第八章 中性岩类——【晶体光学与光性矿物】
晶体光学及光性矿物学
解释一下概念干涉图；波的干涉所形成的图样叫做干涉图样。
光率体；表示在晶体中传播的光波振动方向与晶体对该光波的折射率（简称相应的折射率）之间关系的立体几何图形。
多色性；非均质体矿物颜色色彩发生改变、呈现多种色彩的现象称为多色性；光轴；光束（光柱）的中心线，或光学系统的对称轴。
（当光在晶体内沿某个特殊方向传播时不发生双折射，该方向称为晶体的光轴。
）消光位；非均质体矿物的斜交0A切面，在正交偏光镜下处于消光时的位置，称为消光位；双折射；光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。
消光；正交偏光镜下透明矿物矿片呈现黑暗的现象称为消光；吸收性；非均质体矿物颜色深浅发生改变的现象称为吸收性；光轴角；两光轴之间的夹角。
偏振光；自然光穿过某些介质，经过反射、折射、双折射、选择吸收等作用，可以改变其振动状态，变成在垂直光波传播方向的某一个固定方向上振动的光波，具有这种振动特征的光波称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。
光性非均质体；又简称非均质体，包括除等轴晶系以外的其余六个晶系的所有矿物。
是各向异性的介质，其光学性质随方向不同而异。
光性方位；指的是光率体在晶体中的定向，以光率体主轴与晶体结晶轴之间的相互关系表示。
双折射率；双折射和偏光化后分解形成的这两种振动方向互相垂直且传播速度不等因而折射率也不同的偏光的折射率的差值，称为双折射率；消光角；是指矿片在消光位时，目镜十字丝与结晶方向（晶轴、解理纹、晶面纹）之间的夹角，即切面光率体椭圆半径方向与结晶方向之间的夹角。
平行消光；矿片在消光位时，矿物的解理纹、双晶纹、晶面纹等与目镜十字丝之一平行。
斜消光；矿片在消光位时，矿物的解理纹、双晶纹、晶面纹等与目镜十字丝斜交（不垂直也不平行）。
对称消光；矿片在消光位时，切面上的两组解理纹，或两组双晶纹，或两个方向的晶面纹的夹角等分线与十字丝方向一致。
负延性；切面延长方向与短半径（Np或Np'）平行或交角小于45°。
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《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案第一至五章第一章：晶体光学基础1.1 引言介绍晶体光学与光性矿物学的重要性概述教程的目标和内容1.2 晶体的基本概念定义晶体及其特点晶体的分类和空间点阵1.3 晶体的光学性质介绍晶体光学性质的基本原理晶体的折射率、双折射和偏振1.4 晶体的衍射和干涉解释衍射和干涉现象衍射和干涉在晶体光学中的应用第二章：光性矿物学基本概念2.1 引言介绍光性矿物学的研究对象和方法概述光性矿物学的发展历程2.2 矿物的基本概念定义矿物及其特征矿物的分类和命名2.3 矿物的光学性质介绍矿物的光学性质及其测定方法矿物的折射率、双折射和偏振2.4 光性矿物学的研究方法介绍光性矿物学研究的基本方法光学显微镜和X射线衍射等技术第三章：矿物的结晶习性3.1 引言介绍矿物结晶习性的重要性概述本章内容3.2 矿物的晶体结构介绍矿物的晶体结构及其类型晶体的空间点阵和晶胞参数3.3 矿物的结晶习性解释矿物的结晶习性及其影响因素晶体的生长和晶体习性的变化3.4 矿物的形态和分类介绍矿物的形态及其分类方法晶体的形状和晶体习性的关系第四章：矿物的光学性质4.1 引言概述矿物光学性质的重要性介绍本章内容4.2 矿物的折射率和双折射解释矿物的折射率及其测定方法矿物的双折射和偏振现象4.3 矿物的颜色和条痕介绍矿物的颜色和条痕的形成原因颜色和条痕在矿物鉴定中的应用4.4 矿物的光泽和硬度解释矿物的光泽及其形成原因矿物的硬度及其测定方法第五章：光性矿物学的实验技术5.1 引言介绍光性矿物学实验技术的重要性概述本章内容5.2 光学显微镜的使用介绍光学显微镜的结构及其操作方法显微镜在光性矿物学中的应用5.3 X射线衍射技术解释X射线衍射技术的原理及其应用X射线衍射在矿物学中的应用5.4 其他实验技术介绍其他光性矿物学实验技术例如：红外光谱、拉曼光谱等第六章：矿物的物理性质6.1 引言概述矿物物理性质的重要性介绍本章内容6.2 矿物的密度和相对密度解释矿物的密度和相对密度的概念测定矿物密度和相对密度的方法6.3 矿物的热性质介绍矿物的热性质及其测定方法矿物的熔点、热膨胀和导热性6.4 矿物的电性质解释矿物的电性质及其影响因素矿物的电阻率和导电性第七章：矿物的化学成分7.1 引言介绍矿物化学成分的重要性概述本章内容7.2 矿物的元素组成解释矿物元素组成的基本概念矿物的化学元素和化合物的鉴定7.3 矿物的离子替代和同质多象解释离子替代和同质多象的概念离子替代和同质多象在矿物形成中的应用7.4 矿物的化学反应介绍矿物化学反应的基本原理矿物的化学反应和化学测试方法第八章：矿物的成因和分类8.1 引言概述矿物成因和分类的重要性介绍本章内容8.2 矿物的成因分类解释矿物成因分类的基本概念火成岩、沉积岩和变质岩中的矿物8.3 矿物的地质分布介绍矿物的地质分布特征矿物的分布规律和成矿条件8.4 矿物的经济价值和应用解释矿物经济价值的概念矿物的开采、利用和保护第九章：光学矿物学的实验操作9.1 引言介绍光学矿物学实验操作的重要性概述本章内容9.2 光性矿物学实验的操作步骤详细介绍光性矿物学实验的操作步骤实验操作的注意事项和技巧9.4 实验结果的分析和讨论介绍实验结果分析和讨论的方法分析实验结果和探讨实验中发现的问题第十章：矿物鉴定的综合应用10.1 引言概述矿物鉴定综合应用的重要性介绍本章内容10.2 矿物鉴定的方法和技巧介绍矿物鉴定的方法和技巧光学显微镜、X射线衍射等技术在矿物鉴定中的应用10.3 矿物鉴定的实例分析分析矿物鉴定的实际案例讨论矿物鉴定过程中的难点和解决方法10.4 矿物鉴定的综合应用解释矿物鉴定在实际应用中的重要性矿物鉴定在地质勘探、矿产开发等领域的应用前景第十一章：光学矿物学实验：岩石薄片的制备与观察11.1 引言介绍岩石薄片制备与观察在光性矿物学中的重要性概述本章内容11.2 岩石薄片的制备方法详细介绍岩石薄片的制备步骤和技术要点包括样品的选择、切割、磨光和抛光等过程11.3 光学显微镜的使用与操作解释光学显微镜的结构和功能操作显微镜进行岩石薄片观察的步骤和技巧11.4 岩石薄片的观察与描述介绍岩石薄片观察的方法和注意事项描述岩石薄片中的矿物组成、结构和构造特征第十二章：光性矿物学实验：X射线衍射分析12.1 引言介绍X射线衍射分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容12.2 X射线衍射原理解释X射线衍射的原理和现象X射线衍射在矿物学中的应用12.3 X射线衍射仪的使用与操作详细介绍X射线衍射仪的结构和功能操作X射线衍射仪进行矿物分析的步骤和技巧12.4 X射线衍射分析的应用介绍X射线衍射分析在矿物学中的应用实例讨论X射线衍射分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十三章：光性矿物学实验：红外光谱分析13.1 引言介绍红外光谱分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容13.2 红外光谱原理解释红外光谱的原理和现象红外光谱在矿物学中的应用13.3 红外光谱仪的使用与操作详细介绍红外光谱仪的结构和功能操作红外光谱仪进行矿物分析的步骤和技巧13.4 红外光谱分析的应用介绍红外光谱分析在矿物学中的应用实例讨论红外光谱分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十四章：光性矿物学实验：拉曼光谱分析14.1 引言介绍拉曼光谱分析在光性矿物学中的重要性概述本章内容14.2 拉曼光谱原理解释拉曼光谱的原理和现象拉曼光谱在矿物学中的应用14.3 拉曼光谱仪的使用与操作详细介绍拉曼光谱仪的结构和功能操作拉曼光谱仪进行矿物分析的步骤和技巧14.4 拉曼光谱分析的应用介绍拉曼光谱分析在矿物学中的应用实例讨论拉曼光谱分析在矿物鉴定和成因研究中的应用第十五章：总结与展望15.1 总结回顾整个教程的内容和重点知识点强调光性矿物学在地质学和矿物学中的重要性15.2 展望讨论光性矿物学的发展趋势和未来挑战探索光性矿物学在新领域的应用前景重点和难点解析本文档为您提供了一部关于晶体光学与光性矿物学的教程讲义教案，涵盖了从晶体光学基础、光性矿物学基本概念、矿物的结晶习性、矿物的光学性质、矿物的物理性质、矿物的化学成分、矿物的成因和分类、光学矿物学的实验技术、矿物的经济价值和应用，到光学矿物学实验操作以及矿物鉴定的综合应用等十五个章节的内容。
《造岩矿物学》第八章锥光镜下的晶体光学性质
一轴晶平行光轴切面干涉图
形象特点：闪图
一轴晶平行光轴切面干涉图成因
一轴晶平行光轴切面波向图
光轴
1.553 1.544
一轴晶平行光轴切面干涉图中光性符号测定
第三节 二轴晶干涉图
一、垂直锐角等分线（Bxa） 切片的干涉图 二、垂直一个光轴切片的干 涉图 三、平行光轴面切片干涉图
一、垂直锐角等分线（Bxa）切 片的干涉图
第二节 一轴晶垂直光轴切片 的干涉图
（一）图象特点 （二）垂直光轴切片干涉图的应用
（一）图象特点
重折率很大或薄片厚度很大
重折率很小或薄片厚度很小
干涉色圈的成因
一轴晶垂直光轴 切面的波向图
黒十字臂的成因
（二）垂直光轴切片干涉图的应用
• 1．确定轴性及切片方向 • 根据干涉图的形象特点，可确定为一轴晶垂直 光轴的切片。 • 2．测定光性符号 • 一轴晶垂直光轴切片的干涉图中，黑十字的四 个象限内，放射线方向代表 Ne′ 的方向；同心 圆的切线方向代表 No 的方向。加入试板，观察 干涉图中黑十字四个象限内干涉色的升降变化， 根据补色法则即能确定Ne′与No的相对大小。
（一）图像特点
（二）二轴晶垂直Bxa切片干涉图的应用
⊥Bxa切面 (+)
⊥Bxa切面
(-)
Ng=Bxa Np=Bxa
（一）图像特点
重折率较大时，干涉图形象
重折率较小时，干涉图形象
成因分析 光波振动图可以根据拜－弗定律做出
二轴晶垂直Bxa切面光波振动图
A
黒十字臂及弯曲黒带的成因
OA
Bxa
第八章
锥光镜下的晶体 光学性质
第一节 锥光镜的装置 第二节 一轴晶垂直光轴 切片的干涉图 第三节 二轴晶干涉图
《岩石学》课件第八章中性岩
霏细结构
霏细结构：玻璃脱玻化后，结晶程度小于 微晶正交下仅有微弱光性反应，看不 清颗粒大小和形态。
暗化边结构 喷出岩特别是安山岩中，含挥发份
的角闪石、黑云母斑晶常具有。 由于斑晶结晶较早，喷出地表后压
力突然降低、发生氧化作用，发生脱水、 分解反应，边缘形成磁铁矿、辉石等细 粒集合体的暗色带。有时整个晶体可被 “暗化” 。再经次生变化后，将变成棕色 氧化铁等不透明物质。
如石英闪长岩、石英正长岩、辉石正长岩等 注：斜长石＞ 2/3长石总量，但An＞50时，则称为二长辉长岩、辉长岩。
2. 浅成岩种属划分方法
主要考虑岩石结构 宏观具微晶结构，称为微晶闪长岩、微晶正长岩等。。 宏观具细粒结构，称为细晶闪长岩、细晶正长岩等。。 宏观具斑状结构，若斑晶是碱性长石、石英，称为正长斑岩、碱性正长斑岩 若斑晶是斜长石、暗色矿物，称为闪长玢岩、二长玢岩。
主要矿物：碱性长石 次要矿物：斜长石、普通角闪石、普通辉石、
黑云母、石英。随岩石过渡而变。 副矿物： 磷灰石、榍石、磷铁矿、锆石等。 注：碱性长石：占长石总量>2/3 ，由正长石、微斜长石、条纹长石、歪长石以
及钠长石（An=0～5）组成。 斜长石： 中长石～更长石，常具环带结构和聚片双晶，单体细密。 暗色矿物：色率<20，颜色较鲜艳。
二、喷出岩
总特点：
1.颜色比玄武岩浅，常呈红褐色、浅紫色等。 2.斜长石：安山岩中斑晶An牌号达65，明显高于闪长岩(An<50)，具正环带
或韵律环带构造，边缘与基质一致，斑晶为低温型。基质不具环 带构造，成分偏中性，基质为高温型。 角闪石、黑云母：含量多。以斑晶出现，常形成暗化边。基质中无。 辉石：常见，主要为斑晶。斑晶—单斜辉石（斜方辉石），基质—易变辉 石+单斜辉石。橄榄石极少见。 碱性长石：常见高温型透长石、歪长石和正长石，多呈它形晶充
晶体光学及光性矿物学复习资料
晶体光学及光性矿物学复习资料晶体光学1、晶体光学：晶体光学是研究光在单晶体中传播及其伴⽣现象的分⽀学科2、光性矿物学：⽤透射偏光显微镜研究透明矿物的光学性质的学科。
矿物学的⼀个分⽀。
内容包括晶体光学3、两者关系：包含与被包含关系4、折射定律：折射线在⼊射线与法线组成的平⾯内；折射线和⼊射线分别位于法线两侧；两介质⼀定时，⼊射⾓的正弦与折射⾓的正弦之⽐为⼀常数N，N称为折射介质2相对折射介质1的相对折射率，即N=sini/sinr=N2/N1。
5、相对折射率：光在两种不同介质中速度的⽐值叫做相对折射率。
6、光性均质体简称均质体，其光学性质不随⽅向发⽣变化，为各向同性的介质。
7、光性⾮均质体简称⾮均质体，各个⽅向的光学性质不同。
8、⼀轴晶光率体：垂直切⾯类型光率体切⾯为圆，其半径等于No，光波垂直这种切⾯⼊射(平⾏光轴⼊射)时，不发⽣双折射，其折射率等于No N= 0，⼀轴晶只有⼀个这样的圆切⾯。
平⾏切⾯类型光率体切⾯形状为椭圆光波垂直此切⾯⼊射，发⽣双折射,分解成两种偏光，其振动⽅向必然平⾏椭圆切⾯的长短半径，相应地折射率为两个主折射率Ne和No，双折率N=|Ne-No|，是⼀轴晶矿物的最⼤双折率。
斜交切⾯为椭圆形光波垂直于此切⾯⼊射, 即斜交光轴⼊射，会发⽣双折射分解成两种偏光，其振动⽅向分别平⾏椭圆切⾯的长短半径，相应的折射率分别为No和Ne’，且总有⼀个为No双折率，N=|Ne’-No| < |Ne-No| 正晶时，短半径为No；负晶时，长半径为No9、⼆轴晶光率体主要切⾯特征①垂直光轴切⾯为圆切⾯，半径等于Nm，光波垂直这种切⾯⼊射时，不发⽣双折射。
折射率为Nm。
②平⾏光轴⾯切⾯椭圆切⾯，半径分别等于Ng与Np，光波垂直这种切⾯⼊射时，发⽣双折射，双折射率等于椭圆半径之差，Ng-Np是⼆轴晶矿物最⼤双折率。
③其它切⾯椭圆切⾯，发⽣双折射，长、短半径不同。
10、光性⽅位：光率体主轴与晶体结晶轴之间的关系就是光性⽅位，表⽰光率体的主轴N；Ne和No，或者Ng、Nm、Np与晶体的结晶轴a、b、c之间的关系。
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一、课程简介1.1 课程背景晶体光学与光性矿物学是研究矿物光学性质及其成因的科学，是地质学、矿物学、材料科学等领域的重要基础学科。
本课程旨在帮助学生系统地掌握晶体光学与光性矿物学的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生运用光学原理解决实际问题的能力。
1.2 课程目标（1）了解晶体的基本概念、分类及空间点阵的基本类型；（2）掌握晶体光学的基本定律，如折射定律、干涉定律、衍射定律等；（3）熟悉光性矿物的基本性质，如折射率、双折射、吸收系数等；（4）掌握光性矿物鉴定及晶体结构分析的方法和技术。
二、教学内容2.1 晶体基本概念及分类1. 晶体的定义与特征2. 晶体的分类3. 空间点阵的基本类型2.2 晶体光学基本定律1. 折射定律2. 干涉定律3. 衍射定律2.3 光性矿物基本性质1. 折射率2. 双折射3. 吸收系数4. 光性矿物颜色2.4 光性矿物鉴定方法1. 显微镜观察法2. 折射率测定法3. 双折射观察法4. 吸收系数测定法2.5 晶体结构分析方法1. X射线衍射法2. 电子显微镜法3. 光学晶体学方法三、教学方法与手段3.1 教学方法本课程采用讲授、实验、讨论相结合的教学方法，注重培养学生理论联系实际的能力。
3.2 教学手段1. 多媒体课件：用于讲解晶体光学与光性矿物学的基本概念、定律和实验操作方法；2. 实验设备：用于培养学生的实际操作技能；3. 学术文献：引导学生关注晶体光学与光性矿物学领域的最新研究成果。
四、课程考核与评价4.1 考核方式本课程考核分为平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩占30%，期末成绩占70%。
4.2 评价方法1. 平时成绩：根据学生出勤、课堂表现、作业完成情况进行评价；2. 期末成绩：通过期末考试对学生掌握晶体光学与光性矿物学知识情况进行评价。
五、教学进度安排5.1 课时安排共计32课时，其中理论讲授24课时，实验操作8课时。
5.2 教学进度1. 晶体基本概念及分类（2课时）2. 晶体光学基本定律（6课时）3. 光性矿物基本性质（4课时）4. 光性矿物鉴定方法（4课时）5. 晶体结构分析方法（4课时）6. 实验操作（8课时）六、教学策略与实施6.1 教学策略1. 案例教学：通过分析典型矿物晶体光学性质实例，使学生更好地理解理论知识；2. 互动式教学：鼓励学生提问、发表观点，提高课堂参与度；3. 实践教学：加强实验环节，培养学生的动手能力和实际操作技能。
晶体光学及光性矿物学
晶体光学是研究光在晶体中的传播和折射的学科。
晶体是由一系列有序排列的原子、分子或离子构成的三维立体结构。
光在晶体中传播时，会受到晶体的结构和光学常数的影响。
晶体光学的研究对象包括晶体的光学常数、光的折射、光的反射和折射率等。
光性矿物学是研究矿物的光学性质的学科。
矿物是地质过程中在地壳中形成的固体物质。
每种矿物都有其独特的光学性质，如折射率、色散、极化和荧光等。
光性矿物学是地质学、化学、物理学和材料学等多学科的交叉学科，在地质勘探、矿产鉴定和材料科学等领域有着广泛的应用。
造岩矿物学-晶体光学与造岩矿物学
常见造岩物质中的均质体
• 石榴石 • 白榴石 • 萤石 • 尖晶石 • 火山玻璃 • 蛋白石 • 石盐
二、光性非均质体(各向异性介质)
1.定义：光波射入时，其传播速度随振动方 向不同而发生变化，因而其折射率值也因振 动方向不同而改变，这样的物体称为光性非 均质体，简称非均质体。
非均质体的折射率不只是一个，而是两个或 三个。
若i = , r=90
NB sin =NA sin 90 = NA
所以：
sin ＝ NA ／NB
N 若A为空气， A =1.0003
sin ＝ 1 ／NB
i = , r=90 i> , 全反射
则任何一个已经N的物质,均可以求出
例如：宝石加工， 金刚石 ＝24°20’
P7－10 自己阅读
入射光
晶体光学研究：
偏光显微镜－岩石矿物薄片－观察偏光下的特征
摄影方面：
过滤杂光－滤光片，只让某一方向的光通过——————就是偏光化作用 过滤杂色－滤色片，只让 某种颜色光通过，如蓝色，大海和天空
第三节 光的反射与折射
一、光的直线传播
光在同一种物质中传播的路线是呈直线 的，称为光的直线传播定律(如阳光照进 房里、夜间手电筒的亮光传播)
光性均质体 光性非均质体
• 均质体包括等轴晶系矿物(如尖晶石、石榴石、萤石 等)和非晶质体(如火山玻璃、树胶等)，它们的光学 性质在各方向相同，称为光性均质体。
• 非均质体包括中级晶族和低级晶族的矿物(如石英、 橄榄石、辉石、角闪石、长石等)，其光学性质随方 向而变化，称为光性非均质体。
一、光性均质体(各向同性介质)
波传播方向的平面内作全方向、等振幅振动的光。
截面为圆，半径为振幅
27-28 第八章 中性岩(一)
5、次生变化 、
常见的有钠黝帘石化、绿泥石化、泥化、硅化、碳酸盐化及 钠长石化。 钠长石化与铁铜矿床有密切关系。
斜长石经钠长石化后，环带消失，双晶模糊，斜长石号码降低 为钠长石，表面往往布满绢云母(图IX-6)，钠化强烈时可形成 钠长岩。硅化往往发生在蚀变的晚期(图IX-7)。
6、产状、分布和矿产 、产状、
（二）喷出岩
安山岩(Andesite)是与闪长岩成分对应的熔岩代表，因广 泛分布于美洲的安第斯山而得名。 安山岩呈紫红色、灰绿色等。 安山岩多具斑状结构，而无斑隐晶结构少见。斑晶主要为斜 长石及角闪石，基质由微晶斜长石和玻璃质所组成。 安山岩具块状、气孔状和杏仁状构造。
(二) 喷出岩 二
1、矿物成分 2、结构构造 3、种属划分 4、岩石化学特征 4 5、次生变化 6、产状、分布和矿产
酸性岩
钙碱 性 碱性
碱性辉长岩 -碱性玄武 岩类
花岗岩-流 纹岩类
含量 (％) 38
～ 45 ％
<45％
20 ～ 38 ％ 38 ～ 45 ％ 20 ％
45～53％ 53～66％
>66 ％
σ值
<3. 3
3.3 >9 ~9
<3. 3
3.3~9
>9
<3. 3.3 3 ~9
一、闪长岩-安山岩类 闪长岩 安山岩类 钙碱性岩） （钙碱性岩）
岩浆岩的分类
酸度 碱度 岩石 类型
SiO2
钙碱 性 橄榄 岩-苦 橄岩 类
超基性岩
偏碱 性 金伯 利岩 类 过碱性 霓霞 岩-霞 石岩 类 碳酸 岩类
基性岩
钙碱 性 辉长 岩-玄 武岩 类 碱性 过碱 性 钙碱 性 闪长 岩-安 山岩 类
岩浆岩08第八章中性岩类
一、侵入岩
（一）侵入岩——闪长岩类
闪长岩多为灰白色、灰绿色、绿色或肉红色。 1. 矿物成分及特征 主要矿物：中性斜长石、普通角闪石； 次要矿物：单斜辉石、黑云母、石英、
钾长石； 副 矿 物：磷灰石、磁铁矿、钛铁矿、榍石
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斜长石：一般为中长石，向酸性岩过渡的种属 为中－更长石。晶体呈厚板状、半自形晶，常具有 环带，核心的长石号码可达60一70号，而边缘与其 相差达20号以上。在浅成侵入具斑状结构的岩石中， 斜长石成份随粒度变小而号码降低，斑晶与基质中 斜长石号码的差值可达30号左右。
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（二）喷出岩——安山岩类
安山岩多为红褐、浅褐及灰绿色。
1. 矿物成分及特征
安山岩的矿物成分与闪长岩相似，但有其特点： 斜长石：呈斑晶或微晶产出。斑晶核心为培、拉长 石，边缘中、更长石， 普通角闪石：斑晶中有，基质中无，多为褐色、自 形柱状，常见暗化边和熔蚀现象。 黑云母：呈斑晶产出，常见暗化边，基质中无。
岩石学1
第八章
中性岩类
闪长岩－安山岩类
1
第八章 中 性 岩
本类岩石化学成份特点是SiO2含量中等，一般为52—65％， 属硅酸饱和的中性岩。
K2O＋Na2O约5－6％（ K2O＞Na2O ），属于钙碱性系列。 与基性岩相比： SiO2 、A12O3(约!S—18％)、K 2O、Na2O均有增加， FeO十Fe2O3（3—8％）、CaO为（5—7％）、MgO（3— 4％），显著降低。 反映在矿物成份上，铁镁矿物减少，含量约30％，以角闪 石为主，辉石及黑云母次之，浅色矿物比基性岩多，含量约 70％，主要为中性斜长石，并出现了钾长石及少量石英。暗 色矿物与浅色矿物之比为3：7，与基性岩相比颜色较浅，色 率低，通常为20一40％，属中色岩，比重也比基性岩小。
《晶体光学与光性矿物学》教程讲义教案0目录
一、课程简介1.1 课程背景晶体光学与光性矿物学是地球科学、材料科学等领域的基础学科，研究晶体结构、晶体生长、光学性质等方面的知识。
通过本课程的学习，使学生掌握晶体的基本概念、晶体生长的原理、光学性质的表征以及光性矿物的鉴定方法等。
1.2 课程目标（1）理解晶体的基本概念，掌握晶体的分类及空间点阵的基本类型；（2）掌握晶体生长的原理及影响因素，了解常见晶体的生长方式；（3）理解光学性质的基本概念，熟悉光性矿物学的基本知识；（4）学会运用光学显微镜等实验设备对光性矿物进行鉴定；（5）培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力。
二、教学内容2.1 晶体基本概念（1）晶体的定义及特点；（2）晶体的分类及空间点阵的基本类型；（3）晶体的生长与晶体学参数的测定。
2.2 晶体生长原理（1）晶体生长的热力学原理；（2）晶体生长的动力学原理；（3）影响晶体生长的因素；（4）常见晶体的生长方式。
2.3 光学性质（1）光的传播与折射；（2）光的干涉与衍射；（3）光的偏振与旋光；（4）光的光谱性质。
2.4 光性矿物学基本知识（1）光性矿物的定义及分类；（2）光性矿物学的基本原理；（3）光性矿物学的实验方法；（4）光性矿物学在矿物识别中的应用。
三、教学方法与手段3.1 教学方法（1）采用课堂讲授与实验操作相结合的方式进行教学；（2）注重培养学生的动手能力及独立分析问题的能力；（3）采用案例分析、小组讨论等教学方法，激发学生的学习兴趣。
3.2 教学手段（1）采用多媒体课件进行教学，提高课堂教学效果；（2）利用实验室设备，进行实际操作演练；（3）提供丰富的课外阅读材料，丰富学生的知识体系。
四、课程考核与评价4.1 考核方式课程考核分为过程考核和期末考试两部分，其中过程考核包括课堂表现、实验报告、课后作业等，期末考试为闭卷考试。
4.2 评价标准（1）课堂表现：积极参与课堂讨论，回答问题准确，能提出有意义的问题或观点；（2）实验报告：实验数据准确，分析问题深入，能从中得出有意义的结论；（3）课后作业：按时完成，答案准确，能反映出对课程内容的理解和掌握程度。
晶体光学及光性矿物学
《晶体光学及光性矿物学》教学大纲(总学时：50学时)●序言：晶体光学的研究内容及其在岩石学中的地位，晶体光学的学习方法及要求。
第一章：晶体光学基础自然光与平面偏振光；光的折射、反射和全反射；光波在介质分界面上的折射定律。
光在光性均质体和非均质体中的传播特点。
双折射现象，光轴位置。
光率体的概念；均质体光率体、非均质体光率体。
一轴晶光率体及其特征：常光(No)与非常光(Ne)；正光性与负光性；一轴晶光率体主要切面及切面特征：垂直光轴、斜交光轴、平行光轴。
二轴晶光率体及其特征：光学主轴及主折射率(Ng、Nm、Np)、光轴(OA)、光轴面(Ap)、主轴面(NgNp面、NgNm面、NmNp面)、光轴角(2V)、锐角等分线(Bxa)、钝角等分线(Bxo)、正光性与负光性；●二轴晶光率体主要切面及切面特征：垂直光轴、斜交光轴、垂直(Bxa)、垂直Bxo、平行Ap等五种切面。
中级晶族和低级晶族的光性方位。
第二章：偏光显微镜及岩石薄片偏光显微镜的构造、检查与校正，使用与保养。
岩石薄片磨制法简介(参观磨片厂)。
第三章：单偏光镜下的晶体光学性质单偏光镜的装置，调节与校正。
●矿物结晶形态、集合体形态与切片形态。
●矿物切片上的解理，可见临界角，完善程度及解理夹角测定。
●矿物颜色，多色性及其成因。
●矿物切片的边缘特征，突起与糙面，贝克线，色散效应(折射率色散)，相对折光率高低的比较，突起等级的确定，闪突起。
第四章：正交偏光镜下的晶体光学性质正交偏光镜的装置、特点、调节与校正。
●晶体的消光现象及消光位。
●正交偏光镜下光波的干涉原理，光程差及其影响因素，干涉色的成因，干涉色级序及各级序的特征，干涉色色谱表，异常干涉色(双折射色散)。
●补色法则及主要补色器(云母试板、石膏试板、石英楔、贝瑞克消色器)。
●矿片上光率体椭园半径方向及轴名测定。
●矿物主要光学性质的测定：矿物干涉色级序，双折射率的测定；消光类型、消光角、晶体延性符号的测定。
【晶体光学与光性矿物学】PPJT1
《晶体光学》主要研究在偏光显微镜下研究和鉴 定矿物的基本原理和方法。
可见光通过透明晶体时会产生折射、双折射、 偏振、干涉、吸收、色散…等现象。
不同的晶体由于其成分和结构不同，其光学特征 也不相同。因而晶体光学是研究和鉴定矿物的重要方法 之一。
是岩石学的重要基础，并且，广泛应用于陶瓷、 铸造、建材等方面
3.1 光性均质体 （各向同性介质）：光波在均质 体中传播时，其传播速度不因振动 方向不同而变化，也就是说，均质 体的折射率不因光波在晶体中的振 动方向不同而变化，其折射率值只 有一个。
自然光入射均质体后，仍然为 自然光；偏振光入射均质体后，仍 然为偏振光。
自然界的气体、大多数液体、 非晶质体（如玻璃、树胶）和高级 晶族的晶体都是光性均质体
晶体光学研究中主要应用偏光。其基本工具是偏光显微镜，其 中装有特制的偏光镜。偏光镜是利用选择吸收作用（偏光片）或 双折射作用（尼科尔棱镜等）使自然光偏振化的原理制成的。自 然光通过偏光镜（或称起偏器）后，即变为偏振光。
三、光性均质体和光性非均质体
光在光性均质体和非均质体中 传播有何不同？
三、光性均质体和光性非均质体
当光波沿橄榄石Z轴方向入射晶体时，双折射 分解为两种偏光，其振动方向分别平行X轴和Y 轴，测得NX=1.715，NY=1.651，得到一椭圆切 面如图12A。
当光波沿橄榄石X轴方向入射晶体时，双折射 分解为两种偏光，其振动方向分别平行Z轴和Y 轴，测得NZ=1.680，NY=1.651，同样得到一椭 圆切面如图12B。
周喜文、魏春景、耿元生、张立飞，2005， 科学通报，第50卷，4期
Garnet schist
X-ray mapping for a garnet porphyroblast
8-中性岩类
侵入岩的主要类型
主要类型包括： 正长岩 石英正长岩
正长斑岩
国际地科联(IUGS) 推荐的侵入岩分 类图
1. 正长岩 （syenite）——深成岩
(1) 颜色：灰色—红色之间，如褐色，浅肉红色，浅灰色， (2) 结构构造：中粗粒结构，似斑状，碱性长石构成斑晶 块状、斑杂状构造
正长岩，粗粒结构，块状构造
岩浆岩各论部分——中性岩类
闪长岩—安山岩亚类 二长岩——粗面安山岩亚类 正长岩——粗面岩亚类
中性岩类一般特征
(1) SiO2介于53-66 %之间 (2) Al2O3较多 (3) CaO, FeO和MgO含量较低
(4) K2O和Na2O含量高
里特曼指数：
(Na O K O) 2 2 2 SiO 43 2
(b) 暗色闪长岩：暗色矿物含量>40%.
暗色闪长岩
暗色矿物含 量>35%.
暗色矿物含 量<20%
浅色闪长岩
Q
Amp
Pl Q
石英闪长岩（手标本） 石英含量介于5-20%
Amp 该岩石具自形-半自形柱 Q 状结构。主要由斜长石 （Pl），角闪石（Amp） 及少量石英组成。其中 斜长石约55% 左右，呈 它形板状，约0.5-1Cm, 多数已蚀变。角闪石约 Pl 35% 左右，成半自形自形的柱状，约0.51.5Cm左右 。石英约 10%左右，成它形粒状 分布于角闪石与斜长石 之间。大小约0.5Cm。 定名：石英闪长岩
弧带，如环太平洋，智利， 产出时代：各时代都有 矿产：Cu,Fe, Au, Ag, Pb, Zn
四、中 性 岩
钙碱性系列：正长岩-粗面岩类 碱性系列：碱性正长岩-碱性粗面岩
正长岩-粗面岩类岩石的一般特征
岩浆岩-中性岩、酸性岩、碱性岩
6. 有关矿产
与闪长岩有关的矿产主要是铜铁矽卡岩矿床， 主要分布在闪长岩和碳酸盐岩的接触带。在中国华 北及长江中下游地区分布较广。
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（二）喷出岩——安山岩类
安山岩多为红褐、浅褐及灰绿色。
1. 矿物成分及特征
安山岩的矿物成分与闪长岩相似，但有其特点：
斜长石：呈斑晶或微晶产出。斑晶核心为培、拉 长石，边缘中、更长石， 普通角闪石：斑晶中有，基质中无，多为褐色、 自形柱状，常见暗化边和熔蚀现象。
(玻基交织结构)﹐由斜长石(更﹑中长石为主)微晶
﹑辉石﹑安山质玻璃等组成﹐碱性长石﹑石英少见。 进一步命名可按照斑晶的暗色矿物种类
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角闪安山岩
斑状结构，基质为玻晶 交织结构。斑晶由中长石和 具暗化边的角闪石组成；基 质成分为半定向分布的微晶 斜长石和隐晶质。
黑云母安山岩
斑状结构，基质为交织 结构。斑晶成分为中长石 和具暗化边的黑云母，有 的黑云母已完全暗化，仅 具黑云母晶形假像。
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（三） 种属划分及特征
花岗岩类可分为钙碱性和碱性两大类。
钙碱性花岗岩：不含碱性暗色矿物，按照三角图 （碱性长石与斜长石的相对含量）划分为五个种属：
碱性长石花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、石 英闪长岩、英云闪长岩等。 碱性花岗岩：出现碱性暗色矿物，根据暗色矿物 的不同分为： 霓辉石花岗岩、霓石花岗岩、钠闪花岗岩等。 另外还有斜长花岗岩、更长环斑花岗岩等。
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反映在矿物成份上，铁镁矿物减少，含量约 30％，以角闪石为主，辉石及黑云母次之，浅色 矿物比基性岩多，含量约70％，主要为中性斜长 石，并出现了钾长石及少量石英。暗色矿物与浅 色矿物之比为3：7，与基性岩相比颜色较浅，色 率低，通常为20一40％，属中色岩，比重也比基 性岩小。 本类岩石的侵入岩分布少，出露不广。中性 喷出岩分布广泛，仅次于玄武岩类，在喷出岩中 居第二位。但由于SiO2含量增加，岩浆的粘度加 大，故喷出岩的结晶程度往往比基性喷出岩差。
第八章 中性岩
有安山岩。
我国安山岩从前震旦纪到新生代都有发育，如中条山前寒武 纪地层中、华北震旦纪底部、秦岭的熊耳群均有安山岩。中
生代地壳活动强烈，我国东部出现许多陆相盆地，不少盆地
内有安山岩类岩石广泛发育，有的与玄武岩或流纹岩共生， 有的和粗面岩、响岩共生。
关于安山岩的成因，多数人支持板块构造学说观点，该学 说认为，安山岩浆出现在大洋板块俯冲于大陆板块之下的 “贝尼奥夫”带，它是由洋壳中含水矿物在消减带中脱水， 加上高温高压作用，使大洋板块及上伏含水的地幔楔形区部 分熔融，形成了安山岩浆。这个观点能很好地解释安山岩沿 太平洋周围分布，而且与地震带和消减带一致这样的事实。
●安山岩亚类：斜长石占岩石中的长石总量的2/3以上， 基质斜长石为更－中长石，有时含少量石英。 ①安山岩(Andesite)：是与闪长岩成分对应的熔岩代表， 岩石为浅灰色、灰绿色、红褐色甚至黑色；发生蚀变后 则呈不同色调的绿色。 岩石多具斑状结构，无斑隐晶质结构少见。具块状、气 孔状和杏仁状构造。 斑晶主要由拉－中长石，角闪石、辉石、黑云母等二种 或一种暗色矿物组成；基质为隐晶质，以交织结构和玻 基交织结构为主，由微晶斜长石和玻璃质所组成。 基质中透长石、正长石、歪长石较少见，如有，多半呈 充填于斜长石微晶之间。 根据斑晶中暗色矿物的种类或特征可划分为：辉石安山 岩、角闪安山岩和黑云母安山岩。
Ab－An系统 平衡结晶过程 分离结晶作用：分离结晶作 用的影响表现为： a.延长结晶作用的过程； b.残余液相更加富钠的Ab
c.降低结晶作用的终结温度。
熔融作用： 在熔融过程的 某一个温度上，熔浆的组分 比较富钠（Ab），而难熔 的固相残余物比较富An， 温度越高，熔浆中越富An。 因此，固相组分越富An， 起始熔融的温度越高。
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闪长岩—安山岩类
一、概述
本类岩石化学成分特点是SiO2含量中等（53～6 6％）；FeO、MgO、
CaO较基性岩明显减少；Na2O和K2O明显增加；Al2O315％左右。
主要矿物成分是中性斜长石和角闪石，辉石和黑云母次之，常见副矿物有磁铁矿、磷灰石、榍石、锆石等。
颜色较浅，色率约30％。
自然界分布不多，约占岩浆岩总面积的2％。
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一、侵入岩类
以闪长岩为代表。
典型的闪长岩由中性斜长石和普通角闪石组成，两者比例约2：1，。
中性斜长石除有时可见聚片双晶外，在较大晶体上尚可见到环带构造。
角闪石多呈墨绿色，常呈细柱状。
本类岩石常见全晶质中－细粒半自形粒状结构，块状构造。
一般本类岩石可含少量石英和碱性长石，但石英含量不超过20％，碱性长石含量不超过10％，当闪长岩中出现这两种矿物时，表明它已向酸性岩过渡，若超过上述限量就应划归到酸性侵入岩。
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（一）常见岩石类型一般按石英含量和辉石的有无分为下列几个主要类型：
1.闪长岩石英含量小于5％，暗色矿物20～40％（平均30％）。
暗色矿物大于40％者叫暗色闪长岩，暗色矿物小于20％者称浅色闪长岩。
常见暗色矿物为角闪石、辉石和黑云母。
据此，可将岩石命名为角闪闪长岩、辉石闪长岩、黑云母闪长岩。
2.石英闪长岩石英含量5～20％，暗色矿物一般15～20％。
可按暗色矿物种类命名，其方式和上述闪长岩相同。
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3. 辉石闪长岩是闪长岩和辉长岩之间的过渡种属，含较多的辉石（可达20％）和基性斜长石，但肉眼不易识别。
4.其它变种多属浅成侵入岩，其矿物成分和闪长岩相同，但结构不同。
闪长玢岩：岩石具斑状结构，
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