第五章反光显微镜.ppt

材料岩相分析第五章 反光显微镜 岩相分析 第五章 反光显微镜岩相分析 §5-1 反光显微镜 §5-2 光片的制备 §5-3 光片的侵蚀 §5-4 反射光下晶体的主要光学性质 二. 光片的磨平和抛光 在反光显微镜下观察的试样要求具有一个光洁如镜的表面，因此需要对块状的试样或成型的试样进行磨平和抛光处理。 1. 磨平： 切割后或成型后试样的磨制一般经过粗磨、中磨和细磨三步。对于成型的试样要磨到试样颗粒均匀地露出表面，然后用水洗净，依次换用较细的磨料进行中磨和细磨，以便逐步将前次磨料造成的擦痕磨平，直到将试样表面磨至平整光滑为止。 磨料的选择要根据试样的硬度。硬度较大的常采用金刚砂（SiC）、碳化硼、氧化铝和金刚石粉等。中等硬度的试样用较细的金刚砂、氧化铝粉和玛瑙粉等。软质材料可用氧化铬和氧化铁粉等。 2. 抛光： 常用的抛光研磨剂为细度小于3μm的氧化铝粉、氧化铬粉、氧化铁粉和金刚石膏等。可根据试样的硬度情况选择不同的抛光剂。抛光很好的光片在放大300倍左右时已可以看得出矿物的大致轮廓。 一. 原理： 光片经过抛光后，矿物表面产生一层非晶质薄膜（细粉），它掩盖和填充了矿物的解理纹以及晶粒的边界孔隙，影响鉴别。 用适当的化学试剂进行浸蚀，首先是非晶质薄膜的溶解，接着是晶粒边界的被腐蚀形成沟槽（此处原子排列紊乱易被侵蚀），经侵蚀的试样在显微镜下就显示其显微结构特征。例如用1%硝酸酒精溶液浸蚀过的水泥熟料，看晶体颗粒的界线、解理、双晶纹等。 浸蚀的另一作用是使矿物着色，或产生带有颜色的沉淀。 如水泥熟料： A矿：硅酸三钙 3CaOSiO2 C3S 50% B矿：硅酸二钙 2CaOSiO2 C2S 12~13% 黑色中间相：铝酸三钙 3CaOAl2O3 C3A 7% 白色中间相：铁铝酸四钙 4CaO·Al2O3·Fe2O3 C4AF 12% 如将上述水泥熟料改用1%NH4Cl水溶液处理后，A矿染成浅蓝色，B矿带棕色，而铁铝酸盐颜色不变。 此外，有些硅酸盐制品，如陶瓷及耐火材料等，由于矿物硬度较大，化学稳定性较高，结构致密，所以单用化学试剂浸蚀光片，显不出制片中各种矿物的特征及显微结构，还需用热腐蚀和电解腐蚀等手段。 所谓热腐蚀就是将抛光后的光片置于温度比试样烧成温度低100~200℃电炉内（或高温真空室）进行热处理，表面非晶态层物质首先蒸发，再使晶界原子产生迁移而挥发，因而在晶界形成沟槽显示出显微结构。 电解腐蚀是以不锈钢为阴极，试样光片为阳极，接通电源后浸入电解液中，在微弱的电流作用下，试样将迅速的溶解到电解液中，由于各相之间的电位不一样，它们溶解（浸蚀）的深浅不同而显出矿物的结构。 二. 浸蚀剂： 因浸蚀作用过甚会破坏或掩盖起初所显示的结构，故对浸蚀剂的种类、浓度、浸蚀时间应根据不同的样品和矿物进行适当的选择。表5-5、5-6和表5-7分别列出了适用于硅酸盐水泥熟料和陶瓷制品中常见矿物的浸蚀剂和浸蚀条件。 三. 浸蚀操作： 光片在浸蚀之前，应除去表面的油污。光片浸蚀时，要将光面全部浸在试剂内，并不断摇动，使矿物表面均匀地与浸蚀剂接触，浸蚀后立即把光片取出，用滤纸吸去表面所附着的试剂，并迅速用电吹风机吹干，然后在显微镜下检查浸蚀是否适度。 遇到浸蚀不足或过度的情况，必须重新抛光再行浸蚀。如换用一种浸蚀剂观察同一光片，也必须重新抛光再行浸蚀。 一. 光的吸收性及吸收系数 一束光线垂直照射到晶体光片上，有反射光、透射光，还有一部分光线被晶体吸收。将那些对入射光吸收相当强烈的晶体称为吸收性晶体。当光射入这种晶体后，振幅随着透入深度的增大而不断减小，见图5-9。 推导如下： 设有强度I光波射入晶体，透过极薄距离dx后减少dI，故有- dI∝Idx 或 - dI＝αIdx，α为比例常数。若光波透过x距离时的强度为IX ， 则 得 即得 式中 λ为波 长，K为吸收系数。 根据实验测定，吸收性晶体K值一般小于2，纯金属在1.5~5之间，半透明晶体为10－1～10－2，透明晶体为10－4左