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1、【地质资料】第5章（续）-晶体矿物的光学性质 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 单偏光系统下晶体的光学性质单偏光系统下晶体的光学性质单偏光系统单偏光系统:在只使用下偏光镜(起偏镜)的情况下,观察和测定矿物的光学性质的系统.单偏光镜下研究：单偏光镜下研究：就是在观察、测定矿片的光学性质就是在观察、测定矿片的光学性质时只使用下偏光镜，即称之为单偏光系统。时只使用下偏光镜，即称之为单偏光系统。由光源发出的自然光波，通过下偏光镜后，变成由光源发出
2、的自然光波，通过下偏光镜后，变成振动方向平行下偏光振动方向振动方向平行下偏光振动方向PPPP的偏光。的偏光。A-A-自然光自然光B-B-偏光偏光v1)1)当载物台放置均质体矿片时，偏光射入该晶体后不当载物台放置均质体矿片时，偏光射入该晶体后不改变振动方向改变振动方向v2)2)当载物台放置非均质矿片时，若其光率体椭圆半径当载物台放置非均质矿片时，若其光率体椭圆半径之一与之一与PPPP方向平行时，由下偏光镜透出的振动方向平方向平行时，由下偏光镜透出的振动方向平行行PPPP的偏光，进入矿片后沿该半径方向通过矿片不改的偏光，进入矿片后沿该半径方向通过矿片不改变振动方向，此时，矿片的折射率等于光率体椭圆
3、半变振动方向，此时，矿片的折射率等于光率体椭圆半径长短；径长短；v3)3)当矿片的光率体椭圆半径与当矿片的光率体椭圆半径与PPPP斜交时，光波进入晶斜交时，光波进入晶体后则发生双折射，分解形成振动方向分别平行光率体后则发生双折射，分解形成振动方向分别平行光率体椭圆长短半径的两束偏光，其折射率分别等于椭圆体椭圆长短半径的两束偏光，其折射率分别等于椭圆的长短半径。的长短半径。原原 理理单偏光系统光波通过晶体的光路图单偏光系统光波通过晶体的光路图主要研究内容主要研究内容1.1.矿物的外表特征矿物的外表特征:形态形态,解理等解理等.2.2.与矿物吸收性有关的光学性质与矿物吸收性有关的光学性质:(颜色颜
4、色,多色性多色性,吸收性等吸收性等)3.3.与矿物折射率有关的光学性质与矿物折射率有关的光学性质:突起突起,闪突起闪突起,糙面糙面,边缘边缘,贝克线贝克线,色散线等色散线等第一节第一节 单偏光系统下晶体的光学性质单偏光系统下晶体的光学性质1.1.晶体形态的观察方法晶体形态的观察方法综合不同切面特征综合不同切面特征,正确判断矿物的单体形态正确判断矿物的单体形态.同同 一一 单单 体体 不不 同同 切切 面面 形形 态态 示示 意意 图图2 薄片中矿物解理的研究薄片中矿物解理的研究单偏光镜下单偏光镜下观察解理内观察解理内容容解理的发育程度解理的发育程度(解理等级解理等级)解理方位解理方位(与结晶轴
5、关系、单形与结晶轴关系、单形)解理组数解理组数解理夹角解理夹角矿物晶体在外力作用下严格沿一定结晶方向破矿物晶体在外力作用下严格沿一定结晶方向破裂，并能裂成光滑平面的性质称为解理。薄片中解裂，并能裂成光滑平面的性质称为解理。薄片中解理缝被粘薄片的树胶充填其中，由于矿物折射率与理缝被粘薄片的树胶充填其中，由于矿物折射率与树胶的差别，光透过时发生折射、反射作用使解理树胶的差别，光透过时发生折射、反射作用使解理显示出来。显示出来。A A 解理发育程度：解理发育程度：(1).(1).极完全解理：细、极完全解理：细、密、长（云母）密、长（云母）(2).(2).完全解理：解理清完全解理：解理清晰可见、偶尔不
6、连贯（角晰可见、偶尔不连贯（角闪石，辉石）闪石，辉石）(3).(3).不完全解理：稀疏，不完全解理：稀疏，连续性差，有时欠平直连续性差，有时欠平直（橄榄石）（橄榄石）二二.解理及解理夹角解理及解理夹角5 5 解理夹角的测定解理夹角的测定1 1）切片方向的选择）切片方向的选择 选择同时垂直两组解理面选择同时垂直两组解理面的切片的切片.特征特征是两组解理缝最细最是两组解理缝最细最清楚清楚,当解理缝平行目镜十当解理缝平行目镜十字丝时字丝时,微微升降镜筒微微升降镜筒,两两组解理缝不左右移动组解理缝不左右移动.ACBDEHFGK=606060不同方向不同方向解理夹角变化示意图解理夹角变化示意图2 2）.
7、解理夹角的测定步骤解理夹角的测定步骤（1 1）选择颗粒）选择颗粒,置于视域心置于视域心.（2 2）转动物台使一组解理缝平行目镜十字丝纵丝）转动物台使一组解理缝平行目镜十字丝纵丝 (图图A),A),读取此时载物台刻度盘上的度数读取此时载物台刻度盘上的度数a.a.（3 3）再转动物台，使另一组解理缝平行目镜十字）再转动物台，使另一组解理缝平行目镜十字 丝纵丝，读取此时载物台刻度盘上的度数丝纵丝，读取此时载物台刻度盘上的度数b b (图图B),aB),a与与b b之差即为所测解理夹角之差即为所测解理夹角.图图A A图图B B(一一).).颜色颜色:指在单偏光镜下指在单偏光镜下,白光透过晶体后所呈现出
8、来白光透过晶体后所呈现出来的颜色的颜色.矿物的颜色是晶体矿物对不同色光选矿物的颜色是晶体矿物对不同色光选择性吸收的结果择性吸收的结果,是未被晶体吸收的部分色光是未被晶体吸收的部分色光的混合色（服从互补色原则）的混合色（服从互补色原则）.三三.薄片中矿物的颜色薄片中矿物的颜色,多色性和吸收性多色性和吸收性 注意注意:薄片中的颜色与手标本颜色的区别薄片中的颜色与手标本颜色的区别v 与矿物吸收性有关的光学性质与矿物吸收性有关的光学性质第一节第一节 单偏光系统下晶体的光学性质单偏光系统下晶体的光学性质二二 多色性和吸收性多色性和吸收性多色性多色性:在单偏光镜下在单偏光镜下,某些非均质体矿物的颜色随物台
9、转动而发某些非均质体矿物的颜色随物台转动而发生变化生变化,这种现象称为多色性这种现象称为多色性.吸收性吸收性:颜色深浅的变化成为吸收性颜色深浅的变化成为吸收性.多色性和吸收性同样是鉴定矿物的重要特征多色性和吸收性同样是鉴定矿物的重要特征.成因成因:非均质体矿物非垂直光轴切片非均质体矿物非垂直光轴切片,各方向的光学性质不同各方向的光学性质不同,对对光波的选择性吸收及吸收总强度也随方向而变化光波的选择性吸收及吸收总强度也随方向而变化.大多数矿物不具多色性变化是由于这种变化不明显大多数矿物不具多色性变化是由于这种变化不明显.表达方式表达方式:(多色性公式多色性公式 A A 和吸收性公式和吸收性公式
10、B)B)A:Ne=A:Ne=浅紫色浅紫色 No=No=深蓝色深蓝色;Ng=;Ng=深绿色深绿色 Nm=Nm=浅绿色浅绿色 Np=Np=黄绿色黄绿色 B:Ne B:Ne No No 或或 Ng Ng Nm Nm Np Np 等等.若折射率大的方向吸收性强若折射率大的方向吸收性强,颜色深则为正吸收颜色深则为正吸收,反之反之,为反吸收为反吸收影响因素：影响因素：矿物本身性质矿物本身性质,切片方向切片方向,薄片厚度。薄片厚度。非均质性矿物的多色性与吸收性，一般都与光率非均质性矿物的多色性与吸收性，一般都与光率体的主轴密切相关。一轴晶矿物有两个主要的颜色，体的主轴密切相关。一轴晶矿物有两个主要的颜色，分
11、别平行光率体分别平行光率体NeNe与与NoNo两个主轴方向。两个主轴方向。一轴晶的多色性与吸收性一轴晶的多色性与吸收性多色性和吸收性多色性和吸收性例：一轴晶负光性电气石例：一轴晶负光性电气石 当下偏光振动方向当下偏光振动方向PPPP与与NeNe振动方向平行时，呈现振动方向平行时，呈现淡紫色淡紫色；此时此时No No 振幅为零。当振幅为零。当PPPP与与NoNo振动方向平行时，呈现振动方向平行时，呈现深蓝色深蓝色。当当PPPP与矿片的与矿片的NeNe与与NoNo两个主轴斜交时，偏光进入矿片后，发两个主轴斜交时，偏光进入矿片后，发生双折射，被分解为振动方向分别平行于生双折射，被分解为振动方向分别平
12、行于NeNe和和NoNo的两列偏光，的两列偏光，因此呈现的颜色是因此呈现的颜色是NeNe颜色与颜色与NoNo颜色的混合色。颜色的混合色。黑电气石多色性特征表示方式：黑电气石多色性特征表示方式：Ne=Ne=淡紫色，淡紫色，No=No=深蓝色。深蓝色。一轴晶的多色性与吸收性一轴晶的多色性与吸收性一轴晶矿物黑电气石的多色性记录方式：一轴晶矿物黑电气石的多色性记录方式：多色性公式：多色性公式：No=No=深蓝色，深蓝色，Ne=Ne=浅紫色浅紫色 吸收性公式：吸收性公式：NoNoNeNe思考思考:一轴晶垂直光轴的切面多色性如何？一轴晶有色矿物其一轴晶垂直光轴的切面多色性如何？一轴晶有色矿物其多色性最明显
13、的是哪个切面？多色性最明显的是哪个切面？一轴晶的多色性与吸收性一轴晶的多色性与吸收性普通角闪石平行光轴面（普通角闪石平行光轴面（A A，B B）和垂直光轴面的（）和垂直光轴面的（C C）切面）切面上多色性上多色性例：普通角闪石多色性表述：例：普通角闪石多色性表述：Ng=Ng=暗绿色，暗绿色，Np=Np=浅黄绿色，浅黄绿色，Nm=Nm=绿色绿色Ng Nm Np Ng Nm Np 正吸收正吸收四四.与矿物折射率有关的光学性质与矿物折射率有关的光学性质边缘边缘,贝克线贝克线,糙面糙面,突起突起,闪突起闪突起表现形式表现形式:在薄片中观察矿物时在薄片中观察矿物时,不同矿物的表面有不同矿物的表面有高低不
14、平高低不平 的感觉的感觉,这种现象称为突起这种现象称为突起.产生原因产生原因:不同矿物的折射率与树胶的折射率的差不同矿物的折射率与树胶的折射率的差值不同值不同,像点的位置就会高低不一样像点的位置就会高低不一样.突起等级分类突起等级分类:矿物的折射率大于树胶的折射率时矿物的折射率大于树胶的折射率时,称为正突起称为正突起;矿物的折射率小于树胶的折射率时矿物的折射率小于树胶的折射率时,称称为正突起为正突起.六个等级：六个等级：负高负低正低正中正高正极负高负低正低正中正高正极高高（一）突起一）突起突起等级突起等级折射率折射率糙面及边缘特征糙面及边缘特征实例实例负高突起负高突起 1.481.48糙糙面面
15、及及边边缘缘显显著著,提提升升镜镜筒筒,贝克线移向树胶贝克线移向树胶.萤石萤石负低突起负低突起1.48-1.541.48-1.54表表面面光光滑滑,边边缘缘不不清清楚楚,提提升镜筒升镜筒,贝克线移向树胶贝克线移向树胶.正长石正长石正低突起正低突起1.541.601.541.60表表面面光光滑滑,边边缘缘不不清清楚楚,提提升镜筒升镜筒,贝克线移向矿物贝克线移向矿物.石英石英中基性中基性斜长石斜长石正中突起正中突起1.601.661.601.66表面略显粗糙表面略显粗糙,边缘清楚显著边缘清楚显著.透闪石透闪石磷灰石磷灰石正高突起正高突起1.661.781.661.78糙面显著糙面显著,边缘宽而明显
16、边缘宽而明显.辉石辉石橄榄石橄榄石极高突起极高突起 1.781.78糙面极其显著糙面极其显著,边缘很宽边缘很宽石榴石石榴石锆石锆石突突 起起 等等 级级 分分 类类 及及 简简 要要 特特 征征钙铝榴石的正高突起钙铝榴石的正高突起铬尖晶石的正高突起铬尖晶石的正高突起紫苏辉石正高突起紫苏辉石正高突起(二二).).闪突起闪突起 在单偏光镜下在单偏光镜下,旋转物台旋转物台,双折射率很大的矿片双折射率很大的矿片,突起高突起高低会发生明显的变化低会发生明显的变化.这种现象称闪突起这种现象称闪突起.例如例如:观察方解石时，转动物台，方解石颗粒的边缘时粗观察方解石时，转动物台，方解石颗粒的边缘时粗时细，矿物
17、的突起时高时低，旋转物台一周变化四次，这种现时细，矿物的突起时高时低，旋转物台一周变化四次，这种现象就是方解石的象就是方解石的“闪突起闪突起”。原理原理:菱形的方解石颗粒，菱形长对角线方向平行下偏光菱形的方解石颗粒，菱形长对角线方向平行下偏光振动方向时，方解石的折射率大于树胶；菱形短对角线方向平振动方向时，方解石的折射率大于树胶；菱形短对角线方向平行下偏光振动方向时，方解石的折射率小于树胶。行下偏光振动方向时，方解石的折射率小于树胶。非均质矿物都有些闪突起现象，双折射现象愈强的矿物，非均质矿物都有些闪突起现象，双折射现象愈强的矿物，闪突起愈显著。白云石，方解石，白云母。闪突起愈显著。白云石，方
18、解石，白云母。(三三).).贝克线和边缘贝克线和边缘 折射率不同的矿物接折射率不同的矿物接触时触时,由于光的折射和反由于光的折射和反射作用射作用,使其接触处的光使其接触处的光线聚散不一线聚散不一.光线集中的光线集中的一侧产生一条亮线一侧产生一条亮线,称称贝贝克线克线(光带光带););光线缺少的光线缺少的一侧产生一条黑暗的轮廓一侧产生一条黑暗的轮廓,称称边缘边缘.应用应用:判断相邻两个矿物判断相邻两个矿物的折射率大小的折射率大小(突起高低突起高低)()(图示说明图示说明)贝克线的移动规律贝克线的移动规律v贝克线移动的规律v提升镜筒，贝克线向介质折射率大的一侧移动；提升镜筒，贝克线向介质折射率大的
19、一侧移动；v下降镜筒，贝克线向介质折射率小的一侧移动。下降镜筒，贝克线向介质折射率小的一侧移动。v用途:v据贝克线和移动方向可以判断相邻二介质折射率的据贝克线和移动方向可以判断相邻二介质折射率的相对大小相对大小.v 注意观察贝克线需要缩小光圈。注意观察贝克线需要缩小光圈。(四四).).糙面糙面糙面糙面:薄片中，某些矿物表面比较光滑，某些矿物薄片中，某些矿物表面比较光滑，某些矿物表面比较粗糙，像皮革表面一般，称之为糙面。表面比较粗糙，像皮革表面一般，称之为糙面。形成原因：形成原因：矿物表面实际上一些显微状的凹凸不平，矿矿物表面实际上一些显微状的凹凸不平，矿物与树胶的折射率不相同，当光线经过两者之
20、间的界面物与树胶的折射率不相同，当光线经过两者之间的界面将发生折射，形成光线的发散和聚敛，使矿物表面因亮将发生折射，形成光线的发散和聚敛，使矿物表面因亮度不同，呈明暗相间的斑点。度不同，呈明暗相间的斑点。糙面的明显程度取决于矿物折射率与树胶折射率相差值糙面的明显程度取决于矿物折射率与树胶折射率相差值的大小及矿片表面的磨光程度。二者差值愈大，矿物的的大小及矿片表面的磨光程度。二者差值愈大，矿物的糙面愈明显。糙面愈明显。薄片中矿物折射率、突起和糙面的关系薄片中矿物折射率、突起和糙面的关系第二节第二节.正交偏光系统下正交偏光系统下晶体的光学性质晶体的光学性质1.1.正交偏光系统的构成及光学特点正交偏
21、光系统的构成及光学特点2.2.正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位3.3.正交偏光镜间矿片的干涉现象及干涉色正交偏光镜间矿片的干涉现象及干涉色4.4.补色法则和补色器补色法则和补色器5.5.正交偏光间主要光学性质的观测和测定正交偏光间主要光学性质的观测和测定一一.正交偏光系统的构成及光学特点正交偏光系统的构成及光学特点PP下偏光镜下偏光镜AA上偏光镜上偏光镜正交偏光系统光路图正交偏光系统光路图构成：构成：同时使用上、下两个偏光同时使用上、下两个偏光镜且其振动方向互相垂直。镜且其振动方向互相垂直。系统的光学特点系统的光学特点：不放任何矿片时，通过不放任何矿片时，通
22、过下下偏光镜的光波其振动方向偏光镜的光波其振动方向与上偏光镜的振动方向互与上偏光镜的振动方向互相垂直，光波不能通过，相垂直，光波不能通过，视域黑暗。视域黑暗。二二.正交偏光镜间矿片的消光现象正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位及消光位消光现象消光现象:矿片在正交偏光镜矿片在正交偏光镜间呈现黑暗的现象间呈现黑暗的现象.(一一).).全消光全消光:旋转物台一周旋转物台一周,均质体或均质体或非均质体垂直光轴切片的消非均质体垂直光轴切片的消光现象不改变（永久消光光现象不改变（永久消光).).AA上偏光镜上偏光镜PP下偏光镜下偏光镜晶晶 体体 切切 片片(二二).).四次消光四次消光二二.正交偏光镜间矿片
23、的消光现象及消光位正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位旋转物台一周旋转物台一周,非均质体晶体非非均质体晶体非垂直光轴切片的光率体椭圆半垂直光轴切片的光率体椭圆半径有四次与下偏光镜平行的机径有四次与下偏光镜平行的机会会,故出现故出现四次消光现象四次消光现象.消光位消光位:非均质体非垂直光轴切非均质体非垂直光轴切片在正交偏光镜间处于消光现片在正交偏光镜间处于消光现象时的位置象时的位置.注意注意:矿片处于消光位时的意义矿片处于消光位时的意义PP下偏光镜下偏光镜晶体切片晶体切片AA上偏光镜上偏光镜三三.正交偏光镜间矿片的干涉现象正交偏光镜间矿片的干涉现象非均质体晶体非垂直光轴的矿片非均质体晶体非垂直光轴
24、的矿片,其光率体椭圆其光率体椭圆半径与上半径与上 下偏光镜振动方向斜交时下偏光镜振动方向斜交时(即矿片不在即矿片不在消光位时消光位时),),透过晶体分解的两束光波将发生干涉透过晶体分解的两束光波将发生干涉作用作用.(1)(1)两束光波的频率相等两束光波的频率相等.(2)(2)两束光波具有固定的光程差两束光波具有固定的光程差.(3)(3)两束光波在同一平面内振动两束光波在同一平面内振动.1.1.光波发生干涉作用的条件光波发生干涉作用的条件如果两束光波具备上述条件将发生干涉作用如果两束光波具备上述条件将发生干涉作用 PP下下 偏偏 光光 镜镜晶晶 体体 切切 片片AA上上偏偏光光镜镜K1K2K1K
25、2光率体椭圆半径与光率体椭圆半径与PP/AAPP/AA斜交时的光路图斜交时的光路图(A)(A)和矢量分解图和矢量分解图(B)(B)A AB BK2K1PPPPAAPPK1K2K1K1K2K2K1K2K2K1K1PP透出下偏光镜透出下偏光镜进入矿片后进入矿片后透出矿片透出矿片进入上偏光镜进入上偏光镜K2K1PPA (3)A (4)(1)(2)B (3)B(4)AAAAK2 K”K”R=（2n+1）l2B:R=2nA:l2正交偏光镜间偏光矢量分解平面示意图正交偏光镜间偏光矢量分解平面示意图(入射光波垂直屏幕入射光波垂直屏幕)2.2.正交偏光镜间光波的干涉作用及控制因素正交偏光镜间光波的干涉作用及控
26、制因素光源为单色光光源为单色光2.2.正交偏光镜间光波的干涉作用及控制因素正交偏光镜间光波的干涉作用及控制因素如果光源为单色光，则当光程差等于单色光半波长如果光源为单色光，则当光程差等于单色光半波长的偶数倍时（的偶数倍时（R=2n/2R=2n/2）,干涉的结果是互相抵消干涉的结果是互相抵消而变黑暗而变黑暗;光程差等于单色光半波长的奇数倍光程差等于单色光半波长的奇数倍（R=R=（2n+12n+1）/2/2）时）时,干涉的结果是互相迭加，干涉的结果是互相迭加，使亮度增强使亮度增强.如果光程差介于二者之间，干涉的结果介于黑暗与如果光程差介于二者之间，干涉的结果介于黑暗与最亮之间最亮之间.显然显然,光
27、程差光程差对干涉作用的结果起主导作用对干涉作用的结果起主导作用.光程差光程差R=dR=d；其中；其中,d,d为薄片的厚度，为薄片的厚度，为矿物的双折射率为矿物的双折射率3.3.干涉色及干涉色色谱表干涉色及干涉色色谱表1 1）.干涉色及其成因干涉色及其成因如果光源为单色光如果光源为单色光,随着光程差（随着光程差（R=dR=d）的逐渐增大）的逐渐增大,将依次出将依次出现明亮相间的干涉条带现明亮相间的干涉条带.干涉条带的宽窄取决于单色光的波长干涉条带的宽窄取决于单色光的波长.单色光光源改变光程差的方法是利用石英楔单色光光源改变光程差的方法是利用石英楔234蓝光蓝光 450nm450nm红光红光 70
28、0nm700nm23/23/2/23/25/2第一级序第一级序第二级序第二级序第三级序第三级序第四级序及更高序第四级序及更高序红色红色橙色橙色绿色绿色蓝色蓝色靛色靛色紫色紫色黄色黄色=700 (mn)=620=410=450=470=515=56020040060080010002000R:不同波长单色光随光程差改变所产生的明暗相间的干涉条带不同波长单色光随光程差改变所产生的明暗相间的干涉条带,其间距取决于单色光的波长其间距取决于单色光的波长,波长越长波长越长,条带间距越宽条带间距越宽暗暗灰灰灰灰白白浅浅黄黄橙橙紫紫红红蓝蓝蓝蓝绿绿绿绿黄黄橙橙红红 蓝蓝绿绿绿绿黄黄橙橙红红粉粉红红浅浅绿绿干干
29、 涉涉 色色 色色 谱谱 表表2 2）.干涉色级序及各级序特征干涉色级序及各级序特征(1).(1).干涉色色序干涉色色序:影响因素影响因素光程差光程差R=d若用白光做光源若用白光做光源,在正交偏光镜间缓慢推入石英楔在正交偏光镜间缓慢推入石英楔,随着石英楔的慢慢推入随着石英楔的慢慢推入,光程差连续地增大光程差连续地增大,视域视域内出现的干涉色由低到高有规律的变化内出现的干涉色由低到高有规律的变化,干涉色这干涉色这种有规律的变化叫做干涉色色序种有规律的变化叫做干涉色色序.(2)(2)干涉色级序干涉色级序 (四四-五个级序五个级序):):要记住要记住第一级序：第一级序：暗灰暗灰-灰白灰白-浅黄浅黄-
30、亮黄亮黄-橙橙-紫红紫红第二级序：第二级序：蓝蓝-蓝绿蓝绿-绿绿-黄黄-橙橙-红红第三级序：第三级序：蓝绿蓝绿-绿绿-黄黄-橙橙-红红-粉红粉红第四级序：第四级序：粉红粉红-浅绿浅绿-浅橙浅橙,色浅且混杂色浅且混杂.高级白干涉色：高级白干涉色：与珍珠表面类似的亮白色与珍珠表面类似的亮白色.暗暗灰灰灰灰白白浅浅黄黄橙橙紫紫红红蓝蓝蓝蓝绿绿绿绿黄黄橙橙红红 蓝蓝绿绿绿绿黄黄橙橙红红粉粉红红浅浅绿绿干干 涉涉 色色 色色 谱谱 表表第一级序，第一级序，0 0560nm,560nm,暗灰及蓝灰色、灰白色、浅黄色、橙暗灰及蓝灰色、灰白色、浅黄色、橙色、红色。色、红色。有灰和灰白色有灰和灰白色,缺蓝色和绿
31、色缺蓝色和绿色。第二级序，第二级序，5605601120nm1120nm，紫、蓝色、蓝绿色、绿色、黄色、，紫、蓝色、蓝绿色、绿色、黄色、紫红色。紫红色。色泽纯且鲜艳色泽纯且鲜艳第三级序第三级序，112011201680nm,1680nm,颜色特征与第二级序相似，但颜颜色特征与第二级序相似，但颜色的饱和度稍差，紫色和靛色欠明显，色的饱和度稍差，紫色和靛色欠明显，翠绿色尤为鲜亮明快翠绿色尤为鲜亮明快。第四级序第四级序，168016802240nm,2240nm,干涉色更淡，各色序之间明显混干涉色更淡，各色序之间明显混杂，杂，色序界线模糊不清。色序界线模糊不清。第五级第五级,序及更高级序的干涉色，这
32、种大的光程差几乎接近序及更高级序的干涉色，这种大的光程差几乎接近于所有各色光半波长的偶数倍，同时又接近其半波长的奇数于所有各色光半波长的偶数倍，同时又接近其半波长的奇数倍，产生倍，产生高级白干涉色。高级白干涉色。3 3）.干涉色色谱表干涉色色谱表3 3）.干涉色色谱表干涉色色谱表v干涉色的序级，与经过矿物晶片到达上偏光的干涉色的序级，与经过矿物晶片到达上偏光的光程差、矿物的双折射率以及矿物薄片的厚度光程差、矿物的双折射率以及矿物薄片的厚度有关。有关。v干涉色色谱表表示的就是光程差干涉色色谱表表示的就是光程差R R、薄片厚度、薄片厚度d d、双折射率双折射率之间的关系。之间的关系。v例如，石英的
33、最大双折射率为例如，石英的最大双折射率为0.0090.009，若在薄片，若在薄片中看到的最高干涉色为一级黄白，由干涉色色中看到的最高干涉色为一级黄白，由干涉色色谱表可以查出薄片的厚度为谱表可以查出薄片的厚度为0.0450.045；v若薄片中最高干涉色为一级灰白，查干涉色色若薄片中最高干涉色为一级灰白，查干涉色色谱表可知薄片厚度为谱表可知薄片厚度为0.03mm0.03mm。4.4.干涉色及干涉色色谱表干涉色及干涉色色谱表4 4）.异常干涉色异常干涉色一般说来一般说来,同一矿物对不同波长单色光的双同一矿物对不同波长单色光的双折射率大小是不相等的折射率大小是不相等的,即矿物出现即矿物出现双折射双折射
34、率射散率射散.因此因此,不同波长单色光通过非均质体不同波长单色光通过非均质体非垂直光轴切面非垂直光轴切面后的光程差也不同后的光程差也不同,结果出结果出现干涉色色谱表上没有的干涉色现干涉色色谱表上没有的干涉色,称为称为异常异常干涉色干涉色.例如例如:绿泥石的普鲁士蓝异常干涉色绿泥石的普鲁士蓝异常干涉色.四四.补色法则和补色器补色法则和补色器在正交偏光镜间的在正交偏光镜间的45450 0位置位置,放置两个互相重迭的非均质体矿片放置两个互相重迭的非均质体矿片(垂直光轴方向切片除外垂直光轴方向切片除外),),光通过这两个矿片后光通过这两个矿片后,它们总的光程它们总的光程差增减的法则差增减的法则.补补色
35、色法法则则示示意意图图Np1Ng1Np2Ng2Np2Ng2Np1 Ng1R R总总 =R=R1 1+R+R2 2R R总总 =R=R1 1-R-R2 2同名半径同名半径 平行平行异名半径异名半径 平行平行(1).(1).同名半径平行同名半径平行,干涉色级序升高干涉色级序升高;R R总总=R=R1 1+R+R2 2，故故 R R总总 R R1,1,R R总总 R R2.2.干涉色级序升高干涉色级序升高.(2).(2).异名半径平行异名半径平行,干涉色级序降低干涉色级序降低.R R总总=R=R1 1-R-R2 2，R R总总有三种情况有三种情况:1)R1)R总总 R R1 1,R,R总总 R R
36、R1,1,R R总总 R R2:2:干涉色级序介于原来两个矿片之间干涉色级序介于原来两个矿片之间3)R3)R总总 R R R2 2:干涉色级序介于原来两个矿片之间干涉色级序介于原来两个矿片之间.R1=R2,RR1=R2,R总总=0,=0,此时视域内变黑暗此时视域内变黑暗,这种现象称消色这种现象称消色.补色法则补色法则四四.补色法则和补色器补色法则和补色器l 补色器补色器在两个矿片中，如果一个矿片的光率体椭圆半径名称及在两个矿片中，如果一个矿片的光率体椭圆半径名称及光程差为已知，则可根据补色法则测出另一矿片的光率光程差为已知，则可根据补色法则测出另一矿片的光率体椭圆半径名称及光程差体椭圆半径名称
37、及光程差.补色器就是已知光率体椭圆半径名称及光程差的矿片补色器就是已知光率体椭圆半径名称及光程差的矿片.几种常见的补色器：几种常见的补色器：1 1 石膏试板石膏试板:光程差约光程差约 550(nm)550(nm)，正交偏光镜间呈一级紫红的干涉色，正交偏光镜间呈一级紫红的干涉色.它可使正交偏光镜间矿片的干涉色级序它可使正交偏光镜间矿片的干涉色级序升降一个级序升降一个级序.四四.补色法则和补色器补色法则和补色器几种常见的补色器：几种常见的补色器：2 2 云母试板云母试板:光程差约光程差约147nm147nm，相当于，相当于黄光黄光的四分之一波长的四分之一波长,正交偏光镜正交偏光镜间呈一级灰白的干涉
38、色间呈一级灰白的干涉色.它可使正交偏光镜间矿片的干涉它可使正交偏光镜间矿片的干涉色级序色级序升升 降一个色序降一个色序.3 3 石英楔石英楔:光程差一般为光程差一般为 0-1680(nm),0-1680(nm),在正交偏光镜间由薄至厚可在正交偏光镜间由薄至厚可以依次产生以依次产生 1-3 1-3 级干涉色级干涉色.若在矿片上由薄至厚缓慢地若在矿片上由薄至厚缓慢地推入石英楔，同名半径平行时推入石英楔，同名半径平行时,矿片干涉色升高；异名半径矿片干涉色升高；异名半径平行时，矿片干涉色逐渐降低平行时，矿片干涉色逐渐降低,当推至石英楔与矿片的光程当推至石英楔与矿片的光程差相等处，差相等处，矿片消色而使
39、视域变黑暗矿片消色而使视域变黑暗,由此可测出矿片的由此可测出矿片的干涉色级序干涉色级序.四四.补色法则和补色器补色法则和补色器1.1.将将欲欲测测矿矿物物切切片片置置于于视视域域中中心心，转转动动物物台台使使其其消消光光，此此时时矿矿片片的的光光率率体体椭椭圆圆切切面面的的长长、短短半半径径方方向向和和上上、下下偏偏光光镜镜的振动方向一致。的振动方向一致。2.2.转转物物台台45450 0，此此时时矿矿片片的的光光率率体体椭椭圆圆切切面面的的长长、短短半半径径方方向向和和目目镜镜十十字字丝丝（代代表表上上、下下偏偏光光的的振振动动方方向向）成成45450 0角角,此此时矿片的干涉色最亮。时矿片
40、的干涉色最亮。3.3.从从试试板板孔孔插插入入试试板板，观观察察矿矿片片的的干干涉涉色色变变化化，如如果果干干涉涉色色降降低低，异异名名半半径径平平行行；如如果果干干涉涉色色升升高高，则则为为同同名名半半径径平平行。行。4.4.试试板板上上的的光光率率体体椭椭圆圆半半径径名名称称和和方方向向是是已已知知的的，根根据据补补色色法则可确定出矿片上光率体椭圆半径的名称和方向。法则可确定出矿片上光率体椭圆半径的名称和方向。5.5.注意：根据矿片干涉色的高低选择适当的试板注意：根据矿片干涉色的高低选择适当的试板.矿片光率体椭圆半径方向和名称的测定矿片光率体椭圆半径方向和名称的测定应用应用1：消光位消光位
41、加入试板干涉色升高加入试板干涉色升高 同名平行同名平行P转物台转物台45加入试板干涉色降低加入试板干涉色降低 异名平行异名平行PPPPPAPPA光光率率体体椭椭圆圆半半径径名名称称测测定定1.1.楔形边目估法楔形边目估法颗颗粒粒必必须须具具有有楔楔形形边边，且且最最外外边边为为一一级级灰灰白白干干涉涉色色，向向里里逐逐渐渐升升高高，且该颗粒具有最高干涉色。楔形边红边数量且该颗粒具有最高干涉色。楔形边红边数量n n1 1为为最高干涉色级序最高干涉色级序。2.2.石英楔测定法石英楔测定法（1 1）选选择择干干涉涉色色级级序序最最高高的的切切片片，置置于于视视域域中中心心，旋旋转转物物台台使使其其消
42、光。消光。（2 2）旋旋转转物物台台45450 0,使使其其光光率率体体椭椭圆圆切切面面长长、短短半半径径（NeNe和和NoNo或或NgNg和和NpNp）和和目目镜镜十十字字丝丝（上上、下下偏偏光光振振动动方方向向）成成4545角角，此此位位置置干干涉色最亮。涉色最亮。（3 3）从从试试板板孔孔缓缓慢慢推推入入石石英英楔楔，观观察察矿矿片片干干涉涉色色变变化化，若若干干涉涉色色级级序序逐逐渐渐升升高高，说说明明同同名名半半径径平平行行，不不能能测测，只只有有转转物物台台9090，使使它们异名半径平行。才能测。它们异名半径平行。才能测。最高干涉色级序的测定最高干涉色级序的测定应用应用2：（4 4
43、）缓慢推入石英楔）缓慢推入石英楔,矿片干涉色级序逐渐降低矿片干涉色级序逐渐降低,直到矿片消色直到矿片消色为止为止.然后缓慢拉出石英楔然后缓慢拉出石英楔,直到全部拉出为止直到全部拉出为止,注意观察矿片注意观察矿片干涉色的变化干涉色的变化,如果期间出现一次红带，则矿片的干涉色为二如果期间出现一次红带，则矿片的干涉色为二级级,出现出现n n次红带则其干涉色为次红带则其干涉色为n+1n+1级级.另一种观测方法另一种观测方法:当矿片消色时当矿片消色时,可以移开矿片可以移开矿片(此时视域内呈现原来矿片的干此时视域内呈现原来矿片的干涉色涉色)，然后再缓慢地拉出石英楔，然后再缓慢地拉出石英楔,直到全部拉出为止
44、直到全部拉出为止,注意观注意观察出现的红带数目，如出现察出现的红带数目，如出现n n次红带，则其干涉色为次红带，则其干涉色为n+1n+1级。级。最高干涉色级序的测定最高干涉色级序的测定2.2.石英楔测定法石英楔测定法4590(1)(2)(3)用石英楔测定干涉色级序示意图用石英楔测定干涉色级序示意图最大双折射率值测定最大双折射率值测定根根据据 R R=d,d,双双折折射射率率 =R/dR/d，因因此此，只只要要测测定定出出矿矿物物的的最最高高干干涉涉色色级级序序和和矿矿片厚度，即可以求出双折射率片厚度，即可以求出双折射率值的大小。值的大小。1.1.光程差光程差R R的测定（就是干涉色级序的测定）
45、的测定（就是干涉色级序的测定）2.2.薄片厚度的测定（一般为薄片厚度的测定（一般为0.03mm0.03mm）3.3.代入公式进行计算或查干涉色色谱表即可代入公式进行计算或查干涉色色谱表即可.应用应用3：消光类型及消光角的测定消光类型及消光角的测定1.1.消光类型的含义消光类型的含义:指矿片处于消光位时指矿片处于消光位时,矿片的解理缝矿片的解理缝,双晶缝双晶缝,或晶体的轮廓或晶体的轮廓(它它们与结晶轴有一定的关系们与结晶轴有一定的关系)等与目镜十字丝等与目镜十字丝(代表上代表上/下偏光的振下偏光的振动方向动方向)的相互关系的相互关系.2.2.消光类型的划分消光类型的划分:(1).(1).平平行行
46、消消光光:矿矿片片处处于于消消光光位位时时,其其解解理理缝缝,双双晶晶缝缝或或晶晶棱棱等等与目镜十字丝之一平行与目镜十字丝之一平行.(2).(2).对对称称消消光光:矿矿片片处处于于消消光光位位时时,它它的的两两组组解解理理缝缝,两两个个晶晶面迹线或两组双晶缝夹角的角平分线与目镜十字丝平行面迹线或两组双晶缝夹角的角平分线与目镜十字丝平行.(3).(3).斜斜消消光光:矿矿片片处处于于消消光光位位时时,其其解解理理缝缝,双双晶晶缝缝或或晶晶棱棱等等与目镜十字丝斜交与目镜十字丝斜交.应用应用4：平行消光平行消光对称消光对称消光斜消光斜消光 消光类型消光类型各种消光类型示意图各种消光类型示意图消光角
47、及其测定方法消光角及其测定方法1.1.消光角的表示方法消光角的表示方法消消光光角角:一一般般以以结结晶晶轴轴与与光光率率体体椭椭圆圆半半径径之之间间的的夹角表示夹角表示.对对单单斜斜晶晶系系而而言言,包包含含Ng,NpNg,Np轴轴和和a,ca,c结结晶晶轴轴的的光光轴轴面面大大多多与与(010)(010)面面平平行行,因因此此通通常常可可以以在在(010)(010)面上测定光率体主轴与结晶轴之间的夹角面上测定光率体主轴与结晶轴之间的夹角.例例如如,单单斜斜辉辉石石或或普普通通角角闪闪石石即即在在(010)(010)上上测测定其消光角定其消光角(cNg).(cNg).该切面特点是干涉色最高该切
48、面特点是干涉色最高2.2.角闪石消光角的测定方法角闪石消光角的测定方法1 1 选择合适的定向切面选择合适的定向切面 与光轴面平行的与光轴面平行的(010)(010)面的特征面的特征:有一组解理有一组解理(代表代表c c轴方轴方向向););多色性最明显多色性最明显;干涉色最高干涉色最高;锥光下具闪图锥光下具闪图.2.2.将矿片置于视域中心将矿片置于视域中心,旋转载物台至消光位旋转载物台至消光位.3.3.测定光率体椭圆半径名称测定光率体椭圆半径名称,即确定即确定NgNg的方向的方向.4.4.测定解理缝和测定解理缝和NgNg的夹角的夹角,即即cNg.(cNg.(见下图示见下图示).).Ng纵丝（纵丝
49、（1）解理缝解理缝纵丝（纵丝（2）消光位消光位a45b1c1dc2定轴名定轴名45b2单斜辉石或角闪石消光角的测定步骤示意图单斜辉石或角闪石消光角的测定步骤示意图延性符号及其测定延性符号及其测定v 延性符号含义延性符号含义:指一向延长的针柱状矿物的延长方指一向延长的针柱状矿物的延长方向与其光率体椭圆长短半径的关系向与其光率体椭圆长短半径的关系.v 延性符号描述延性符号描述:如果矿物的延长方向和长半径平行如果矿物的延长方向和长半径平行或两者交角小于或两者交角小于45450 0,则称正延性则称正延性;如果矿物的延长方向如果矿物的延长方向和短半径平行或两者交角小于和短半径平行或两者交角小于45450
50、 0,则称负延性则称负延性.v延性符号测定延性符号测定:对于斜消光的矿物对于斜消光的矿物,只要测出消光只要测出消光角的大小角的大小,即知其延性符号即知其延性符号.对于平行消光的矿物对于平行消光的矿物,延性延性符号的测定方法见下图符号的测定方法见下图.注意注意:有时延性正负不分有时延性正负不分.例如矿物的延长方向平例如矿物的延长方向平行行NmNm轴轴;矿物的延长方向与长短半径的交角为矿物的延长方向与长短半径的交角为45450 0.应用应用5：A 消光位消光位B 正延性正延性C 负延性负延性 干涉色干涉色 升高升高 干涉色干涉色 降低降低晶体延性符号测定步骤示意图晶体延性符号测定步骤示意图双晶的观