工业矿物与岩石.pdf

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1、0 工业矿物与岩石工业矿物与岩石 实验指导书实验指导书 白志民白志民 编写编写 中国地质大学中国地质大学(北京北京)二四年二四年 1 目目 录录 实习一 偏光显微镜的结构与使用.1 实习二 单偏光镜下解理、多色性、突起等级的观察.3 实习三 正交偏光镜下晶体光学性质观察.5 实习四 锥光镜下晶体光学性质观察.9 实习五 透明矿物的系统鉴定.10 附录 典型工业矿物的鉴定特征.13 1 实习一实习一 偏光显微镜的结构与使用偏光显微镜的结构与使用 一、准备工作 复习晶体光学教材第二章的偏光显微镜的结构、调节与校正。二、目的与要求 1 了解偏光显微镜的结构、装置、使用和保养方法。2 学会偏光显微镜的

2、一般调节和校正方法。三、内容与方法 （一）装卸镜头 1 装目镜：将选用的目镜插入镜筒，并使目镜十字丝位于东西，南北方向。双目镜筒还需调节两个目镜间的距离，使眼睛间距与双筒视域一致。2 装卸物镜：因显微镜型号不同，物镜的装卸有下列两种情况：(1)转盘型：将物镜安装在镜筒下端的物镜旋转盘上。再将需用的物镜转到镜筒正下方(光学系统中)，转至弹簧卡住为止。转过头或未到应有位置都会使物镜过分偏离目镜中轴而不能校正中心。(2)螺丝口型：将选用的物镜安装在镜筒下方的螺丝口上，拧紧为止。（二）调节照明(对光)打开电源开关，调节旋钮，使视域亮度增大，至适合的亮度为止。（三）调节焦距(准焦)调节焦距是为了使薄片中

3、的物像清晰可见，其调节步骤如下：1 完成装卸镜头及调节照明之后，将欲测薄片置于载物台中心，并用载物台上的一对弹簧夹把薄片夹紧。必须使薄片的盖玻璃朝上，否则不能准焦，特别是使用高倍物镜时。2 从侧面观察，转动粗动调焦螺旋，使镜筒下降或使载物台上升，至镜筒下端的物镜与载物台上的薄片比较靠近为止。若使用高倍物镜时，必须使物镜几乎与薄片接触为止。3 从目镜中观察，转动粗动调焦螺旋，使镜筒缓缓上升，或使载物台缓缓下降，至视域内物像基本清楚，再转动微动调焦螺旋，直至视城内物像完全清晰为止。准焦以后，物镜前端与薄片平面之间的距离称工作距离。工作距离的长短与物镜的放大倍率有关。一般说来，物镜的放大倍率愈小，工

4、作距离愈长，物镜的放大倍率愈大，工作距离愈短。在调节焦距时，绝不能眼睛看着镜筒内而下降镜筒或上升载物台。因为这样很容易使物镜与薄片相碰，不仅压碎薄片而且易损坏物镜。使用高倍物镜时，尤应注意。因为高倍物镜的工作距离很短，准焦后物镜几乎与薄片平面接触。如果薄片上的盖玻璃朝下放置时，不仅根本不能准焦，而且最容易压碎薄片及损坏物镜。初学者最好先使用低倍或中倍物镜准焦后，再换用高倍物镜准焦。2 （四）校正中心 在偏光显微镜的光学系统中，载物台的旋转轴，物镜中轴及目镜中轴应当严格在一条直线上。此时，转动载物台，视域中心(即目镜十字丝交点的物像不动，其余物像绕视域中心作圆周运动。如果它们不在一条直线上，当转

5、动载物台时，视域中心的物像将离开原来的位置，连同其它部分的物像绕另一中心旋转。这个中心(O 点)代表载物台的旋转轴出露点位置。在这种情况下，不仅可能把视城内的某些物像转出视域之外，妨碍观察，而且影响某些光学数据的测定精度。特别是使用高倍物镜时，根本无法观察。因此，必须进行校正，使目镜中轴，物镜中轴与载物台旋转轴一致。这就是校正中心。在偏光显微镜的光学系统中，目镜中轴是固定的，有些显微镜的载物台也是固定的，只能校正物镜中轴，有些显微镜的载物台也能校正。校正物镜中轴是借助于安装在物镜上或物镜旋转盘上的两个定心校正螺丝进行校正。校正载物台旋转轴是用安装在载物台上的两个定心螺丝进行校正。在校正中心之前

6、，必须首先检查物镜是否安装在正确的位置上。如果物镜没有安装在正确位置上，不仅不能校正好中心，而且容易损坏定心校正螺丝。在校正中心时，如果发现定心校正螺丝扭动困难或扭不动时，切勿强行扭动，应立即检查原因，或与实验室管理人员或指导老师联系。校正中心的具体步骤如下：1将物镜安装在正确位置上。准焦后，在薄片中选一质点 a。移动薄片，使质点 a 位于视域中心的十字丝交点处。2将薄片固定，旋转载物台，若目镜中轴，物镜中轴与载物台旋转轴不一致时，则质点 a 围绕另一中心作圆周运动，其圆心 O 点为载物台旋转轴出露点 3旋转载物台 1800，使质点 a 由十字丝交点移至 a处。4扭动物镜上的定心校正螺丝，使质

7、点由 a处移至偏心圆的圆心 O 点。5移动薄片，使质点由 O 点移至十字丝交点(图 3E)。旋转载物台，如果该质点不动(图 3F)，则中心已经校正好如果该质点仍离开十字丝交点绕较小偏心圆移动，则必须按上述方法重复校正，直至完全校正好为止。6如果中心偏离很大时，转动载物台，质点 a 由十字丝交点移至视域之外。根据质点移动情况，估计偏心圆圆心 O 点在视域外的位置及偏心圆半径长短。然后将质点转回十字丝交点。扭动物镜上的定心校正螺丝，使质点由十字交点，向偏心圆圆心 O 点相反方向移动大约相当于偏心圆半径的距离。再移动薄片，使质点回移至十字丝交点处。转动载物台，该质点可能在视域内呈小圆圈移动。此时可按

8、上述中心偏离较小的方法进行校正。如果中心仍偏离较大，质点仍移出视域之外。再按偏心大的方法校正。经过 34 次校正之后，中心仍然偏离较大，则应当检查原因或报告指导老师。（五）视域直径的测定 1测量中倍或低倍物镜的视域直径，可以直接使用有刻度的透明尺测定。测定时，将透明尺置载物台中心部位，对准焦点后，观察视域直径的长度值，记录该数值备以后查用。3 2测量高倍物镜的视域直径，可以使用物台微尺测定。物台微尺是嵌在玻璃片中心的一个小微尺。微尺的总长度 12mm，其中刻有 100200 个小格，每小格等于 0.0lmm。测量时将物台微尺置载物台中心，对准焦点，观察视域直径相当于物台微尺的多少小格。若为 2

9、0 格，则视域直径等于 20*0.01=0.2mm （六）目镜十字丝的检查 测定某些光学性质时，目镜十字丝是否正交较为重要。检查时，先将具有直边的矿物颗粒置视域中心，使矿物的直边与目镜十字丝横丝平行，记录载物台读数，转动载物台 90，观察矿物直边是否与目镜十字丝纵丝平行。如果平行，说明十字丝是正交的，如果不平行，说明目镜十字丝不正交，需作专门修理。四、思考题 1偏光显微镜与生物显微镜和实体显微镜有哪些不同点？2在校正中心时，扭动定心校正螺丝时质点移动的恰当位置在何处？实习二实习二 单偏光镜下解理、多色性、突起等级的观察单偏光镜下解理、多色性、突起等级的观察 一、预习内容 晶体光学教材第三章的解

10、理类型、颜色、多色性，边缘与贝克线的形成机理。二、实习要求 1学会解理夹角的测定方法；2学会利用会云母确定下偏光镜的振动方向；3观察突起等级，认识不同等级突起的特征；4学会利用贝克线移动规律确定相邻物质折射率的大小。5学会偏光显微镜的一般调节和校正方法。三、实习内容与方法 （一）解理夹角的测定 当矿物具有两组解理时，则需要测定其夹角。晶体中解理面之间的夹角本来是固定的，但由于切面方向不同，薄片上解理缝之间的夹角大小有差异，如图 6 中 1、2、3 夹角的大小不同。只有同时垂直两组解理面的切面上，才是两组解理面真正的夹角。因此，测定两组解理的夹角时，必须选择同时垂直两组解理面的切面。这种切面的特

11、征是：两组解理缝最细最清楚，当解理缝平行目镜十字丝纵丝时，微微升降镜筒，改变焦点平面，解理缝不左右移动。测定方法：1）按上述原则选择符合要求的切面，置视域中心。4 2）转动载物台，使一组解理缝平行目镜十字丝纵丝(图 7A)，在载物台刻度盘上读数为 a。3）转动载物台，使另一组解理缝平行目镜十字丝纵丝(图 7B)，载物台上读数为 b。两次读数 a 与 b 之差，即为所测的解理缝夹角。两次读数 a 与 b 之差，即为所测的解理缝夹角。（二）黑云母的极完全解理、多色性及利用黑云母测定下偏光镜的振动方向 1 观察黑云母的极完全解理，极明显的多色性现象。利用黑云母测定下偏光镜的振动方向。在岩石薄片中，找

12、一个具极完全解理而多色性最明显的黑云母，置视域中心，转动载物台至黑云母颜色最深的位置。此时黑云母解理缝方向为下偏光镜振动方向(因为已知光波沿黑云母解理缝方向振动时，吸收最强)。使目镜十字丝之一与解理缝平行(十字丝必须是东西、南北方向)，则此时十字丝横丝方向代表下偏光镜振动方向 PP。2 观察普通角闪石的完全解理，不同方向切面上解理缝的表现情况，测定其解理夹角，观察普通角闪石明显的多色性现象，不同方向切面的多色性表现情况。在岩石薄片中找一个同时垂直两组解理面的切面，观察解理等级，并测定两组解理的夹角，观察多色性的明显程度及颜色变化情况。找一个具有一组清晰解理缝的切面，观察解理等级，多色性明显程度

13、及其颜色变化情况。找一个不具解理缝的切面，观察多色性的明显程度。（三）比较石英、萤石的边缘、糙面及突起高低。（四）观察方解石和白云母的闪突起现象。四、思考题 1 角闪石具有两组解理，为什么有时在薄片中见不到解理？2 为什么在黑云母的六方形断面上看不见解理，而且多色性不明显？3 矿物的多色性在什么方向切面上最明显？4 岩石薄片中，矿物的突起高低取决于什么因素？实习三实习三 正交偏光镜下晶体光学性质观察正交偏光镜下晶体光学性质观察 一、预习内容 正交偏光镜的检查与校正方法；干涉色及其级序；消光类型。二、实习要求 1 学会正交偏光镜的检查与校正方法；2 学会使用石膏试板，云母试板；5 3 学会应用楔

14、形边法判断矿物干涉色方法；4 学会测定消光角及延性符号的方法。三、实习内容 偏光镜的校正 在偏光显微镜的光学系统中，上、下偏光镜振动方向应当正交，而且是南北、东西方向，并分别与目镜十字平行。其校正方法如下：1 确定及校正下偏光镜的振动方向 使用中倍物镜准焦后，在岩石薄片中找一个具极完全解理缝的黑云母置视域中心。转动载物台，使黑云母的颜色变得最深为止。此时，黑云母解理缝方向代表下偏光镜振动方向(因为光波沿黑云母解理缝方向振动时，吸收最强，颜色最深)。如果黑云母解理缝方向与目镜十字丝的横丝(东西方向)平行，则下偏光镜位置正确，不需要校正。如果不平行，转动载物台，使黑云母解理缝方向与目镜十字丝的横丝

15、平行(图 8)，旋转下偏光镜，至黑云母的颜色变得最深为止。此时下偏光镜振动方向位于东西方向。2 检查上、下偏光镜振动方向是否正交 使用中倍物镜，调节照明使视域最亮。推入上偏光镜，如果视域黑暗，证明上，下偏光镜振动方向正交。若视域不黑暗，说明上，下偏光镜振动方向不正交。如果下偏光镜振动方向已经校正至东西方向，则需要校正上偏光镜振动方向。转动上偏光镜至视域黑暗为止(相对黑暗)。如果显微镜中的上偏光镜不能转动，则需要作专门修理。经过上述校正之后，目镜十字丝应当严格与上、下偏光镜振动方向一致。但有些显微镜的目镜没有定位螺丝，使用过程中或更换目镜时，可能使目镜十字丝位置改变，因此，需要校正目镜十字丝的位

16、置。3 检查目镜十字丝是否严格与上，下偏光镜振动方向一致 （1）在岩石薄片中选一个具极完全解理缝的黑云母，置视域中心，转动载物台，使黑云母解理缝与目镜十字丝之一平行。（2）推入上偏光镜，如果黑云母变黑暗(消光)、证明目镜十字丝分别与上、下偏光镜振动方向一致。如果黑云母不全黑暗(未达消光位)，转动载物台，使黑云母变黑暗(达消光位)推出上偏光镜，旋转目镜，使十字丝之一与黑云母解理缝平行。此时目镜十字丝与上下偏光镜振动方向一致。（一）非均质体薄片上光率体椭圆半径方向及名称的测定 偏光显微镜下研究矿物的许多光学性质，都需要在正交偏光镜间测定薄片上光率体椭圆半径的方向和名称。测定方法如下：1 将欲测薄片

17、置视域中心，转动载物台使矿物消光(消光位)(图 9A)，此时矿物光率体椭圆半径方向必定平行上、下偏光镜振动方向 AA，PP(即目镜十字丝方向)。6 2 再转动载物台 45 ，薄片干涉色最亮，此时矿物光率体椭圆半径与目镜十字丝成 45 夹角(图 9B)。3 从试板孔(45 位置)插入试板，观察干涉色级序的升降变化。如果干涉色级序降低(图 9C)，说明试板与矿物光率体椭圆切面的异名半径平行；如果干涉色级序升高，表明试板与薄片上的光率体椭圆切面的同名半径平行(图 9D)。试板上光率体椭圆半径的名称是已知的，据此，即可确定薄片上光率体椭圆半径名称。当薄片干涉色在二级黄以上时，加入石膏试板难于判断薄片干

18、涉色的升降变化。可以观察薄片楔形边缘的一级灰处，如果该处由一级灰变为二级蓝，证明干涉色级序升高；由一级灰变为一级黄，证明干涉色级序降低。（二）干涉色级序的观察与测定 根据光程差 R=d(N 1-N 2)，在正常厚度(0.03mm)的岩石薄片中，同一矿物，不同方向切面的双折率值大小不同，其干涉色级序的高低亦不同。观察测定矿物的干涉色级序时，必须选择干涉色最高的切面(平行光轴或平行光轴面的切面)。一般鉴定时，采用统计方法，多测定几个颗粒，取其中的最高干涉色。精确测定时，必须选择平行光轴或平行光轴面的切面，这种切面需在锥光镜下检查确定。干涉色级序的测定方法有：1 楔形边法 利用薄片楔形边缘的干涉色圈

19、，判断矿物的干涉色级序，是比较简单的方法。在岩石薄片中，矿物切面往往具有楔形边缘，其边缘薄，向中部逐渐加厚(图 10)，因而薄片的干涉色级序边缘较低，向中部逐渐升高。如果最边缘从一级灰白开始，向中部干涉色逐渐升高而构成细小干涉色圈或干涉色细条带。其中经过一条红带，则薄片干涉色为二级，经过 n 条红带，矿片干涉色为(n 十 1)级。如果薄片边缘最外圈不是从一级灰白开始，则不能应用这种方法判断干涉色级序。2 利用石英楔测定干涉色级序 1）将选定的薄片置视域中心，转动载物台，使矿物消光(消光位)。2）再转载物台 45 ，使薄片至 45 位置，此时矿物干涉色最亮。3）从试板孔由薄至厚端插入石英楔，观察

20、矿物干涉色级序的变化，可能出现下列两种情况：(1)随着石英楔的慢慢插入，矿物的干涉色级序逐渐升高，表明石英楔与矿物光率体椭圆切面的同名半径平行，不可能出现消色位，达不到测定干涉色级序的目的，必须转动载物台 90 ，使二者异名半径平行，再进行测定。(2)随着石英楔的慢慢插入，矿物干涉色逐渐降低，说明石英楔与矿物光率体椭圆切面异名半径平行。当石英楔插入到与矿物光程差相等时，矿物消色而变黑暗(往往不是全黑，而是暗灰或混有矿物本身颜色)。再慢慢抽出石英楔，矿物的干涉色又逐渐升高，至石英楔全部抽出时，矿物显示原来的干涉色。在抽出石英楔的过程中，仔细观察矿物干涉色的变化，如果其间经过一次红色，矿物干涉色为

21、二级，经过 n 次红色，矿物干涉色为(n+1)级。如果一次观察不清楚，可以反复操作。7 （三）消光类型及消光角的测定 1 消光类型 前已述及，当非均质体任意方向薄片上光率体椭圆半径与上、下偏光镜振动方向平行时，矿物消光。一般以目镜十字丝方向代表上、下偏光镜振动方向。因此，当非均质体任意方向切面在消光位时，目镜十字丝方向代表矿物光率体椭圆半径方向。薄片上的解理缝、双晶缝及晶面迹线等与矿物晶体的结晶轴有一定联系。因此，非均质体任意方向切面的消光类型是根据矿物在消光位时，解理缝、双晶缝及晶面迹线等与目镜十字丝之间关系进行划分，根据它们之间的关系可分为下列三种类型：1）平行消光(图 11A)矿物在消光

22、位时，矿物解理缝或晶面迹线与目镜十字丝之一平行，即薄片上的光率体椭圆半径之一与解理缝或晶面迹线平行。2）对称消光(图 11C)矿物在消光位时，目镜十字丝是两组解理缝或两个晶面迹线夹角的平分线，即薄片上光率体椭圆半径是两组解理缝或两个晶面迹线夹角的平分线，如角闪石垂直两组解理的切面。3）斜消光(图 11B)矿物在消光位时，薄片上的解理缝或双晶缝或晶面迹线等与目镜十字丝斜交。即薄片上光率体椭圆半径与解理缝或双晶缝或晶面迹线斜交。此时，光率体椭圆半径与解理缝或双晶缝或晶面迹线之间的夹角称消光角，具体表现为矿物在消光位时，目镜十字丝与解理缝或双晶缝或晶面迹线之间的夹角。2 消光角的测定方法 中级晶族及

23、斜方晶系矿物，斜消光的切面稀少，而且没有鉴定意义，一般不测定消光角。单斜晶系和三斜晶系矿物，以斜消光切面为主，但同一矿物切面方向不同，消光角大小不同。因此，只有在定向切面上测定消光角才有鉴定意义。单斜晶系矿物通常选择平行(010)的切面。单斜辉石和单斜角闪石的(010)通常与光轴面平行，这类矿物通常选择干涉色最高的切面测定消光角。三斜晶系矿物一般选择某些特殊方向切面测定消光角。例如斜长石选择垂直(010)切面或同时垂直(010)和(001)切面测定消光角。测定的具体步骤，1）根据上述原则，选择符合要求的定向切面。2）将选定的薄片置视域中心，并使矿物的解理缝或双晶缝或晶面迹线与目镜十字丝的纵丝平

24、行(图 12A)。记录载物台上的刻度数 a。3）转动载物台使矿物达消光位(图 12B)，此时矿片上的光率体椭圆半径与目镜十字丝一致。记录载物台上的刻度数 b，两次读数 a 与 b 之差即为该矿物的消光角。这个角度代表矿物的光率体椭圆半径之一与解理缝或双晶缝之间的夹角；究竟是光率体椭圆半径中的长半径还是短半径，需要进一步确定该半径的名称。8 必须注意，矿物的消光位常有一定范围，特别是双折率低的矿物，其干涉色低，难于准确定消光位。为了尽可能准确判断消光位，最好在矿物消光范围内，反复慢慢转动载物台，直至最黑暗为止。4）测定光率体椭圆半径的名称。从消光位顺时针转动载物台 45 ，矿物干涉色最亮，此时矿

25、物的光率体椭圆半径与目镜十字丝成 45 夹角(图 12C)，需要测定的光率体半径(原与纵丝平行的半径)在一、四象限方向。加入试板，根据薄片上干涉色级序的升降变化，确定所测光率体椭圆半径的名称。当矿物干涉色级序降低时，异名半径平行(图 12C)，所测半径为短半径。当矿片干涉色级序升高时(图 12D)，同名半径平行，所测半径为长半径。如果所测切面为平行光轴面的切面，则其长短半径分别为 N g 和 N p;如果所测切面不是主轴面，则其长短半径分别为 N g 和 N p 。（四）晶体延性符号的测定 长条状矿物切面，其延长方向与光率体椭圆长半径 N g 或 N g 平行或其夹角小于 45 时，称正延性;

26、其延长方向与光率体椭圆短半径 N p 或 N p 平行或其夹角小于 45 时，称为负延性。对于斜消光的矿片，只要测定了消光角就能判断延性符号。因此，一般只测定平行消光矿片的廷性符号，其测定方法如下:1 将欲测矿片置视域中心，使矿物的延长方向平行目镜十字丝纵丝(图 13A)，此时矿物消光(因系平行消光)，矿物的光率体椭圆半径与目镜十字丝平行。2.转动物台 45 ，使矿物延长方向与目镜十字丝成 45 夹角，此时矿物干涉色最亮，光率体椭圆半径与目镜十字丝成 45 夹角。3 加入试板，观察干涉色的变化，当干涉色级序降低(图 13B)，试板与矿物的光率体椭圆切面的异名半径平行，证明 N g 或 N g

27、平行延长方向为正延性，当干涉色级序升高(图 13C)，试板与矿物的光率体椭圆切面的同名半径平行，证明 N p 或 N p 平行延长方向为负延性。四、思考题 1消光与消色有何本质区别？2测定消光角时，为什么必须测定光率体椭圆半径名称？3当薄片在正交偏光镜间处于消光位时，加入石膏或云母试板后有何变化？实习四实习四 锥光镜下晶体光学性质观察锥光镜下晶体光学性质观察 一、预习内容 9 锥光镜的装置及光学特点；干涉图；二、实习要求 1学会锥光镜的装置，了解其光学特点；2认识一轴晶、二轴晶不同类型干涉图的图像特点；3学会利用干涉图测定光性符号；三、实习内容 1 观察石英干涉图特点，并使用石膏试板测定光性符

28、号；2 观察方解石的干涉图特点，并使用云母试板测定光性符号；3 观察白云母、重晶石的干涉图图像特点；4 锥光镜下观察的操作程序。1）用中倍或低倍物镜，在岩石薄片中选择一个适于测定的矿物颗粒（尽可能找大的颗粒），移至视域中心。2）加入聚光镜，并把聚光镜升高到最高位置，注意不要顶住薄片。3）换用高倍物镜，仔细调节焦距。因高倍镜的工作距离很短，调焦距时要特别小心，否则容易压碎薄片，损坏镜头。还要注意不要把盖玻璃朝下。4）仔细校正中心。5）加入上偏光镜及勃氏镜即能观察到干涉图。四、思考题 1 锥光镜与偏光镜装置及光学特点有何异同点？2 同种矿物为何会出现不同的干涉图？3 为什么瞬变干涉图不能判断轴性？

29、实习五实习五 透明矿物的系统鉴定透明矿物的系统鉴定 一、预习内容 解理，突起等级，多色性，干涉图 二、实习要求 1 全面总结、复习、观察、测定晶体光学性质的基本操作方法；2 学会系统鉴定透明矿物的程序；三、实习内容（一）透明矿物系统鉴定的内容 10 1 单偏光镜下的观察 晶形：观察矿物晶形的完整程度，结晶习性，集合体形态。根据不同方向切面轮廓，判断矿物的晶形及可能属于那一个晶系。解理：观察矿物解理的完全程度。根据不同方向切面上显示的解理缝情况，综合判断解理方向及组数。如果具两组解理，则需测定解理夹角。尽可能确定解理与结晶轴之间的关系。突起等级：观察矿片边缘、糙面的明显程度，突起高低及贝克线移动

30、方向，色散效应。综合判断突起等级，估计矿物折射率的大致范围。观察闪突起现象。颜色、多色性：观察矿片有无颇色，如有颜色，观察有无多色性，多色性的明显程度，颜色变化情况。在定向切面上测定多色性公式及吸收公式。此外，还应观察矿物中有无包裹体，它们在矿物中的排列和分布情况。矿物有无次生变化，其变化程度及变化产物。2 正交偏光镜间的观察 干涉色：观察矿片的最高干涉色级序。有无异常干涉色。在平行光轴或平行光轴面切面上测定干涉色级序。测定双折率：根据平行光轴或平行光轴面切面上测定的干涉色级序，确定光程差。根据已知矿物确定矿片厚度。由光程差和矿片厚度计算双折率或从干涉色色谱表上查双折率。消光类型：根据不同方向

31、切面的消光情况，确定矿物的消光类型。测定消光角：对斜消光的矿物，在定向切面上测定消光角。测定延性符号：对沿一个方向延伸的矿物，测定与延长方向一致的光率体椭圆半径名称，确定延性符号。双晶：观察矿物有无双晶，确定双晶类型。3 锥光镜下的观察 根据有无干涉图区分均质体与非均质体。根据干涉图特征确定轴性(区分一轴晶与二轴晶)及切面方向。测定光性符号，估计或测定光轴角大小。观察矿物的色散强弱，色散类型及紫光与红光光轴角的相对大小。以上所述的光学性质中，如多色性及吸收公式，干涉色级序，双折率大小，消光角大小及光轴角大小等，一般需要在定向切面上测定。常用的定向切面有垂直光轴切面及平行光轴或平行光轴面的切面。

32、（二）常用的定向切面及其特征 1 垂直光轴切面 光率体切面为圆切面，其半径等于 N o(一轴晶)或 N m(二轴晶)。单偏光镜下，如为有色矿物，则不显多色性。正交偏光镜间全消光(有时呈暗灰色，但转动载物台时，其明暗程变化不明显)。锥光镜下显一轴晶或二轴晶垂直光轴切面的干涉图。在这种切面上，可以测定下列光学性质：11 1）确定轴性(区分一轴晶和二轴晶)，测定光性符号。如为二轴晶，可以估计 2V 大小，观察色散现象。2）测定 N o(一轴晶)或 N m(二轴晶)的颜色。测定主折射率 N o 值(一轴晶)或 N m 值(二轴晶)。在岩石薄片中，往往不易找到严格垂直光轴的切面。一轴晶矿物可以用斜交光轴

33、(光轴倾角不大)的切面代替。这种切面的光率体椭圆半径中总有一个半径是 N o。其多色性较弱、干涉色级序较低，显一轴晶斜交光轴切面干涉图(黑十字交点在视城内或靠近视域边缘)。二轴晶矿物可以用垂直光轴面的斜交光轴(最好光轴倾角不大)切面代替。这种切面的光率体椭圆半径中总有一个是 N m。其多色性较弱，干涉色较低。显二轴晶垂直光轴面的斜交光轴切面干涉图。2 平行光轴(一轴晶)或平行光轴面(二轴晶)的切面 光率体切面为椭圆切面，其长短半径分别为 N e 和 N o(一轴晶)或 N g 和 N p(二轴晶)。多色性最明显(具多色性的矿物)，干涉色级序最高，显瞬变干涉图。在这种切面上可测定下列光学性质：1

34、）观察多色性的明显程度，测定 N e 和 N o(一轴晶)或 N g 和 N p(二轴晶)的颜色。2）观察闪突起现象，测定 N e 和 N o 值(一轴晶)或 N g 和 N p 值(二轴晶)。3）测定最高干涉色级序及最大双折率值。4）单斜晶系矿物中，当 N m 与 Y 晶轴一致时，如角闪石及辉石类矿物，可以用这种切面测定消光角。（三）透明矿物的系统鉴定程序 1 区分均质体和非均质体矿物 均质体矿物各个方向切面，在正交偏光镜间均为全消光，在锥光镜下无干涉图。非均质体矿物，只有垂直光轴切面在正交偏光镜间全消光。其它方向切面在正交偏光镜间为四次消光，四次明亮，用白光源时产生干涉色。锥光镜下显示各种

35、类型的干涉图 2 均质体矿物的鉴定 在单偏光镜下观察矿物的颜色、晶形、解理、裂纹，突起等级，包裹体特征及次生变化等特征。3 非均质体矿物的鉴定 通常采用下列程序：1）在单偏光镜下观察矿物的颜色，多色性。晶形解理，测定解理夹角，突起等级，闪突起、包裹体特征及次生变化等特征。2）在正交偏光镜间观察消光类型，如为平行消光，测定延性符号，观察双晶类型等特征。12 3）选择一个垂直光轴的切面，在锥光镜下确定轴性，测定光性符号，如为二轴晶，估计 2V 大小，观察色散特征。如为有色矿物，在单偏光镜下观察 N o(一轴晶)或 N m(二轴晶)的颜色。如果岩石薄片中找不到垂直光轴的切面，一轴晶可选用斜交光轴(光

36、轴倾角不大)的切面测定上述光学特征。用这种切面观察 N o 的颜色时，必须在正交偏光镜间确定 N o 的方向，并使 N o 平行下偏光镜振动方向 PP(此时矿片消光)后，推出上偏光镜，观察 N o 的颜色。二轴晶可以选用垂直光轴面的斜交光轴切面(光轴倾角不大)测定上述光学性质。这种切面的干涉图特征是当光轴面与上、下偏光镜振动方向平行时，干涉图中的直黑带通过视域中心并平分视域，此时与直黑带垂直的方向为 N m。转动载物台，使 N m 方向平行下偏光镜振动方向 PP。取消锥光镜装置，在单偏光镜下观察 N m 的颜色。如为无色矿物，则可选用任意斜交光轴切面(光轴倾角不大)代替垂直光轴切面。4）选择一

37、个平行光轴切面(一轴晶)或平行光轴面切面(二轴晶)。在正交偏光镜间测定最高干涉色级序，最大双折率值。测定消光角大小(二轴晶单斜晶系，N m Y 晶轴时)。如为有色矿物，使 N e(一轴晶)或 N g(二轴晶)平行下偏光镜振动方向 PP，在单偏光镜下观察 N e 或 N g 的颜色，转动载物台 90 ，使 N o(一轴晶)或 N p(二轴晶)平行 PP，观察 N o 或 N p 的颜色，同时观察多色性的明显程度及吸收性。观察闪突起现象。结合垂直光轴切面上观察的 N m 颜色，写出多色性公式及吸收公式。附录附录 典型工业矿物的典型工业矿物的鉴定特征鉴定特征 1 蛋白石 Opal SiO2 nH2O

38、 非晶质 光性特征：标本多为蛋白色，也有灰黄、褐绿等色，变彩者有称欧泊（较名贵的宝石）；薄片中无色，含杂质者显灰色或浅褐色。随着水含量的增高 N 值降低。负高突起，受应力作用，可显非均质性。鉴别特征：以无固定形状、无解理区别于萤石；负高突起区别于火山玻璃。2 萤石 Fluorite CaF2 等轴晶系 光学特征：无色、紫色或绿色；薄片中无色或微带紫色，有时颜色不均匀呈带状或斑点状。负高突起。鉴别特征：以负高突起区别于白榴石；以解理和负高突起区别鳞石英和方石英。3.方镁石 Periclase MgO 等轴晶系 13 结晶特点和光学特征：八面体、立方体，通常呈等向粒状。立方体解理完全。薄片中常见三

39、向相交的三角形解理缝。4 石英 Quartz SiO2 -石英，三方晶系 -石英，六方晶系 N 0=1.544，1.538 N e=1.533，1.546 （+）=0.009，0.008 光学特征：一般无色，混有杂质可呈紫黄、淡红、淡绿色等色；薄片中无色，表面干净，无风化物，包裹物多时略显浑浊。正低突起。最高干涉色级黄白。受应力作用时常产生波状消光，有时出现光性异常（+）2V=8-12。鉴别特征：根据石英的正低突起、不易风化、无解理和双晶，表面干净，级黄白，一轴晶正光性易与正长石、钠长石、霞石相区别，以一轴晶负光性，突起低与 11（001）切面的白云母相鉴别。以突起和轴性与堇青石区别。5 水镁

40、石（氢氧化镁）Brucite Mg(OH)2 三方晶系 光性特征：白色，绿色或褐色；薄片中无色。正中突起，最高干涉色为级紫红，常被红棕色土黄白色异常干涉色代替。平行消光，负延性。鉴别特征：以一轴晶正光性常见异常干涉色与白云母、滑石、石膏等二轴晶负光性矿物相区别，以负延性与蛇纹石类矿物相区别，以特征的异常干涉色与无色绿泥石相区别。6 方解石 Calcite CaCO3 三方晶系 光性特征：无色透明者为冰洲石（光学原料），绝净者为白色，含杂质可呈现各种颜色；薄片中无色。闪突起显著（N0=正突起，N0=负突起）。干涉色为高级色。色散强，即使是垂直光轴的切面也不全消光。对称消光，有时会显二轴晶（2V

41、很小）。鉴别特征：以显著的闪突起、高级白色干涉色，一轴晶，负光性易与其他类似矿物相区别。以折射率低可与其它碳酸盐类矿物相区别。7 白云石 Dolomite CaMg(CO3)2 三方晶系 光性特征：无色或白色，有时染成黄褐色；薄片中无色。闪突起显著，具高级白干涉色。对称消光，晶面弯曲者为波状消光。双晶不如方解石发育，聚片双晶纹方向往往平行菱形切面的短对角线。14 鉴别特征：以相对密度大，双晶纹平行菱形解理的短对角线区别于方解石。此外还可以用染色法，差热分析和 X 光分析等方法进行鉴别。8 菱镁矿 Magnesite MgCO3 三方晶系 光性特征：呈白色、无色；薄片中无色。闪突起显著（正高-负

42、低），干涉色高级白。沿解理纹呈对称消光、无双晶。折射率色散强。鉴别特征：以折射率高，无双晶，遇冷的稀盐酸不起泡区别于方解石和白云石。9 刚玉 Corundum Al2O3 三方晶系 光性特征：刚玉具有突出的颜色特征。普通刚玉无色、白色或灰色。由于离子代换而呈现各种颜色变种如含 Cr2O32%-3%呈红色者为红宝石（Ruby）；其余有色变种统称蓝宝石（Sapphire）细分为蓝宝石（蓝色），黄宝石（黄色）、绿刚玉（绿色）等。含 Fe2+和 TiO 深色变种具多色性；N0=靛蓝、蓝、深紫，Ne=淡蓝、绿至黄绿，淡黄，吸收性为 N0Ne。具正高突起。干涉色似于石英，但由于硬度大，其厚度常比同一薄片其

43、它矿物略大，常显级蓝干涉色。平行消光和对称消光，负延性，板状晶体正延性。鉴别特征：以其特殊的晶形、硬度大、突起高、干涉色低等于类似矿物相鉴别。10 金红石 Rutile TiO2 正方晶系 光性特征：多为暗红色、红褐、黄、蓝甚至黑色；薄片中为黄褐色或红褐色。具微弱多色性：N 0=黄至褐色，N e=暗红至暗褐色或褐黄至黄绿色，含铁量增加多色性亦增强。正极高突起。反射光下具金刚光泽。最高干涉色为高级白，但由于矿物色深常使干涉色被掩盖。细小针状金红石，可见到鲜艳的蓝、红、紫等干涉色（以此区别于针状磷灰石、夕线石）。平行消光，正延性。鉴别特征：以正极高突起，红褐色反射光下具金刚光泽和极大的双折射率区别

44、于锡石、锆石等矿物；与闪锌矿相比后者为四面体晶体，呈均质性；以颜色、消光类型、轴性区别于榍石。11 丝（发）光沸石 Mordenite (Na2，Ca，K2，Mg)AlSi5O122 6H2O 斜方晶系 光性特征：白色或褐黄色；薄片中无色，含 Fe2O3 时而呈红色。负低到负高突起。干涉色一级暗灰，平行消光（有时可有小的消光角4），负延性。鉴别特征：以常为负高突起与多数沸石区别，以 2V 大、负延性与钠沸石相区别。12 石膏 Gypsum CaSO4 2H2O 单斜晶系 15 光性特征：无色、白色，含有氧化铁则呈黄、红、褐等色；薄片中无色，负低突起。最高干涉色 I 级白一黄白。平行(010)切

45、面，对该解理而言为平行消光，对晶棱来说为斜消光，消光角 cNp 很小。折射率、双折射率、光性方位及 2V等随温度而变更。双晶有时可呈聚片式。鉴别特征：以负低突起和较低的干涉色区别于硬石膏。13 微斜长石 Microcline (K，Na)AlSi3O8 光性特征：薄片中无色，负高突起，干涉色 I 级灰，由于常见格子状双晶，不易观察到清楚的干涉图。鉴别特征：以独特的格子双晶区别于除歪长石外的其它长石。无格子状双晶的微斜长石与正长石相似，但在（010）晶带的各切面上，正长石为平行消光，而微斜长石为斜消光，N p（010）可达 15 。具格子双晶的微斜长石与具钠长石和肖钠长石双晶的斜长石的区别是：前

46、者解理夹角近 90；后者 87。前者双晶在近于平行（001）切面上最清楚，该切面上只见010一组解理；后者在近平行（100）切面上最清楚，该切面同时可见两组解理。前者双晶呈纺锤状，细密交错，宽窄不一；后者双晶条带平直。14 钠长石 Albite NaAlSi3O8 三斜晶系 光性特征：薄片中无色，蚀变后表面浑浊。负低突起。最高干涉色级灰白级黄白。斜消光 Np（010）为 12 17，光轴面近（001）。高温钠长石为负光性；低温钠长石为正光性，2V 角随 An 增加而增大。鉴别特征：与钾长石的区别在于钠长石多具聚片双晶；除高温变种外，多为正光性。以二轴晶，负低突起，有解理可与石英相区别。15 高

47、岭石 Kaolinite Al4Si4O10(OH)8 三斜晶系 光性特征：白色，有时呈淡的红、褐、绿等色；薄片中无色或淡黄。对于细小颗粒只能测量平均折射率，其平均折射率为 1560。正低突起。干涉色 I 级灰白，在(001)面上近平行消光，正延性。鉴别特征：以干涉色低区别于绢云母，以正低突起，干涉色低区别于蒙脱石，以略高的折射率和近平行消光区别于地开石和珍珠陶土。16 蒙脱石（胶岭石、微晶高岭石）montmorillonite (Na，Ca)0.33(Al，Mg)2Si4O10(OH)2 nH2O 单斜晶系 光性特征：粉红、奶油(浅灰黄)或亮褐等色；薄片中无色，有时为淡粉色，负低突起，失水后

48、折射率增高，而且 Fe3+、Mg 代换 Al 也可便折射率增高，双折射率和 2V 也随之增大，并由蒙脱石过渡到囊(绿)脱石，由于颗粒细小，不易准确测定光性。近平行消光，正延性。17 滑石 Talc 单斜晶系 Mg3(OH)2Si4O10 16 光性特征：白、淡黄、淡绿、淡褐色，薄片中无色，有时带很弱的浅绿和浅褐色。正低突起。最高干涉色可 达 级橙，近平行消光，正延性。鉴别特征：以光轴角小，干涉色高区别于白云母和叶蜡石。若为细粒状或鳞片状集合体难以与绢云母相区别时，则可根据交代的对象推测：交代铁镁矿物者为滑石，交代硅铝矿物者为绢云母。水镁石可依一轴晶、正光性和较低干涉色区别于滑石。18 叶蜡石

49、Pyrophyllite 单斜晶系 Al2Si4O10(OH)2 光性特征：白、淡黄、淡绿、淡褐色，薄片中无色。正低突起。最高干涉色可 达 级顶部，正延性。鉴别特征：与高岭石的区别在于叶腊石的干涉色较高。19 白云母 Muscovite KAl2AlSi3O10(OH)2 单斜晶系 光性特征：标本上为无色或微带淡绿、浅红或浅红褐色；薄片中无色透明，有时带极淡的绿色。正低一正中突起，在垂直(001)切面上可见到闪突起。平行于(001)切面，不具解理，可见上 Bxa 的干涉图像。最高干涉色可达二级顶部和三级底部，鲜艳醒目。近于平行消光，常具波状消光。二轴晶，负光性。当为 3T 型时为一轴晶(2V0

50、)。鉴别特征：白云母与滑石很相似，其区别在于白云母的光轴角较后者大，双折射率则较后者小。绢云母与滑石更难区别，除光性外，还需化学分析或参考产状。滑石是富镁矿物的蚀变产物，多分布在橄榄岩、蛇纹岩等富镁岩石中。白云母与叶蜡石的区别在于其光轴角小于叶蜡石。与其它浅色云母借助光学数据、化学分析和 x 射线法区别。20 黑云母 Biotite K(Mg，Fe2+)3(Fe3+，Al，Ti)0-1Si3A1O10(OH，F)单斜晶系 光性特征：薄片中呈褐色或暗绿色，多色性和吸收异向性强是黑云母突出的特征。多色性：N g N m 暗褐色、暗红褐色或暗绿色；N p 黄褐或淡黄色。吸收异向性 N g N m N