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1、现代材料测试技术,岩相学实验,实 验 要 求 一、实验前必须按指定要求预习。 二、实验课精神集中，实验时严格按或规程进行，如有故障或损失，应及时报告指导教师，严禁擅自处理。 三、严格遵守实验室规则，不要随意进入与实验无关的房间，不要摆弄与实验无关的器材，服从教师指导。 四、实验完毕后，应将仪器恢复原状，搞好清洁卫生，关好门、窗、水、电、方可离开实验室。,实验一 偏光显微镜的认识与调校,偏光显微镜是研究透明和半透明矿物晶体的光学性质的重要光学仪器，使用前熟悉其基本构造，调节和校正方法，对于得到正确的鉴定结果、充分发挥仪器的各种性能以及仪器的寿命都是十分重要的。,一、实验目的,（一）熟悉偏光显微镜
2、各部分的名称、位置、作用及使用方法； （二）学会偏光显微镜的调节、校正及其维护。 二、实验器材 偏光显微镜：NP-107型偏光显微镜； 试样薄片：黑云母花岗岩。,三、实验内容及实验方法,（一）认识偏光显微镜各部分的名称、位置、作用及使用方法。 （二）偏光显微镜的调节与校正,1、装卸镜头 装卸目镜 装卸物镜 2、调节照明（对光） 打开锁光圈（顺时针方向旋转锁光圈手柄），轻轻推出聚光镜、上偏光镜和勃氏镜，把镜筒下降到距载物台约5mm的位置。 在目镜中观察的同时转动光源调节旋钮，直到视域亮度适中。,3、调节焦距（准焦） 调节焦距主要是为了使物像清晰可见，其步骤如下： 将黑云母花岗岩薄片的盖玻片朝上置
3、于载物台中心，并用试样夹夹紧； 从侧面看着物镜，同时转动粗动螺旋，使镜头下降至距离薄片1mm处； 于目镜中观察，同时转动粗动螺旋慢慢地下降载物台，当视域出现物像时，改用微动螺旋调节焦距，直到物像清晰为止。,注意,薄片的盖玻片一定要朝上，否则会因高倍物镜工作距离短而不能准焦，发生损坏薄片和镜头的事故；此外，准焦时切忌眼睛看着镜内而上升物台，这同样会因高倍物镜工作距离短，发生物镜镜头与薄片相撞的事故。,4、中心校正 中心校正的目的，是使显微镜光学系统的中心与载物台的中心重合。然而有时出现偏离，即旋转物台时，原先在视域中心的物像将离开原来的位置甚至跑出视域之外，从而影响镜检工作的进行。所以使用显微镜
4、时首先进行中心校正。中心校正借助于载物台上的两个校正螺丝进行，校正的步骤如下：,在试样薄片中寻找任一小黑点a(越小越好)，移动薄片使小黑点位于十字丝中心 旋转物台360，如小黑点仅在原处自转，则说明显微镜光学系统的中心与物台的中心重合，不必校正（见图1A）；如果小黑点离开十字丝交点O且绕另一中心O作圆周运动（见图1B、C）。则需进行中心校正。O为物台的中心，十字丝交点O则为显微镜光学系统的中心。校正的目的是使O与O重合。,如果旋转物台一周小黑点不离开视域，说明中心偏离不大。这时将小黑点a自十字丝交点O开始转180，至图1B中的a处； 扭动物镜上的校正螺丝，使小黑点a移至O点（注意：在显微镜的视
5、域中，并无O点。实际是将a向十字丝交点O的方向移动Oa距离的1/2）； 移动薄片，将小黑点移至十字丝交点。此时转动物台，若小黑点在十字丝交点自转，则中心校正已好；如果旋转物台小黑点仍偏离十字丝中心，则需按上述步骤重复进行，直到旋转物台时，小黑点不离开十字丝交点为止。,5、偏光镜的校正 下偏光镜振动方向的确定 在花岗岩薄片中选择一个具有清晰解理的黑云母矿物置于视域中心； 旋转载物台，同时观察黑云母的颜色变化，直到黑云母的颜色最深为止，此时黑云母的解理缝方向就是下偏光镜的振动方向PP（图2A） 上下偏光镜振动方向是否正交的确定,四、实验注意事项 1、使用前薄片盒内的物品逐项检查，如有问题及时报告老
6、师，使用后必须在专用登记薄上记录仪器及附件的状况。 2、显微镜的各光学部件不清洁时，可用洗耳球或镜头纸除尘，切勿用手或其它物品揩擦。 3、使用时细心操作，严禁将光学部件掉落桌面造成损坏。严禁拆卸显微镜的各种螺丝等配件。 4、用高倍物镜时，需眼睛侧面观察物镜下降，切忌眼睛在目镜中观察，大幅度升降镜头，以免造成压碎薄片，损坏物镜的严重后果。 5、使用完毕，罩好仪器罩。,物 镜 数 值 孔 径 工 作 距 离(mm) 4 0.10 37.5 10 0.25 7.316 20 约 0.35 约1.0 40 0.65 0.632,实验二 单偏光镜下的观察,将聚光镜、上偏光镜及勃氏镜从显微镜的光路中轻轻推
7、出，仅使用下偏光镜（一般将其振动方向平行于东西方向十字丝且以PP表示之）。则显微镜形成单偏光的光学系统。,一、实验目的,（一）观察单偏光镜下晶体的形态，了解晶体的切面形态与结晶习性间的关系； （二）认识解理的等级 （三）掌握以边缘、突起、糙面及贝克线等现象判别相邻介质折射率的相对高低，着重认识贝克线并掌握贝克线的移动规律； （四）观察单偏光镜下矿物的颜色，认识多色性及吸收性现象。,二、实验器材,（一） NP-107型偏光显微镜一台； （二） 天然岩矿薄片：黑云母花岗岩、石英净砂岩、橄榄岩、斜长石、方解石、萤石； （三）工艺岩矿薄片：失透石或磷石英或硅线石。,三、实验内容与实验方法,（一）薄片中
8、晶体形态的观察（转换到4倍或10 倍物镜观察） 薄片中所见晶体的形态是被切割磨制后的截面形态，并不是晶体的立体形态。但晶体发育完整，则其截面形态也完整。综合同一矿物各个方向截面的形态特点，再根据结晶学的知识（如晶面夹角、解理性质、双晶缝等），可以恢复晶体的立体几何形态，从而确定其结晶习性及晶体生长时的物理化学条件。 实验时观察黑云母、橄榄石、石英、萤石、失透石（晶体硅线石）等矿物的形态。,（二）解理观察 解理在单偏光镜下为一些平行或交叉的细缝解理缝。解理缝在镜下的清晰程度与解理的发育程度有关。一般分为以下三种： （1）极完全解理：解理缝为细密而连续的直线； （2）完全解理解理缝清晰、稍粗且不连
9、续； （3）不完全解理解理缝断断续续仅见痕迹； 实验时观察黑云母、方解石的解理。,（三）边缘、糙面、突起、贝克线的观察 矿物的边缘、糙面、突起及贝克线，是薄片中矿物与矿物之间或矿物与树胶之间，因折射率不同而产生的光学现象。这些现象都反应矿物折射率与树胶折射率的差值大小。差值越大，边缘越宽；糙面越显著突起越高，贝克线越亮。因此对这些现象统一观察分析，可以估计矿物折射率值的大致范围，其观察方法如下： （1）换用中倍物镜，把所需观察的矿物移至视域中心； （2）适当缩小锁光圈，逐个地观察和比较矿物边缘、糙面和突起；,（3）仍在缩小锁光圈的条件下，微微升降镜筒，观察不同介质（矿物之间或矿物与树胶之间）的
10、交界线上，贝克线的移动方向； 根据（2）、（3）两步差别判断矿物的突起等级以及折射率值的大致范围。,（四）观察薄片中矿物的颜色、多色性与吸收性现象 1、观察薄片中黑云母、石英等矿物的颜色; 2、观察薄片中黑云母矿物的多色性与吸收性现象。 观察方法如下： （1）分别寻找具有一组极完全解理的黑云母切面纵切面，并将它们移至视域中心； （2）旋转物台一周，观察黑云母和电气石的颜色变化，记录它们最深和最浅时的颜色；,（五）观察方解石的闪突起现象,四、实验注意事项,（一）不得动用与本次实验无关的显微镜部件和附件； （二）薄片用完即放回薄片盒内，不要放在桌上、夹在书内，以免不慎带落损坏。,实验三、四 正交偏
11、光镜间的观察,在单偏光的光学系统中，推入上偏光镜，并使上、下偏光镜的振动方向互相垂直且与目镜十字丝方向（东西南北方向）一致。就形成正交偏光的光学系统。一般以PP代表下偏光镜的振动方向。AA代表上偏光镜的振动方向。,一、实验目的,（一）通过消光现象和干涉现象的观察，进一步理解矿物全消光和四次消光的原因； （二）认识并掌握干涉色的级序、色序及各级干涉色的特征，掌握各种补色器的干涉色及其适用范围； （三）学会用各种补色器测定光率体的轴名和方向，进一步掌握补色法则； （四）学会用边缘色带法和石英楔子法测定矿物的干涉色级序； （五）观察矿物的消光类型，学会测定矿物的消光角、延性符号、多色性与吸收性公式的
12、方法； （六）观察和认识几种双晶现象；,二、实验器材,（一）NP-107型偏光显微镜； （二）天然岩矿薄片：花岗岩、橄榄岩、萤石、斜长石、微斜长石。 （三）工艺岩矿薄片：石英OA薄片；,三、实验内容及实验方法,（一）正交偏光显微镜间的准备工作 （二）观察正交偏光镜间矿物的消光现象和干涉现象 1、观察萤石（等轴晶系）、载玻片（非晶体）和石英OA切片的全消光现象； 2、观察斜长石和橄榄石矿物的四次消光现象及其干涉色。 消光现象是由明亮逐渐变暗，过了消光位又逐渐变亮，从消光位转45，这时的干涉色最亮（为什么？）。,（三）干涉色级序的观察 1、观察石英楔子的干涉色级序 （1）用中倍物镜，物台上不放薄片
13、；推入上偏光镜（此时视域为黑暗）； （2）从镜筒下部45位置的试板孔中缓缓插入石英楔子，则可从目镜中见到序次与米舍尔列维干涉色色谱表相同的自低到高的全部干涉色； 实验时，反复多次缓缓插入石英楔子，以便熟悉干涉色的变化规律和各级干涉色的特征。,2、观察石膏（1）试板、云母（/4）试板的干涉色。 在正交偏光镜间不放任何薄片，分别将石膏试板和云母试板插入试板孔或置于物台上，熟悉其干涉色（石膏试板为一级紫红干涉色，云母试板为一级灰白干涉色）。,（四）确定矿物切片上光率体椭圆半径的方向和名称 1、移动薄片将被测矿物切片置于视域中心，旋转物台使达消光位，此时目镜十字丝的方向即为光率体椭圆长、短半径的方向（
14、图3）； 2、由消光位旋转45，使矿物的干涉色最明亮； 3、从试板孔插入试板并观察干涉色的升降变化（见图3）；,4、试板上光率体椭圆半径的方向和名称为已知。因此，根据同名轴平行，干涉色级序升高；异名轴平行，干涉色降低。可以确定矿物的切面上光率体椭圆半径的名称（快光或慢光）； 5、为校对起见可旋转物台90重测一次。 实验时确定石膏试板、云母试板上光率体椭圆半径的方向和名称；确定石英、斜长石矿物切片上光率体椭圆半径的方向和名称。,（五）测定橄榄石矿物的干涉色级序及双折射率值 1、利用边缘色带法确定橄榄石矿物的干涉色级序 薄片中的矿物，其厚度一般从边缘向中央逐渐升高（类似石英楔子）。观察矿物边缘的色
15、环出现几次红色的干涉色，如果出现n次红色，则矿物的干涉色级序为n+1级。 利用边缘色带确定矿物的干涉色级序时需要注意以下两点： （1）矿物颗粒最边缘的色带必须从一级灰白开始，否则判断不准确； （2）矿物颗粒边缘的干涉色圈一般不可能很完整，只要在矿物颗粒局部边缘的色圈完整且干涉色从一级灰白开始即可。,2、利用石英楔子测定橄榄石矿物的干涉色级序 （1）将欲测矿物颗粒移置视域中心，再由消光位旋转物台45； （2）将石英楔从试板孔中缓缓插入（薄端在前）。如果干涉色是逐渐降低的，则一直插至矿物切面上出现灰黑色条带（说明出现消色现象）为止； （3）将石英楔缓缓抽出，同时观察在抽出的过程中出现几次红色。如果
16、出现n次红色，则矿物的干涉色为n+1级； 如果在插入石英楔子时矿物的干涉色不断升高，则继续插入永不能达到消色，需抽出石英楔子转动物台90后重做。,4）确定橄榄石矿物的双折射率 （1）确定矿物切面的光程差：测出矿物的最高干涉色（对应最大双折射率），在干涉色色谱表（在实验室）上找到相应的干涉色。其下方即为光程差。每种干涉色都有一定的宽度，一般取其色带的中间值； （2）确定薄片厚度：一般标准薄片厚度为0.03mm； （3）利用干涉色色谱表确定双折射率：已知光程差和薄片厚度后，可查干涉色色谱表确定双折射率。,（六）观察矿物的消光类型，测定矿物的消光角 根据矿物切面上光率体（主）轴与结晶要素（晶棱、解理、双晶纹等）之间的关系，分为平行消光、斜消光、对称消光三种类型。（图4）。,（七）测定矿物的延性符号 延性符号是一些柱类、锥类或板状晶体的鉴定特征。对于斜消光的矿物
