第六章光学显微分析选编.ppt

第六章 光学显微分析;形貌、显微结构观察技术;主要内容;6.1 偏光显微镜;;6.2 单偏光镜下晶体的光学性质;研究对象:岩石薄片;可观察的内容： （1）矿物的外表特征，如形态、解理等； （2）与矿物对光波的吸收有关的光学性质，如颜色、多色性、吸收性等； （3）与矿物的折射率有关的光学性质，如突起，糙面，轮廓，贝克线等。;1.晶形：薄片中观察到的晶形，决定于三个因素： 晶体的对称型；晶体形成的物理化学条件；切片方向。;2.常见晶体形态： ① 粒状（石英，橄榄石）； ② 针状（莫来石）； ③ 柱状（辉石，硅灰石）； ④ 板状（硅酸三钙）； ⑤ 纤维状（石膏，失透石）； ⑥ 片状（云母）； ⑦ 放射状（透辉石）。 ⑧ 球粒状（硅酸二钙） ⑨ 骨架状（磷石英，方石英）；;3.晶体自形程度: （1）自形晶：晶形完整，一般为规则的多边形，边棱为直线。析晶早，结晶能力强，环境条件适宜晶体生长. 如：C3S晶体； （2）半自形晶：晶形较完整，比自形晶差，边棱部分为直线。这种晶体析晶较晚或温度下降较快时析出（如：C2S晶体）； （3）他形晶：晶形为不规则粒状。这种晶体析晶晚，结晶中心多且析晶很快的产物（如C3A和C4AF等）； （4）畸形晶：由于析晶时粘度和杂质等因素的影响，晶体形成雪花状、树枝状、骨架状等形态（如玻璃结石中的磷石英）。 在显微镜下还可观察到包裹体——即大晶体中包裹着一些小晶体或其他物质。包裹物可以是气体、液体、其他晶体或同种晶体。由包裹物的成分和形态可分析晶体生长时的物理化学环境。;6.2 单偏光镜下晶体的光学性质 6.2.1晶体形态;6.2单偏光镜下晶体的光学性质 6.2.2 解理及解理夹角;3.解理缝形成的原因及清晰度 原因：薄片中解理逢被树胶充填，二者折射率不等，即可见解理缝。 清晰度： ①与解理的完全程度有关； ②与晶体和树胶的折射率差值有关； ③与切片方向有关。;α;4.解理角:当矿物具有两组以上解理时，必然存在夹角—解理角，该参数可帮助鉴定矿物。 对于某一晶体，解理角是一定值。只有当切片同时垂直两组解理面时，才是两组解理真正的夹角。 特征是：解理缝细，清晰，升降镜筒时解理缝不向两边移动。测定方法：如图所示。;6.2单偏光镜下晶体的光学性质6.2.3矿物的颜色与多色性和吸收性;呈色机理 矿物呈色机理非常复杂，与矿物的化学成分、晶体结构、杂质包裹体等有关。许多变价元素（如过渡金属元素）或镧系元素离子的内层由于晶体场分裂而形成不同的能级，当白光经过这些元素的晶体场时，电子吸收白光中部分单色光而引起跃迁，从而使透射光呈现被吸收光颜色的互补色。 ;Fe2＋：使矿物呈绿色，如阳起石、蓝宝石等； Fe3＋：使矿物呈褐色或红色，如黑云母等； Mn2＋：使矿物呈浅玫瑰色，如菱锰矿、蔷薇辉石等 Mn3＋：使矿物呈浅红色或蓝紫色，如锂云母、电气石等； Ti3+：使矿物呈深褐色，如黑云母等；或呈紫色，如蓝线石、含钛普通辉石等； Cr3＋：使矿物呈亮绿色，如含铬普通辉石、珍珠云母、翡翠等；或呈浅紫色或蓝紫色，如铬铁斜绿泥石等。 ;2.多色性与吸收性;;　　描述晶体的多色性与吸收性，常借助光率体主轴表示。 一轴晶矿物的多色性与吸收性公式： 　　以光率体轴表示，如电气石，取‖c轴切片，在单偏光镜下观察，当Ne ‖PP时，晶体呈浅紫色，当No‖PP时，晶体呈深蓝色。则 多色性公式为：No=深蓝色；Ne=浅紫色； 吸收性公式为：No＞Ne（表示No方向吸收性强）。;二轴晶矿物的多色性与吸收性公式： 有Ng 、Nm、Np三个主折射率，相应有三个主要颜色。 ‖AP 切面，显示Ng 、Np的颜色，其多色性明显； ⊥OA切面，只显示Nm的颜色，无多色性； ⊥Bxa切面，显示Nm 、Np （正光性）或 Nm 、Ng （负光性）的颜色。;影响多色性的因素;6.2单偏光镜下晶体的光学性质6.2.4矿物的轮廓、贝克线、糙面及突起;★ 贝克线的移动规律：提升镜筒，贝克线向折射率高的介质移动。 利用贝克线的移动规律可判断相邻介质折射率的相对大小（当二介质的折射率相差0.001时，亦可见到贝克线）。;;;2、矿物的糙面:在单偏光下观察时，可看到某些矿物的表面比较粗糙，这种现象称为糙面。 　 产生原因：晶体表面呈现显微状的凹凸不平，在制作薄片时其上覆盖一层树胶，因树胶与晶体的折射率不同，光线通过二者界面时，发生折射，使矿物表面光线集散不一，而表现出明暗程度不同，呈现粗糙的感觉。 　　晶体与周围介质间折射率差值越大，薄片表面磨光程度越差，糙面越明显。;3、突起 在薄片中，不同矿物表面好象高低不同，有的矿物高一些，有的低一些，这一现象称为突起（仅是一种视力上的感觉）。 突起产生的原因：突起是人们的一种视力感觉。在同一薄片中，各