二氧化硅各种转化示意图

Ng’
B

Np’
C
D

E Hα

A
G K1 OK2 F
A

Np’

Ng’

P
干涉色色谱图
偏光的原理
偏光显微镜 产生干涉的原理
反光显微镜
为什么要用反光显微镜来研究岩相?
1.要测不透明的晶体(其厚度在0.03mm时也不透明)的光学性质. 2.有些透明晶体也用这种方法检测,因为这种方法制片简单,光片受侵蚀后
名词解释
晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的
固体.
非晶体:内部质点在三维空间不作规律排列.
光率体：表示光波在晶体中传播时，光波振动方
向与相应的折射率值之 间的一种光性指示体。
均质体:光波在均质体中传播的速度不因光波的振动方向
不同而发生改变,光在均质体任何方向上的折射率都相等因而 只有一个折射率值.
以C轴为旋转轴的长形旋
转椭球体。(Ng代表最
大的折射率值：Np代
表最小的折射率值)
双折射：当光入射非均质体时，就要产生两条折
射光线，这种现象叫双折射
常光：当光波射入一轴晶矿物，除光轴外，每一
个方向的入射线均发生双折射分解成两种偏光，均 有两个折射率。其中一个偏光的光波振动方向永远 垂直光轴其传播速度及折射率值不变称为常光,以符 号“o”表示。常光折射率不随入射光波振动方向改 变而改变，其折射率用No表示。
晶体轮廓清晰,便于镜下定量测定,适宜生产控制.
明视场:使用它时视域中矿物表面整个是明亮的.因矿物反光能力不同
而造成明暗差.
暗视场:使用它时矿物表面基本上是黑暗的，只有不同矿物交界线，
半透明及透明矿物裂纹，交接面等反射的光线，因为方向适合而有一部 分射入物镜，而成明亮。
反射色:专指矿物表面选择反射色光而产生的颜色,有称表色.有许多矿
产生结石的几方面原因： (1)配合料混合不均匀
(2)原料质量不高
(3)操作不当
极不充分的未熔粉料结石
不充分的未熔粉料结石
二氧化硅各种转化示意图
γ鳞石英2.27
-0.14 ％
117 ℃快
β石英2.65
β鳞石英2.24
β方石英2.32
2.80 ％
＋0.2 ％
180～290快
163 ℃快
0.82
573℃ (快）
细长针状晶形最多, 常与β -铝氧, 霞石相伴
突起低,常与β -铝 氧,莫来石伴 生,负光性
正突起很高,树枝 状骨架生长与 方石英相似
折射率很高有特殊 颜色
纺锤状斜锆石长条状刚玉与深棕色斜锆石呈共晶体状
树枝状斜锆石
由纺锤状和串珠状斜锆石组成的结石
斜锆石与刚玉共晶体有纺锤状斜锆石外围有霞石
纺锤状和树枝状斜锆石一起出现
溶化部高温区碹顶使用的优质硅砖的内部结构
用于下游胸墙，后脸墙，卡脖碹顶澄清区胸墙碹顶的 96Ⅰ级硅砖
1#小炉碹砖
4＃南侧碹砖
方石英向鳞石英转化的景象
硅质碹顶“钟乳石”状悬垂物落入玻璃后形成由鳞石 英，方石英和玻璃相组成的结构
三.来源于析晶的结石
它是一种反玻璃化现象,使玻璃失去澄清的本性,它大多数 聚集成脉状斑点出现在玻璃表面部位,它的形成往往是由于配 合料中某种组分过量或混合不均,使局部某种组分过量,造成
OD=OB.Sinα OE=OB.Sinα OG=OB.Sinα.Cosα OF=OB.Cosα.Sinα
OG和OF两者大小相同但符号相反

而产生干涉的条件是：1.频率相同2.有固定的光程差3.在同一个平面内振动
（光程差）R=d(Ng’-Np’)
(振幅）A+2
p
=OB2
Sin2
2αSin[---d--(-N--g--’--N---p-’-)-.π] λ
5.对于某些个别矿物可作轴性.光性测定.
6.依据分析结果定出结石矿物名称,结合生产情况提出结石 来源分析意见,进而制定调整措施.
结石的分类及显微镜鉴定
一.硅质结石
主要矿物有:未熔石英,鳞石英 方石英
结石来源
在显微镜可观察到的现象
鉴别是的主要依 据
未熔石英
料粉未熔透,硅 质耐火材料交代 作用而产生
粒状,正突起低, 不规则粒状,有裂纹,正突起低, 正光性,常与
物有很显著的特征反射色,所以它是鉴定不透明矿物的重要特征.
岩相分析在玻璃生产上的应用
一.对原料的分析研究
二.对玻璃缺陷的检验
玻璃缺陷包括有:气泡.条纹.结瘤和结石
三.对应力分布的检查
四.对玻璃显微结构的研究
结石的来源
1.来源于粉料的结石
由于配合料没有充分溶化而残留在玻璃液中，冷却后进入 成型部而形成的结石。
非常光：另一种偏光的光波振动方向是在光波的
传播方向与光轴所构成的平面上，其传播速度与折 射率值随着光波振动方向不同而改变，称为非常光。 以符号“e”表示。非常光折射率是随着入射光波振 动方向的改变而变化，其折射率用Ne表示。
正光性：当Ne>No·称为一轴晶正光性光率
体
负光性：当Ne<No称为一轴晶负光性光率
体
正延性:晶体的延长方向与Ng平行或与Ng
的夹角小于45度
负延性:晶体的延长方向与Ne平行或与Ne
的夹角小于45度
Ng代表最大的折射率值：Np代表最小的折射率值
消光现象：晶体在正交镜下呈黑暗的现象。它可分为：
全消光和四次消光
干涉色级序:随着光程差的逐渐增加,产生了一系列有规律的
干涉色序.
补色法则:若两晶体切片重叠时,Ng1//Ng2.Np1//Np2,即两切
α石英2.53
700～900 ℃开始
1200～1400
1300～1400 ℃显著
℃显著 亚稳方石英
α鳞石英2.27
1470 ℃强烈
α方石英2.229 >1713
快冷
熔体
石英玻璃2.2
1200～1470 ℃显著
1400～1470
-16.0％ ℃强烈
1000开始，1200～1300℃强烈
-15.4％ 亚稳方石英
该组分的析晶物质条件如：
CaO→硅灰石（CaO.SiO2) MgO →透辉石(CaO.MgO.2SiO2) NaO →失透石(Na2O.3CaO.6SiO2) SiO2→鳞石英方石英析晶 此外,在冷却阶段,由于设计的冷却温度.成型温度不适当, 恰好造成某种物相的析晶温度条件,则会出现该组分的大量析 晶.所以要避免析晶结石除严格控制配合料组分外,还应采取 相应的工艺措施,如熔化池尽量避免死角;提高成形速度,使制 品迅速的越过各组分的析晶区等.
六方片状,柱状或针状, 由延性符号与β 型区
突起与干涉色均较高, 别,由折射率与鳞石英,
负延性
失透石区
1180℃以下稳定的玻 璃析晶产物,常与失透 石在一起
玻璃与高铝耐火材料 侵蚀而长成
片状突起高,有异常干涉色,晶形 清楚的是由电熔砖剥落下来 的晶形并不完整
玻璃与硅质耐火材料 交代产物
六方片状,突起中等,干涉色较低
含碱玻璃对铝质耐火 材料侵蚀交代而 产生,或由电熔莫 来石砖剥落
针状,柱状,突起偏高,双折射率中 等正延性,有淡红至淡绿的多 色性
碱性氧化物对铝,硅 质耐火材料侵蚀 交代而产生
析晶呈十字形骨架(主干和分 支成60度角）,双折射率极 低,表面析晶呈黍粒状或蜂 窝状,由硅砖中来的呈蜂窝 状团
晶形特点,负突起, 双折射率
宽板状鳞石英密集结构（硅质胸墙）
结石名称 刚玉(α -
Al2O3) β -铝氧 莫来石
霞石 单斜锆石 锆英石
结石来源
硅铝质结石
主要结石矿物如下:
在显微镜可观察到的现象
非均质体:自然光进入非均质体后,原来是任意方向的振
动光波,就变成为两个振动方向相互垂直的光波,且它们的传 播速度除个别方向外,一般是不等的.
一轴正光性光率体的构成
c 石英晶体
Ne=1.553
No=1.544 入射光
椭圆切面
当光线垂直C轴射入时，
发生双折射，产生两个互
相垂直振动的光波。其一
为常光，振动方向垂直C
偏光显微镜分析
以岩相学的分析方法是对玻璃结石的分析鉴定是最有效 的方法.
分析的步骤如下:
1.在肉眼分析的基础上大致确定结石的来源进而根据玻璃的 组分.结石的来源, 初步判断可能有的结石矿物
2.将结石部位切割下来,制成0.03mm薄片,以备观察.
3.在单偏光镜下浏览全薄片,观察结石及玻璃相的颜色.多色 性.各种不同晶体的形态的完善程度,晶体的分布情况及晶 体的解理,突起等级.折射率值范围等.这对玻璃的来源分析 很有意义的. 4.正交镜观察结石矿物的干涉色.消光类型.消 光角.延性.双晶等.
粒状,短柱状,正突起低,负延性, 接近玻璃相处,常呈梯状,羽 状生长
含锆玻璃析晶或耐火 直角相交树枝状,突起双折射率都
材料熔蚀变产物
很高
粉料中的夹杂物,含 锆耐火材料蚀变 产物
细小粒状或针状,突起双折射率都 很高
鉴别主要依据
晶形呈六方片状, 折射率很高, 常与莫来石霞 石伴生
六方片状晶形,常 与霞石伴生
片 的椭圆半径是同名轴平行,则总光程差为R=R1+R2 若两进体切片重叠时,Ng1//Np2.Np1//Ng2,即两切片
的椭圆半径是异名轴平行,则总光程差为R=R1-R2
附件补色器:就以知光率体椭圆半径轴名的晶体切片,
利用他们与未知椭圆半径轴名的晶体切片重叠,根据 干涉色的升降,就可测定未知晶体切片上光率体椭圆 半径的名称.
无解理,边缘可能呈负突起 鳞石英,方石 英伴生
鳞石英
由石英转化而来的鳞石英在碹
粉料碹滴,析晶 硅质浮渣,硅砖 受侵蚀
滴和硅砖中常呈矛头状双 晶;经由玻璃相析晶而成的, 呈六方骨架(主干和分支成 60度角）状或羽毛状,有时
晶形特点,负突起, 矛头双晶,负 延性
呈六方片状或管柱状
方石英
析晶,硅质浮渣, 石英转化产物, 碹滴,硅质耐火 材料
0.17
0.05
180～290 β 方石英→α 方石英
1 2.00～2.80
573 β 石英→α 石英
870 α 石英→α 鳞石英 1250 α 石英→α 方石英 1470 γ 鳞石英→α 方石英 1670 α 鳞石英→液相 1713 α 鳞石英→液相
0.26～0.45
5.5 6.6 1.05 1.05 ——
Ne=Ng
轴，折射率为1.544，以
c
NO表示，另一个为非常光
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
振动方向平行C轴折射率
为1.553以Ne表示在c轴方
No=Np
向截取1.553在垂直光轴方 向截取1.544以此为半径可
构成一个垂直入射光的椭
圆切面，垂直愈C轴的所
椭球体
有入射光都可构成相同得 椭圆切面。将这些椭圆切
面联系起来，便构成一个
钠钙质结石
主要结石如下:
(以下均为析晶结石,硅灰石有时也出现在耐火材料结石中但常与鳞石英共生)
结石名称 失透石 α -硅灰石 β -硅灰石
透辉石
结石来源
钠钙玻璃析晶
1180℃以上稳定的玻 璃析晶产物
在显微镜可观察到的 现象
鉴别主要依据
扇羽状,放射状,针状 或柱状,突起中等,正 延性
晶形常呈扇状,集束纤 维状,柱状,突起
结石的检验方法
肉眼鉴定
肉眼鉴定是指用肉眼手标本直接观察或利用10~20倍放大镜观察.
肉眼分析的内容:观察结石的外貌特点,颜色,周围环境及存在部位.
一般粉料结石在玻璃中以未熔颗粒形成疙瘩,常为乳白色,结石边缘由 于不断熔蚀而变圆.且由于未熔石英聚集成团继之缓慢溶解,使周围玻璃相 的粘度大大超过了其他部位,在此即会形成以结石未中心的圈形条纹或玻 筋.有时在白疙瘩周围会聚集有较大的气泡.乳白色的椭圆形的结石在放大 镜下有时可以看到水花样的条纹,则是未熔的芒硝颗粒聚集而成的芒硝结 石.析晶结石也常呈乳白色,但多处于制品的表面.耐火材料结石因组分不同 结石的形态.颜色各不相同.粘土结石一般呈浅灰白色.莫来石常具有青灰色 或暗棕色,且常伴有一些气泡,在粘土质耐火材料表面侵蚀带的玻璃釉质层 中,肉眼可见针状结晶矿物即为莫来石晶体.碹滴多为硅质耐火材料结石,其 表面的针状结晶物质则为鳞石英.且因硅质耐火材料中含有铁,结石常呈黄 绿色,伴有条纹和结瘤,常为滴状.特征的结石肉眼分析是准确的,但一般情况 下它只能作为进一步分析的参考
>1470
无矿化剂存在时
矿物名称下的数字为其相对密度，百分率数字表示变化 的体积改变：快表示快速转变；（.鳞石英的熔点较高 (1670℃),在液相中溶解度低，是高温下硅砖最稳定的晶 相）
二氧化硅变体转化时的膨胀率
转化温度（℃） 结晶形态转化
线膨胀（％） 体积膨胀
117～163 γ 鳞石英→α 鳞石英
0.86～1.30 14.4 17.4
——
—— 0.1
二.来源于耐火材料的结石
(1)温度条件 (2)化学侵蚀 (3)物理侵蚀 耐火材料的侵蚀无外乎以下三种情况:
1.耐火材料的本身的的晶化或气孔 2.耐火材料的物相与玻璃反应后生成的变质 矿物 3.耐火材料被熔化后重新析晶的矿物.
耐火材料形成的缺陷除以上结石外还有 条纹,条纹和结石经常伴生