巖相學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.doc

無(wú)機(jī)材料巖相基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書學(xué) 院 名 稱 化學(xué)與材料工程學(xué)院課 程 名 稱 無(wú)機(jī)材料巖相基礎(chǔ)開課實(shí)驗(yàn)室 材料工程實(shí)驗(yàn)室編 寫 人 編 寫 日 期 2012年4月16日實(shí)驗(yàn)一 礦物的形態(tài)及物理性質(zhì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?結(jié)合理論知識(shí)認(rèn)識(shí)礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)。2了解幾種常見的與硅酸鹽工藝有關(guān)的礦物。3掌握礦物的鑒定方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1礦物的形態(tài)礦物的外部形態(tài)，是由礦物的化學(xué)成分與內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的，同時(shí)受生長(zhǎng)環(huán)境的制約。不同的礦物其晶體形態(tài)各異，在相同條件下形成的同一礦物其形態(tài)一般相同。所以礦物的形態(tài)可作為鑒定礦物的依據(jù)之一。礦物的形態(tài)包括礦物單體形態(tài)、規(guī)則連生體形態(tài)和礦物集合體形態(tài)。（1）礦物單體形態(tài)（結(jié)晶習(xí)性） 一向延伸型：柱狀：石英、綠柱石、電氣石等。針狀：金紅石、電氣石等。 二向延伸型：板狀：重晶石、石膏等。片狀：云母等。 三向延伸型：粒狀：黃鐵礦、石榴子石等。（2）礦物集合體形態(tài) 有規(guī)則的集合體（礦物規(guī)則連生體）常見為雙晶：簡(jiǎn)單雙晶，如正長(zhǎng)石。聚片雙晶，如斜長(zhǎng)石。穿插雙晶，如螢石。 無(wú)規(guī)則的集合體形態(tài)柱狀集合體：由柱狀、針狀的礦物單體聚集而成。如石英晶簇、石棉纖維狀集合體。片狀集合體：由板狀或片狀的礦物單體聚集而成，如重晶石的板狀集合體。粒狀集合體：由等軸狀的顆粒單體聚集而成。如橄欖石、磁鐵礦、石榴子石等礦物的集合體。其它類型集合體：一些隱晶質(zhì)礦物還呈現(xiàn)特殊的集合體形態(tài)。如黃鐵礦的結(jié)核狀集合體；赤鐵礦的鮞狀集合體；孔雀石的葡萄狀集合體等。2礦物的物理性質(zhì)礦物的物理性質(zhì)是由礦物的化學(xué)組成及內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的，是認(rèn)識(shí)、鑒定、利用礦物的重要依據(jù)。（1）顏色礦物的顏色是由于礦物對(duì)白光中不同波長(zhǎng)的光波選擇性吸收的結(jié)果，根據(jù)礦物顏色的成因。將顏色分為自色、他色和假色。 自色：礦物本身所固有的顏色表1 常見礦物的顏色礦物名稱辰砂（粉末）磁鐵礦孔雀石方鉛礦雌黃蘭銅礦褐鐵礦黃銅礦顏 色紅色黑色綠色鉛黑色檸檬黃色蘭色褐色黃銅黃色 他色：由外來雜質(zhì)引入的顏色。如紫水晶，煙水晶，墨水晶。 假色：由某些物理原因（如礦物表面入射光受到礦物解理面或光滑面的反射、干涉等作用）引起的顏色。如方解石表面的暈色，云母的表面。（2）條痕礦物在白色無(wú)釉瓷板上刻劃時(shí)，留在瓷板上的礦物粉未所呈現(xiàn)的顏色稱為條痕。條痕可消除假色。減弱他色，更接近于礦物本身的顏色。透明礦物一般條痕為灰白色，無(wú)特征條痕色。不透明的礦物通常有特征條痕色。金屬礦物大部分都有自已的條痕顏色。因此，條痕對(duì)透明礦物沒有實(shí)際鑒定意義，但對(duì)于金屬礦物來說，是鑒定金屬礦物的一個(gè)重要方面。幾種礦物的特征條痕見表2。表2 常見礦物的特征條痕色礦物名稱黃鐵礦褐鐵礦赤鐵礦磁鐵礦條痕顏色黑 色褐黃色櫻紅色黑 色（3）光澤 礦物表面對(duì)入射光的反射能力不同。在礦物的表面呈現(xiàn)不同的光澤。礦物表面的反射能力與礦物的折射率有關(guān)。因此，根據(jù)礦物折射率的大小，將光澤分為以下幾級(jí)：a. 玻璃光澤：表面象玻璃一樣反光，R10%，如螢石、石英、剛玉。b. 金剛光澤：象金剛石一樣的光輝，R =10%19%，如金剛石、鋯英石、閃鋅礦。c. 半金屬光澤：象久經(jīng)使用的金屬制品那樣反光，R =19%25%，如磁鐵礦、赤鐵礦。d. 金屬光澤：象嶄新金屬制品那樣呈現(xiàn)的光輝，R25%，如方鉛礦、黃銅礦。 以上光澤均指晶面或解理面的光澤，如果不是光滑平面，或?yàn)榧象w，則礦物的光澤可用下面幾種表示方法：a. 油脂光澤：具有玻璃光澤的礦物斷口上均可見到，如石英的斷口。b. 土狀光澤：疏松土狀集合體，如高嶺石、具有很多細(xì)孔，使表面暗淡無(wú)光，似土狀塊。c. 臘狀光澤：如臘燭表面呈現(xiàn)的光澤，如蛋白石，滑石，葉蠟石。d. 絲絹光澤：如石棉，纖維石膏。e. 珍珠光澤：如云母，片狀石膏（4）解理解理是指礦物在外力作用下，通常沿一定的結(jié)晶學(xué)方向破裂成光滑平面的性質(zhì)。破裂成的光滑平面稱為解理面。解理可能出現(xiàn)的方向數(shù)目稱為解理組數(shù)。常用晶面符號(hào)來表示。按解理的發(fā)育程度，解理可分為： 極完全解理：解理面大而光滑，能裂成極薄的片狀，如云母。 完全解理：解理面光滑，如方解石。 中等解理：碎塊中可見較小的解理面，如瑩石、角閃石。 不完全解理：碎塊中不易見到解理面，如橄欖石。中等解理和不完全解理有時(shí)難以區(qū)分，可統(tǒng)稱為不完全解理。（5）硬度硬度是指礦物抵抗外力的機(jī)械作用的強(qiáng)度。在礦物巖石中，常以十種普通礦物互相刻劃進(jìn)行比較，稱為摩氏硬度。見表3。表3 摩氏硬度計(jì)礦物序列表硬度等級(jí)代表礦物硬度等級(jí)代表礦物1滑 石6正長(zhǎng)石2石 膏7石 英3方解石8黃 玉4螢 石9剛 玉5磷灰石10金剛石在實(shí)驗(yàn)時(shí)，有時(shí)因條件所限，可用指甲（22.5)小刀（5.56）來簡(jiǎn)單的劃分硬度。指甲能刻動(dòng)為軟的，指甲刻不動(dòng)，小刀能刻動(dòng)為中等的，小刀刻不動(dòng)為硬的。（6）比重 礦物與4時(shí)同體積水的質(zhì)量比稱為比重。在礦物鑒定時(shí)，一般將比重分為三級(jí)： 輕級(jí)：比重2.5，如石膏(2.3)。 中級(jí)：比重=2.54，如方解石、石英。 重級(jí)： 比重4，如重晶石。（7）透明度指礦物透光能力的大小。透明度是一相對(duì)概念。它與礦物的厚度有關(guān)，一般按在偏光顯微鏡下厚度為0.03毫米的礦物的透明程度來劃分。非金屬礦物一般為透明或半透明，金屬礦物一般為不透明。絕對(duì)不透明的礦物是沒有的，一般在實(shí)驗(yàn)室中透明度可按以下簡(jiǎn)易方法作為分類參考。 透明：隔著1cm厚的礦物，可見其后邊物體清晰的輪廓。如水晶，冰石，石膏等。 半透明：隔著1cm厚的礦物，僅能見到其后邊物體輪廓的陰影。 不透明：隔著1cm厚的礦物，完全看不到它后邊的物體。3硅酸鹽工業(yè)常見礦物方解石：三方晶系；螢石：等軸晶系；石英：三方晶系；滑石：?jiǎn)涡本?；黑云母：?jiǎn)涡本担徽L(zhǎng)石：?jiǎn)涡本?；重晶石：斜方晶系；石膏：?jiǎn)涡本?；紅柱石：斜方晶系。三、實(shí)驗(yàn)步驟1實(shí)驗(yàn)室備有一些常見礦物，從中選出幾個(gè)有代表性的礦物。2觀察所選礦物的形態(tài)、對(duì)照礦物的物理性質(zhì)標(biāo)本確定所選礦物的物理性質(zhì)。3記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析表4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表礦物名稱形態(tài)顏色光澤解理硬度比重透明度化學(xué)式晶系其它五、注意事項(xiàng)1觀察標(biāo)本時(shí)要輕拿輕放，避免損壞一些易碎材料。2實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要將標(biāo)本放回原處。3遵守實(shí)驗(yàn)守則，嚴(yán)禁動(dòng)用其它與本實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的設(shè)備及物品。4實(shí)驗(yàn)過程中要注意保持環(huán)境衛(wèi)生，實(shí)驗(yàn)后要做到工完場(chǎng)清。六、思考題1如何鑒定礦物的解理等級(jí)？2在鑒定礦物的相對(duì)硬度時(shí)如何區(qū)分條痕與劃痕？實(shí)驗(yàn)二 偏光顯微鏡的認(rèn)識(shí)、調(diào)節(jié)和校正一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉偏光顯微鏡的構(gòu)造及各部件的用途。2掌握偏光顯微鏡的調(diào)節(jié)和使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1偏光顯微鏡的構(gòu)造偏光顯微鏡的型號(hào)很多，但其主要構(gòu)成部件大同小異，下面以實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有型偏光顯微鏡為例，對(duì)照實(shí)物做逐一介紹。鏡座：支持顯微鏡全部重力的基座，其外形一般為馬蹄形或圓臺(tái)形。鏡臂：連接鏡筒與鏡座的弓形臂，可向后自由傾斜。但傾斜角度不宜過大，以防顯微鏡向后翻倒。反光鏡：一個(gè)具有平、凹兩面的的小圓鏡?？梢匀我廪D(zhuǎn)動(dòng)，以便對(duì)準(zhǔn)光源，把光反射到顯微鏡的光路中去。一般進(jìn)行中、低倍觀察時(shí)，用平面反光鏡；若進(jìn)行高倍觀察，應(yīng)使用凹面反光鏡使光線少許聚斂，增加視域亮度。下偏光鏡：位于反光鏡之上，從反光鏡反射來的自然光，通過下偏光鏡后即成為振動(dòng)方向固定的偏光。下偏光鏡可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以便調(diào)節(jié)其振動(dòng)方向。鎖光圈：在下偏光鏡之上，可自由開合，用以控制進(jìn)入視域的光量。聚光鏡：在鎖光圈之上，可以把下偏光鏡透出的偏光聚斂成錐形偏光。用以觀察晶體的干涉圖。聚光鏡可自由推進(jìn)或拉出光路系統(tǒng)。載物臺(tái)：一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形平臺(tái)。邊緣有0360的刻度，并附有游標(biāo)尺，可以讀出旋轉(zhuǎn)的角度。有固定螺絲可以固定物臺(tái)。物臺(tái)上有一對(duì)彈簧夾，用來夾持礦物薄片。鏡筒：聯(lián)結(jié)在鏡臂上的一個(gè)長(zhǎng)形圓筒。轉(zhuǎn)動(dòng)鏡臂上的粗動(dòng)螺絲或微動(dòng)螺絲可使鏡筒上升和下降，用以調(diào)節(jié)焦距。鏡筒上端裝有目鏡，下端裝有物鏡，中間有試板孔、上偏光鏡和勃式鏡。物鏡：決定顯微鏡成像性能的重要構(gòu)件。每臺(tái)顯微鏡上至少有三個(gè)不同放大倍數(shù)的物鏡，物鏡上均刻有放大倍數(shù)、數(shù)值孔徑（NA）等。一般顯微鏡通常備有低倍（4），中倍（10、25）和高倍（40、63）等物鏡。目鏡：一般有5、10兩個(gè)目鏡，目鏡中帶有十字絲或分度尺，并附有測(cè)微尺和網(wǎng)格尺作定量分析用。顯微鏡總的放大倍數(shù)為目鏡放大倍數(shù)與物鏡放大倍數(shù)之積。上偏光鏡：其構(gòu)造和作用與下偏光鏡相同。但使用時(shí)上偏光的振動(dòng)方向應(yīng)與下偏光的振動(dòng)方向垂直。上偏光鏡可以自由推入或拉出。勃式鏡：位于上偏光鏡與目鏡之間，用于觀察干涉圖。根據(jù)需要可推入或拉出。除了以上一些主要部件外，顯微鏡還附有物臺(tái)微尺和測(cè)定薄片礦物光率體橢圓半徑名稱及光程差的補(bǔ)色器、石膏試板、云母試板和石英楔等。2偏光顯微鏡的使用和調(diào)節(jié)（1）偏光顯微鏡使用注意事項(xiàng) 從木箱中取出顯微鏡時(shí)，必須先取出鏡頭盒，再取出顯微鏡，且必須穩(wěn)拿輕放。鏡頭盒放在顯微鏡的前方。 工作環(huán)境應(yīng)清潔、干燥、光亮和有良好的通風(fēng)條件，嚴(yán)禁工作臺(tái)上堆放書包等雜物。 使用和調(diào)節(jié)時(shí)，要細(xì)心緩慢進(jìn)行，切勿用力過猛。 擦拭鏡頭時(shí)用擦鏡紙。 如有故障，立即報(bào)告教師。使用完畢后應(yīng)清點(diǎn)零件，恢復(fù)原樣，放回木箱。（2）偏光顯微鏡使用前的調(diào)節(jié) 安裝鏡頭a.裝目鏡：將選用的目鏡插入鏡筒上端，目鏡上的齒頭應(yīng)嵌入鏡筒上端切口內(nèi)，使十字絲固定在東西-南北方向。b.裝物鏡：因顯微鏡的類型不同，物鏡的安裝有如下幾種情況： 彈簧夾型：將物鏡上的小釘夾于彈簧夾的凹陷處；或?qū)椈衫瓧U尖頭對(duì)準(zhǔn)物鏡上的凹缺口即可將物鏡卡牢。螺絲扣型：將選用的物鏡裝在鏡筒下的螺絲扣上，擰緊為止。 調(diào)節(jié)照明（對(duì)光）裝上物鏡和目鏡后，推出上偏光鏡和勃式鏡，打開鎖光圈，轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡對(duì)準(zhǔn)光源，直至視域最亮為止。對(duì)光時(shí)注意不要把反光鏡正對(duì)太陽(yáng)光，不要把窗或窗外樹枝映入視域。光線的強(qiáng)弱可通過鎖光圈調(diào)節(jié)。 調(diào)節(jié)焦距（準(zhǔn)焦）調(diào)節(jié)焦距主要是為了使物象清晰可見，其步驟如下。a.將欲觀察的薄片至于物臺(tái)上，使蓋玻片朝上，薄片中的礦物正對(duì)物鏡，并將薄片用夾子壓緊在載物臺(tái)上。b.從側(cè)面看著鏡頭，旋轉(zhuǎn)粗動(dòng)螺絲，將鏡筒下降到最低位置（高倍物鏡要下降到幾乎與薄片接觸為止）。c.從目鏡中觀察，擰動(dòng)粗動(dòng)螺絲使鏡筒緩緩上升，直至視域中物象清楚為止。如果物象不夠清楚，可轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺絲使之更清晰。d.應(yīng)當(dāng)注意，物鏡與薄片之間的工作距離因放大倍數(shù)的不同而不同，低倍物鏡工作距離長(zhǎng)，高倍物鏡工作距離短，所以調(diào)節(jié)高倍物鏡的焦距時(shí)切忌只看鏡筒里面而下降鏡筒，這樣最容易壓碎薄片而使鏡頭損壞。 校正中心偏光顯微鏡鏡筒的軸應(yīng)與載物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸相一致，這樣，視域中心的被測(cè)礦物才不至于在旋轉(zhuǎn)物臺(tái)后離開原來位置，甚至跑出視域之外，給鑒定工作帶來不便。因此，偏光顯微鏡在使用前應(yīng)進(jìn)行中心校正，使鏡筒軸與載物臺(tái)轉(zhuǎn)軸相重合。校正中心的具體步驟如下：圖2 偏光顯微鏡校正中心步驟示意圖a. 準(zhǔn)焦后，在薄片中任選一小黑點(diǎn)a置于十字絲交點(diǎn)，如圖 (a)。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)360，若在旋轉(zhuǎn)物臺(tái)過程中小黑點(diǎn)在十字絲交點(diǎn)始終不動(dòng)，則表明鏡筒軸與物臺(tái)轉(zhuǎn)軸重合，中心已校正好。若在物臺(tái)旋轉(zhuǎn)過程中小黑點(diǎn)離開十字絲交點(diǎn)或跑出視域之外，則表明中心不正。這時(shí)小黑點(diǎn)會(huì)圍繞偏心o做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖 (b)。b. 若偏心不大，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)小黑點(diǎn)在視域內(nèi)旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)時(shí)，這時(shí)應(yīng)將小黑點(diǎn)a由十字絲中心旋轉(zhuǎn)180至圖（c）中的a處。c. 雙手捏住中心校正螺絲手柄分別套在物鏡上的中心校正螺絲上，并同時(shí)注意觀察視域內(nèi)的小黑點(diǎn)a當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的移動(dòng)方向。利用中心校正螺絲的轉(zhuǎn)動(dòng)，將小黑點(diǎn)由A沿圖（d）中的a a連線方向位移至偏心o處。d. 移動(dòng)薄片，將小黑點(diǎn)由o移至十字絲交點(diǎn)（或重新找一小黑點(diǎn)放在十字絲交點(diǎn)），如圖（e）。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)并觀察小黑點(diǎn)是否已在十字絲交點(diǎn)不轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖（f）。如旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)小黑點(diǎn)已在十字絲交點(diǎn)不動(dòng)，表明中心已校正好；若旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，小黑點(diǎn)仍離開十字絲交點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，則仍需按上述步驟繼續(xù)調(diào)整，直至旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，小黑點(diǎn)在十字絲交點(diǎn)不動(dòng)，中心才算校正完好。e. 若偏心很大，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，小黑點(diǎn)由十字絲交點(diǎn)旋出視域之外，這時(shí)需根據(jù)小黑點(diǎn)移動(dòng)情況估計(jì)偏心圓中心點(diǎn)的方位。調(diào)整偏心圓中心點(diǎn)在視域內(nèi)，再按上述步驟校正即可。 偏光鏡校正確定下偏光鏡的振動(dòng)方向。偏光顯微鏡有上、下兩個(gè)偏光鏡，一般上偏光鏡的振動(dòng)方向已固定，下偏光鏡的振動(dòng)方向可調(diào)。偏光顯微鏡使用前，下偏光鏡的振動(dòng)方向，可用典型的有色礦物黑云母來確定，具體步驟如下：a. 將上偏光鏡推出光路。在薄片中找一解理清楚的黑云母移至視域中心。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，使黑云母顏色達(dá)最深，此時(shí)黑云母解理縫的方向即為下偏光鏡的振動(dòng)方向（此振動(dòng)方向不一定與上偏光鏡振動(dòng)方向正交）。b. 上、下偏光鏡振動(dòng)方向正交的判斷與調(diào)整。取下礦物薄片，將上偏光鏡推進(jìn)光路，如果視域最黑（最暗），說明上、下偏光鏡振動(dòng)方向正交。若視域不黑（不暗），說明上、下偏光鏡振動(dòng)方向未正交。這時(shí)需轉(zhuǎn)動(dòng)下偏光鏡調(diào)整。轉(zhuǎn)動(dòng)下偏光鏡時(shí)，先用左手將偏光鏡托住，再用右手將下偏光鏡固定螺絲稍微放松，下偏光鏡即可轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)下偏光鏡，使視域達(dá)最暗，上、下偏光鏡正交。這時(shí)應(yīng)將下偏光鏡固定螺絲旋緊以防下偏光鏡脫落。正常使用的偏光顯微鏡，上、下偏光的振動(dòng)方向應(yīng)正交，并且應(yīng)平行于目鏡的十字絲。通常按下列步驟可一次將偏光鏡校正好。c. 調(diào)整目鏡十字絲位于東西南北方向上。將上偏光鏡推出光路，放上薄片，使薄片中黑云母的解理縫平行于某一十字絲方向。轉(zhuǎn)動(dòng)下偏光鏡，使黑云母顏色達(dá)最深，此時(shí)與目鏡十字絲平行的黑云母解理縫方向就是下偏光的振動(dòng)方向，目鏡十字絲之一已平行下偏光的振動(dòng)方向。將上偏光鏡推入光路，檢查上下偏光鏡的振動(dòng)方向是否正交。若取下薄片時(shí)視域最暗，說明上下偏光鏡振動(dòng)方向已正交。若視域明亮，說明上下偏光鏡振動(dòng)方向不正交，這時(shí)應(yīng)重新放上薄片，將黑云母解理縫平行于另一十字絲，轉(zhuǎn)動(dòng)下偏光鏡，使黑云母顏色達(dá)最深，這時(shí)下偏光的振動(dòng)方向必定與上偏光振動(dòng)方向正交。四、實(shí)驗(yàn)步驟將偏光顯微鏡按上述實(shí)驗(yàn)步驟調(diào)整校正好，并檢查是否符合使用要求。五、思考題1偏光顯微鏡在使用前為什么必須校正中心？在校正中心時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)校正螺絲，為什么只能使小黑點(diǎn)移至偏心圓中心，而不能移至十字絲交點(diǎn)？2當(dāng)上、下偏光鏡振動(dòng)方向平行時(shí)，偏光顯微鏡光路中有什么現(xiàn)象？當(dāng)上下偏光鏡振動(dòng)方向正交時(shí)，偏光顯微鏡光路中有什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)三 單偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)檢測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握單偏光鏡的使用特點(diǎn)。2觀察晶體在單偏光鏡下的光性特征。3掌握晶體在單偏鏡下觀察晶體的方法。二、晶體在單偏光鏡下的光性特征1晶體形態(tài)及顯微結(jié)構(gòu)晶體的形狀、大小及結(jié)晶完整程度不僅與晶體的組成、結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與其形成條件、析晶順序有密切關(guān)系。所以，研究晶體的形態(tài)既可幫助鑒定礦物，又可推測(cè)它們的形成條件。 在偏光顯微鏡下觀察到的晶體，其形態(tài)上是晶體的某一切面。根據(jù)晶體的結(jié)晶習(xí)性，切片中的晶體常以某些固定的形狀出現(xiàn)，如水泥熟料中的C3S晶體常以不等邊的六角形或長(zhǎng)方形出現(xiàn)，-C2S晶體常以圓形出現(xiàn)，-C2S晶體常以長(zhǎng)條形出現(xiàn)等。這些由于結(jié)晶習(xí)性所形成的固定形態(tài)常常是鑒定礦物的重要依據(jù)。根據(jù)晶體邊棱的規(guī)則程度，晶體形態(tài)可分為邊棱規(guī)則完整的自形晶、部分邊棱規(guī)則完整的半自形晶、無(wú)規(guī)則形狀的他形晶及一些特殊形態(tài)的晶體。通常呈針狀、柱狀、條狀、板狀、粒狀、纖維狀、放射狀、葉片狀、樹枝狀、包裹狀、花環(huán)狀、氣孔狀等。這些不同形態(tài)的晶體聚合在一起，就組成了各種各樣的顯微結(jié)構(gòu)，如等粒狀結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、玻璃狀結(jié)構(gòu)及氣孔狀結(jié)構(gòu)等。根據(jù)晶體的形態(tài)及所表現(xiàn)的各種顯微結(jié)構(gòu)，就可推知晶體的形成工藝和判斷產(chǎn)品的質(zhì)量，使顯微結(jié)構(gòu)分析服務(wù)于生產(chǎn)。2顏色和多色性薄片中礦物的顏色，是礦物對(duì)白光中七色光波選擇吸收的結(jié)果。如果礦物對(duì)白光中七色光同等程度的吸收，礦物呈無(wú)色透明。若礦物對(duì)七色光中某些色光吸收多，對(duì)另一些色光吸收少或不吸收，則光通過薄片后，未吸收掉的光相互混合形成礦物的顏色。顏色隨光波在晶體中的振動(dòng)方向變化而變化，稱多色性。薄片中晶體的顏色和多色性用光率體軸名表示。一軸晶礦物光率體有兩個(gè)主軸，對(duì)應(yīng)有兩種主要顏色，用Ne 、No表示。這兩種主要顏色可在平行于光軸的切面上觀察。二軸晶礦物光率體有三個(gè)主軸，對(duì)應(yīng)有三種主要顏色，用Ng、Nm、Np表示。觀察這三種主要顏色至少要找兩個(gè)切面，一個(gè)平行于光軸面的切面觀察Ng、Np代表的主色，另一個(gè)垂直于光軸的切面觀察Nm代表的主色。3輪廓、貝克線、糙面與突起 輪廓是礦物的邊界。貝克線是礦物輪廓邊緣附近出現(xiàn)的一條細(xì)亮線。升降鏡筒時(shí)，貝克線會(huì)移動(dòng)，其移動(dòng)規(guī)律是：提升鏡筒時(shí)，貝克線向折射率大的礦物移動(dòng)；下降鏡筒時(shí)，貝克線向折射率小的礦物移動(dòng)。糙面是由于薄片礦物表面具有一此顯微狀的凹凸不平，致使光波通過時(shí)集散不一，明暗不均而使礦物表面呈現(xiàn)粗糙感。突起是由于物質(zhì)的折射率與樹膠的折射率不同而呈現(xiàn)的礦物高低不同。以樹膠的折射率1.54為標(biāo)準(zhǔn)，突起分為六個(gè)等級(jí)，各個(gè)等級(jí)所表現(xiàn)的折射率變化范圍是：表5 突起等級(jí)劃分表突起等級(jí)折射率值突起等級(jí)折射率值突起等級(jí)折射率值負(fù)突起1.78利用貝克線的移動(dòng)規(guī)律可以判斷礦物突起的正負(fù)：提升鏡筒貝克線向礦物移動(dòng)時(shí)，為正突起礦物；提升鏡筒貝克線向樹膠移動(dòng)時(shí)，為負(fù)突起礦物。晶體的突起高低、輪廓、糙面、貝克線的明顯程度，都反應(yīng)了晶體折射率與樹膠折射率的差值；差值愈大，突起越高，輪廓、糙面越明顯，貝克線也愈清晰。突起的高低隨晶體方位不同而發(fā)生明顯變化稱為閃突起。雙折射率大的礦物平行于光軸或平行于光軸面的切面上個(gè)有明顯的閃突起，可作為礦物的鑒定特征。4解理及解理角晶體在外力的機(jī)械作用下沿著一定方向裂開成一系列光滑平面的性質(zhì)稱為解理，在薄片礦物中表現(xiàn)為一些平行的（一組解理）或交叉的（二組解理）細(xì)縫。根據(jù)解理發(fā)育的完善程度，解理分為：（1）極完全解理：解理縫呈細(xì)密而連續(xù)的直線。（2）完全解理：解理縫粗疏，一條縫未完全貫穿整個(gè)晶體。（3）不完全解理：解理縫稀少且斷斷續(xù)續(xù)，有時(shí)只見痕跡。解理縫的粗細(xì)及清晰程度，除與礦物性質(zhì)有關(guān)外，還與切片方位有關(guān)。當(dāng)切面與解理面垂直時(shí)，表現(xiàn)的是礦物的真實(shí)解理狀況。因此，垂直于解理面的切面的解理特征或同時(shí)垂直于兩組解理面的切面的解理角是鑒定礦物的依據(jù)。綜上所述，單偏光鏡下可以觀察到晶體的形狀、大小、顏色及多色性、糙面程度、突起高低、解理狀況等。如在花崗巖薄片中，石英為粒狀他形晶體，無(wú)色透明，低正突起，表面光滑、無(wú)解理。長(zhǎng)石為板片狀、條柱或柱狀晶體，無(wú)色透明；鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石為低負(fù)突起。鈣長(zhǎng)石為低正突起，一般表面光滑，但由于風(fēng)化可使表面出現(xiàn)點(diǎn)點(diǎn)皺皺；001、010二組解理完全，還有其它方向的不完全解理。黑云母多為片狀晶體，顏色可從深褐色變化到淺黃色或淺灰色；低正突起到中正突起；001極完全解理。角閃石多為深綠色變化到淺綠色或淺黃綠色的晶體，沿C軸長(zhǎng)柱或短柱狀、針狀或纖維狀；中正突起，解理紋較粗，010呈完全解理；在垂直于X軸的切面上可見兩組解理夾角56。三、實(shí)驗(yàn)步驟偏光顯微鏡調(diào)節(jié)好后，把上偏光鏡、勃氏鏡、錐光鏡都推出光路，在載物臺(tái)上放好礦物薄片，準(zhǔn)焦后即可進(jìn)行單偏光鏡下的觀察。1在薄片中找出有色礦物橄欖石、角閃石和無(wú)色礦物石英、長(zhǎng)石，仔細(xì)觀察和記錄它們的晶體形態(tài)、輪廓和表面狀況。2旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)，仔細(xì)尋找角閃石多色性變化最顯著的切面和無(wú)多色性變化的切面。多色性變化最顯著的切面為平行于光軸面的切面，觀察并記錄該切面顏色最深和顏色最淺時(shí)的顏色，這兩種顏色即代表Ng、Np主色；無(wú)多色性變化的切面為垂直于光軸的切面，它的顏色即代表Nm主色。3在礦物的邊緣仔細(xì)尋找貝克線，并利用貝克線的移動(dòng)規(guī)律確定上述四種礦物的突起正負(fù)。尋找貝克線時(shí)，應(yīng)適當(dāng)關(guān)小鎖光圈使視域稍暗，并應(yīng)在輪廓十分清楚的礦物的邊緣上尋找一條亮細(xì)線。觀察貝克線移動(dòng)時(shí)，應(yīng)注意采用微動(dòng)螺旋提升鏡筒，快速旋轉(zhuǎn)微動(dòng)螺旋并使旋動(dòng)的幅度不超過微動(dòng)螺旋的1/4圈，這樣就可清楚判別貝克線的移動(dòng)方向。4在視域內(nèi)仔細(xì)尋找上述四種礦物解理最清楚的切面，確定它們的解理類型。找出正長(zhǎng)石具有二組解理的切面，測(cè)定其解理角，并判斷其是否為真解理角。解理角的測(cè)定步驟如下：（1）校正好偏光顯微鏡的中心。（2）把具有二級(jí)解理的切面移置視域中心，稱微提升或下降鏡筒，解理的位置不發(fā)生位移，表明解理面基本與礦物切片平面垂直。（3）使解理角的頂點(diǎn)與十字絲中心重合，解理角的一邊與十字絲之一平行，記下物臺(tái)讀數(shù)。（4）旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，使角的另一邊與同一十字絲重合，再記下物臺(tái)讀數(shù)。兩次讀數(shù)之差即為解理角的大小?？啥鄿y(cè)幾個(gè)同方向的角，取其平均值作為解理角。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將單偏光鏡下觀察的結(jié)果記錄在下表中。表6 單偏光鏡下觀察的結(jié)果礦物名稱晶體形態(tài)顏色多色性表面狀況提升鏡筒貝克線移動(dòng)方向突起解理狀況解理角六、思考題1研究晶體形態(tài)具有哪些實(shí)際意義？為什么不能根據(jù)一個(gè)切面中的形態(tài)來判斷晶體的實(shí)際形態(tài)？2薄片中礦物的解理縫是怎樣產(chǎn)生的？為什么有解理的礦物有時(shí)在薄片中見不到解理？3已知正長(zhǎng)石兩組解理的夾角為90，為什么在薄片中測(cè)出的解理夾角不一定是上述角度？4礦物的多色性在什么方向的切面上最明顯？要確定一軸晶、二軸晶礦物的多色性公式，需要選擇什么方向的切面？實(shí)驗(yàn)四 正交偏光鏡下的晶體光學(xué)性質(zhì)檢測(cè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握正交偏光鏡的裝置特點(diǎn)。2觀察礦物在正交偏光鏡下的光性特征。3熟悉正交偏光鏡下研究晶體的方法。4學(xué)習(xí)補(bǔ)色原理及其應(yīng)用。二、正交偏光鏡下晶體的光性特征1消光現(xiàn)象礦物在正交偏光鏡下呈現(xiàn)黑暗的現(xiàn)象，稱為消光現(xiàn)象。消光現(xiàn)象有兩種情況：（1）全消光：當(dāng)光波通過的是礦物光率體圓切面，由于光波可沿圓切面的任意方向振動(dòng)，因此，來自下偏光鏡的光波通過礦物的光率體圓切面后與上偏光振動(dòng)方向垂直而不能透出上偏光鏡，使得礦物光率體圓切面方向變成黑暗。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)360，這種礦物黑暗的現(xiàn)象始終存在，稱之為全消光。均質(zhì)體礦物如非晶體、等軸晶系的晶體和非均質(zhì)體礦物垂直于光軸的切面均有全消光現(xiàn)象。（2）四次消光：當(dāng)光波通過的是礦物光率體橢圓切面，且當(dāng)橢圓切面的長(zhǎng)、短半徑方向與上、下偏光鏡的振動(dòng)方向一致時(shí)，來自下偏光的光波沿長(zhǎng)或短半徑方向透過礦物而與上偏光垂直，不能透出上偏光鏡，使礦物的橢圓切面變成黑暗。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)360，這種礦物黑暗現(xiàn)象只有在橢圓切面的長(zhǎng)短半徑方向與上下偏光方向一致的四個(gè)位置存在，故稱四次消光。非均質(zhì)體礦物如中級(jí)晶族晶體、低級(jí)晶族晶體的非圓切面都存在著四次消光的特征。非均質(zhì)體礦物的橢圓切面在正交偏光鏡下處于消光時(shí)的位置，稱消光位。礦物光率體切面處于消光位就意味著該橢圓切面的長(zhǎng)、短半徑與上、下偏光鏡的振動(dòng)方向平行。根據(jù)晶體處于消光位時(shí)，解理縫、雙晶縫或邊棱與目鏡十字絲的關(guān)系，可將非均質(zhì)體礦物的消光類型分為下述三種：平行消光：晶體處于消光位時(shí)，解理縫、雙晶縫或邊棱與目鏡十字絲之一平行。對(duì)稱消光：在具有兩組解理的切面上，當(dāng)晶體處于消光位時(shí)，目鏡十字絲平分兩組解理的夾角。斜消光：晶體處于消光位時(shí)，解理縫、雙晶縫或邊棱與目鏡十字絲斜交。三方、四方、六方晶系晶體的切面以平行消光和對(duì)稱消光為特征。斜方晶系晶體切面以平行消光和對(duì)稱消光為主要特征，同時(shí)也可見斜消光切面。單斜晶系切面以斜消光為主，特殊方位的切面方可見平行和對(duì)稱消光。三斜晶系的切面均為斜消光。2干涉現(xiàn)象非均質(zhì)體橢圓切面的長(zhǎng)、短半徑方向與上、下偏光鏡的振動(dòng)方向斜交時(shí)，來自下偏光鏡的偏光通過礦物時(shí)分解成兩束偏光，這兩束偏光透過上偏光鏡時(shí)再度分解，并在上偏光的振動(dòng)方向發(fā)生干涉。當(dāng)使用白色光光源時(shí)，礦物在正交鏡下呈現(xiàn)各種各樣的色彩，稱之為干涉色。干涉色的種類，只與透過礦物的兩束偏光的光程差有關(guān)。當(dāng)光程差為零時(shí)，干涉色為黑色，光程差逐漸增加，干涉色有規(guī)律地順著下列次序變化：鋼灰、藍(lán)灰、灰白、白、黃白、亮黃、橙黃、紅、紫、紫藍(lán)、藍(lán)、藍(lán)綠、綠、黃綠、橙黃、鮮紅、淡紫、灰藍(lán)、翠綠、淡黃、淡紅、淡藍(lán)、淡綠.高級(jí)白。這種有規(guī)律變化的干涉色序，如圖9-3所示，通常把它分為下列幾級(jí)：第一級(jí)：光程差為0560nm，基本干涉色由低到高為黑、灰、白、黃、橙、紅。一級(jí)干涉色的特征是有黑、灰、白，無(wú)藍(lán)和綠，一級(jí)黃為亮黃，一級(jí)紅為紅帶紫。第二級(jí)：光程差為5601120nm，基本干涉色變化為紫、藍(lán)、綠、黃、橙、紅。二級(jí)干涉色的特征是二級(jí)藍(lán)深，二級(jí)黃帶橙，二級(jí)紅為鮮紅。第三級(jí)：光程差為11201168nm，基本干涉色變化為紫、藍(lán)、綠、黃、橙、紅。三級(jí)干涉色的特征是除綠色很鮮艷翠綠外，其余色調(diào)均較二級(jí)干涉色淡。四級(jí)干涉色序變化同二、三級(jí)，但色調(diào)很淡、色序較窄。五級(jí)以上的干涉色由于色調(diào)更淡、色序更窄而不可分辨以致混合成高級(jí)白色。高級(jí)白色是高雙折射率晶體的特征。圖3 正交鏡下干涉色色譜表3雙晶現(xiàn)象雙晶是正交偏光鏡下所觀察到的特有現(xiàn)象，它表現(xiàn)為相鄰單體不同時(shí)消光。如僅有兩個(gè)單體組成的簡(jiǎn)單雙晶，在正交鏡下旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)可見消光黑暗與不消光明亮交替出現(xiàn)。又如雙晶縫相互平行的聚片雙晶，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，奇數(shù)與偶數(shù)兩組雙晶單體輪換消光，明暗頻頻交替出現(xiàn)。正交偏光鏡下還可見到交叉、格狀、輪式等特殊雙晶。在正交偏光鏡下除了可以觀察到消光、干涉和雙晶現(xiàn)象之外，還可以研究?jī)煞N礦物薄片在45位置重疊在一起時(shí)，總的干涉色級(jí)序的升降。當(dāng)兩礦片在正交鏡間45位置重疊時(shí)，其光率體橢圓半徑同名軸平行，色序升高；異名軸平行，色序降低。在實(shí)驗(yàn)中，可以利用已知軸名的補(bǔ)色器與礦物重疊，根據(jù)它們重疊時(shí)色序的升降來測(cè)定礦物的干涉色級(jí)序、光率體切面的軸名和礦物的延性符號(hào)等。常用的補(bǔ)色器有石膏試板，它的干涉色為一級(jí)紅；云母試板，它的干涉色為一級(jí)灰；石英楔子，它的干涉色由黑開始，從低到高逐漸變化。三、實(shí)驗(yàn)步驟偏光顯微鏡調(diào)整校正好后，檢查鎖光圈應(yīng)開到最大位置，錐光鏡和勃式鏡都應(yīng)置于光路之外。將要觀察的礦物薄片準(zhǔn)好焦，再把上偏光鏡加入到光路中，便可進(jìn)行正交偏光鏡下的觀察和測(cè)試。1干涉色級(jí)序的測(cè)定。將石膏試板、云母試板分別插入試板孔內(nèi)，仔細(xì)觀察它們的干涉色。將石英楔緩慢的插入試板孔內(nèi)，仔細(xì)觀察和辨認(rèn)干涉色序變化及各級(jí)干涉色的特點(diǎn)。按礦物干涉色級(jí)序的測(cè)定步驟測(cè)定橄欖石礦片的干涉色級(jí)序。干涉色級(jí)序的測(cè)定除了利用補(bǔ)色原理外，還應(yīng)根據(jù)消色現(xiàn)象來確定。所謂消色是指補(bǔ)色器與礦物切面異名軸平行時(shí)，即石英楔子與礦物晶體切面異名軸平行的情況下，當(dāng)通過礦物切面的光程差與通過石英楔子的光程差相等，二者總光程差為零（R總=R礦物-R石英楔=0）時(shí)，礦物的干涉色與石英楔的干涉色相互抵消而使該部位呈現(xiàn)一條暗帶。所以只要找到這條消色的暗帶，暗帶所在的位置就是石英楔光程差與礦物光程差相等處，這個(gè)位置礦物的干涉色與石英楔的干涉色必定相同。因此，當(dāng)把礦物薄片從載物臺(tái)上拿掉后，呈現(xiàn)暗帶位置石英楔的干涉色就是礦物的干涉色，若退出石英楔時(shí)紅帶出現(xiàn)的次數(shù)為n，則干涉色級(jí)序?yàn)閚+1。測(cè)定礦物干涉色級(jí)序的步驟如下：（1）將礦物薄片置于正交偏光鏡下載物臺(tái)上，將要觀測(cè)的礦物切面置于視域中心，并由消光位轉(zhuǎn)至45位，觀察并記住礦物切面的干涉色。（2）插入石膏試板或云母試板，觀察色序升降，判斷補(bǔ)色器與礦物切面是否異名軸平行。若色序升高為同名軸平行，則旋轉(zhuǎn)物臺(tái)90，使其色序下降、異名軸平行，并退出補(bǔ)色器。（3）緩慢插入石英楔子，觀察色序下降順序，找出暗帶消色位置。（4）撤去礦物薄片，觀察石英楔上暗帶消色位置的干涉色，并與（1）中看到的礦物切面的干涉色比較。若二者干涉色完全一樣，證明所找暗帶消色位置是正確的；若二者干涉色不相同，說明暗帶消色位置判斷錯(cuò)誤，應(yīng)重新找出暗帶消色位置，直至撤去礦物薄片后石英楔上暗帶消色位置的干涉色與礦物切面的干涉色相同為止，這時(shí)石英楔上暗帶消色位置的干涉色級(jí)序與礦物切面的干涉色級(jí)序相同。（5）緩慢退出石英楔子，觀察退出石英楔時(shí)視域中紅色帶出現(xiàn)的次數(shù)n，便可定出礦物切面的干涉色級(jí)序?yàn)閚+1級(jí)。2仔細(xì)觀察螢石、橄欖石、角閃石、石英和長(zhǎng)石各種薄片的消光現(xiàn)象，注意全消光切面與四次消光切面有何特征。觀察四次消光時(shí)，注意它們有哪些消光類型。3仔細(xì)尋找并觀察花崗巖薄片中角閃石等的簡(jiǎn)單雙晶以及斜長(zhǎng)石的聚片雙晶。4按礦物延性符號(hào)的測(cè)定方法步驟測(cè)定長(zhǎng)石（在花崗巖薄片中找）的延性符號(hào)。延性符號(hào)是延長(zhǎng)型礦物的鑒定特征。晶體的延長(zhǎng)方向與Ng方向平行或夾角小于45，為正延性。晶體的延長(zhǎng)方向與Np方向平行或夾角小于45，為負(fù)延性。要知礦物的延性正負(fù)，只要知道礦物光率體切面的軸名，可見礦物延性符號(hào)的測(cè)定歸根結(jié)底是礦物光率體橢圓切面軸名的測(cè)定。礦物延性符號(hào)測(cè)定的基本步驟如下：（1）把礦物薄片置于載物臺(tái)上，找出長(zhǎng)形晶體切片移至視域中心。（2）將長(zhǎng)形切片由消光位轉(zhuǎn)至45。轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)時(shí)盡量使礦物的長(zhǎng)邊方向與試板孔方位一致，觀察并記住礦物的干涉色。（3）插入適當(dāng)?shù)难a(bǔ)色器，觀察色序升降，并確定礦物光率體橢圓切片的軸名。（4）比較礦物切片的延長(zhǎng)方向是平行于Ng還是平行于Np或與其夾角小于45，確定礦物的延性符號(hào)。5注意事項(xiàng)（1）補(bǔ)色器的插入特別是石英楔的插入需要緩慢平穩(wěn)，石英楔插在試板孔內(nèi)時(shí)切忌提升鏡筒，以免損壞石英楔。（2）利用補(bǔ)色器判斷色序升降時(shí)，應(yīng)注意選用補(bǔ)色器。一級(jí)黃以下的干涉色選用石膏試板，一級(jí)黃以上的干涉色選用云母試板，若有干涉色環(huán)應(yīng)選用石英楔。（3）不同的補(bǔ)色器，判斷色序升降的標(biāo)準(zhǔn)不相同。使用石膏試板時(shí)，以一級(jí)紅作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)色器與礦物重疊后干涉色序高于一級(jí)紅色時(shí)，色序升高，低于一級(jí)紅色時(shí)，色序下降。使用云母試板時(shí)，以礦物本身的干涉色作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)色器與礦物重疊后的干涉色高于礦物的干涉色時(shí)，色序升高，低于礦物的干涉時(shí)，色序下降。如果利用石英楔子觀察干涉色環(huán)的移動(dòng)來判斷色序升降，則當(dāng)緩慢插入石英楔時(shí)，干涉色環(huán)若由外向中心移動(dòng)，表明色序升高，干涉色環(huán)若由中心向外移動(dòng)，表明色序下降。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將觀察結(jié)果記錄到表7中。表7 正交偏光鏡下晶體特性記錄表礦物名稱干涉色（或級(jí)序）延性符號(hào)雙晶類型消光現(xiàn)象或類型螢 石橄欖石角閃石石 英長(zhǎng) 石五、思考題1非均質(zhì)礦物任何方向的切面（垂直于光軸的切面除處）在正交偏光鏡下為什么產(chǎn)生四次消光和四次明亮？2為什么在薄片中見到同一礦物的干涉色有多種？什么樣的干涉色可以作為鑒定礦物的依據(jù)？3如何利用正交鏡下的消光與干涉現(xiàn)象區(qū)分均質(zhì)體與非均質(zhì)體？實(shí)驗(yàn)五 錐光鏡下晶體光性的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握錐光鏡觀察實(shí)驗(yàn)裝備的特點(diǎn)。2學(xué)會(huì)識(shí)別各種干涉圖。3掌握礦物光性正負(fù)的測(cè)定方法。二、礦物干涉圖的特征1一軸晶礦物干涉圖的特征（1）垂直于光軸切面的干涉圖垂直于光軸的切面在單偏光鏡下無(wú)多色性，在正交鏡下全消光。在錐光鏡下干涉圖的特點(diǎn)：礦物雙折射率高時(shí)，在視域中有一清楚的平行于十字絲的黑十字，周圍有干涉色環(huán)，干涉色環(huán)越外越密，干涉色越外越高，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，黑十字不分裂，如圖所示。礦物雙折射率低時(shí)，黑十字較粗，無(wú)色環(huán)，四個(gè)象限一級(jí)灰白，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)時(shí)，黑十字不分裂，如圖9-4所示。圖9-4 一軸晶垂直于光軸切面干涉圖（2）斜交光軸切面的干涉圖斜交光軸切面的干涉圖，當(dāng)斜切面法線方向與光軸之間夾角較小時(shí)，視域內(nèi)有一個(gè)偏心的黑十字，即黑十字不與十字絲重合，但視域內(nèi)可見黑十字的中心，四個(gè)象限的干涉色視礦物雙折射率的高低可有或無(wú)色環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)黑十字作圓周運(yùn)動(dòng)，如圖9-5所示。斜切面法線方向與光軸夾角大時(shí)，視域只可見一條黑臂，或有或無(wú)色環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，黑臂作平行移動(dòng)，如圖9-6所示。圖9-5 一軸晶斜交光軸切面干涉圖（斜交角度較小）圖9-6 一軸晶斜交光軸切面干涉圖（斜交角度較大）（3）平行光軸切面的干涉圖平行光軸的切面在單偏光鏡下多色性最顯著，在正交鏡下干涉色最高。在錐光鏡下的干涉圖如圖所示，當(dāng)光軸平行于上下偏光的振動(dòng)方向時(shí)，一個(gè)粗大的黑十字幾乎滿布整個(gè)視域，但少許轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)512，黑十字即迅速跑出視域之外。如圖9-7所示。圖9-7 一軸晶平行光軸切面干涉圖2二軸晶礦物干涉圖的特征（1）垂直與銳角等分線Bxa切面的干涉圖當(dāng)光軸面與上、下偏光鏡振動(dòng)方向平行時(shí)，干涉圖為一黑十字或加“”字形干涉色環(huán)組成，如圖所示，兩個(gè)黑臂粗細(xì)不一，沿光軸面方向黑帶細(xì)些，光軸出露點(diǎn)在細(xì)臂上細(xì)頸OA處，粗黑臂方向?yàn)镹m方向即垂直于光軸面的方向。轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)45，黑臂分裂成一對(duì)雙曲線，雙曲線的頂點(diǎn)為光軸出露點(diǎn)OA，雙曲線凸向Bxa區(qū)，Bxa區(qū)的光軸面方向?yàn)锽xo方向，如圖9-8所示。圖9-8 二軸晶垂直Bxa切面干涉圖（2）垂直于一個(gè)光軸的切面的干涉圖二軸晶垂直于一個(gè)光軸的切面的干涉圖相當(dāng)于垂直Bxa切面的干涉圖的一半，且光軸出露點(diǎn)位于視域中心。當(dāng)光軸面平行于下偏光鏡或上偏光鏡的振動(dòng)方向時(shí)或當(dāng)光軸面位于45或135位置時(shí)，干涉圖分別如圖9-9所示。圖9-9 二軸晶垂直一個(gè)光軸切面干涉圖（3）斜交光軸切面的干涉圖二軸晶斜交光軸切面的干涉圖較為復(fù)雜多見。一種為垂直于光軸面，斜交光軸的切面，其干涉圖類似于二軸晶垂直于一個(gè)光軸的切面的干涉圖，但光軸出露點(diǎn)不在視域中心。當(dāng)光軸面與下偏光鏡的振動(dòng)方向平行時(shí)及光軸面與下偏光鏡振動(dòng)方向成45位置時(shí)，若斜交光軸的角度較小，干涉圖如下圖上組圖所示，若斜交角度較大，干涉圖如圖9-10所示。另一種為斜交光軸面及斜交光軸的切面的干涉圖，當(dāng)斜交角度較小時(shí)，光軸出露點(diǎn)在視域內(nèi)，0位置與45位置的干涉圖與上圖類似，但偏心較大。圖9-10 二軸晶斜交光軸切面干涉圖（4）平行光軸面切面的干涉圖二軸晶平行光軸面切面的干涉圖與一軸晶平行光軸的切面的干涉圖相同，為瞬變干涉圖。三、實(shí)驗(yàn)步驟1一軸晶礦物光性正負(fù)的測(cè)定方法和步驟：（1）將偏光顯微鏡裝上高倍物鏡。實(shí)驗(yàn)中常用40的物鏡。（2）在單偏光鏡和正交鏡下尋找要測(cè)定光性的礦物的垂直于光軸的切面或斜交光軸的切面，將其置于視域中心。（3）加入勃式鏡和錐光鏡，觀察上述切面的干涉圖，并判斷它是屬于何種切面。（4）確定上述切面干涉圖的光軸出露點(diǎn)。垂直于光軸切面和斜交光軸角度較小的切面的干涉圖的光軸出露點(diǎn)是不難確定的。當(dāng)斜交角度較大時(shí)切面干涉圖的光軸出露點(diǎn)的確定方法為： 一條黑臂若有粗有細(xì)，則細(xì)端指向光軸出露點(diǎn)。 干涉圖上若有色環(huán)，則色環(huán)凹向光軸出露點(diǎn)。 若既無(wú)色環(huán)，又不能分清黑臂粗細(xì)，可順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)，黑臂平行移動(dòng)時(shí)順端指向光軸出露點(diǎn)，如圖9-6所示。（5）插入適當(dāng)?shù)难a(bǔ)色器，確定各象限的色序升降并判斷礦物的光性正負(fù)。 若插入補(bǔ)色器后，一、三象限色序升高，二、四象限色序下降，則Ne=Ng，正光性。反之則為負(fù)光性。如圖9-11中左圖所示。 若干涉圖有色環(huán)，插入石英楔，當(dāng)緩慢推進(jìn)石英楔時(shí)，一、三象限色環(huán)由外向中心移動(dòng)，二、四象限色環(huán)由中心向外移動(dòng)，則Ne=Ng，為正光性。反之為負(fù)光性。如圖9-11中右圖所示。圖9-11利用一軸晶垂直光軸切面干涉圖測(cè)定光性正負(fù)2二軸晶礦物光性正負(fù)的測(cè)定方法和步驟：（1）在錐光鏡下找垂直于Bxa切面的干涉圖或垂直于一個(gè)光軸切面的干涉圖或垂直于光軸面切面的干涉圖，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)使其光軸面處于45位置，這時(shí)銳角區(qū)光軸面方向代表Bxo方向，鈍角區(qū)光軸面方向代表Bxa方向。（2）插入適當(dāng)?shù)难a(bǔ)色器，觀察銳角區(qū)、鈍角區(qū)色序的升降變化，確定光性正負(fù)。 若銳角區(qū)色序升高，鈍角區(qū)色序下降，則Bxa=Ng，Bxo=Np，屬正光性。反之則為負(fù)光性。如下圖左圖所示。 若干涉圖有“ ”形色環(huán)，則應(yīng)插入石英楔，級(jí)慢插入石英楔時(shí)，銳角區(qū)色環(huán)由外向中心移動(dòng)，鈍角區(qū)色環(huán)由中心向外移動(dòng)，Bxa=Ng，Bxo=Np，為正光性。反之為負(fù)光性。如圖9-12右圖所示。 圖9-12 利用二軸晶垂直Bxa切面干涉圖測(cè)定光性正負(fù)四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將觀察結(jié)果記錄在表9-7中。表9-7 錐光鏡下晶體光學(xué)特性礦物名稱干涉圖切 面第二、四象限銳角區(qū)光性正負(fù)色 序色 環(huán)色 序色 環(huán)五、思考題1一軸晶垂直于光軸切面的干涉圖，為什么插入石膏試板后黑十字變成紅十字？2請(qǐng)分別對(duì)照?qǐng)D9-11和圖9-12說明測(cè)定光性正負(fù)的原因。實(shí)驗(yàn)六 晶體對(duì)稱要素分析一、目的要求通過對(duì)理想晶體模型的分析，理解和鞏固晶體對(duì)稱的概念，了解晶體對(duì)稱的特點(diǎn)。學(xué)會(huì)在晶體上找尋對(duì)稱要素，確定對(duì)稱型、晶族和晶系，同時(shí)掌握對(duì)稱要素的投影方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、學(xué)會(huì)尋找對(duì)稱面、對(duì)稱中心、對(duì)稱軸和旋轉(zhuǎn)反伸軸（1）、對(duì)稱面（P）對(duì)稱面是把晶體平分為互為鏡像的兩個(gè)相等部分的假想平面。在晶體中可以不存在對(duì)稱面，也可以存在一個(gè)或多個(gè)對(duì)稱面，最多可達(dá)9個(gè)。對(duì)稱面的描述方法為3P、9P等。對(duì)稱面在晶體中可能存在的位置：垂直并平分晶面；垂直晶棱并通過它的中心；包含晶棱并平分晶面夾角。尋找對(duì)稱面的方法和步驟是：把模型固定在一個(gè)位置不要轉(zhuǎn)動(dòng)，以視線從各個(gè)不同的方向去觀察。首先尋找直立的對(duì)稱面，然后再找水平方向的對(duì)稱面，最后再找傾斜方向