白光经过这些元素的晶体场 时，电子吸收白光中部分单色光而引起跃 迁，从而使透射光呈现被吸收光颜色的互 补色。
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6.2单偏光镜下晶体的光学性质
1、颜色 晶体对白光中七色光波选择性
吸收的结果。 对白光等量吸收，则为无色矿
物；对白光不等量吸收，则为透过 光的颜色；
对顶二色互补原理：对顶二色 等量混合为白色；其一被吸收则呈 现其补色。如晶体吸收红色光，则 呈现绿色。
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6.2单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.3矿物的颜色与多色性和吸收性
呈色机理
2.解理完善程度 （1）极完全解理：解理缝细、密，且直贯晶体。如云母 类矿物； （2）完全解理：解理缝清晰但较粗，连贯性差。如辉石、 角闪石； （3）不完全解理：解理缝粗，断断续续，有时仅见解理 痕迹，如橄榄石。
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6.2单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.2 解理及解理夹角
3.解理缝形成的原因及清晰度 原因：薄片中解理逢被树胶充 填，二者折射率不等，即可见 解理缝。
⑥ 片状（云母）；
⑦ 放射状（透辉石）。
⑧ 球粒状（硅酸二钙）
⑨ 骨架状（磷石英，方石英）；
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6.2 单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.1晶体形态
3.晶体自形程度:
（1）自形晶：晶形完整，一般为规则的多边形，边棱为直线。 析晶，结晶能力强，环境条件适宜晶体生长. 如：C3S晶体；
（2）半自形晶：晶形较完整，比自形晶差，边棱部分为直线。 这种晶体析晶较晚或温度下降较快时析出（如：C2S晶体）；
6.2.1晶体形态
1.晶形：薄 片中观察到 的晶形，决 定于三个因 素：
晶体的对称 型；晶体形 成的物理化 学条件；切 片方向。
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6.2 单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.1晶体形态
2.常见晶体形态：
① 粒状（石英，橄榄石）；
② 针状（莫来石）；
③ 柱状（辉石，硅灰石）；
④ 板状（硅酸三钙）；
⑤ 纤维状（石膏，失透石）；
偏光显微镜的类型较多，
但其基本构造相似。
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6.1 偏光显微镜
west (left)
east (right)
south (front)
north (back)
Black!! (“extinct”)
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6.2 单偏光镜下晶体的光学性质
装置：只用一个偏光镜进行观察，测定。所观察到的现象与 普通显微镜基本相同，只是对晶体某些特有的性质（如多色 性、吸收性等）可显示出特殊显微现象。