晶体光学及光性矿物学

《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。

填空：1、单偏光下晶体光学性质的研究内容有、、和等四种。

（参考答案：矿物的形态、解理、颜色、突起）2、突起正否确定的依据是。

（参考答案：提升镜筒或下降镜筒时，贝克线的移动方向）3、正交偏光下晶体光学性质的研究内容有和。

（参考答案：消光和干涉现象）4、斜长石按An值可分为、和等三类。

其中，具有卡钠联晶和聚片双晶的斜长石为。

（参考答案：基性斜长石、中性斜长石、酸性斜长石。

基性斜长石）5、一轴晶垂直光轴的切面，是切面，其半径为，在正交镜下具的特点。

（参考答案：圆、No、全消光）6、要准确测定普通辉石的消光角（Ng∧Z），必须选择的切面，这种切面在正交镜下的特征是具有。

（参考答案：平行光轴面、最高干涉色）7、某二轴晶矿物的Y晶轴与光率体主轴Ng一致，其最大双折率为0.009，薄片厚度为0.03mm，在平行（010）的切面上具有垂直Bxa切面的干涉图，此矿物应为光性，光轴面上的干涉色为。

（参考答案：正光性、I级灰白色）8、在正交偏光镜下，矿片处于45°位加入石膏试板干涉色应当增加或减少；如果加入云母试板时，干涉色应增加或减少。

（参考答案：一个级序、一个色序）9、岩石薄片由，和组成，连接它们的是，薄片的标准厚度为，判别厚度的方法是。

（参考答案：载玻璃、矿片、盖玻璃、加拿大树胶、0.03 mm、石英的干涉色）10、二轴晶垂直光轴切面干涉图的用途有，和。

（参考答案：确定轴性和切面方向、测定光性符号、估计光轴角大小）11、矿物在薄片中的突起高低取决于，愈大，突起，愈小，突起。

（参考答案：矿物折射率与加拿大树胶折射率的差值大小、差值、愈高、差值、愈低）12、二轴晶光率体有，，，和等主要切面。

（参考答案：垂直一根光轴、平行光轴面、垂直Bxa、垂直Bxo，斜交切面）13、非均质矿物垂直光轴的切面在正交镜间为消光，而其他方向的切面则会出现消光。

（参考答案：全消光、四次消光）14、判别下图矿物的轴性，光性正负和切面方向。

解释一下概念干涉图；波的干涉所形成的图样叫做干涉图样。

光率体；表示在晶体中传播的光波振动方向与晶体对该光波的折射率（简称相应的折射率）之间关系的立体几何图形。

多色性；非均质体矿物颜色色彩发生改变、呈现多种色彩的现象称为多色性；光轴；光束（光柱）的中心线，或光学系统的对称轴。

（当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射，该方向称为晶体的光轴。

）消光位；非均质体矿物的斜交OA切面，在正交偏光镜下处于消光时的位置，称为消光位；双折射；光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。

消光；正交偏光镜下透明矿物矿片呈现黑暗的现象称为消光；吸收性；非均质体矿物颜色深浅发生改变的现象称为吸收性；光轴角；两光轴之间的夹角。

偏振光；自然光穿过某些介质，经过反射、折射、双折射、选择吸收等作用，可以改变其振动状态，变成在垂直光波传播方向的某一个固定方向上振动的光波，具有这种振动特征的光波称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。

光性非均质体；又简称非均质体，包括除等轴晶系以外的其余六个晶系的所有矿物。

是各向异性的介质，其光学性质随方向不同而异。

光性方位；指的是光率体在晶体中的定向，以光率体主轴与晶体结晶轴之间的相互关系表示。

双折射率；双折射和偏光化后分解形成的这两种振动方向互相垂直且传播速度不等因而折射率也不同的偏光的折射率的差值，称为双折射率；消光角；是指矿片在消光位时，目镜十字丝与结晶方向（晶轴、解理纹、晶面纹）之间的夹角，即切面光率体椭圆半径方向与结晶方向之间的夹角。

平行消光；矿片在消光位时，矿物的解理纹、双晶纹、晶面纹等与目镜十字丝之一平行。

斜消光；矿片在消光位时，矿物的解理纹、双晶纹、晶面纹等与目镜十字丝斜交（不垂直也不平行）。

对称消光；矿片在消光位时，切面上的两组解理纹，或两组双晶纹，或两个方向的晶面纹的夹角等分线与十字丝方向一致。

负延性；切面延长方向与短半径（Np或Np’）平行或交角小于45°。

《晶体光学及光性矿物学》课程教学大纲课程编码：612006课程名称：晶体光学及光性矿物学课程英文名称：Crystal Optics and Optical Mineralogy开课学期：2学时/学分：48（其中实验学时34学时）/3课程类别：学科基础课开课专业：地质学、资源勘查工程、地理科学、应用地球化学选用教材：倪志耀. 晶体光学. 北京：地质出版社，2011主要参考书：1. 李德惠. 晶体光学. 北京：地质出版社，19842. 陈芸箐. 晶体光学原理. 北京：地质出版社，19873. 孟庆丽. 光性矿物学简明教程. 北京：地质出版社，19954. 北京大学地质学系岩石教研室. 光性矿物学. 北京：地质出版社，19795. 康维国，梁万通，刘雅琴. 晶体光学. 长春：东北师范大学出版社，19936. 常丽华，陈曼云，金巍，李世超，于介江. 透明矿物薄片鉴定简明手册. 北京：地质出版社，2006.一、课程简介晶体光学及光性矿物学是地质学、资源勘查工程、地理科学、应用地球化学专业的一门学科基础课。

它是利用偏光显微镜来研究可见光下透明矿物所产生的光学现象及基础原理的一门科学，主要内容包括光在晶体中传播特性、光率体、光性方位等晶体光学基础知识，偏光显微镜的构成和使用方法，单偏光系统、正交偏光系统和锥光系统下所产生的光学现象及成因，以及最常见的主要造岩矿物的鉴定特征。

通过本课程的学习，学生将了解偏光显微镜的基本构成及其使用方法，掌握使用偏光显微镜系统研究、鉴定透明矿物的基本原理和基本方法，学会利用工具书鉴定常见的造岩矿物. 该课程的学习将为后续岩石学等学科基础课的学习及科研工作打下坚实的基础。

Introduction to the courseCrystal Optics and Optical Mineralogy is a specialized core course for Geology, Resource Exploration, Geography Science Specialty, and related. Optical phenomenon and underlying principle of transparent minerals under visible light were investigated by means of polarized microscope. The content of this course include the spread characteristics of light (beam) through crystal, and indicatrix, optical orientation and related basic knowledge, composition and application of polarized-light microscopy, optical characteristics of transparent minerals appeared in the systems of monopolarizer, crossed polarizer and conoscope and their genesis, and the determinative characteristics of most common rock-forming minerals. Having followed this course, students should understand basic composition and the application of polarized-light microscopy, hold the fundamentals and method for identification of transparent minerals by use of polarized-light microscopy, and learn identifying common transparent minerals by the reference books. It may lay a solid foundation for the study of the following courses such as Petrology and so forth, as well asscientific research.二、课程性质、目的与任务晶体光学及光性矿物学是一门学科基础必修课，它是在学生掌握了地球科学概论、结晶学及矿物学这两门相关知识的基础上进行的教学。

晶体光学及光性矿物学复习资料晶体光学1、晶体光学：晶体光学是研究光在单晶体中传播及其伴⽣现象的分⽀学科2、光性矿物学：⽤透射偏光显微镜研究透明矿物的光学性质的学科。

矿物学的⼀个分⽀。

内容包括晶体光学3、两者关系：包含与被包含关系4、折射定律：折射线在⼊射线与法线组成的平⾯内；折射线和⼊射线分别位于法线两侧；两介质⼀定时，⼊射⾓的正弦与折射⾓的正弦之⽐为⼀常数N，N称为折射介质2相对折射介质1的相对折射率，即N=sini/sinr=N2/N1。

5、相对折射率：光在两种不同介质中速度的⽐值叫做相对折射率。

6、光性均质体简称均质体，其光学性质不随⽅向发⽣变化，为各向同性的介质。

7、光性⾮均质体简称⾮均质体，各个⽅向的光学性质不同。

8、⼀轴晶光率体：垂直切⾯类型光率体切⾯为圆，其半径等于No，光波垂直这种切⾯⼊射(平⾏光轴⼊射)时，不发⽣双折射，其折射率等于No N= 0，⼀轴晶只有⼀个这样的圆切⾯。

平⾏切⾯类型光率体切⾯形状为椭圆光波垂直此切⾯⼊射，发⽣双折射,分解成两种偏光，其振动⽅向必然平⾏椭圆切⾯的长短半径，相应地折射率为两个主折射率Ne和No，双折率N=|Ne-No|，是⼀轴晶矿物的最⼤双折率。

斜交切⾯为椭圆形光波垂直于此切⾯⼊射, 即斜交光轴⼊射，会发⽣双折射分解成两种偏光，其振动⽅向分别平⾏椭圆切⾯的长短半径，相应的折射率分别为No和Ne’，且总有⼀个为No双折率，N=|Ne’-No| < |Ne-No| 正晶时，短半径为No；负晶时，长半径为No9、⼆轴晶光率体主要切⾯特征①垂直光轴切⾯为圆切⾯，半径等于Nm，光波垂直这种切⾯⼊射时，不发⽣双折射。

折射率为Nm。

②平⾏光轴⾯切⾯椭圆切⾯，半径分别等于Ng与Np，光波垂直这种切⾯⼊射时，发⽣双折射，双折射率等于椭圆半径之差，Ng-Np是⼆轴晶矿物最⼤双折率。

③其它切⾯椭圆切⾯，发⽣双折射，长、短半径不同。

10、光性⽅位：光率体主轴与晶体结晶轴之间的关系就是光性⽅位，表⽰光率体的主轴N；Ne和No，或者Ng、Nm、Np与晶体的结晶轴a、b、c之间的关系。

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。

晶体光学是研究光在晶体中的传播和折射的学科。

晶体是由一系列有序排列的原子、分子或离子构成的三维立体结构。

光在晶体中传播时，会受到晶体的结构和光学常数的影响。

晶体光学的研究对象包括晶体的光学常数、光的折射、光的反射和折射率等。

光性矿物学是研究矿物的光学性质的学科。

矿物是地质过程中在地壳中形成的固体物质。

每种矿物都有其独特的光学性质，如折射率、色散、极化和荧光等。

光性矿物学是地质学、化学、物理学和材料学等多学科的交叉学科，在地质勘探、矿产鉴定和材料科学等领域有着广泛的应用。

名词解释1. 光轴角（2V）：两光轴相交的锐角2. 贝克线：在偏光显微镜下观察矿物切面光线较集中的一方沿矿物边缘形成的一条亮带。

3. 洛多奇尼科夫色散效应：当两种介质折射率相差很小时，贝克线发生变化，在折射率较低的矿物一边出现橙黄色细线，在折射率较高的矿物一边出现浅蓝色细线的现象。

4. 糙面：是在偏光显微镜下所见矿物粗糙的表面，是光线通过矿片后产生的一种光学效应。

5. 闪突起：是旋转物台时，矿物切面的突起时高时低，发生闪动变化的现象。

6. 矿物的颜色：是矿物在单偏光镜下的色泽。

7. 多色性：是非均质体矿物颜色色彩发生改变呈多种色彩的现象。

8. 糙面：偏光显微镜下所见的矿物的粗糙表面，是光线通过矿片后产生的一种光学效应。

9. 吸收性：矿物颜色深浅发生改变的现象。

10. 消光：正交偏光镜下透明矿物矿片呈现黑暗的现象。

11. 消光位：在正交偏光镜下处于消光时的位置。

12. 全消光：旋转物台 360 度，矿片始终保持黑暗的现象。

13. 干涉色：正交显微镜下用白光观察时，非均质体矿片呈现的各种颜色。

14. 补色法则：在正交偏光镜间，两个非均质体任意方向的切片（除垂直光轴外的），在 45 度位置重叠时，两矿片光率体椭圆半径同名半径平行，总光程差等于原来两矿片光程差之和，表现为干涉色升高。

异名半径平行时，总光程差等于原来两矿片光程差之差，其干涉色降低。

15. 消色：当光率体椭圆异名半径平行时，总光程差R=0 时，矿片黑暗的现象。

16. 延性：矿物晶体沿着一个或两个光率体椭圆半径方向延长的习性。

17. 正延性：切面延长方向与其光率体椭圆长半径平行或交角小于45 度。

18. 负延性：切面延长方向与其光率体椭圆短半径平行或交角小于45 度。

19. 单偏光：垂直光波传播方向的某一个固定方向上振动的光波。

20. 自然光：垂直光波传播方向的平面内各个方向上都有等振幅的光振动的光波。

21. 双折射率：光波进入非均质体分解为两种偏光后，这两种偏光折射率的差值。

《晶体光学及光性矿物学》复习提纲第一章晶体光学基础1．光具有波粒二象性。

2．光是一种横波，光的传播方向与振动方向互相垂直。

3．可见光：电磁波谱中波长范围390—770nm的一个区段。

4．折射定律：Sin i（入射角）/ Sin a（折射角）= Vi（入射速度）/ Va（折射速度）= N i-a5．全反射临界角和全反射:当光波从光密介质入射到光疏介质时，入射角i 总是小于折射角a ，当a = 90 °时，i =φ，此时入射角φ称为全反射临界角。

当入射角i > φ时，折射光波不再进入折射介质而全部返回到入射介质，这种能量的突变称为全反射。

6．自然光：在垂直光波传播方向的断面内，光波作任意方向的振动，且振幅相等。

7．偏振光：在垂直光波传播方向的断面内，光波只在某一固定方向上振动。

自然光转化为偏振光的过程称偏振化。

8．光性均质体：指光学性质各方向相同的晶体。

包括等轴晶系的矿物和非晶质物质。

光波在均质体中的传播特点：光的传播速度不因光的振动方向不同而发生改变（各向同性），由折射定律可知，均质体的折射率只有一个。

9．光性非均质体：光性非均质体的光学性质因方向不同而改变（各向异性）。

包括中级晶族(一轴晶)和低级晶族(二轴晶)的矿物光波在非均质体中的传播特点：光的传播速度因光波在晶体中的振动方向不同而发生改变。

因而非均质体的折射率也因光波在晶体中的振动方向不同而改变。

10．双折射：光波射入非均质体，除特殊方向外，将分解成振动方向互相垂直，传播速度不同，折射率不等的两种偏光，这种现象称为双折射。

11．双折射率：两种偏光的折射率值之差称为双折射率。

许多晶体光学现象与此有关。

12．光轴：光波沿非均质体的特殊方向入射时，不发生双折射，这种特殊的方向称为光轴。

13．中级晶族具有一个这样的特殊方向，称为一轴晶矿物；低级晶族具有两个这样的特殊方向，称为二轴晶矿物。

14．光率体：是表示光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动方向变化的一种立体几何图形或一种光性指示体。

第七章常见矿物的光学性质一、石榴石一般化学式为R32+R23+(SiO4)3,式中R32+-Mg, Fe, Mn, Ca, R23+-ALFe, Cr 等。

常见的端元分子有：镁铝* 1 榴彳I (Mgj AljSijO 12) >铁铝石榴t(Fe3Al2Si3O I2)>保铝片I 榴彳I (MnjAhSi^Oio)：钙铝石榴石(Ca3Al2Si3O12)s钙铁石榴石(Ca3Fe2Si3O12)>钙格石榴^(Ca3Cr2Si3O12)等。

石榴石广泛见于各种变质岩中，并主要为镁铝石榴石、铁铝石榴石、镐铝石榴石利钙铝石榴石构成的连续类质同象系列。

钙铁石榴石主要见于矽卡岩中，钙铭石榴石见于蛇纹岩中。

光学特征：均质体，无色、浅红色到浅褐色等，高正突起，。

常见各种包体及成分环带等。

图6—la (左)蓝闪石榴辉岩中石榴石Fl形晶体：b (右)石榴石云母片岩中石榴石包体呈螺旋构造二、石英结构式为SiO2,同质多相变体有：a一石英、。

一石英、鳞石英、方石英、柯石英和斯石英等。

此外还有蛋白石(含水非晶质氧化硅，SiO2nH2O),玉糙(氧化硅的隐晶集合体) 等。

岩石中最常见为a-石英，其主要特征如下：三方晶系，No= 1.544, Ne= 1.553 (+)Ne-No=0.009c薄片中无色、低正突起、一级灰白干涉色，常见波状消光，一轴晶正光性，无解理，一般无双晶。

三、长石类长石类是最重要的造岩矿物，它构成地壳的50%,广泛存在于三大岩类中。

长石类矿物是架状结构的K、Na、Ca 的铝硅酸盐，三斜晶系、单斜晶系或斜方晶系。

结构通式可写为：MAl(Al,Si)Si2O8,其中M=K,Na,Ca,Ba 等。

组成长石的主要组分有:钾长石KAlSi3O8(Or)>钠长石NaAlSi3O8(Ab).钙长石CaAl2Si2O x(An)^U!JI长石BaAISi3O8(Cn)^o长石中般由前三种组分组成，乍贝R石组分含量较少。

一、课程简介1.1 课程背景晶体光学与光性矿物学是地球科学、材料科学等领域的基础学科，研究晶体结构、晶体生长、光学性质等方面的知识。

通过本课程的学习，使学生掌握晶体的基本概念、晶体生长的原理、光学性质的表征以及光性矿物的鉴定方法等。

1.2 课程目标（1）理解晶体的基本概念，掌握晶体的分类及空间点阵的基本类型；（2）掌握晶体生长的原理及影响因素，了解常见晶体的生长方式；（3）理解光学性质的基本概念，熟悉光性矿物学的基本知识；（4）学会运用光学显微镜等实验设备对光性矿物进行鉴定；（5）培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力。

二、教学内容2.1 晶体基本概念（1）晶体的定义及特点；（2）晶体的分类及空间点阵的基本类型；（3）晶体的生长与晶体学参数的测定。

2.2 晶体生长原理（1）晶体生长的热力学原理；（2）晶体生长的动力学原理；（3）影响晶体生长的因素；（4）常见晶体的生长方式。

2.3 光学性质（1）光的传播与折射；（2）光的干涉与衍射；（3）光的偏振与旋光；（4）光的光谱性质。

2.4 光性矿物学基本知识（1）光性矿物的定义及分类；（2）光性矿物学的基本原理；（3）光性矿物学的实验方法；（4）光性矿物学在矿物识别中的应用。

三、教学方法与手段3.1 教学方法（1）采用课堂讲授与实验操作相结合的方式进行教学；（2）注重培养学生的动手能力及独立分析问题的能力；（3）采用案例分析、小组讨论等教学方法，激发学生的学习兴趣。

3.2 教学手段（1）采用多媒体课件进行教学，提高课堂教学效果；（2）利用实验室设备，进行实际操作演练；（3）提供丰富的课外阅读材料，丰富学生的知识体系。

四、课程考核与评价4.1 考核方式课程考核分为过程考核和期末考试两部分，其中过程考核包括课堂表现、实验报告、课后作业等，期末考试为闭卷考试。

4.2 评价标准（1）课堂表现：积极参与课堂讨论，回答问题准确，能提出有意义的问题或观点；（2）实验报告：实验数据准确，分析问题深入，能从中得出有意义的结论；（3）课后作业：按时完成，答案准确，能反映出对课程内容的理解和掌握程度。

《晶体光学及光性矿物学》教学大纲(总学时：50学时)●序言：晶体光学的研究内容及其在岩石学中的地位，晶体光学的学习方法及要求。

第一章：晶体光学基础自然光与平面偏振光；光的折射、反射和全反射；光波在介质分界面上的折射定律。

光在光性均质体和非均质体中的传播特点。

双折射现象，光轴位置。

光率体的概念；均质体光率体、非均质体光率体。

一轴晶光率体及其特征：常光(No)与非常光(Ne)；正光性与负光性；一轴晶光率体主要切面及切面特征：垂直光轴、斜交光轴、平行光轴。

二轴晶光率体及其特征：光学主轴及主折射率(Ng、Nm、Np)、光轴(OA)、光轴面(Ap)、主轴面(NgNp面、NgNm面、NmNp面)、光轴角(2V)、锐角等分线(Bxa)、钝角等分线(Bxo)、正光性与负光性；●二轴晶光率体主要切面及切面特征：垂直光轴、斜交光轴、垂直(Bxa)、垂直Bxo、平行Ap等五种切面。

中级晶族和低级晶族的光性方位。

第二章：偏光显微镜及岩石薄片偏光显微镜的构造、检查与校正，使用与保养。

岩石薄片磨制法简介(参观磨片厂)。

第三章：单偏光镜下的晶体光学性质单偏光镜的装置，调节与校正。

●矿物结晶形态、集合体形态与切片形态。

●矿物切片上的解理，可见临界角，完善程度及解理夹角测定。

●矿物颜色，多色性及其成因。

●矿物切片的边缘特征，突起与糙面，贝克线，色散效应(折射率色散)，相对折光率高低的比较，突起等级的确定，闪突起。

第四章：正交偏光镜下的晶体光学性质正交偏光镜的装置、特点、调节与校正。

●晶体的消光现象及消光位。

●正交偏光镜下光波的干涉原理，光程差及其影响因素，干涉色的成因，干涉色级序及各级序的特征，干涉色色谱表，异常干涉色(双折射色散)。

●补色法则及主要补色器(云母试板、石膏试板、石英楔、贝瑞克消色器)。

●矿片上光率体椭园半径方向及轴名测定。

●矿物主要光学性质的测定：矿物干涉色级序，双折射率的测定；消光类型、消光角、晶体延性符号的测定。

晶体光学及光性矿物学(高起专)填空题1. 一轴晶垂直光轴光率体切面的形态为___(1)___ ，双折射率为 ___(2)___ 。

(4分)(1). 参考本题标准答案是: 圆(2). 参考本题标准答案是: 02. 同一块岩石薄片中，同种矿物的不同颗粒干涉色不同是由于___(3)___ 不同；石英和普通辉石的最高干涉色不同是因为二者的___(4)___ 不同。

(4分)(1). 参考本题标准答案是: 矿片切面方位(2). 参考本题标准答案是: 最大双折射率3. 二轴晶正光性矿物光率体垂直Bxa切面形态为___(5)___ ，双折射率为___(6)___ ，垂直Bxo切面形态为___(7)___ ，双折射率为___(8)___ 。

(8分)(1). 参考本题标准答案是: 椭圆(2). 参考本题标准答案是: Nm-Np(3). 参考本题标准答案是: 椭圆(4). 参考本题标准答案是: Mg-Nm（+）4. 一轴晶垂直OA切面干涉图的特征为 ___(9)___ 。

(2分)(1). 参考本题标准答案是: 由黑十字和同心干涉色圈组成，转物台，干涉图像不变名词解释5. 双折射和最大双折射率(6分)参考本题标准答案是：双折射：光进入非均质体矿物时，除特殊方向外均要分解成振动方向不同互相垂直的两束偏光称双折射。

最大双折射率：平行光轴（一轴晶）或平行光轴切面上的双折射率称为最大双折射率。

6. 均质体和非均质体(6分)参考本题标准答案是：均质体是各向同性的介质，其光学性质在各个方向都是相同的，包括一切非均质的物质和等轴晶系的矿物；非均质体是各向异性的介质，其光学性质随方向不同而异，包括除等轴晶系以外的其余六个晶系的所有矿物。

7. 消光和消色(6分)参考本题标准答案是：消光：矿片在正交偏光镜下呈现黑暗的现象；消色：正交偏光下450位置两矿片叠加时，总光程差为零，视域变黑的现象。

8. Bxa和Bxo(6分)参考本题标准答案是：Bxa为光轴角的锐角平分线；Bxo为光轴角的钝角平分线。