四章 锥偏光镜下透明矿物的晶体光学特征PPT课件

0°位置
45°位置
第35页/共70页
●
●
双线当
折消
率光角
很影较
小
大
时
时
干
，
涉
在
图
中
位
将
置
无
将
干
看
涉
不
色
到
色
双
圈
曲
45
2V
第36页/共70页
■干涉图的成因
第37页/共70页
干涉色圈的成因
第38页/共70页
■垂直Bxa切面干涉图的应用
●确定切面方位 ●确定轴性 ●确定矿物光性符号 ●测定光轴角大小
解理
最高干涉色 消光类型和消光角 锥光 延性 双晶、环带等
轴性 光性 2V角 切面方向
▲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！
第68页/共70页
矿物光学性质的一般描述
▲描述顺序：单偏光—正交偏光—锥光
▲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—黄色强多色 性，Ng = 深绿色，Nm = 黄绿色，Np = 浅黄色；正吸收；有两组斜交完 全解理，解理夹角56°（或124°）。最高干涉色Ⅱ级黄，可见三种消光 类型，在OAP上测得消光角为 Ng ∧ c = 24°；偶尔可见简单双晶。晶 体为二轴（-）晶，2V ≈ 60°
第1页/共70页
干涉图 锥光镜研究内容 — 轴性、光性、2V、切面方向
● 锥光镜下的观察对象 — 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 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 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 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
●若2V角较大，可用逸出角法测 2V
用⊥Bxa 干涉图测 2V 角
第40页/共70页
●用⊥Bxa 干涉图确定光性正负 — 45°位插入试板
一三象限干涉色升高 二四象限干涉色降低 一三象限干涉色降低 二四象限干涉色升高
正光性 负光性
降低为Ⅰ级黄
升高为Ⅱ级蓝 升高为Ⅱ级蓝
降低为Ⅰ级黄
45°位
1λ
降低为Ⅰ级黄
135°
180°
225°
270°
315°
OAP迹 线 OA露 点
Bxa露 点
Nm方向
第49页/共70页
●⊥OA干涉图的意义
1、可确定观察矿物为二轴晶，切面方向 ⊥OA，在单偏光镜下可看Nm的颜色
2、可测2V角大小
3、可测光性正负
一三象限干涉色升高 二四象限干涉色降低 一三象限干涉色降低 二四象限干涉色升高
第66页/共70页
●干涉图色散 ——自学
第67页/共70页
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
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 总的步骤是：单偏光--正交偏光--锥光，但常常须交叉进行 鉴定内容：
单偏光
晶形
突起
正交偏光
颜色和多色性
正光性
1λ
升高为Ⅱ级蓝
负光性
●也可插入云母试板，出现消色斑的象限干涉色降低！
第41页/共70页
确定光性符号
第42页/共70页
●⊥ Bxa 干涉图
0°位置
45°位置
●本干涉图可用来测光性正负，但不能测2V角大
小
第43页/共70页
●二轴晶垂直OA切面的干涉图
■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■干涉图的应用
第31页/共70页
■干涉图的图象特征
第32页/共70页
■干涉图的图象特征
第33页/共70页
■干涉图的图象特征
旋转45°
第34页/共70页
●⊥Bxa干涉图
0°位置
45°位置 90°位置
135°位置
2V 2V
OA露点
OA露点 Bx a露 点
OAP迹线
OA露点
Nm方向
Nm方向
Bxa露点 OA露点
OAP迹线
■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■干涉图的应用
第21页/共70页
■干涉图的图象特征
第22页/共70页
● ∥OA干涉图—瞬变干涉图，闪图
No干涉色升高方向
0°位置
5±°位置
Ne干涉色降低方向
45°位置
●意义 可确定切面∥OA 在该切面上，用正交镜可观察最高干涉色，确定Ne和No方向
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 ●本干涉图与二轴晶∥OAP干涉图不易区分
■干涉图的成因
第18页/共70页
●⊥ OA干涉图
逆时针方向旋转
OA出露点仍在视域内， 可看做是⊥OA的干涉 图
逆时针方向旋转
第19页/共70页
OA出露点不在视域 内，判断象限后也可 用来判别光性正负
斜交OA切面干涉图的应用
●确定切面方位 ●确定轴性 ●确定矿物光性符号
第20页/共70页
●一轴晶平行光轴OA切面的干涉图
●二轴晶垂直Bxo切面的干涉图
■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■干涉图的应用
第52页/共70页
■干涉图的图象特征
第53页/共70页
第54页/共70页
第55页/共70页
● ⊥Bxo 干涉图
干涉色降低方向 OAP迹线 = Bxa
0°位置
45°位置
干涉色升高方向 Nm
●⊥Bxo干涉图的意义 1、可确定为二轴晶，切面⊥Bxo；如2V角不大，可测光性正负 2、正光性时切面含Ng Nm轴；负光性时含Np Nm轴，可在单偏镜下观察它们的颜
●相似干涉图： 一轴晶∥OA 干涉图 二轴晶⊥Bxo 干涉图（2V很小时）
第61页/共70页
●用 ∥OAP 干涉图测光性正负
干涉色升高方向 Bxo
干涉色降低方向 Bxa
45°位置
中心部位干涉色升高---Bxa = 短轴
λ／4
负光性
中心部位干涉色降低---Bxa = 长轴
λ／4
正光性
▲通常不用此图测光性正负！
第63页/共70页
●二轴晶平行一个主轴切面的干涉图
■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■干涉图的应用
第64页/共70页
●二轴晶斜交主轴切面的干涉图
■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■干涉图的应用
第65页/共70页
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， 如无法判别其轴性和切面方向，均无利用价值！
第44页/共70页
■干涉图的图象特征
2V < 30°
旋转45°
第45页/共70页
2V > 50° 干涉图
第46页/共70页
■垂直OA切面干涉图的应用
●确定切面方位 ●确定轴性 ●确定矿物光性符号 ●测定光轴角大小
第47页/共70页
●测定光轴角大小
第48页/共70页
●⊥OA干涉图
0°
45°
90°
正光性
▲通常不用此干涉图测光性！
第57页/共70页
●二轴晶平行OAP切面的干涉图
■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■干涉图的应用
第58页/共70页
■干涉图的图象特征
闪图或者瞬变干涉图 0°位为粗大模糊黑十字 45°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 另一对对顶象限，由中部向外升高
第59页/共70页
第60页/共70页
● ∥OAP干涉图 —— 闪图、瞬变干涉图
干涉色升高方向 Bxo
0°位置
5±°位置
干涉色降低方向 Bxa
45°位置
●干涉图意义—— 如能肯定是二轴晶，则可确定切面平行 OAP ；可测光性正负 在本切面上可在正交镜下观察最高干涉色 在单偏光镜下观察Ng、Np的颜色
色 ●相似干涉图：
1、⊥Bxa 干涉图（当2V角很大时） 2、∥OAP干涉图（当2V角很小时）
第56页/共70页
●用⊥Bxo 干涉图测光性正负
干涉色降低方向 OAP迹线 = Bxa
干涉色升高方向 Nm
45°位置
λ／4
中心部位干涉色降低 Nm = 长轴，Bxa = Np
负光性
λ／4
中心部位干涉色升高 Nm = 短轴，Bxa = Ng
●一轴晶干涉图的特征、成因及其应用
■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■ 干涉图的应用
第4页/共70页
■一轴晶正光性光率体三种主要的切面类型
No No
Ne No
Ne’ No
●垂直OA
●平行OA
●斜交OA
第5页/共70页
■一轴晶负光性光率体三种主要的切面类型
No No
●垂直OA
Ne
Ne’
No
No
第62页/共70页
▲⊥ICO干涉图 [注]
ICO—指光轴面与圆切面的交线
顺时针方向旋转360°，相邻图相差 45°
ICO出露点
d
D
●当2V角很大时，可用下式测 2Vtan2V = N D ／2d N.A.
式中N为晶体折射率，可在单偏光 镜下估计N.A.为物镜数值孔径
●当2V角较小时，45°位置将看不到消光 影！ 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， 1998，Vol 18，No 3
90° 60° 30°
正光性 负光性
用消光影估计2V 角
1λ
1λ
负光性
正光性
用石膏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！
第50页/共70页
●⊥OA干涉图（⊥OAP）
逆时针方向旋转360°，相邻图相差45°
●⊥OA干涉图（⊥OAP）
逆时针方向旋转360°，相邻图相差45° ●本类干涉图可看成是⊥OA的干第涉51图页，/共可70用页来测光性正负，但不能测2V角大小！
No
No
No
Ne
Ne No
No Ne
第12页/共70页
⊥OA切面干涉图的应用
●确定切面方位 ●确定轴性 ●确定矿物光性符号
Ne No
Ne
No
No
Ne
No Ne
Ne
No
Ne
No
No
Ne
Ne
No
第13页/共70页
●用⊥OA干涉图判别光性正 负—
高双折率
λ/4 负光性
插入试板
一三象限干涉色升高 二四象限干涉色降低 一三象限干涉色降低 二四象限干涉色升高
物镜数值孔径
●物镜接纳光线的多少与其数值孔径有关
中低倍物镜
物镜数值孔径 N.A. = n sinθ
工作距离
θ
观察薄片
θ为物镜光孔角 n 为物镜与薄片间介质的折射率
高倍物镜
当介质为空气时,n ≈ 1，此时
高倍物镜 N.A. = 0.65—0.85
中低倍物镜 N.A. < 0.4
●锥光观察时均用高倍物镜 ●高倍镜时工作距离很短，一定要小心操作！
第23页/共70页
第24页/共70页
第25页/共70页
● 二轴晶干涉图的特征 成因及其应用
第26页/共70页
●二轴晶干涉图的特征、成因及其应用 ■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■干涉图的应用
第27页/共70页
二轴晶光率体：主切面
第28页/共70页
二轴晶光率体的主要要素
第29页/共70页
第9页/共70页
垂直OA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
第10页/共70页
光轴 ＝ C－轴
垂直OA切面
干涉图成因 光线从一轴正光性光率体中心传播
常光No垂直 C 轴振动构成球面上 纬度线，非常光Ne平行 C 轴振动
构成球面上经度线
第11页/共70页
⊥OA切面干涉图成因
Ne
Ne
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
● 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
有关，其次与2V角、折射率等有关，而与光性正负无关
第2页/共70页
● 一轴晶干涉图 特征 成因 应用
第3页/共70页
●平行OA
第6页/共70页
●斜交OA
●一轴晶垂直光轴OA切面的干涉图
黑十字带分 别平行PP、AA
同心环状干 涉色圈
OA出露点，OA 与切面的交点
干涉图特点：黑十字和同心环状干涉色圈
旋转物台360°，干涉图像不发生变化
第7页/共70页
●⊥OA干涉图
高双折率
图形基本特点 ● 十字消光影、同心干涉色圈，中心 为OA出露点。最重要的是消光影！ ● 旋转物台，干涉图不变。
方解石⊥OA干涉图 低双折率
图形意义
● 矿物为一轴晶 ● 切面为⊥OA的切面 ● 可用以判别光性正负
石英⊥OA干涉图
● 在正交镜下，无法区分全消光颗粒是均质
体还是非均质体⊥OA的切面，可按此区分
第8页/共70页体
样品
主切面
聚光镜
透过矿物的每一光线 具有不同的光程差
正光性 负光性
低双折率 低双折率
1λ 正光性
1λ 负光性
λ/4 正光性
第14页/共70页
λλ/4/4 负光性
●出现消色斑象限干 涉色降低！
●确定矿物光性符号
第15页/共70页
●一轴晶斜交光轴OA切面的干涉图
■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■干涉图的应用
第16页/共70页
■干涉图的图象特征
第17页/共70页
偏光显微镜技术
● 二轴晶光率体的切面类型
A.垂直OA的切面 B.平行OAP的切面 C.垂直Bxa的切面（＋） D.垂直Bxa的切面（－） E.垂直Bxo的切面（＋） F.垂直Bxo的切面（－） G.任意斜交切面 H.垂直OAP的斜交切面
第30页/共70页
●二轴晶垂直Bxa切面的干涉图
■干涉图的图象特征 ■干涉图的成因 ■干涉图的应用
第39页/共70页
●⊥Bxa干涉图的意义
1、可确定观察矿物为二轴晶，切面方向 ⊥Bxa
2、可测 2V 角大小
3、可测光性正负
正光性时切面含Nm、Np轴；负光性时切面含Nm、Ng
轴
Sin V = D·N.A. ／R ·Nm
R D OA露点
OA露点
V— 半光轴角 D— 双曲线消光影两顶点间距离 R— 视域直径 Nm— 由单偏光镜下的突起估计