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《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案第一至五章第一章：晶体光学基础1.1 引言介绍晶体光学与光性矿物学的重要性概述教程的目标和内容1.2 晶体的基本概念定义晶体及其特点晶体的分类和空间点阵1.3 晶体的光学性质介绍晶体光学性质的基本原理晶体的折射率、双折射和偏振1.4 晶体的衍射和干涉解释衍射和干涉现象衍射和干涉在晶体光学中的应用第二章：光性矿物学基本概念2.1 引言介绍光性矿物学的研究对象和方法概述光性矿物学的发展历程2.2 矿物的基本概念定义矿物及其特征矿物的分类和命名2.3 矿物的光学性质介绍矿物的光学性质及其测定方法矿物的折射率、双折射和偏振2.4 光性矿物学的研究方法介绍光性矿物学研究的基本方法光学显微镜和X射线衍射等技术第三章：矿物的结晶习性3.1 引言介绍矿物结晶习性的重要性概述本章内容3.2 矿物的晶体结构介绍矿物的晶体结构及其类型晶体的空间点阵和晶胞参数3.3 矿物的结晶习性解释矿物的结晶习性及其影响因素晶体的生长和晶体习性的变化3.4 矿物的形态和分类介绍矿物的形态及其分类方法晶体的形状和晶体习性的关系第四章：矿物的光学性质4.1 引言概述矿物光学性质的重要性介绍本章内容4.2 矿物的折射率和双折射解释矿物的折射率及其测定方法矿物的双折射和偏振现象4.3 矿物的颜色和条痕介绍矿物的颜色和条痕的形成原因颜色和条痕在矿物鉴定中的应用4.4 矿物的光泽和硬度解释矿物的光泽及其形成原因矿物的硬度及其测定方法第五章：光性矿物学的实验技术5.1 引言介绍光性矿物学实验技术的重要性概述本章内容5.2 光学显微镜的使用介绍光学显微镜的结构及其操作方法显微镜在光性矿物学中的应用5.3 X射线衍射技术解释X射线衍射技术的原理及其应用X射线衍射在矿物学中的应用5.4 其他实验技术介绍其他光性矿物学实验技术例如：红外光谱、拉曼光谱等第六章：矿物的物理性质6.1 引言概述矿物物理性质的重要性介绍本章内容6.2 矿物的密度和相对密度解释矿物的密度和相对密度的概念测定矿物密度和相对密度的方法6.3 矿物的热性质介绍矿物的热性质及其测定方法矿物的熔点、热膨胀和导热性6.4 矿物的电性质解释矿物的电性质及其影响因素矿物的电阻率和导电性第七章：矿物的化学成分7.1 引言介绍矿物化学成分的重要性概述本章内容7.2 矿物的元素组成解释矿物元素组成的基本概念矿物的化学元素和化合物的鉴定7.3 矿物的离子替代和同质多象解释离子替代和同质多象的概念离子替代和同质多象在矿物形成中的应用7.4 矿物的化学反应介绍矿物化学反应的基本原理矿物的化学反应和化学测试方法第八章：矿物的成因和分类8.1 引言概述矿物成因和分类的重要性介绍本章内容8.2 矿物的成因分类解释矿物成因分类的基本概念火成岩、沉积岩和变质岩中的矿物8.3 矿物的地质分布介绍矿物的地质分布特征矿物的分布规律和成矿条件8.4 矿物的经济价值和应用解释矿物经济价值的概念矿物的开采、利用和保护第九章：光学矿物学的实验操作9.1 引言介绍光学矿物学实验操作的重要性概述本章内容9.2 光性矿物学实验的操作步骤详细介绍光性矿物学实验的操作步骤实验操作的注意事项和技巧9.4 实验结果的分析和讨论介绍实验结果分析和讨论的方法分析实验结果和探讨实验中发现的问题第十章：矿物鉴定的综合应用10.1 引言概述矿物鉴定综合应用的重要性介绍本章内容10.2 矿物鉴定的方法和技巧介绍矿物鉴定的方法和技巧光学显微镜、X射线衍射等技术在矿物鉴定中的应用10.3 矿物鉴定的实例分析分析矿物鉴定的实际案例讨论矿物鉴定过程中的难点和解决方法10.4 矿物鉴定的综合应用解释矿物鉴定在实际应用中的重要性矿物鉴定在地质勘探、矿产开发等领域的应用前景第十一章：光学矿物学实验：岩石薄片的制备与观察11.1 引言介绍岩石薄片制备与观察在光性矿物学中的重要性概述本章内容11.2 岩石薄片的制备方法详细介绍岩石薄片的制备步骤和技术要点包括样品的选择、切割、磨光和抛光等过程11.3 光学显微镜的使用与操作解释光学显微镜的结构和功能操作显微镜进行岩石薄片观察的步骤和技巧11.4 岩石薄片的观察与描述介绍岩石薄片观察的方法和注意事项描述岩石薄片中的矿物组成、结构和构造特征第十二章：光性矿物学实验：X射线衍射分析12.1 引言介绍X射线衍射分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容12.2 X射线衍射原理解释X射线衍射的原理和现象X射线衍射在矿物学中的应用12.3 X射线衍射仪的使用与操作详细介绍X射线衍射仪的结构和功能操作X射线衍射仪进行矿物分析的步骤和技巧12.4 X射线衍射分析的应用介绍X射线衍射分析在矿物学中的应用实例讨论X射线衍射分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十三章：光性矿物学实验：红外光谱分析13.1 引言介绍红外光谱分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容13.2 红外光谱原理解释红外光谱的原理和现象红外光谱在矿物学中的应用13.3 红外光谱仪的使用与操作详细介绍红外光谱仪的结构和功能操作红外光谱仪进行矿物分析的步骤和技巧13.4 红外光谱分析的应用介绍红外光谱分析在矿物学中的应用实例讨论红外光谱分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十四章：光性矿物学实验：拉曼光谱分析14.1 引言介绍拉曼光谱分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容14.2 拉曼光谱原理解释拉曼光谱的原理和现象拉曼光谱在矿物学中的应用14.3 拉曼光谱仪的使用与操作详细介绍拉曼光谱仪的结构和功能操作拉曼光谱仪进行矿物分析的步骤和技巧14.4 拉曼光谱分析的应用介绍拉曼光谱分析在矿物学中的应用实例讨论拉曼光谱分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十五章：总结与展望15.1 总结回顾整个教程的内容和重点知识点强调光性矿物学在地质学和矿物学中的重要性15.2 展望讨论光性矿物学的发展趋势和未来挑战探索光性矿物学在新领域的应用前景重点和难点解析本文档为您提供了一部关于晶体光学与光性矿物学的教程讲义教案，涵盖了从晶体光学基础、光性矿物学基本概念、矿物的结晶习性、矿物的光学性质、矿物的物理性质、矿物的化学成分、矿物的成因和分类、光学矿物学的实验技术、矿物的经济价值和应用，到光学矿物学实验操作以及矿物鉴定的综合应用等十五个章节的内容。
《结晶学及矿物学》实验指导书昆明理工大学《结晶学及矿物学》实验指导书编者：周梅刘星国土资源工程学院二00四年一月目录实验一晶体的对称 (1)实验二单形、聚形 (3)实验三晶体定向、符号 (7)实验四晶体化学 (10)实验五矿物的实际形态 (12)实验六矿物的光学性质 (14)实验七矿物的力学性质及其它性质 (15)实验八矿物各论 (17)附录一可用矿物的工业分类 (19)附录二相似矿物对比表 (21)附录三稀有和分散元素在常见矿物中的半生含量表 (30)实验一晶体的对称一、要求：1．通过对晶体模型的实际操作，练习找对称要素的方法。
2．学会根据晶体对称的特点，划分晶体所属的晶族和晶系。
二、内容和方法1．找对称要素：（1）在晶体模型上找对称面、对称轴、对称中心。
（2）晶体模型上的对称要素可以在下列位置去找：●对称面（P）─可能是垂直平分晶面或垂直平分晶棱的平面；可能是包含晶棱的平面。
●对称轴（Ln）—可能是通过晶棱中点的连线；可能是通过两平行晶面中心的连线；可能是通过隅角两端的连线。
（注意：当某一对称轴可以是几种轴次时，应取最高轴次；如同时为L2、L3、L6，则应取L6为该轴的轴次。
）●对称中心（C）─将晶体置于桌子上，观察晶体上面的晶面与接触桌面的晶面是否相等平行，如果晶体中每一对晶面都是这样两两平行，同形等大，方向相反，则晶体具有对称中心。
（注意：对称中心在晶体中最多只有一个或不存在。
只要有一个晶面无对应晶面与之平行时该晶体无对称中心。
）●旋转反伸轴（L ）─在实际中常用的有L 和L ，因L 首先必须是L2，L 首先必须是L3，故在没有对称中心的晶体中，L2有可能是Li4、L3有可能是Li6，须注意观察检验。
2．利用组合定理推导晶体的对称要素：（1）先找主要对称轴：将之置于直立位置。
（2）再观察下列各项：有无包含直立轴的对称面，若有，根据定理Ln+P//→LnnP推导。
有无垂直直立轴的对称面，若有，根据定理Ln+P┴→LnPC推导。
实习十链状硅酸盐矿物亚类一、课前准备了解链状硅酸盐亚类矿物的主要特征。
二、目的及要求1.掌握矿物的分类原则，能够正确划分矿物归属。
2.掌握链状硅酸盐亚类矿物的形态、物性特征与晶体化学特征间的关系。
3.掌握辉石族和角闪石族矿物的异同。
三、内容及方法1.主要认识矿物：透辉石：CaMg[Si2O6],单斜晶系。
钙铁辉石：CaFe[Si2O6],单斜晶系。
[主要鉴定特征]透辉石以其特有的辉石型解理以及短柱状形态，较浅的颜色为特征。
钙铁辉石则颜色较深，风化表面常呈褐色。
与同族矿物的区别，一般宜用光性数据作识别依据，或借助化学分析资料确定。
普通辉石：Ca(Mg,Fe2+,Fe3∖Ti,Al)[(Si,Al)2θ6],单斜晶系。
[主要鉴定特征]短柱状形态，横切面常近于呈正八边形，黑色和｛110｝解理交角接近直角。
解理夹角不同及柱体的长短是普通辉石与普通角闪石普通辉石的主要区别，与同族其他矿物的区别需借光性测定。
锂辉石：LiAHSi2O6],单斜晶系。
[主要鉴定特征]柱状或板柱状，白色至粉红色或绿色，火焰呈粉红色(锂的反应)。
富锂花岗伟晶岩的特征矿物，与石英、微斜长石、钠长石及电气石等共生。
硬玉：NaAl[Si2O6],单斜晶系。
[主要鉴定特征]多呈致密块状集合体产出。
绿色常见，硬度大于小刀。
是典型的低温、高压低级变质矿物，常与蓝闪石、钠长石等共生。
霓石：NaFe[Si2θ6],单斜晶系。
[主要鉴定特征]柱状或针状的细长晶体，绿色一黑色。
产于碱性岩浆岩和变质岩中，与霞石、正长石等共生，不与石英共生。
硅灰石：Ca.3[Si3O9],三斜晶系。
[主要鉴定特征]片状或纤维状，浅色，解理，多产于接触变质带。
透闪石：Ca2Mg5ISi4OiiJ2(OH)2,单斜晶系。
阳起石：Ca2(Mg,Fe2+)5[Si4OnJ2(OH)2,单斜晶系。
铁阳起石：Ca2Fe5[Si4O11]2(OH)2,单斜晶系。
[主要鉴定特征1两组柱面斜交解理，呈长柱状至纤维状，阳起石常呈放射状集合体，透闪石色浅，阳起石经常呈绿色，铁阳起石呈深褐色至黑色。
一、实习目的本次结晶学及矿物学实习旨在通过实际操作，加深对晶体和矿物基本理论知识的理解，提高矿物识别能力，培养实践操作技能，为后续专业课程的学习和研究打下坚实的基础。
二、实习时间与地点实习时间：2023年X月X日至X月X日实习地点：XX大学地质实验室三、实习内容1. 晶体观察与鉴定实习过程中，我们首先对实验室提供的各种晶体模型进行了观察。
通过比对晶体形态、对称性等特征，我们学习了晶体的基本概念，如晶面、晶棱、晶轴等。
同时，我们还学习了晶体对称理论，包括晶体的对称要素、对称操作、对称型等。
2. 矿物标本鉴定在矿物标本鉴定环节，我们学习了矿物的物理性质，如颜色、硬度、解理、条痕等，并通过对这些特征的观察和比对，识别了多种矿物，如石英、长石、云母等。
3. 晶体结构分析通过观察矿物晶体的光学切片，我们学习了晶体结构的分析方法，包括晶胞参数的测量、晶面间距的计算等。
通过对晶体结构的分析，我们了解了晶体的化学组成和成键方式。
4. 矿物形成地质作用实习过程中，我们还学习了矿物形成的基本地质作用，如热液作用、沉积作用、变质作用等。
通过了解这些地质作用，我们能够更好地理解矿物的形成过程。
四、实习收获1. 理论知识与实践操作相结合通过本次实习，我们深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性。
只有将理论知识应用于实际操作中，才能真正掌握所学知识。
2. 矿物识别能力提高在实习过程中，我们通过对多种矿物标本的观察和比对，提高了矿物识别能力。
这对于我们今后从事地质工作具有重要意义。
3. 实践操作技能提升在晶体结构分析等环节，我们学习了各种实验操作技能，如光学显微镜的使用、晶体结构参数的测量等。
这些技能对于我们的专业发展具有重要意义。
五、实习总结本次结晶学及矿物学实习使我们受益匪浅。
通过实际操作，我们加深了对晶体和矿物基本理论知识的理解，提高了矿物识别能力，培养了实践操作技能。
在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高自己的专业素养。
实验一偏光显微镜的调节和校正；解理的观察一.目的要求1．了解偏光显微镜的主要构造，装置，使用和保养方法。
2．学会偏光显微镜的一般调节和校正。
3．认识解理等级，测定解理夹角。
二.实验内容1．偏光显微镜的调节与校正1）调节照明2）调节焦距必须记住：通过下降物台来对焦．．．．．．．．．。
3）校正中心4）下偏光镜振动方向的确定和校正在单偏光镜下，找一具极完全解理的黑云母（12号薄片），置于视域中心。
转动物台，黑云母颜色最深时，黑云母解理缝方向为下偏光镜振动方向。
如黑云母颜色最深时，解理缝方向与十字丝横丝不平行，表明横丝未与下偏光镜振动方向一致。
转动物台，使黑云母解理缝平行横丝，然后转动下偏光镜，直至黑云母颜色最深。
此时，十字丝横丝与下偏光振动方向一致。
2．解理的观察1）解理的完全程度（1）极完全解理：解理缝细，密，长，且往往贯通整个晶体。
如云母类矿物。
（2）完全解理：解理缝之间的间距较宽，一般不完全连续。
如辉石类和角闪石类矿物。
（3）不完全解理：解理缝断断续续，有时仅见解理缝痕迹。
如橄榄石。
2）解理的组数和夹角黑云母一组（001）极完全解理。
普通角闪石和普通辉石（110）和（110）二组完全解理（解理夹角56°和87°）。
并测定普通角闪石两组解理的夹角。
方解石{1011}三组完全解理（解理夹角75°）。
实验二突起等级和多色性的观察一. 目的要求1．观察突起等级，认识不同等级突起的特征。
2．认识贝克线，学会利用贝克线移动规律，确定相邻两物质折射率的相对大小，确定突起正负。
3．观察造岩矿物的颜色，多色性与吸收性。
二. 实验内容1．比较普通辉石（高正突起）和斜长石（拉长石—正低突起）的边缘，糙面特征及突起高低（6号薄片）。
萤石的负高突起（25号薄片）。
观察贝克线移动规律。
2．观察方解石（30号大理岩薄片）的闪突起现象。
3．观察电气石的多色性，提交实验报告（写出多色性公式和吸收性公式，并绘出示意图）。
一、课程简介1.1 课程背景晶体光学与光性矿物学是研究矿物光学性质及其成因的科学，是地质学、矿物学、材料科学等领域的重要基础学科。
本课程旨在帮助学生系统地掌握晶体光学与光性矿物学的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生运用光学原理解决实际问题的能力。
1.2 课程目标（1）了解晶体的基本概念、分类及空间点阵的基本类型；（2）掌握晶体光学的基本定律，如折射定律、干涉定律、衍射定律等；（3）熟悉光性矿物的基本性质，如折射率、双折射、吸收系数等；（4）掌握光性矿物鉴定及晶体结构分析的方法和技术。
二、教学内容2.1 晶体基本概念及分类1. 晶体的定义与特征2. 晶体的分类3. 空间点阵的基本类型2.2 晶体光学基本定律1. 折射定律2. 干涉定律3. 衍射定律2.3 光性矿物基本性质1. 折射率2. 双折射3. 吸收系数4. 光性矿物颜色2.4 光性矿物鉴定方法1. 显微镜观察法2. 折射率测定法3. 双折射观察法4. 吸收系数测定法2.5 晶体结构分析方法1. X射线衍射法2. 电子显微镜法3. 光学晶体学方法三、教学方法与手段3.1 教学方法本课程采用讲授、实验、讨论相结合的教学方法，注重培养学生理论联系实际的能力。
3.2 教学手段1. 多媒体课件：用于讲解晶体光学与光性矿物学的基本概念、定律和实验操作方法；2. 实验设备：用于培养学生的实际操作技能；3. 学术文献：引导学生关注晶体光学与光性矿物学领域的最新研究成果。
四、课程考核与评价4.1 考核方式本课程考核分为平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩占30%，期末成绩占70%。
4.2 评价方法1. 平时成绩：根据学生出勤、课堂表现、作业完成情况进行评价；2. 期末成绩：通过期末考试对学生掌握晶体光学与光性矿物学知识情况进行评价。
五、教学进度安排5.1 课时安排共计32课时，其中理论讲授24课时，实验操作8课时。
5.2 教学进度1. 晶体基本概念及分类（2课时）2. 晶体光学基本定律（6课时）3. 光性矿物基本性质（4课时）4. 光性矿物鉴定方法（4课时）5. 晶体结构分析方法（4课时）6. 实验操作（8课时）六、教学策略与实施6.1 教学策略1. 案例教学：通过分析典型矿物晶体光学性质实例，使学生更好地理解理论知识；2. 互动式教学：鼓励学生提问、发表观点，提高课堂参与度；3. 实践教学：加强实验环节，培养学生的动手能力和实际操作技能。
实习十三其他含氧盐矿物一、课前准备了解碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、铝酸岩及硼酸盐类矿物的主要特征。
二、目的及要求1.掌握矿物的分类原则，能够正确划分矿物归属。
2.掌握矿物的晶体化学式的书写。
3.掌握矿物的主要鉴定特征及相似矿物的区别三、内容及方法1.主要认识矿物：(1)碳酸盐类：方解石：Ca［CO3b三方晶系。
［主要鉴定特征］晶形，菱面体完全解理，硬度3,与冷稀HCl(5%)相遇剧烈起泡。
灼热后的方解石碎块置于石蕊试纸上呈碱性反应。
有Ca的焰色反应(橘黄色)。
菱镁矿：MglCO3］,三方晶系。
菱铁矿：FelCo3］，三方晶系。
［主要鉴定特征］菱面体状，常呈粒状、土状或致密块状集合体，富Mg端员为白色或浅黄白色、灰白色，有时带淡红色调，富Fe者常呈黄色至褐色、棕色。
菱面体完全解理，硬度3.345。
菱镁矿粉末加稀、冷盐酸缓慢起泡或不起泡，加稀、热盐酸则剧烈起泡。
菱铁矿加稀、热盐酸起泡，并产生黄绿色FeCb沉淀。
白云石：CaMg∣CO3］2,三方晶系。
I主要鉴定特征］菱面体晶形，晶面常弯曲呈马鞍状，菱面体完全解理，与冷稀HCl反应微弱或不起泡，与热稀H。
相遇则剧烈起泡，可以此与方解石及菱镁矿相区别。
文石:Ca［CO3］,斜方晶系。
I主要鉴定特征I柱状或矛状晶形，无解理，贝壳状断口，断口油脂光泽，相对密度和硬度梢大于方解石，与冷稀HCl相遇剧烈起泡。
用染色法也能使文石与方解石分开，如将颗粒放在Co［Nθ3h溶液中煮沸十分钟，则文石迅速梁成丁香色或紫色，如果煮沸时间较长，则染成微蓝色。
最简单而可靠的方法是将矿物颗粒置于含Mn［SCM及Ag2∣S(‰］的溶液中，文石在1分钟以后即变灰色，接着就转变成黑色。
但方解石反应很慢，一小时以后，才能呈现浅灰色。
孔雀石：CU2［CO3］(OH)2,单斜晶系。
［主要鉴定特征1钟乳状、肾状或葡萄状集合体，其内部具放射纤维状或同心层状，特征的孔雀绿色(色调变化大，从暗绿色、鲜绿色到白色)，淡绿色条痕，解理〃｛201｝和｛010｝完全，相对密度较大，与冷稀HCl相遇起泡。
一、实训目的通过本次实训，掌握晶体光学的基本原理，熟悉偏光显微镜的使用方法，学会运用晶体光学原理鉴定矿物，提高观察和分析矿物晶体光学性质的能力。
二、实训时间2023年X月X日三、实训地点地质实验室四、实训内容1. 晶体光学基本原理（1）晶体的光学性质：透明、半透明、不透明。
（2）晶体的光性符号：正光性、负光性。
（3）晶体的光学各向异性：折射率、双折射率。
2. 偏光显微镜的使用（1）偏光显微镜的结构：光源、载物台、显微镜筒、物镜、目镜、调焦装置、光轴装置等。
（2）偏光显微镜的使用步骤：开启显微镜，调整光源，放置矿物样品，调焦，观察。
3. 矿物晶体光学性质鉴定（1）透明矿物：观察矿物的颜色、透明度、光泽等。
（2）半透明矿物：观察矿物的颜色、透明度、光泽、解理、断口等。
（3）不透明矿物：观察矿物的颜色、硬度、条痕、解理、断口等。
五、实训过程1. 按照实训指导书的要求，预习晶体光学基本原理。
2. 在指导老师的带领下，熟悉偏光显微镜的结构和使用方法。
3. 将矿物样品放置在载物台上，调整光源，观察矿物的晶体光学性质。
4. 对观察到的矿物晶体光学性质进行记录，并与理论知识进行对比分析。
5. 针对观察到的矿物晶体光学性质，分析矿物的成因、分布及用途。
六、实训结果1. 成功掌握了晶体光学的基本原理。
2. 熟练掌握了偏光显微镜的使用方法。
3. 学会运用晶体光学原理鉴定矿物。
4. 对矿物晶体光学性质有了更深入的认识。
5. 对矿物成因、分布及用途有了更全面的了解。
七、实训体会通过本次实训，我深刻认识到晶体光学在矿物学、岩石学等领域的重要性。
在实训过程中，我学会了如何运用晶体光学原理鉴定矿物，提高了观察和分析矿物晶体光学性质的能力。
同时，我也认识到矿物晶体光学性质鉴定在实际工作中的应用价值，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
八、实训建议1. 加强理论知识学习，提高对晶体光学原理的理解。
2. 多参与实训，熟练掌握偏光显微镜的使用方法。
实习十一层状硅酸盐矿物亚类一、课前准备了解层状硅酸盐亚类矿物的主要特征。
二、目的及要求⒈掌握矿物的分类原则，能够正确划分矿物归属。
⒉掌握层状硅酸盐亚类矿物的形态、物性特征与晶体化学特征间的关系。
⒊掌握矿物的主要鉴定特征及相似矿物的区别。
三、内容及方法1.主要认识矿物：高岭石：Al4[Si4O10](OH)8，三斜晶系。
[主要鉴定特征] 呈土状或致密块状，易用手捏呈粉末，硬度低，吸水性强（粘舌），具粗糙感，吸水后具可塑性，但体积不膨胀。
与其它粘土矿物，—般难以用肉眼区分，常用方法包括X-射线物相分析、电子显微镜及热分析。
蛇纹石：Mg6[Si4O10](OH)8，单斜晶系。
[主要鉴定特征] 常呈叶片状、纤维状或致密块状集合体，深绿色、黑绿色或黄绿色等各种色调的绿色，油脂光泽或蜡状光泽、纤维状者呈四卷光泽，硬度小。
滑石：Mg3[Si4O10](OH)2，单斜晶系。
[主要鉴定特征]片状，较浅的颜色，低硬度，一组完全解理，解理片具挠性，有滑感。
与叶蜡石的区别可利用酸度法：在素瓷板上滴一滴水，以矿物碎块研磨约半分钟获得乳浊状的水溶液，用石蕊试纸定性地检验其酸碱性，叶蜡石的pH值为6（酸性），滑石的pH值为9（碱性）。
叶蜡石：Al2[Si4O10](OH)2，三斜或单斜晶系。
[主要鉴定特征] 硬度低，颜色浅，特征与滑石相似。
蒙脱石：E x (H2O) 4{( Al2-x,Mg x)3[(Si,Al) 4 O10](OH)2}；单斜晶系。
[主要鉴定特征] 白色或灰白色，因含杂质而染有黄、浅玫瑰红、蓝或绿等色。
土状者光泽暗淡。
加水具膨胀性可对蒙脱石作定性鉴定。
精确鉴定需要采用X-射线粉晶衍射、差热分析、阳离子交换性能测定、电子显微镜以及染色效应等手段。
白云母：KAl2[Si3AlO10](OH)2，单斜晶系。
[主要鉴定特征]片状，极完全的{001}解理，薄片具弹性。
与浅色金云母的区别需利用光性数据。
黑云母：K(Mg,Fe)3[Si3AlO10](OH)2，单斜晶系。
晶体光学和光性矿物学实习指导一偏光显微镜的使用及矿物颗粒大小、含量的测定（一）偏光显微镜的使用和调节1 熟悉偏光显微镜的构造、装置、使用和维护保养方法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。
如果总是对不亮，可以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。
此时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（注意必须使盖玻璃朝上），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，当视域中刚刚出现物象时，改用微动螺丝，使物象清晰为止。
（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，因为这样很容易压碎薄片并损坏物镜。
在调节高倍物镜焦躁时，尤应注意。
因为高倍物镜的焦躁很短，镜头几乎和薄片接触，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，必须检查接物镜位置是否正确，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，如发现螺丝旋转费力，或失效时，应立即报告，请求指导，切勿强力扭动。
校正中心的方法，参阅教材的有关部分。
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，分别记录数值，待日后查用。
（2）高倍物镜视域直径的测量：此时应借助物台测微尺。
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0.01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20×0.01＝0.2毫米。
记录所测结果，备日后查用。
（二）矿物颗粒大小及含量的测量1 确定目镜微尺格值（每格代表的长度）a 将物台微尺置物台上，准焦；b 转动物台微尺和目镜微尺平行，并移动物台微尺和目镜微尺零点对齐。
矿物岩石学（二）实验指导书李壮福李素琴姚晓娟编中国矿业大学资源与地球科学学院前言岩石学（Ι）（或普通岩石学）是在学完结晶学及矿物学的基础上进行的一门专门基础课，全课程包括《晶体光学》《光性矿物学》及《岩石学》（岩浆岩及变质岩）三个组成部分，它们是密切衔接、循序渐进，顺序不可颠倒的关系。
岩石学中的沉积岩部分另设专门课程。
故本指导书不包括沉积岩石学的内容。
本指导书中的每个实验均包括如下内容（一）目的与要求（二）实验内容（三）实验材料（四）实验步骤及指导（五）实验报告（六）课外作业在附录中附了一些实验报告的格式，仅供同学们参考使用。
岩石实验在岩石学课程中地位非常重要，这一点从其所占课时数比例可见。
可以这么说，掌握不了岩石实验，也就掌握不了岩石学，任何一门科学，其最终目的都是应用在生产实践和社会实践中，为人类造福，实验则是帮助我们把理论知识应用于实践的一座桥梁，若不能应用，理论则成空谈。
同时实验也帮助我们深入地掌握理论。
为此，给同学们提出以下要求：1、在实验课前，一定要复习教材并预习指导书中有关内容，以做到心中有底。
2、在实验期间，须以科学之态度，认真、细致地观察和记录，要实事求是，不得伪造实验结果。
3、认真编写实验报告，对照实验结果和教材有关内容加以复习和掌握。
4、严格遵守实验室的规章制度。
在指导书的编写中，我们参考了我校以前编写的及其他地质院校现在使用的实验指导书，结合了任课教师在讲授本课程中的实际体会及历届同学在实验中所提的一些问题。
其内容完全依据教学大纲的要求。
第一篇晶体光学实验一偏光显微镜一、目的与要求1、认识偏光显微镜，了解其基本构造，装置；2、学会显微镜的一般调节与校对方法；3、了解偏光显微镜的保养方法及注意事项。
二、实验内容1、请同学们按照如下实验步骤中所提的问题的顺序，对照偏光显微镜，结合教材中的有关内容的叙述自习；2、由教师进行总结，并针对性的进行讲解。
三、实验材料云煌岩薄片（利用其中的磁铁矿颗粒校正中心；利用黑云母确定下偏光镜的振动方向等）。
实习指导书（一）矿物成分的观察和描述：岩石薄片中，常可见多种矿物成分，初学者往往不知道从何下手。
建议按如下顺序进行观察和描述：（1）根据矿物颗粒的大小，采用低倍物镜或中倍物镜，在单偏光和正交偏光下反复地对整个岩石薄片概略地浏览，大致判断岩石的结构类型并分出有几种矿物；（2）对矿物一种一种地详细观察其晶体光学特征，一般先看铁镁矿物，再看硅铝矿物、副矿物和次生矿物；或按照矿物含量多少的顺序来观察。
（3）估计百分含量。
描述时，对具等粒结构、连续不等粒结构的岩石薄片，按矿物含量多少及其在分类命名中的作用，分主要矿物、次要矿物和副矿物分别描述；斑状结构则分斑晶和基质描述。
描述内容主要是矿物在单偏光、正交偏光下的主要晶体光学性质，包括形态、颜色、多色性、突起等级、解理特征、包裹体类型、最高干涉色、消光性质、消光角、双晶类型等，同时也要描述矿物颗粒的一些结构特征，如自形程度、粒度大小、与其他矿物的关系等，再次为矿物的次生变化特征，如次生矿物类型、大小、分布方式等。
对矿物名称的确定，一般要求定到矿物“种”，连续类质同象系列的矿物则要定到“亚种”。
如有斜长石，则必须测其牌号，以确定其亚种名称。
注意：（1）在实际的描述过程中，不一定要把某矿物所有的光学性质都写出来，要抓住最能反映矿物性质地鉴定特征，简单而准确地描述出来。
对包裹体、光性异常、不一致消光特点则要进行说明，对常见的造岩矿物不必用锥光测轴性与光性，如石英，长石等。
对出现的不常见矿物，则根据情况系统地鉴定之。
（2）在描述具斑状结构的岩石时，若斑晶、基质中都有斜长石，则要分别测其牌号并比较。
若基质为显微显晶质结构（肉眼为隐晶质），则要描述其矿物成分、显微结构特点。
若为显微隐晶质、玻璃质，则以其总体特征的观察描述为主，如玻璃折射率大小、颜色等，如为霏细结构，笼统地定成分为长英质。
以斑晶为观察和描述的重点，对其成分、含量、特征、大小、自形程度等观察，这些对岩石大类区分十分有用。
一、实习背景随着科技的不断发展，晶体材料在众多领域发挥着至关重要的作用。
为了深入了解晶体材料的制备、特性及其应用，我参加了为期一个月的晶体材料实习。
实习期间，我在导师的指导下，学习了晶体材料的基本知识，并亲身参与了晶体生长、表征和分析的全过程。
二、实习内容1. 晶体材料基础知识学习：通过查阅资料、参加讲座等方式，我对晶体材料的分类、性质、制备方法及应用领域有了初步的认识。
2. 晶体生长实验：在实验室导师的指导下，我学习了单晶生长的基本原理和操作步骤，包括籽晶的选择、生长环境的控制等。
通过实践，我掌握了提拉法、化学气相沉积法等晶体生长技术。
3. 晶体表征与分析：实习期间，我学习了X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等晶体表征技术。
通过这些技术，我对晶体结构、缺陷和表面形貌有了更深入的了解。
4. 晶体材料应用研究：在导师的带领下，我参与了晶体材料在光学、电子和催化等领域的应用研究。
通过实验，我对晶体材料的性能优化和制备工艺改进有了初步的认识。
三、实习收获1. 理论知识与实践技能的结合：通过实习，我将晶体材料理论知识与实际操作相结合，提高了自己的实践能力。
2. 实验技能的提升：在实习过程中，我熟练掌握了晶体生长、表征和分析等实验技能，为今后从事相关领域的研究奠定了基础。
3. 科研思维的培养：在导师的指导下，我学会了如何发现问题、分析问题和解决问题，培养了科研思维。
4. 团队合作精神的增强：实习期间，我与实验室的同学们共同完成实验任务，增强了团队合作精神。
四、实习体会1. 严谨的科学态度：晶体材料的制备和表征需要严谨的科学态度和细致的操作，这对我的成长具有重要意义。
2. 创新意识的培养：在晶体材料研究领域，创新意识至关重要。
通过实习，我认识到只有不断探索和创新，才能推动晶体材料领域的发展。
3. 理论与实践相结合：晶体材料研究需要理论与实践相结合，通过实习，我深刻体会到了这一点。
晶体光学与光性矿物学实习指导一偏光显微镜的使用及矿物颗粒大小、含量的测定（一）偏光显微镜的使用与调节1 熟悉偏光显微镜的构造、装置、使用和维护保养方法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。
如果总是对不亮，可以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。
此时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（注意必须使盖玻璃朝上），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，当视域中刚刚出现物象时，改用微动螺丝，使物象清晰为止。
（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，因为这样很容易压碎薄片并损坏物镜。
在调节高倍物镜焦躁时，尤应注意。
因为高倍物镜的焦躁很短，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，必须检查接物镜位置是否正确，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，如发现螺丝旋转费力，或失效时，应立即报告，请求指导，切勿强力扭动。
校正中心的方法，参阅教材的有关部分。
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，分别记录数值，待日后查用。
（2）高倍物镜视域直径的测量：此时应借助物台测微尺。
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0.01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20×0.01＝0.2毫米。
记录所测结果，备日后查用。
（二）矿物颗粒大小及含量的测量1 确定目镜微尺格值（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×0.01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 数目镜微尺格数；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。
在比较时必须注意矿物颗粒大小不同，颗粒数目差别很大。
矿物形状不同，暗色矿物和浅色矿物的估计都有一定差异。
二颜色和多色性的观察，解理及解理夹角的测量1 确定下偏光镜的振动方向观察许多光学现象，必须知道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，必须确定下偏光镜振动方向，并使之固定，不要轻易改变。
（1）在一薄片中选择一个具清晰解理的黑云母，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。
此时如果云母颜色最深，则东西十字丝方向即为下偏光镜振动方向。
否则，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）使薄片中黑云母分别置视域中心，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，并注意深浅变化。
（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，此时颜色及颜色浓度介于上述两种情况之间。
（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、浓度的变化。
（5）使角闪石具一组解理，两组解理的切片，分别置视域中心，旋转物台，观察颜色浓度的变化。
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 选择合适的切片，即两组解理缝细密而清晰，升降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。
三突起等级及折光率高低的比较1 矿物边缘、糙面及突起等级的观察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，确定突起等级和突起正负。
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 用贝克线法确定透辉石、石英的突起正负、相对高低，并确定突起等级。
B 确定萤石的突起正负。
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，且当两者折光率相差很小的情况。
（2）观察色散效应时，必须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，并绘图表示之。
五消光、干涉、干涉色的观察及干涉色级序和干涉色升降判断1 正交偏光镜下观察的准备(1) 检查上、下偏光镜振动方向是否垂直。
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。
如果不够黑暗，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)检查目镜十字丝是否与上、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，否则十字丝不正交，应予维修。
A 在薄片中找一个具有清晰解理的黑云母，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）此时最亮。
B 推入上偏光镜，如果黑云母变至最暗，说明上、下偏光镜振动方向已正交。
C 推入上偏光镜后，如果黑云母未达到最暗，说明十字丝与上下偏光镜振动方向不平行，此时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 消光与干涉现象的观察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、四次明亮现象。
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，四次明亮现象。
但每次黑暗并非骤然变暗，而是由亮逐渐变暗直到消光，此时即为消光位。
由消光位转45度时最亮，所见干涉色最鲜艳和最亮。
3 准确消光位的确定非均质矿物的任意方向的切片，消光时的位置是消光位。
此时无光通过上偏光镜而视线呈现黑暗。
如何准确确定是否达到消光位至关重要，其方法如下：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，如果矿片呈现石膏一级红干涉色，即达消光位，否则要稍转物台，至矿片是一级红方可。
4 干涉色的观察(1)分别观察云母试板（R＝1/4λ）、石膏试板（R＝1λ）的干涉色。
(2)观察石英楔的干涉色级序。
A 装好正交偏光镜。
B 从试板孔缓缓插入石英楔（从薄到厚），从镜中可以看到视域中一至三级干涉色连续出现。
其次序与干涉色色谱表的相同，有的甚至可看到四级干涉色。
观察时注意多级干涉色的特征。
(3)观察白云石的高级白干涉色。
高级白干涉色往往是混合的灰白色，并带珍珠色彩，但要确定为高级白干涉色应作如下操作。
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度观察干涉色特征。
C 插入云母板或石膏板，干涉色无明显变化，此即为高级白，否则为一级白。
(4)观察绿泥石，绿帘石的异常干涉色。
5 判断干涉色级序(1)直观法和色圈法根据各级的特征，多次观察对比，积累经验，可以直接观察、判断干涉色的级序。
一级以上干涉色的矿片，其边缘往往可见到细圈干涉色色圈，红圈圈数加1，即为矿片本身的干涉色级序。
用直观法判断石英和白云石的最高干涉色；用色圈法判断橄榄石的最高干涉色。
(2)借助试板判断干涉色级序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，至干涉色最亮。
C 插入试板观察干涉色变化。
D 向相反方向转物台90度（即由消光位转45度），观察干涉色特征。
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)用石英楔判断干涉色级序A 在薄片中选干涉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，观察切片的干涉色。
B 从试板孔缓缓插入石英楔，如果干涉色逐渐降低，直到矿物切片呈现黑暗或出现黑带为止（如果干涉色逐渐升高，旋转物台90度，再插入石英楔）。
C 缓缓抽出石英楔，干涉色由低逐渐升高，注意有几次红色出现，红色数加1即为该片干涉色级序。
6 判断干涉色级序升降干涉色的升高与降低，是以色谱表的顺序为标准确定的，干涉色向色谱表右方移动是升高，向左方移动是降低。
(1)借助石膏板判断干涉色升降石膏板R＝575毫米，呈一级红干涉色，通常用于判断一级干涉色的升降，它升降一个级序。
A 将石英切片置视域中心，旋转物台使之消光，再转45度，呈一级灰白干涉色。
B 插入石膏板，观察干涉色的变化（注意此时判断干涉色升降应以石膏板的干涉色为准）。
若由一级红变为二级兰，则干涉色升高；若由一级红变为一级灰白或一级黄（对矿物来说升高了），则干涉色降低。
(2)借助云母板判断透辉石干涉色的升降。
云母板R＝147毫微米，呈一级灰白干涉色，使用它可使干涉色升降一个色序，其使用方法与石膏板相同，通常用于一级以上干涉色升降的判断。
(3)借助石英楔判断透辉石干涉色的升降。
A 将具较高干涉色的透辉石切片（有干涉色圈者）置视域中心。
旋转物台使之消光，再转45度观察干涉色。
B 向试板孔缓缓插入石英楔，观察干涉色的连续变化。
C 按色谱表顺序确定干涉色升降。
D 一般应根据干涉色圈的移动情况来判断，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0.027mm厚，但一般达不到要求。
为精确测量双折射率应首先测量薄片厚度，方法是：A 在薄片中找已知矿物具最高干涉色的切片，得N1－N2；B 确定干涉色级序，得光程差；C 由公式N1－N2＝R∕d，得d。
