四章-锥偏光镜下透明矿物的晶体光学特征.pptx

锥偏光镜的装置特点锥偏光镜的装置特点平行光平行光锥形光锥形光加入上偏光加入上偏光加入勃氏镜（可不加勃氏镜，但须同时拔去目镜）加入勃氏镜（可不加勃氏镜，但须同时拔去目镜）换用高倍物镜换用高倍物镜加入聚光镜加入聚光镜聚光镜、物台、物镜、勃氏镜聚光镜、物台、物镜、勃氏镜 和目镜的中心要位于一条直线上和目镜的中心要位于一条直线上下偏光镜下偏光镜物镜物镜数值数值孔径孔径观察薄片观察薄片高倍物镜高倍物镜物镜数值孔径物镜数值孔径 N.A.=n sin 为物镜光孔角为物镜光孔角n n 为物镜与薄片间介质的折射率为物镜与薄片间介质的折射率当介质为空气时当介质为空气时,n,n 1 1，此时，此时高倍物镜高倍物镜 N.A.=0.65N.A.=0.650.850.85中低倍物镜中低倍物镜 N.A.0.4N.A.0.4物镜接纳光线的多少与其数值孔径有关物镜接纳光线的多少与其数值孔径有关锥光观察时均用高倍物镜锥光观察时均用高倍物镜中低倍物镜中低倍物镜工作距离工作距离高倍镜时工作距离很短，一定要小心操作高倍镜时工作距离很短，一定要小心操作！干涉图干涉图偏光显微镜下观察到的矿物光学性质，是垂直光波传播方向的切面所显示偏光显微镜下观察到的矿物光学性质，是垂直光波传播方向的切面所显示的光学性质的光学性质由于锥形偏光从不同的方向入射矿片，会在同一矿片中观察到不同方向切由于锥形偏光从不同的方向入射矿片，会在同一矿片中观察到不同方向切面的光学性质面的光学性质在锥偏光镜下能同时观察到不同方向切面的消光和干涉现象，这些方向不在锥偏光镜下能同时观察到不同方向切面的消光和干涉现象，这些方向不同，且方向连续过渡变化的所有切面的消光和干涉现象称为干涉图同，且方向连续过渡变化的所有切面的消光和干涉现象称为干涉图干涉图干涉图锥光镜研究内容锥光镜研究内容 轴性、光性、轴性、光性、2V2V、切面方向、切面方向 锥光镜下的观察对象锥光镜下的观察对象 干涉图干涉图由锥形入射光的干涉和消光现象形成的综合图形称干涉图由锥形入射光的干涉和消光现象形成的综合图形称干涉图 区分均质体和非均质体区分均质体和非均质体 均质体无干涉图，旋转物台，视域始终黑暗均质体无干涉图，旋转物台，视域始终黑暗 非均质体任何切面都会产生干涉图。干涉图的图形特征主要与轴性和切面方向非均质体任何切面都会产生干涉图。干涉图的图形特征主要与轴性和切面方向 有关，其次与有关，其次与2V2V角、折射率等有关，而与光性正负无关角、折射率等有关，而与光性正负无关 一轴晶干涉图一轴晶干涉图 特征特征 成因成因 应用应用一轴晶干涉图的特征、成因及其应用一轴晶干涉图的特征、成因及其应用干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用一轴晶正光性光率体三种主要的切面类型一轴晶正光性光率体三种主要的切面类型Ne垂直垂直OA平行平行OA斜交斜交OANoNoNoNoNe一轴晶负光性光率体三种主要的切面类型一轴晶负光性光率体三种主要的切面类型垂直垂直OA平行平行OA斜交斜交OANoNoNoNeNeNo一轴晶垂直光轴一轴晶垂直光轴OAOA切面的干涉图切面的干涉图干涉图特点：黑十字和同心环状干涉色圈干涉图特点：黑十字和同心环状干涉色圈旋转物台旋转物台360360，干涉图像不发生变化，干涉图像不发生变化OA出露点，出露点，OA与切面的交点与切面的交点同心环状同心环状干涉色圈干涉色圈黑十字带分黑十字带分别平行别平行PPPP、AAAAOA干涉图干涉图图形基本特点图形基本特点 十字消光影、同心干涉色圈，中心十字消光影、同心干涉色圈，中心 为为OAOA出露点。最重要的是消光影！出露点。最重要的是消光影！旋转物台，干涉图不变。旋转物台，干涉图不变。方解石方解石OAOA干涉图干涉图石英石英OAOA干涉图干涉图图形意义图形意义 矿物为一轴晶矿物为一轴晶 切面为切面为OAOA的切面的切面 可用以判别光性正负可用以判别光性正负 在正交镜下，无法区分全消光颗粒是均质在正交镜下，无法区分全消光颗粒是均质 体还是非均质体体还是非均质体OAOA的切面，可按此区分的切面，可按此区分高双折率高双折率低双折率低双折率光光 轴轴样样 品品光光 率率 体体主主 切切 面面聚聚 光光 镜镜物物 镜镜透过矿物的每一光线透过矿物的每一光线具有不同的光程差具有不同的光程差垂直垂直OAOA切面切面干涉图成因干涉图成因垂直垂直OAOA切面干涉图成因切面干涉图成因平行光轴以外的任意一条入射光线斜交光轴平行光轴以外的任意一条入射光线斜交光轴光轴光轴 C C轴轴光线从一轴正光性光率体中心传播光线从一轴正光性光率体中心传播常光常光NoNo垂直垂直 C C 轴振动构成球面上轴振动构成球面上纬度线，非常光纬度线，非常光NeNe平行平行 C C 轴振动轴振动构成球面上经度线构成球面上经度线垂直垂直OAOA切面切面干涉图成因干涉图成因OA切面干涉图成因切面干涉图成因NeNeNeNeNoNoNoNoNoNeOA切面干涉图的应用切面干涉图的应用 确定切面方位确定切面方位 确定轴性确定轴性 确定矿物光性符号确定矿物光性符号NoNeNeNeNeNeNeNeNeNoNoNoNoNoNoNo用用OAOA干涉图判别光性正负干涉图判别光性正负插入试板插入试板一三象限干涉色升高一三象限干涉色升高二四象限干涉色降低二四象限干涉色降低一三象限干涉色降低一三象限干涉色降低二四象限干涉色升高二四象限干涉色升高/4/4高双折率高双折率低双折率低双折率/4/41 11 1正光性正光性正光性正光性负光性负光性负光性负光性低双折率低双折率出现消色斑象出现消色斑象限干涉色降低！限干涉色降低！正光性正光性负光性负光性负光性负光性/4/4/4/4确定矿物光性符号确定矿物光性符号一轴晶斜交光轴一轴晶斜交光轴OAOA切面的干涉图切面的干涉图干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 OA干涉图干涉图逆时针方向旋转逆时针方向旋转OAOA出露点不在出露点不在视域内，判断象视域内，判断象限后也可用来判限后也可用来判别光性正负别光性正负逆时针方向旋转逆时针方向旋转OAOA出露点仍在视出露点仍在视域内，可看做是域内，可看做是OAOA的干涉图的干涉图斜交斜交OAOA切面干涉图的应用切面干涉图的应用 确定切面方位确定切面方位 确定轴性确定轴性 确定矿物光性符号确定矿物光性符号一轴晶平行光轴一轴晶平行光轴OAOA切面的干涉图切面的干涉图干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用干涉图的图象特征干涉图的图象特征 OA干涉图干涉图瞬变干涉图，闪图瞬变干涉图，闪图意义意义 可确定切面可确定切面OAOA 在该切面上，用正交镜可观察最高干涉色，确定在该切面上，用正交镜可观察最高干涉色，确定NeNe和和NoNo方向方向 最后可用单偏光镜测多色性公式最后可用单偏光镜测多色性公式 通常不用此图测光性正负通常不用此图测光性正负本干涉图与二轴晶本干涉图与二轴晶OAPOAP干涉图不易区分干涉图不易区分00位置位置5 5位置位置4545位置位置No干涉色升高方向干涉色升高方向Ne干涉色降低方向干涉色降低方向 二轴晶干涉图的特征二轴晶干涉图的特征 成因及其应用成因及其应用二轴晶干涉图的特征、成因及其应用二轴晶干涉图的特征、成因及其应用干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用二轴晶光率体：主切面二轴晶光率体：主切面二轴晶光率体的主要要素二轴晶光率体的主要要素偏光显微镜技术偏光显微镜技术 二轴晶光率体的切面类型二轴晶光率体的切面类型A.A.垂直垂直OAOA的切面的切面B.B.平行平行OAPOAP的切面的切面C.C.垂直垂直BxaBxa的切面（）的切面（）D.D.垂直垂直BxaBxa的切面（）的切面（）E.E.垂直垂直BxoBxo的切面（）的切面（）F.F.垂直垂直BxoBxo的切面（）的切面（）G.G.任意斜交切面任意斜交切面H.H.垂直垂直OAPOAP的斜交切面的斜交切面二轴晶垂直二轴晶垂直BxaBxa切面的干涉图切面的干涉图干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的图象特征旋转旋转4545BxaBxa干涉图干涉图00位置位置4545位置位置9090位置位置135135位置位置00位置位置OAP迹线迹线OA露点露点OA露点露点2VBxa露露点点Nm方向方向Bxa露点露点OA露点露点OA露点露点Nm方向方向2V4545位置位置OAP迹线迹线当当2 2V V角角较较大大时时，在在4 45 5位位置置将将看看不不到到双双曲曲 线线消消光光影影双双折折率率很很小小时时干干涉涉图图中中将将无无干干涉涉色色色色圈圈干涉图的成因干涉图的成因干涉色圈的成因干涉色圈的成因垂直垂直BxaBxa切面干涉图的应用切面干涉图的应用 确定切面方位确定切面方位 确定轴性确定轴性 确定矿物光性符号确定矿物光性符号 测定光轴角大小测定光轴角大小1 1、可确定观察矿物为二轴晶，切面方向、可确定观察矿物为二轴晶，切面方向 BxaBxa2 2、可测、可测 2V 2V 角大小角大小3 3、可测光性正负、可测光性正负 正光性时切面含正光性时切面含NmNm、NpNp轴；负光性时切面含轴；负光性时切面含NmNm、NgNg轴轴Sin V=D N.A.R NmV 半光轴角半光轴角D 双曲线消光影两顶点间距离双曲线消光影两顶点间距离R 视域直径视域直径Nm 由单偏光镜下的突起估计由单偏光镜下的突起估计用用Bxa 干涉图测干涉图测 2V 角角若若2V2V角较大，可用逸出角法测角较大，可用逸出角法测2V2VOA露点露点OA露点露点DRBxa干涉图的意义干涉图的意义用用Bxa Bxa 干涉图确定光性正负干涉图确定光性正负 45 45位插入试板位插入试板11降低为降低为级黄级黄降低为降低为级黄级黄升高为升高为级蓝级蓝降低为降低为级黄级黄升高为升高为级蓝级蓝升高为升高为级蓝级蓝4545位位正光性正光性负光性负光性也可插入云母试板，出现消色斑的象限干涉色降低！也可插入云母试板，出现消色斑的象限干涉色降低！一三象限干涉色升高一三象限干涉色升高 二四象限干涉色降低二四象限干涉色降低一三象限干涉色降低一三象限干涉色降低二四象限干涉色升高二四象限干涉色升高正光性正光性负光性负光性确定光性符号确定光性符号 Bxa 干涉图干涉图00位置位置4545位置位置本干涉图可用来测光性正负，但不能测本干涉图可用来测光性正负，但不能测2V2V角大角大小小二轴晶垂直二轴晶垂直OAOA切面的干涉图切面的干涉图干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用干涉图的图象特征干涉图的图象特征2V 302V 502V 50干涉图干涉图垂直垂直OAOA切面干涉图的应用切面干涉图的应用 确定切面方位确定切面方位 确定轴性确定轴性 确定矿物光性符号确定矿物光性符号 测定光轴角大小测定光轴角大小测定光轴角大小测定光轴角大小04590135180225270315OA露点OAP迹线Bxa露点Nm方向方向OA干涉图干涉图1 1、可确定观察矿物为二轴晶，切面方向、可确定观察矿物为二轴晶，切面方向 OA，在单偏光镜下可看，在单偏光镜下可看Nm的颜色的颜色2 2、可测、可测2V角大小角大小3 3、可测光性正负、可测光性正负906030用消光影估计用消光影估计2V2V角角11负光性负光性正光性正光性用石膏试板测光性用石膏试板测光性也可用云母试板测光性，也可用云母试板测光性，出现消色斑的象限干涉色降低！出现消色斑的象限干涉色降低！一三象限干涉色升高一三象限干涉色升高二四象限干涉色降低二四象限干涉色降低一三象限干涉色降低一三象限干涉色降低二四象限干涉色升高二四象限干涉色升高正光性正光性负光性负光性OA干涉图的意义干涉图的意义OA干涉图干涉图（OAP）本类干涉图可看成是本类干涉图可看成是OAOA的干涉图，可用来测光性正负，但不能测的干涉图，可用来测光性正负，但不能测2V2V角大小角大小！逆时针方向旋转逆时针方向旋转360360，相邻图相差，相邻图相差4545 OA干涉图（干涉图（OAP）逆时针方向旋转逆时针方向旋转360360，相邻图相差，相邻图相差4545二轴晶垂直二轴晶垂直BxoBxo切面的干涉图切面的干涉图干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用干涉图的图象特征干涉图的图象特征 Bxo Bxo 干涉图干涉图00位位置置干涉色降低方向干涉色降低方向OAPOAP迹线迹线 =Bxa=Bxa4545位置位置干涉色升高方向干涉色升高方向NmNmBxoBxo干涉图的意义干涉图的意义 1 1、可确定为二轴晶，切面、可确定为二轴晶，切面BxoBxo；如；如2V2V角不大，可测光性正负角不大，可测光性正负 2 2、正光性时切面含、正光性时切面含Ng NmNg Nm轴；负光性时含轴；负光性时含Np NmNp Nm轴，可在单偏镜下观察它们的颜轴，可在单偏镜下观察它们的颜色色相似干涉图：相似干涉图：1 1、Bxa Bxa 干涉图（当干涉图（当2V2V角很大时）角很大时）2 2、OAPOAP干涉图（当干涉图（当2V2V角很小时）角很小时）用用Bxo Bxo 干涉图测光性正负干涉图测光性正负干涉色降低方向干涉色降低方向OAPOAP迹线迹线 =Bxa=Bxa干涉色升高方向干涉色升高方向NmNm4545位置位置负光性负光性正光性正光性通常不用此干涉图测光性通常不用此干涉图测光性！4中心部位干涉色升高中心部位干涉色升高Nm=Nm=短轴，短轴，Bxa=Bxa=NgNg4中心部位干涉色降低中心部位干涉色降低Nm=Nm=长轴，长轴，Bxa=Bxa=NpNp二轴晶平行二轴晶平行OAPOAP切面的干涉图切面的干涉图干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用干涉图的图象特征干涉图的图象特征闪图或者瞬变干涉图闪图或者瞬变干涉图00位为粗大模糊黑十字位为粗大模糊黑十字4545位干涉色最亮，且呈对称分布位干涉色最亮，且呈对称分布 一对对顶象限，由中部向外降低一对对顶象限，由中部向外降低 另一对对顶象限，由中部向外升高另一对对顶象限，由中部向外升高 OAP OAP干涉图干涉图 闪图、瞬变干涉图闪图、瞬变干涉图00位置位置5位置位置4545位置位置相似干涉图：相似干涉图：一轴晶一轴晶OA OA 干涉图干涉图 二轴晶二轴晶Bxo Bxo 干涉图（干涉图（2V2V很小时）很小时）干涉色升高方向干涉色升高方向BxoBxo干涉色降低方向干涉色降低方向BxaBxa干涉图意义干涉图意义 如能肯定是二轴晶，则可确定切面平行如能肯定是二轴晶，则可确定切面平行 OAP OAP；可测光性正负；可测光性正负 在本切面上可在正交镜下观察最高干涉色在本切面上可在正交镜下观察最高干涉色 在单偏光镜下观察在单偏光镜下观察NgNg、NpNp的颜色的颜色用用 OAP OAP 干涉图测光性正负干涉图测光性正负通常不用此图测光性正负！通常不用此图测光性正负！444545位置位置干涉色升高方向干涉色升高方向BxoBxo干涉色降低方向干涉色降低方向BxaBxa负光性负光性正光性正光性中心部位干涉色升高中心部位干涉色升高-Bxa=-Bxa=短轴短轴中心部位干涉色降低中心部位干涉色降低-Bxa=-Bxa=长轴长轴ICOICO干涉图干涉图 注注 ICOICO指光轴面与圆切面的交线指光轴面与圆切面的交线顺时针方向旋转顺时针方向旋转360360，相邻图相差，相邻图相差4545tan2V=N D 2d N.A.式中式中N N为晶体折射率，可在单偏光为晶体折射率，可在单偏光镜下估计镜下估计N.A.N.A.为物镜数值孔径为物镜数值孔径当当2V2V角较小时，角较小时，4545位置将看不到消光位置将看不到消光影！影！dDICO出露点出露点当当2V2V角很大时，可用下式测角很大时，可用下式测2V2V注：邬金华，二轴晶临界干涉图的发现及其消光影特征，矿物学报，注：邬金华，二轴晶临界干涉图的发现及其消光影特征，矿物学报，19981998，Vol 18Vol 18，No 3No 3二轴晶平行一个主轴切面的干涉图二轴晶平行一个主轴切面的干涉图干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用二轴晶斜交主轴切面的干涉图二轴晶斜交主轴切面的干涉图干涉图的图象特征干涉图的图象特征干涉图的成因干涉图的成因 干涉图的应用干涉图的应用任意晶体的任意切面干涉图任意晶体的任意切面干涉图不与任何特定方向垂直或近垂直的切面干涉图，不与任何特定方向垂直或近垂直的切面干涉图，如无法判别其轴性和切面方向，均无利用价值如无法判别其轴性和切面方向，均无利用价值！干涉图色散干涉图色散 自学自学系统鉴定系统鉴定系统鉴定系统鉴定运用偏光显微镜全面鉴定矿物在单偏光、正交偏光和锥光运用偏光显微镜全面鉴定矿物在单偏光、正交偏光和锥光 镜下所有光学特征，从而确定矿物属种，称为系统鉴定镜下所有光学特征，从而确定矿物属种，称为系统鉴定鉴定步骤和内容鉴定步骤和内容 总的步骤是：单偏光总的步骤是：单偏光-正交偏光正交偏光-锥光，但常常须交叉进行锥光，但常常须交叉进行 鉴定内容：鉴定内容：单偏光单偏光晶形晶形突起突起颜色和多色性颜色和多色性解理解理正交偏光正交偏光最高干涉色最高干涉色消光类型和消光角消光类型和消光角延性延性双晶、环带等双晶、环带等锥光锥光轴性轴性光性光性2V2V角角切面方向切面方向最重要的是单偏光和正交偏光下的鉴定！最重要的是单偏光和正交偏光下的鉴定！实际工作中，受条件限制，某些内容可能无法确切鉴定！实际工作中，受条件限制，某些内容可能无法确切鉴定！矿物光学性质的一般描述矿物光学性质的一般描述描述顺序：单偏光描述顺序：单偏光正交偏光正交偏光锥光锥光描述举例描述举例普通角闪石：长柱状，横断面呈六边形；中正突起；有绿普通角闪石：长柱状，横断面呈六边形；中正突起；有绿黄色强多色黄色强多色性，性，Ng=Ng=深绿色，深绿色，Nm=Nm=黄绿色，黄绿色，Np=Np=浅黄色；正吸收；有两组斜交完浅黄色；正吸收；有两组斜交完全解理，解理夹角全解理，解理夹角5656（或（或124124）。最高干涉色）。最高干涉色级黄，可见三种消光级黄，可见三种消光类型，在类型，在OAPOAP上测得消光角为上测得消光角为 Ng Ng c=24=24；偶尔可见简单双晶。晶；偶尔可见简单双晶。晶体为二轴（体为二轴（-）晶，）晶，2V 602V 60橄榄石：等轴粒状或短柱状；高正突起；无色透明；无解理，多发育有橄榄石：等轴粒状或短柱状；高正突起；无色透明；无解理，多发育有裂纹。最高干涉色三级绿；顺短柱长边平行消光；可见简单双晶。晶体为裂纹。最高干涉色三级绿；顺短柱长边平行消光；可见简单双晶。晶体为二轴晶，二轴晶，2V 902V 90，不易确定光性正负，不易确定光性正负