第五节矿物折射率及颗粒大小的测定、浸油配制的计算与配制方法配制浸油公式:VN=VN+V水果沙拉NV=V+V式中V需要配制

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  第四节锥光镜下的晶体光学性质一、锥光镜的装置及特点锥光镜的装置⑴在正交偏光的基础上加上聚光镜。⑵使用高倍物镜通常是倍以上。⑶加上勃氏镜或者取去目镜。锥光镜的特点)聚光镜的作用:使平行偏光变成锥形偏光。)勃氏镜或取去目镜作用:放大干涉图。)高倍物镜作用:使图象更清晰。聚光镜的作用锥形偏光不论如何倾斜其振动面总是与下偏光的振动面平行偏光束锥光束锥光镜的作用PP光学特点:①假设①垂直光轴入射形成一个圆切面②②斜切光轴形成一个椭圆切面③③同②WE①垂直光轴的切面PP③②①②③②③除方向①外②③发生双折射现象PP不同方向入射光线可能形成的光率体切面形态及分布特征光学特点:(一)均质体(ISOTROPICCRYSTALS)矿物、特点锥光镜下不显干涉图、原因均质体矿物的光学性质个方向一致光波沿任何方向射入矿片都不发生双折射在正交偏光镜下不显干涉图光学特点:(二)非均质体(ANISOTROPICCRYSTALS)锥形偏光通过矿片后到达上偏光产生特殊的图形干涉图(interferencefigures)高倍镜的作用低倍中倍高倍放大不同的物镜能接纳的倾斜锥光范围所显示的干涉图、高倍镜能接纳较大范围的倾斜入射光波能接纳与矿片发现成夹角以内的倾斜入射光波显示的干涉图清晰完整低倍物镜的数值孔径小工作距离小一般只能接纳与矿片发现成以内的倾斜入射光波显示的图形不完整勃氏镜(Bertrandlens)的作用与目镜联合构成一个放大系统能看到一个放大的干涉图。未加勃氏镜加入勃氏镜观察干涉图应注意的问题:()首先使用低倍或者中倍物镜找到所需观察的矿物颗粒置于视域中心后换用高倍物镜。()换用高倍物镜后检查是否已准焦准焦应注意物镜不要与薄片相碰。()加上载物台下的聚光镜后要把聚光镜上升到最高位置但不要与薄片相碰。()检查高倍物镜是否需要校正中心。()干涉图是消光和干涉效应的总和。二、一轴晶干涉图、垂直光轴切面的干涉图⑴图像特点垂直光轴切面斜交光轴切面平行光轴切面双折射率较大双折射率较小干涉图的特征光轴出露点(melatope)干涉色色圈两条消光影构成黑十字、有一个黑十字和同心圆干涉色圈组成。、黑十字由两个互相垂直的黑带(消光影)组成。、两个黑带分别与AA、PP平行黑带中心窄边缘较宽。、黑十字交点位于视域中心为光轴出露点。、干涉色色圈以黑十字交点为中心呈同心圆状其干涉色级序由中心向外逐渐升高越往外色圈越密。、同一矿物矿片越厚干涉色圈越多反之干涉色圈越少。、转动载物台干涉图不发生变化。干涉图的特征()干涉图的成因问题:、为什么会出现一个黑十字?、为什么会出现干涉色色圈?、为什么转物台干涉图不发生变化?()干涉图的成因)、锥光通过矿片时的振动特征①假设①平行光轴入射形成一个圆切面②②斜切光轴形成一个椭圆切面③③同②PP不同方向入射光线可能形成的光率体切面形态及分布特征)、波向图的形成①②③Ne方向切线方向No一轴晶()PP不同方向入射光线可能形成的光率体切面形态及分布特征)、波向图的形成①②③Ne方向切线方向No一轴晶())、黑十字的成因在正交偏光镜下出现黑十字NeNo不论光性正负放射线方向为Ne,切线方向为No)、干涉色圈的成因光轴出露点正光性()应用、确定轴性和切面方向根据图像特点,可确定为一轴晶垂直光轴的切面。水果沙拉、测定光性符号Ne=NgNeNo:正光性Ne=NpNeNo:负光性、加入试板判断光性正负:一级灰干涉色加石膏试板判断与正交偏光的情况相同。蓝升高黄降低。干涉色圈较多时加云母试板(升降一个色序)。这时升高区域的干涉色环向内移动降低区域的干涉色环向外移动并在光轴出路点附近出露两个黑点。★石英垂直光轴切面的光性确定(正光性)★方解石垂直光轴切面的光性确定(负光性)、斜交光轴切面干涉图图像相当于垂直光轴的一部分也即斜交光轴切面的干涉图是由不完整的黑十字和不完整的干涉色圈组成。这种切面也可用于确定轴性及切面方向测定光性符号但关键是需要确定光轴出露点及对应的四个象限。其判别方法同垂直光轴切面干涉图。)光轴倾角不大时光轴出露点仍在视域中心四个象限也比较清楚很容易判别。(见下图))光轴倾角较大时光轴出露点已不在视域中心也没有黑十字存在只有一根黑带。这种情况下需要确定光轴出露点位置及象限归属然后才能判别相应性质。(见下图)光轴出露点位置及象限归属的确定方法如下:以顺时针转动载物台为标准黑带向下移动光轴出露点在右边黑带上部为二象限下部为三象限黑带向上移动光轴出露点在左边黑带上部为一象限下部为四象限黑带向右移动光轴出露点在上边黑带左部为三象限右部为四象限黑带向左移动光轴出露点在下边黑带左部为二象限右部为一象限)光轴倾角很大时黑带较宽大。转动物台时黑带呈弯曲状扫过视域这种切面的干涉图不能确定轴性。(见下图)、平行光轴切面干涉图图像特点()当光轴方向与上、下偏光镜振动方向之一平行时为粗大的黑十字几乎占满整个视域AAPP()旋转物台粗大的黑十字从中心分裂并迅速沿光轴方向退出视域OA()当光轴方向与上、下偏光镜振动方向AA、PP称夹角时视域最亮。如果双折射率较大则出现对称的弧形干涉色带。在光轴方向上干涉色级序由中心向两边逐渐降低在垂直光轴方向上干涉色级序由中心向两边逐渐增高。注意:如果矿物的双折射率较小则不出现弧形干涉色带整个视域为一级灰白干涉色。三、二轴晶干涉图垂直锐角等分线(⊥Bxa)切面垂直一个光轴的切面斜交切面垂直钝角等分线(⊥Bxo)切面平行光轴切面、垂直锐角等分线(⊥Bxa)切面的干涉图⑴图像特点①当光轴面与上下偏光镜振动方向之一平行时干涉图由黑十字和“∞”干涉色圈组成干涉色圈的多少取决于矿物双折率的大小及矿片厚度。②转动载物台黑十字从中心分裂形成两个弯曲的黑带当光轴面与上下偏光镜振动方向成°夹角时两个弯曲的黑带顶点之间距离最远。③转动载物台°时弯曲黑带又合成黑十字但其粗细黑带已更换了位置。二轴晶垂直Bxa切面的干涉图双折射率较大双折射率较小、垂直一个光轴切面的干涉图⑴图像特点①图像特点相当于垂直锐角等分线(⊥Bxa)切面的干涉图的一半。②当光轴面与上下偏光镜振动方向之一平行时干涉图由一条直的黑带和卵形干涉色圈组成。③转动载物台黑带发生弯曲这是与一轴晶垂直光轴切面干涉图的区别之一。**可编辑斜交切面的干涉图二轴晶斜交切面干涉图的图像特点取决于斜交切面的类型一般有垂直光轴面的斜交光轴切面干涉图和斜交光轴面的斜交光轴切面干涉图等两种(参见下图)。无论何种斜交光轴切片干涉图当旋转载物台黑臂总要弯曲黑臂凸出的一侧总是朝向锐角等分线。插入合适的试板观察锐角区干涉色的升降和试板方向来测定光性正负。★垂直光轴面的斜交光轴切面干涉图(箭头指向Bxa出露点)。也可用于确定轴性、切面方向和光性符号。★斜交光轴面的斜交光轴切面干涉图(箭头指向Bxa出露点)。也可用于确定轴性、切面方向和光性符号。垂直Bxo切面的干涉图当光轴面与上、下偏光镜振动方向之一平行时为一粗大的黑十字(下图A)黑十字交点为Bxo出露点光轴出露点在视域之外。转动载物台黑十字很快地分裂成两个弯曲黑带(下图B)沿光轴面(Ap)方向退出视域。当光轴面与上、下偏光镜振动方向成o夹角时弯曲黑带顶点间的距离最远但顶点仍为光轴出露点(下图C)。、平行光轴面切面的干涉图当Bxa和Bxo方向分别平行PP和AA时为一粗大模糊的黑十字转动载物台粗大模糊的黑十字分裂退出视域。由于这种方向切面的干涉图与一轴晶相一致不能用它确定轴性当轴性已知时可用于确定切面方向。油浸法测折射率值就是将矿物碎屑颗粒浸没于已知折射率值的浸油中比较二者的折射率值通过一系列浸油的更换直至浸油的折射率值与矿物相等为止。这时浸油的折射率值即是矿物的折射率值(一)、浸油的制备及折射率值测定方法、浸油的基本要求、需要配制两套已知折射率的浸油。相邻浸油的折射率差通常是~之间。一套为低NN=~间隔通常为约瓶。一套为高NN=~间隔为瓶浸油的配制方法有三种液体互混、固体溶于液体、固体混熔。第五节矿物折射率及颗粒大小的测定一、油浸法测折射率值配制低折射率油主要用液体混合不同折射率的油按比例混合混合后的体积不得少于毫升否则影响浸油的折射率的准确性浸油的要求:·无色或近于无色·油不与被研究物起反应·各种液体能以任意比例混合·挥发性不强·无剧毒。第五节矿物折射率及颗粒大小的测定、浸油配制的计算与配制方法配制浸油公式:VN=VN+VNV=V+V式中V需要配制的浸油的体积N所需浸油的折射率V、V所需两种原料的体积N、N所需两种原料的折射率配制低折射率油只需、种原料油即可。如水、甘油、液体石蜡、氯化萘、溴代萘、二碘甲烷。第五节矿物折射率及颗粒大小的测定配制高折射率油有下几种方法:·硫溶于二碘甲烷N=~·各种碘化物溶于二碘甲烷N=~·硫、磷溶于二碘甲烷N=~配制折射率大于的浸油只能用低熔点固体如硫+硒(+)浸油的折射率值的测定:配制浸油虽然按比例混合但必须用仪器校准。测量仪器为阿贝折射仪。第五节矿物折射率及颗粒大小的测定 浸油配制的方法主要有三种如下表:混合方法浸油原料折射率范围备注液体与液体混合煤油分馏物煤油分馏物与α氯代萘水与甘油α氯代萘与二碘甲烷α溴代萘与液体石蜡α溴代萘与二碘甲烷固体溶于液体中硫与二碘甲烷硫、磷与二碘甲烷三硫化二砷与二碘甲烷黄磷易自燃使用时注意固体与固体混溶胡椒碱碘化锑碘化砷硫、硒铊的卤族元素化合物硒与硒化砷(二)浸油薄片的制备·将欲测矿物加工成均匀细粒直径~毫米。破碎时不要碾磨以保持原始状态防止颗粒沾很多细小粉末·取少量碎屑(~)置载玻片中央用小刀均匀散开·盖盖玻片只要四分之一大·滴管吸油从边缘滴入要充满无气泡但不宜过多。载玻片不能倾斜换油:滤纸吸出用新浸油冲洗二到三遍。再滴油。矿物多且为非定向片时重新制片第五节矿物折射率及颗粒大小的测定(三)测定浸油与矿物的折射率的大小·贝克线法用单色光照明观察贝克线的移动。当矿物边缘和贝克线都消失时矿物与浸油的折射率相等。·色散法白光照明当折射率差在,时在矿油接触处出现浅兰、橙黄、两色带这是由折射率色散引起的。浸油的折射率色散一般比矿物大油的色散曲线陡矿物的色散曲线平缓。色光向折射率大的方向偏折。提升镜筒色光向折射率高的方向移动。第五节矿物折射率及颗粒大小的测定A当矿物与浸油的色散曲线交点位于蓝色光波波长处即N矿>N油对于蓝色光波N矿=N油蓝色光波不发生折射在矿物边缘形成浅蓝色色带对于橙黄色光波N矿>N油橙黄色光波发生折射在矿物边缘稍内形成橙黄色色带。提升镜筒橙黄色色带向矿物内移动而浅蓝色色带基本不动。B、当矿物与浸油的色散曲线交点位于橙色光波波长处即N矿<N油。对于橙色光波当N矿=N油橙光不发生折射在矿物边缘形成橙色色带对于蓝色光波即N矿<N油蓝绿等色光波发生折射在矿物边缘稍外形成浅蓝色色带。提升镜筒浅蓝色色带向浸油移动而橙黄色色带基本不动。C·当矿物与浸油的色散曲线交点位于黄色光波波长处即N矿=N油。对于黄色光波即N矿=N油黄光不发生折射。对于蓝色光波N矿<N油蓝绿等色光波向浸油方向发生折射在矿物边缘稍外形成蓝色色带。提升镜筒浅蓝色色带向浸油移动橙色色带向矿物移动二者的移动速度及色带的宽度近于相等。(四)、油浸法测定矿物折射率值的程序()均质体矿物折射率值的测定 均质体矿物只有一个折射率值在碎屑油浸薄片中利用贝克线或色散条带比较矿物与浸油折射率的相对大小。通过不断换油直到矿物与浸油折射率相等或矿物折射率值介于相邻两种浸油之间为止。在换油过程中根据矿物在浸油中所显示的突起高低、边缘和糙面的明显程度确定换油间距。如果矿物突起高、边缘和糙面明显在换油时可以间隔几瓶浸油反之则必须按浸油折射率的大小顺序依次换油。每次换油后的观察结果必须仔细记录。()非均质矿物折射率的测定 在碎屑油浸薄片中选一个干涉色最低的碎屑颗粒在锥光镜下确定轴性测定光性符号。一轴晶矿物主折射率值的测定  一轴晶矿物有No和Ne两个主折射率值。通常只测定No,其测定方法如下: )测定矿物的No值  ①选一个⊥OA的切面其特征是:正交偏光镜间全消光在单偏光镜下不显多色性(如为有色矿物)锥光镜下显一轴晶⊥OA切面的干涉图其光率体切面为圆切面半径为No如果找不到垂直光轴的颗粒,可以用斜交光轴的颗粒代替。斜交光轴颗粒的光率体切面为椭圆切面总有一个半径是No正光性No=Np负光性No=Ng如果光性符号已经测定在正交偏光镜间能确定No的方向。②转动载物台使No∥PP推出上偏光镜应用贝克线或色带的移动规律比较矿物No与N油的相对大小。③通过不断更换浸油即能得到矿物的No值。)测定矿物的Ne值①必须用平行光轴的切面。其特征是:正交偏光镜间干涉色最高锥光镜下显瞬变干涉图单偏光镜下多色性明显(如有色矿物)光率体椭圆半径为Ne和No正光性:Ne=NgNo=Np负光性:Ne=NpNo=Ng②确定光性符号后在正交偏光镜间确定Ne与No的方向③转动载物台使Ne∥PP推出上偏光镜比较矿物Ne和N油的大小。④转物台°,使No∥PP比较矿物No与N油的相对大小。⑤通过不断更换浸油可测出矿物的Ne和No。二轴晶矿物主折射率的测定二轴晶矿物有Np、Nm、Ng三个主折射率值。一般只测定Nm值如有必要时才测定Ng、Np值。 )测定矿物的Nm值①选一⊥OA的切面其特征是:正交偏光镜间全消光或呈灰黑色锥光镜下显二轴晶⊥OA切面的干涉图光率体切面为圆切面其半径为Nm故测定方法与均质体相同若无⊥OA切面可用⊥Ap的斜交光轴切面颗粒代替。其特征是正交偏光镜间干涉色最低锥光镜下显二轴晶垂直光轴面的斜交光轴切面干涉图。  ②当Ap∥AA或PP时直黑带通过视域中心而且平分视域垂直黑带的方向为Nm方向。③转动载物台使Nm方向∥PP取消锥光镜装置在单偏光镜下应用贝克线或色带的移动规律比较矿物Nm与N油的相对大小。④通过不断更换浸油可测出矿物的Nm。另:在⊥Bxa或Bxo的切面上也可测定Nm值还可测定Ng和Np值。二、矿物颗粒大小及含量的测定(一)矿物颗粒大小的测定显微镜下测定薄片或光片中的颗粒大小通常使用带刻度的目镜进行这种目镜有一百个刻度每小格所代表的长度因物镜的放大倍数不同而异当知道目镜每小格所代表的长度视颗粒所占刻度尺的格数乘以每格所代表的长度即欲测矿物颗粒的实际长度或宽度。第五节矿物折射率及颗粒大小的测定目镜每格所代表的长度借物台测微尺来测量物台测微尺是镶嵌于玻璃上的长度或毫米分为或格的显微尺每小格毫米应用物台微尺测目镜每小格长度的步骤:将测微尺置物台上准焦转动物台使微尺与目镜十字丝平行移动微尺使两点对齐仔细观察微尺与目镜刻度的重合点目镜每刻度的实际长即可计算出来。第五节矿物折射率及颗粒大小的测定用图像分析仪自动测量显微镜下粒度测量的下限从理论上讲大约为微米但是由于技术上的限制一般能测到微米岩石的薄片能测到微米。(二)显微镜下矿物百分含量的计算矿物百分含量是指矿物的体积百分数乘以比重。可得出重量百分比。薄片中的矿物百分含量常以面积百分数表示·面积法·直线法·计点法·目估法·自动定量图象分析仪第五节矿物折射率及颗粒大小的测定透明矿物的系统鉴定是指在不同光路系统的偏光显微镜下按一定程序对矿物进行全面系统的光学性质测定并加以总结和描述找出矿物的鉴定特征以确定矿物的种属名称。通常用于鉴定未知矿物或已知矿物的精确定名。在鉴定之前必须先观察矿物手标本的晶形、颜色、光泽、硬度、解理、断口等肉眼鉴定特征了解矿物的共生组合及野外产状。经过系统鉴定后仍不能确定矿物名称时还需配合其它测试方法做进一步鉴定。透明矿物的系统鉴定一、透明矿物系统鉴定的内容(一)单偏光镜下的观察 晶形:观察矿物晶形的完整程度结晶习性集合体形态。根据不同方向切面轮廓判断矿物的晶形及所属晶系。 解理:观察矿物解理等级。根据不同方向切面上显示的解理缝隙情况综合判断解理方向及组数。若具两组解理要测定解理夹角。尽可能确定解理与结晶轴之间的关系。    突起等级:观察矿片边缘、糙面的明显程度突起高低及贝克线移动方向色散效应。综合判断突起等级估计矿物折射率大致范围。观察闪突起现象。颜色、多色性:观察矿片有无颜色如有颜色观察有无多色性多色性的明显程度颜色变化情况。在定向切面上测定多色性公式和吸收性公式。包裹体:包裹体的有无及其排列和分布。次生变化:矿物有无次生变化、变化程度及变化产物。     (二)正交偏光镜间的观察  最高干涉色级序观察矿片的最高干涉色级序有无异常干涉色。在平行光轴(或光轴面)切面上测定干涉色级序。最大双折率根据平行光轴(或光轴面)切面上测定的干涉色级序确定光程差根据已知矿物确定矿片厚度。由光程差和矿片厚度计算双折率或从干涉色色谱表上查双折率。消光类型根据不同方向切面的消光情况确定矿片的消光类型。消光角对斜消光矿物在定向切面上测定消光角。延性符号对沿一个方向延伸的矿物测定与延长方向一致的光率体椭圆半径名称确定延性符号。双晶观察矿物有无双晶确定双晶类型。(三)锥光镜下的观察 均质体与非均质体根据有无干涉图区分均质体与非均质体根据干涉图特征确定轴性(一轴晶或二轴晶)根据干涉图特征确定切面方向测定光性符号估计或测定光轴角大小观察矿物的色散强弱色散类型及紫光与红光光轴角相对大小。                         二、常用的定向切面及其特征(一)垂直光轴切面切面特点 光率体切面为圆切面半径=No(一轴晶)半径=Nm(二轴晶)单偏光镜下如为有色矿物则不显多色性正交偏光镜间全消光锥光镜下显一轴晶或二轴晶⊥光轴切面的干涉图。切面用途确定轴性测定光性符号。如为二轴晶可以估计V大小观察色散现象。  测定No或Nm的颜色测定主折射率No或Nm的值。注意:在岩石矿片中往往不易找到严格垂直光轴的切面。一轴晶矿物可用斜交光轴(光轴倾角不大)的切面代替。这种切面的光率体椭圆半径中总有一个半径是No其多色性较弱干涉色级序较低显一轴晶斜交光轴切面干涉图。二轴晶矿物可用垂直光轴面的斜交光轴(光轴倾角不大)切面代替。这种切面的光率体椭圆半径中总有一个是Nm其多色性较弱干涉色较低显二轴晶垂直光轴面的斜交光轴切面干涉图。(二)∥光轴(一轴晶)或∥光轴面(二轴晶)的切面切面特点光率体切面为椭圆切面长短半径Ne和No(一轴晶)长短半径Ng和Np(二轴晶)多色性最明显干涉色级序最高显瞬变干涉图。切面用途观察多色性的明显程度测定Ne和No(一轴晶)或Np和Ng(二轴晶)的颜色。观察闪突起现象测定Ne和No或Np和Ng的值。测定最高干涉色级序及最大双折率值。单斜晶系矿物中当Nm与Y晶轴一致时如角闪石类及辉石类矿物可以用这种切面测定消光角。三、透明矿物的系统鉴定程序(一)区分均质体和非均质体矿物均质体矿物各个方向切面在正交偏光镜间均为全消光在锥光镜下无干涉图。非均质体矿物只有垂直光轴切面在正交偏光镜间全消光其它方向切面在正交偏光镜间为四次消光。用白光源时产生干涉色。锥光镜下显示各种类型干涉图。(二)均质体矿物的鉴定在单偏光镜下观察矿物的颜色、晶形、解理、裂纹、突起等级、包裹体特征及次生变化等特征。(三)非均质体矿物的鉴定   单偏光镜下观察矿物的颜色、晶形、解理、裂纹、突起等级、包裹体特征及次生变化等特征   在正交偏光镜间观察消光类型如为平行消光测定延性符号观察双晶类型等。   选择一个⊥光轴的切面在锥光镜下确定轴性测定光性符号如为二轴晶估计V角大小观察色散特征。如为有色矿物在单偏光镜下观察No或Nm的颜色。   选择一个∥光轴或∥光轴面切面在正交偏光镜间测定最高干涉色级序最大双折率值测定消光角大小。如为有色矿物在转动载物台的同时观察多色性的明显程度和吸收性。观察闪突起现象。结合垂直光轴切面上观察的Nm颜色写出多色性公式及吸收公式。注意:在岩石薄片中只能根据突起等级大致估计矿物折射率范围精确测定时需用油浸法或其它方法。作业题透明矿物薄片系统鉴定的内容锥光镜下一轴晶、二轴晶干涉图的形象特点**可编辑

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