《岩矿鉴定初级班课件第一章晶体光学基础新》由会员分享，可在线阅读，更多相关《岩矿鉴定初级班课件第一章晶体光学基础新（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、岩矿综合鉴定,授课教师： 岩矿地化教研室于介江 联系电话： 13844071989 88502314,术语解释：通过偏光显微镜来鉴定透射光下矿物的属、 结构构造、岩石类型及相关成因分析的一 门综合学科。 面向专业：岩石学、矿物学、矿床学、构造地质学、 勘探学 课程性质：在地学研究生教学体系中属专业基础课。 前导课：结晶学与矿物学晶体光学岩石学构造地质学岩石物理化学岩石成因理论 课程设置：见后,课 程 简 介,第一部分 透明矿物鉴定基础-晶体光学（26学时) 第一章 晶体光学基础（2） 第二章 偏光显微镜（2） 第三章 单偏光镜下晶体的光学性质（6） 第四章 正交偏光镜间晶体的光学性质（8） 第
2、五章 锥光系统下晶体的光学性质（8）,课程内容及课时安排,第二部分 透明矿物薄片鉴定（34学时） 第一章 透明矿物系统鉴定的方法（4） 第二章 主要造岩矿物的鉴定（16） 第三章 特征变质矿物的鉴定（6） 第四章 其它常见矿物的鉴定（8）,课程内容及课时安排,第三部分 火成岩鉴定（36学时） 第一章 概述 （6） 火成岩的形成 、火成岩基本特征 、分类命名等 第二章 常见岩石类型的鉴定和描述（22） 酸性岩类、中性岩类、基性-超基性岩类、火山碎屑岩类 第三章 特征岩石组构或疑难岩石的鉴定（8） 地幔岩、慢源岩、水下火成岩、蚀变岩等 结合个人工作和特点展开,课程内容及课时安排,第四部分 沉积岩鉴
3、定（30学时） 第四部分 变质岩鉴定（30学时） 基本内容和相应安排同火成岩,课程内容及课时安排,1.晶体光学 康维国等，晶体光学.长春: 东北师范大学出版社,1993 2.光性矿物学 常丽华, 陈曼云等.透明矿物薄片鉴定手册.北京: 地质出版社,2006 北京大学地质系.光性矿物学.北京:地质出版社1979. 3. 岩石学 路凤香，桑隆康 主编. 岩石学. 北京：地质出版社，2001 林景仟 主编. 火成岩岩类学与岩理学. 北京：地质出版社，1995 姜在兴 主编. 沉积学. 石油工业出版社，2003 贺同兴, 李树勋等. 变质岩岩石学. 北京: 地质出版社，1988,必备参考书,课程简介,
4、为什么要学习晶体光学？ 对个人-学习工作的需要；对国家-人才的需要 基本概念：晶体光学是借助偏光显微镜来研究可见光通过透明矿物晶体所产生的光学现象（颜色、折射、双折射、干涉等）及其规律的一门科学。 课程性质：地学类专业基础课 课程目标：基本理论、基本方法、基本技能,晶体光学及光性矿物学 (Crystal Optics and Optical Mineralogy),晶体光学是借助偏光显微镜来研究可见光通过透明矿物晶体所产生的光学现象（颜色、折射、双折射、干涉等）及其规律的一门科学。,教学参考书,康维国，梁万通，刘亚琴. 晶体光学. 长春: 东北师范大学出版社，1993. 李德惠. 晶体光学.
5、北京: 地质出版社，1984 北京大学地质学系岩矿室. 光性矿物. 北京: 地质出版社, 1979 孟庆丽. 光性矿物学简明教程. 北京: 地质出版社, 1985 长春地质学院实验中心. 透明矿物薄片鉴定(二). 校内教材, 1975 6 常丽华，陈曼云等. 透明矿物薄片鉴定手册.北京: 地质出版社, 2006,第一章 晶体光学基础,第一节 光的基本性质 第二节 光在晶体中的传播 第三节 光率体 第四节 光性方位,第一节 光的基本性质,光(波)具有“波粒”两相性 晶体光学主要利用的是光的波动理论. 光(波)是一种电磁波 电磁波谱中频率较高,波长范围较短(390770nm)的一个区段,由波长不同
6、的七色光组成. 光(波)是一种横波 光的传播方向与振动方向互相垂直。晶体中许多光学现象都与光波是横波这一特征有关.,第一节 光的基本性质,自然光和偏振光 自然光: 在垂直光波传播方向的断面内，光波作任意方向的振动，且振幅相等. 偏振光： 在垂直光波传播方向的断面内，光波只在某一固定方向上振动(只有一个振动面)。自然光转化为偏振光的过程称偏振化。,第一节 光的基本性质,自然光和偏振光特点示意图,第一节 光的基本性质,光的折射与介质的折射率,N 1-2 ： 第二介质对第一介质的相折率。 若第一介质为真空，则N 1-2 为介 质的(绝对)折射律（N）。N 1。 N ： 微观特征的宏观反映；物质的固
7、有属性；重要的光数。,第一节 光的基本性质,全反射与全反射临界角,根据,可知,当光波从光密介质入射到光疏介质时, 入射角总是小于折射角 , 当 = 90 0 时, = , 此时入射角称为全反射临界角.,当入射角 时, 折射光波不再进入折射介质而全部返回到入射介质, 这种能量的突变称为全反射.,全反射与临界角示意图,第二节 光在晶体中的传播,晶体（介质）可分两类：光性均质体和光性非均质体 光性均质体 特点：光学性质各方向相同（各向同性）。 包括：等轴晶系矿物和非晶质物质。 光波在均质体中的传播特点: 光波的传播速度不因振动方向不同而发生改变，即均质体 的折射率不因光波在晶体中的振动方向不同而发生
8、改变. 即均质体折射率值只有一个。,光波在均质体中传播示意图,第二节 光在晶体中的传播,光性非均质体 特点：光学性质因方向不同而改变。 包括：中级晶族和低级晶族 的矿物。 光波在非均质体介质中的传播特点： （1） 光波传播速度因在晶体中的振动方向不同而发生改变。因而非均质体的折射率也因光波在晶体中的振动方向不同而改变。即非均质体的折射率值有许多个。 （2）光波进入光性非均质体后，除特殊方向外，都要发生双折射。 相关术语解释见下页,光波射入非均质体，除特殊方向外，都要分解为振动方向互相垂直，传播速度不同，折射率不等的两种偏光，此种现象称为双折射.双折射是非均质介质的普遍特征.,光通过非均质体分解
9、成二束偏光示意图,双折射,两种偏光折射率值之差称为双折射率.,双折射率,光 轴,光波沿非均质体的特殊方向入射时，不发生双折射，这种特殊的方向称为光轴。,中级晶族具有一个这样的特殊方向，称为一轴晶矿物；低级晶族具有两个这样的特殊方向，称为二轴晶矿物。,第三节 光率体,1. 光率体的由来 晶体光学中的许多现象都与光波的振动方向与相应折射率值有 关，为了更好地反映光波的振动方向与相应折射率值之间的关 系，引入了物理学中的光率体的概念。 2. 光率体的概念 表示光波在晶体中传播时, 折射率值随光波振动方向变化的一 种立体几何图形或一种光性指示体。 3. 光率体的作法: 设想自晶体中心起，沿光波振动方向
10、按比例截取相应的折射率 值 ，再把各个线段的端点连接起来便构成了光率体.,第三节 光率体,4. 均质体光率体,传播速度不因振动方向不同而发生改变, 即折射率值各方向相等. 光率体是一个球体，球体的半径代表该晶体的折射率.,第三节 光率体,5. 一轴晶光率体,5.1 推导 A.光波沿 C 轴方向射入晶体, 得到一半径为No的圆切面。 B.光波垂直 C 轴射入晶体，得 到一包含 Z轴且半径分别为 Ne和No的椭圆切面。 C. 联系上面两个切面特征可以 得到一轴晶光率体的构成。,第三节 光率体,5. 一轴晶光率体,5.2 主要特征 （1）一轴晶光率体是一个以C轴为旋转轴的旋转椭球体. （2）直立轴(
11、旋转轴)永远是Ne,水平轴永远是No. （3）Ne和No代表一轴晶光率体最大与最小折射率值，称为主折射率。其它方向的折射率大小介于Ne和No之间，代号Ne。Ne与No的差值为一轴晶矿物的最大双折射率。 （4）若 Ne No，称为正光性 ；若NeNo, 称为负光性 。,第三节 光率体,5. 一轴晶光率体,5.2 主要切面类型及特征 （1）垂直光轴切面 （2）平行光轴切面 （3）斜交光轴切面 各个切面特征见图示,6. 二轴晶光率体,第三节 光率体,6.1 推导（略）,第三节 光率体,6. 二轴晶光率体,(1) 三轴不等的椭球体。 (2) 三个光学主轴（Ng、Nm、Np轴）。 (3) Ng、Nm、N
12、p（三个主折射率且 Ng Nm Np）。 (4) 三个主轴面(彼此之间互相垂直)。 (5) 两根光轴(OA)。,6.2 主要特征（要素）,6. 二轴晶光率体,6.3 相关术语,第三节 光率体,(6) 光轴面（AP）：包含两根光轴的切面。同NgNp面。 (7) 光轴角(2V)：两根光轴所夹的锐角。 (8) 锐角等分线(Bxa)：两光轴所夹锐角的等分线。 (9) 钝角等分线(Bxo)：两光轴所夹钝角的等分线。 (10) 光性正负: (+) Ng-Nm Nm-Np或 Bxa = Ng (-) Ng-Nm Nm-Np或 Bxo = Ng,6. 二轴晶光率体,6.4 主要切面类型及特征,第三节 光率体,
13、(1)垂直光轴切面 （OA） (2) 平行光轴面切面（/AP） (3) 垂直Bxa切面：（+）NmNp面 （）NgNm面 (4) 垂直Bxo切面：（+）NgNm面 （）NmNp面 (5) 斜交切面：NgNp面 各个切面特征见图示,Nm,Nm,Ng,Np,Nm,Nm,Ng,Np,Ng,Ng,Ng=Bxa,Np=Bxa,OA,Nm,Np,Np,OA,OA,OA,OA,OA,OA,OA,Nm,Np,Nm,Ng,OA切面,AP切面,Bxa（+）切面,Bxa（）切面,Nm,Nm,Nm,Nm,Ng,Np,Nm,Nm,Ng,Np,Ng,Ng,Ng,Ng,Ng,Ng,Np,Np,Np,Nm,Nm,Np,Np,
14、Ng,Bxo（+）切面,Bxo（）切面,AP的斜交（+）,任意斜交（+）,指光率体在晶体中的位置，即光率体主轴（No、Ne轴或Ng、 Nm、Np轴）与结晶轴（a、b、c轴）之间的相互关系.,第四节 光性方位,1.高级晶族：可不考虑其光性方位问题. 2.中级晶族（一轴晶）：结晶轴C轴与光轴Ne轴一致。 3.低级晶族（二轴晶）： （1）斜方晶系（三个主轴分别平行结晶轴） （2）单斜晶系（晶体的b轴与三个主轴之一平行） （3）三斜晶系（三个主轴与三个结晶轴均斜交）,中级晶族光性方位示意图,结晶轴C轴与光轴Ne轴一致,斜方晶系(左)单斜晶系(右)光性方位示意图,三个主轴与三个结晶轴重合,结晶轴b与三个主轴之一重合,三个主轴与三 个结晶轴斜交,三斜晶系光性方位示意图,
