单偏光镜下透明矿物的晶体光学特征汇总
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偏光显微镜下透明矿物的鉴定偏光显微镜下透明矿物的鉴定2010年12月31日岩石磨成厚约0.03mm 的薄片,置于偏光显微镜下观察,我们可以发现有的矿物是透明的(绝大多数硅酸盐、碳酸盐矿物和部分氧化物),有的矿物是不透明的(金属硫化物及部分氧化物)。
鉴定不透明矿物需要反光显微镜,将在本书的下篇介绍,这里只介绍透明矿物在偏光显微镜下的鉴定方法。
偏光显微镜下鉴定矿物,分为单偏光、正交偏光、聚敛光下观察三个步骤,其原理在晶体光学中有详尽的论述,这里只介绍和岩石薄片观察描述有关的部分,而形成这些光性特征的光学原理就不详细说明。
单偏光镜下观察1 晶形晶形对识别典型的表现有良好晶面的矿物很有用。
如石榴子石在薄片中常为自形的六边形,白榴石常呈八边形,磷灰石横断面常为六边形而纵断面为柱状,榍石常为菱形,白云石常为信封状,电气石横断面呈弧状三角形而纵断面为柱状,锆石常常呈四方柱状或两端为锥形的长柱状。
需要注意的是,由于薄片切面的随机性,上述矿物的斜切面也可以表现为其他的形状,如石榴石和白榴石还可以出现正方形、长方形甚至三角形的晶形,磷灰石也可以表现为正方形或长方形晶形。
2 解理和裂理某些解理特征明显的矿物,能根据其解理很快确定,如云母具有一组细密、平直而不间断的解理,角闪石的两组解理以56 度相交,辉石、红柱石、方柱石的两组解理近于正交。
但与解理斜交的切面上所表现的角度要比其最大交角要小。
具两组解理的矿物,在其纵断面上只表现一组解理,如角闪石、辉石在薄片中经常只出现一组解理。
由于切面的限制,具有三6组以上解理的矿物在薄片上常常只显示一组或两组解理,甚至表现出没有解理。
如方解石和白云石有三组解理,但在薄片中一般只能看到两组。
裂理和解理很相似,但它们的成因不同,薄片中的特征也有所不同。
解理往往是沿着矿物晶体中面网间化学键力最弱的方向产生,而裂理面一般是沿双晶结合面或某种细微包裹体的夹层而产生;在形态上,裂理的宽度也明显比解理大,而且大多数情况也没有解理平直。
实验9单偏光下晶体的光学性质一、实验目的在单偏光下可以观察晶体的形态、结晶习性、解理颜色以及突起、糙面、多色性和吸收性,概略地比较矿物的折光率(贝壳线移动),用油侵法测定矿物的折光率等等,所以单偏光下的观察对矿物鉴定是很重要的。
二、实验内容1.矿物的形态矿物在三维空间的立体几何形态有等轴状、厚板状、板状、片状、云母片状、长柱状、短柱状、针状和纤维状等(图9-1),由于薄片中所见晶体皆为切割磨制后的断面形状,同一晶体由于切片方向的不同,在显微镜下观察到的外形会有差异,如图9-2中所示,一个立方体在不同的切片方向时其外形可以是正方形、三角形、六边形、长方形以及其它不规则形状。
但晶体的截面形态总具有表征晶体形态特点的意义,在相当程度上反映了某种矿物外形的一般特征,因此在综合同一矿物各截面方向的特点后,根据结晶学的知识就可勾画出晶体的主体几何形态,从而确定结晶习性及晶体生长时的物理化学条件等。
图9-1 矿物的空间形态图9-2 立方体在显微镜下所见晶形与切片方向的关系图9-3 晶体的自形程度示意图a –自形b –半自形c –他形矿物的自形程度反映了其形成物理化学环境的某些特征,根据晶体发育程度可分为三种:自形晶、半自形晶及他形晶。
(1) 自形晶:薄片中晶形完整,一般呈规则的多边形,边棱全为直线(图9-3a)。
析晶早,结晶能力强,物理化学环境适宜于晶体生长时,形成自形晶。
(2) 半自形晶:薄片中晶形较完整,但比自形晶差,部分晶棱为直线,部分为不规则的曲线(图9-3b)。
析晶较晚的晶体往往是半自形晶。
(3) 他形晶:薄片中晶形呈不规则的粒状,晶棱都是他形的曲线(图9-3c)。
他形晶是析晶最晚或温度下降较快时析出的晶体。
由于析晶时物质成分的粘度和杂质等因素的影响,也会形成一些奇形的晶体,在薄片中呈雪花状、树枝状、鳞片状和放射状等。
在显微镜下还常可以看到一个大晶体包裹着一些小晶体或其他物质,称为包裹体,包裹体可以是气体、液体、其它晶体或同种晶体。
第2讲单偏光镜下的晶体光性特征Lect. 2 Properties observed using plane polarized light (PPL)黑云母岩石薄片中的黑云母切面Petrographic microscope (polarized light microscope)岩相学(偏光)显微镜Polarizer PP 下偏光镜Analyzer AA 上偏光镜(1)物台上放置均质体任意方向切片,或非均质体⊥OA 切片:◆PP 通过薄片后,不改变振动方向,折射率=圆切面半径N ;◆转动物台,矿物光学性质不变。
一、单偏光系统光路特征矿物切面光率体切面据汪相,2009⊥OA 切片(2) 放置非均质体不⊥OA切片,半径(No,Ne 或Ne’)与PP 斜交时:◆PP 进入矿物后发生双折射,分解成振动方向分别//No、Ne’的两束偏光;◆两偏光振幅(A1, A2 )随No、Ne’与PP夹角的变化而变。
旋转物台,矿物光性发生变化。
不⊥OA 切片Ne’No夹角(3)放置非均质体不⊥OA切片,当No 或Ne’∥ PP 时:不发生双折射。
PPL 全部分解到E-W方向,N-S 向分量为0。
P PP P 不⊥OA 切片Ne’No NoNe ’二、单偏光镜下的晶体光性特征Properties observed under PPL◆矿物的形态:单体形态、集合体形态、切面形态Shape (morphology)◆与光吸收有关的性质:颜色、多色性、吸收性Color, pleochroism, absorption◆与光折射有关的性质:突起、贝克线、糙面、边缘、色散效应Relief, becke line, rough surface, edge, dispersion1. 矿物晶体形态与切面形态粒状石盐Halite腰鼓状刚玉corundum 柱状绿柱石(海蓝宝石)Aquamarine板状钼铅矿Wulfenite矿物晶体形态与切面形态的关系◆标准岩石薄片厚度仅0.03mm,因此在薄片中只能观察到矿物切面形态。