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晶体光学实验指导书晶体光学实验指导书 赖健清编 中南大学地球科学与信息物理学院 录 实验一 偏光显微镜的调节和校正；解理的观察 . 1 一.目的要求 . 1 二.实验内容 . 1 实验二 突起等级和多色性的观察 . 3 一. 目的要求 . 3 二. 实验内容 . 3 实验一、二报告内容： . 3 实验三 干涉色级序特征的观察，矿片上光率体椭圆半径方向及名称的测定 . 4 一目的要求 . 4 二实验内容 . 4 实验四 干涉色级序及双折率的测定和双晶的观察 . 5 一目的要求 . 5 二实验内容 . 5 实验三、四 实验报告内容 . 5 实验五 一轴晶干涉图、二轴晶干涉图 . 6 一目的要求 . 6 二锥光镜下观察的操作程序 . 6 三实验内容 . 6 实验六 斜长石的牌码测定 . 6 一、目的要求 . 6 二、实验内容 . 6 实验五 报告内容 . 9 实验六 斜长石牌号的测定 . 9 实验七 主要造岩矿物的光性鉴定(一) . 10 一目的要求 . 10 二实验内容 . 10 实验八 主要造岩矿物的光性鉴定(二) . 10 一、目的要求 . 10 二、实验内容 . 10 实验七、八 主要造岩矿物的光性鉴定 . 10 附：常见透明矿物光学性质 . 12 常见透明矿物光学性质 . 13 偏光显微镜的调节和校正；解理的观察 一.目的要求 1了解偏光显微镜的主要构造，装置，使用和保养方法。 2学会偏光显微镜的一般调节和校正。 3认识解理等级，测定解理夹角。 二.实验内容 1打开光源 为了延长光源灯泡寿命，打开光源及关闭光源之前，务必确认光源强度调至最小。永远不要把光源强度开至最大。临时离开不必关闭光源开关，只需将光源强度调至最小。 2偏光显微镜的调节与校正 1）调节照明 2）调节焦距 必须记住：通过下降物台来对焦。 3）校正中心 4）下偏光镜振动方向的确定和校正 在单偏光镜下，找一具极完全解理的黑云母，置于视域中心。转动物台，黑云母颜色最深时，黑云母解理缝方向为下偏光镜振动方向。 如黑云母颜色最深时，解理缝方向与十字丝横丝不平行，表明横丝未与下偏光镜振动方向一致。转动物台，使黑云母解理缝平行横丝，然后转动下偏光镜，直至黑云母颜色最深。此时，十字丝横丝与下偏光振动方向一致。 2解理的观察 1）解理的完全程度 极完全解理： 解理缝细，密，长，且往往贯通整个晶体。如云母类 矿 物。 完全解理： 解理缝之间的间距较宽，一般不完全连续。如辉石类和角闪石类矿物。 不完全解理：解理缝断断续续，有时仅见解理缝痕迹。如橄榄石。 2）解理的组数和夹角 黑云母一组极完全解理。 普通角闪石和普通辉石和二组完全解理。并测定普通角闪石两组解理的夹角。 方解石1011三组完全解理。 突起等级和多色性的观察 一. 目的要求 观察突起等级，认识不同等级突起的特征。 认识贝克线，学会利用贝克线移动规律，确定相邻两物质折射率的相对大小，确定突起正负。 观察造岩矿物的颜色，多色性与吸收性。 二. 实验内容 1比较普通辉石和斜长石的边缘，糙面特征及突起高低。萤石的负高突起。观察贝克线移动规律。 2观察方解石的闪突起现象。 3观察电气石的多色性，提交实验报告。 实验一、二报告内容： 1如何判断显微镜下偏光镜的偏振方向？ 2观察几种矿物的解理：黑云母。测量辉石和角闪石的两组解理的夹角。 3观察几种矿物的突起：石英、长石、黑云母、。观察方解石的闪突起。 4观察黑云母的多色性和吸收性，写出其公式。 Np Ng 干涉色级序特征的观察，矿片上光率体椭圆半径方向及名称的测定 一目的要求 1学会正交偏光镜的检查与校正方法。 2认识13级干涉色及高级白干涉色的特征。 3学会用石膏板测定矿片上光率体椭圆半径方向和名称的方法。 二实验内容 检查上，下偏光镜的振动方向是否正交，目镜十字丝是否与上，下偏光镜振动方向一致。 在正交偏光镜间，从试板孔缓缓插入石英楔，观察13级干涉色级序及各级的特征。 观察石英的一级灰白，橄榄石的23级干涉色，方解石的高级白。一级灰白与高级白可用插入石膏板来区别。 在具一级灰白干涉色的石英或钾长石矿片上，借助石膏板确定光率体椭圆半径方向及名称。 干涉色级序及双折率的测定和双晶的观察 一目的要求 1学会利用石英楔测定矿片的干涉色级序和双折率。 2观察长石的几种常见双晶类型。 二实验内容 利用石英楔测定普通辉石的干涉色级序并借助干涉色色谱表确定双折率。需多测几颗，取最大的。 实验三、四 实验报告内容 1通过石英楔的干涉色的观察，写出干涉色级序的特征。 2观察石英、橄榄石、方解石的干涉色，说明一级白和高级白的区别。 3借助石膏板确定长石的光率体椭圆半径方向机名称，并绘图表示。 4用石英楔测定普通辉石的干涉色级序，并借助干涉色色谱表确定双折率。 5观察长石的双晶，绘图表示斜长石的聚片双晶、正长石的卡氏双晶和微斜长石的格子双晶。 一轴晶干涉图、二轴晶干涉图 一目的要求 1认识一轴晶、二轴晶干涉图不同类型干涉图的图像特点。 2学会应用垂直光轴切面及斜交光轴切面干涉图，测定一轴晶矿物的光性符号。 3观察应用垂直测定二轴晶光性符号。 二锥光镜下观察的操作程序 1用中、低倍物镜，将选择的合适的矿物颗粒移至视域中心。 2换用高倍镜，仔细对焦。特别注意不要把盖玻片朝下。 3校正中心。 4加上聚光镜，并把聚光镜升到最高位置。注意不要顶住矿片。 5加入上偏光镜，并一定要正交；加入勃氏镜。此时可观察到干涉图。 三实验内容 1观察黑云母垂直光轴切面的干涉图图像特征，并利用石英楔测定其光性正负。 2观察石英垂直光轴或斜交光轴切面干涉图特征。 3观察白云母垂直Bxa切面干涉图特征。 实验六 斜长石的牌码测定 一、目的要求 1掌握斜长石主要光学性质及其与相似矿物碱性长石等的区别。 2掌握测定斜长石种类的晶带最大消光角法。 二、实验内容 1了解斜长石种类的划分及测定种类的意义。 2晶带最大消光角法测定斜长石种类的。 斜长石牌号简介 斜长石属于NaAlSi3O8(Ab)-CaAl2Si2O8(An)系列的长石矿物的总称。共分为6个矿物种：钠长石、中长石(An3050+Ab7050)、拉长石 (An5070+Ab5030)、培长石(An7090+Ab3010)和钙长石(An90100+Ab100)。岩石学中将前二者统称为酸性斜长石，而将后三者统称为基性斜长石。斜长石的成分还常用所含An组分的摩尔百分数表示，称为斜长石的牌号。如成分为 An18+Ab80+Or2的奥长石，其牌号即为18。在常温下，有些成分的斜长石并不是均匀的类质同象混晶，而是两相的交生体。牌号为215的斜长石实际上是由<2号与2530号两种成分的斜长石叶片平行交生而成，称为晕长石，因光在一系列叶片界面上反射并干涉而常显晕色，故名。46±260±2号以及6690号两个区间的斜长石也都是类似的两相交生体。某些拉长石因此而可具有美丽的变彩，用作玉石材料。此外,许多天然斜长石晶体的内核与外缘的牌号不一，形成所谓的环带状斜长石。一般外缘的牌号大于内核的牌号，是为正常环带构造；也有内核牌号大于外缘的，称为反环带构造。此外还有从内核到外缘的牌号，由小逐渐变大，然后突然变小，如此多次反复，形成韵律环带构造。 报告内容 1简述锥光镜的装置及操作程序。 2通过石英、黑云母、白云母、方解石等矿物各种切面干涉图的观察，分析一轴晶与二轴晶的区别。 3观察石英垂直光轴及斜交光轴切面的干涉图，并判断其光性正负。 实验六 斜长石牌号的测定 1在辉长岩中找到待测斜长石，说明其特征要求； 2测定Np的方向； 3测定两个单体的消光角，判断是否符合要求； 4取平均值，查表获得斜长石的牌号。如有必要，还要测长石的突起类型。 七 主要造岩矿物的光性鉴定(一) 一目的要求 1在单偏光镜下、正交偏光镜下测定以下几种常见浅色矿物的光学性质。 2掌握以下几种矿物主要光学性质；并注意相似矿物的区别， 二实验内容 石英、正长石、微斜长石、斜长石、白云母方解石。 实验八 主要造岩矿物的光性鉴定(二) 一、目的要求 1在单偏光镜下、正交偏光镜下测定以下几种常见暗色矿物的光学性质。 2掌握以下几种矿物主要光学性质；并注意相似矿物的区别，如橄榄石与普通辉石的区别，普通辉石与普通角闪石的区别，普通角闪石与黑云母的区别。 二、实验内容 橄榄石(橄榄岩)、普通辉石(辉长岩)、普通角闪石(闪长岩)、黑云母(花岗岩)。 实验七、八 主要造岩矿物的光性鉴定 报告内容： 观察石英、钾长石、斜长石、橄榄石、普通辉石、普通角闪石、黑云母、白云母、方解石等矿物的光性特征，分别描述和鉴定。 单偏光特征：形态特征，颜色，多色性和吸收性，突起和糙面，解理及解理角等； 正交偏光特征：消光性质，干涉色级序，双晶特征，延长符号； 综合特征：光性符号，轴性。 填以下表格： 矿 物 石 英 正长石 微斜长石 斜长石 橄榄石 普通辉石 普通角闪石 黑云母 白云母 方解石 矿 物 石 英 正长石 微斜长石 斜长石 橄榄石 普通辉石 普通角闪石 黑云母 白云母 方解石 形态 消光类型 颜色和多色性公式 干涉色级序 吸收性公式 双晶特征 突起、糙、闪突起 延长符号 解理及组数 光性符号 解理角 轴性 1常见透明矿物光学性质 矿物名称 石 英 三方晶系 六方晶系 正长石 微斜长石 斜长石 方解石 晶 系 单斜晶系 三斜晶系 三斜晶系 三方晶系 具菱形的晶体等；或不规则等轴粒状；有时也呈鲕状、钟乳状、土状等集合体 无色或白色，因杂质可呈各种颜色；薄片中无色透明 No为中高正突起，Ne为低负突起；具显著闪突起 1011三组解理极完全；交角为75° 形 态 自形晶较少，-石英呈六沿a轴呈柱状、多为不规则方双锥; -厚板状; 粒状。常与钠石英呈长柱常为不规则粒长石构成条状;集合体常状 纹，成微斜条呈它形粒状 纹长石 常成肉红色，也无色等；薄片有灰白色；薄片中无色透明 中无色 浅蓝灰色、肉红色薄片中无色透明 板片状或条状；有时呈它形粒状 颜 色 常为灰色、无色等；薄片中无色 低负低正突起。钠长石为负突起，中、拉长石为正突起 001完全,010良好；两者夹角86°87° 级灰白级黄白 斜消光，随An改变而变 突 起 正低突起 负低突起 负低突起 解 理 无解理 001完全,同正长石，两010较完全。 者夹角近于两者夹角90° 90° 干涉色 最高为级黄白色,一般为级灰白 柱状轮廓者为平行消光 薄片中不见或极少见 柱状晶体为正延性 不见任何风化物 级灰灰白 斜消光，消光角很小 常见卡氏双晶等；但不出现聚片双晶 负延性 易变为高岭石；次是绢云母 同正长石 斜消光，消光角较小 常见似纺缍状格子双晶，可有卡氏双晶 正或负延性 同正长石 高级白 消光性质 双 晶 沿解理方向对称消光 常见0112聚常见聚片双片双晶，薄片晶。如钠长石中双晶纹平行聚片双晶、卡菱形解理的长钠复合双晶等 对角线。 负延性 常绢云母化，有时高岭石化 负延性 薄片中不见风化物 延性符号 变 化 二） 矿物名称 晶 系 橄榄石 斜方晶系 晶体呈短柱状、厚板状或粒状 普通辉石 单形晶系 晶体呈短柱状,集合体常为半自形至它形粒状。横断面常近于八边形 绿黑至黑色；薄片中无色、浅褐或浅黄色 高正突起 普通角闪石 单形晶系 黑云母 单斜晶系 形 态 晶体常沿C轴呈常呈假六方板长柱状、杆状等。片状晶体或横断面常为六边的叶片形 状、鳞片状 黑绿黑色；薄片中具绿色和褐色两种。有强的多色性和吸收性；NgNmNp 中高正突起 黑、绿、深褐色；薄片中为褐、黄褐色。有极强的多色性和吸收性；Ng=Nm>Np 中正突起 颜 色 橄榄绿色；薄片中一般无色 高正突起,糙面显著 010不完全 级顶部到级底部 突 起 解 理 干涉色 消 光 性 质 平行消光 双 晶 有时可见 可正可负，因切面不同而异 常蚀变为蛇纹石等；火山岩中常变为伊丁石 延长符号 110两组完全110两组完全001一组底解理。解理。面解理极完全 =87° =56° 级顶部到级，最高为级底部。多在级 一般不超过级常受矿物本身颜铁云母可达中部 色干扰。 级 横切面上对称消横断面上对称消光；的光；的纵切面为平行消纵切面为平行消平行消光 光，其余纵切面为光，多数纵切面上斜消光，消光角一斜消光 般小于25° 可见100简单双晶或聚片双晶，常100简单或聚片一般不显著 见为001聚片双双晶比较常见 晶 沿晶体延长和解沿解理缝方向可正可负 理方向为正延性 为正延性 常变为绿泥石、假象纤闪石等 易蚀变为绿泥石、黑云母、绿帘石、阳起石等 常变为绿泥石等 变 化