qd-第4章单偏光镜下的晶体光学

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1、第四章第四章 单偏光镜下的单偏光镜下的晶体光学性质晶体光学性质第一节第一节单偏光镜的装置及特点单偏光镜的装置及特点一、单偏光镜的装置与特点一、单偏光镜的装置与特点1.1.装置装置只用显微镜的一个下只用显微镜的一个下偏光镜，它能形成一束偏光（偏偏光镜，它能形成一束偏光（偏振光）。振光）。(1)(1)观察矿物的观察矿物的外表特征外表特征形态、解理；形态、解理；(2)(2)研究矿物对研究矿物对光波吸收强弱光波吸收强弱的性质，如的性质，如颜色、多色性等颜色、多色性等; ;(3)(3)研究矿物研究矿物折射率相对大小折射率相对大小有关的光学有关的光学性质，如突起、糙面、边缘、贝克线色性质，如突起、糙面、边

2、缘、贝克线色散效应等。散效应等。 2. 2. 用途用途二、单偏光镜的特点二、单偏光镜的特点 1 1、透过单偏光镜、透过单偏光镜后光的特征后光的特征自然光自然光透过下偏透过下偏光镜光镜PPPP通过之后，通过之后，变成振动方向平行变成振动方向平行下偏光镜振动方向下偏光镜振动方向PPPP的偏光的偏光. .二、单偏光镜的特点二、单偏光镜的特点 即：即：PPPP入射入射透过薄片，透过薄片，N N为为折射率，不改变原来的振动方向折射率，不改变原来的振动方向这类矿片的光率体切面为圆切这类矿片的光率体切面为圆切面，由下偏光镜透出的振动方面，由下偏光镜透出的振动方向平行向平行PPPP的偏光，进入矿片后，的偏光，

3、进入矿片后，沿任一圆半径方向振动通过矿沿任一圆半径方向振动通过矿片，不改变原来的振动方向片，不改变原来的振动方向. .2.2.若在载物台上放置若在载物台上放置均质体均质体或非均质体垂直光轴的矿片或非均质体垂直光轴的矿片二、单偏光镜的特点二、单偏光镜的特点 3 3、若载物台上放置非均质体除、若载物台上放置非均质体除垂直光轴以外的其它方向切面垂直光轴以外的其它方向切面光率体切面为椭圆切面光率体切面为椭圆切面当矿片上的光率体椭圆切面长短当矿片上的光率体椭圆切面长短半径之一与半径之一与PPPP方向平行时方向平行时，由下，由下偏光镜透出的振动方向平行偏光镜透出的振动方向平行PPPP的的偏光，进入矿片后，

4、沿该半径方偏光，进入矿片后，沿该半径方向振动通过矿片，不改变原来的向振动通过矿片，不改变原来的振动方向，此时矿片的折射率值振动方向，此时矿片的折射率值等于该半径的长短。等于该半径的长短。由下偏光镜透出的振动方向平行由下偏光镜透出的振动方向平行PPPP的偏光，进入矿片后，发生双折射，的偏光，进入矿片后，发生双折射，分解形成两种偏光，其振动方向分分解形成两种偏光，其振动方向分别平行矿片上光率体椭圆切面长短别平行矿片上光率体椭圆切面长短半径的方向半径的方向. .折射率值分别等于椭圆长短半径，折射率值分别等于椭圆长短半径，双折率等于椭圆长短半径之差，二双折率等于椭圆长短半径之差，二者在矿片中的传播速度

5、不同。者在矿片中的传播速度不同。 二、单偏光镜的特点二、单偏光镜的特点 4.4.当矿片上的光率体椭当矿片上的光率体椭圆切面半径与圆切面半径与PPPP斜交时斜交时单偏光镜的特点汇总单偏光镜的特点汇总 自然光波，通过下偏光镜之后的四种情况：自然光波，通过下偏光镜之后的四种情况：1 1、无矿片，、无矿片，2 2、有均有均质体或非均质体垂直光轴切面的矿片，质体或非均质体垂直光轴切面的矿片，3 3、非均质体光率体切面、非均质体光率体切面长短半径之一与长短半径之一与PPPP方向平行时方向平行时，4 4、非均质体光率体椭圆切面半、非均质体光率体椭圆切面半径与径与PPPP斜交时。斜交时。 第二节第二节 矿物的

6、形态（矿物的形态（ShapeShape）1.晶形：每种矿物都有其固晶形：每种矿物都有其固定和特有的形态，这取决定和特有的形态，这取决于该矿物的晶体结构和生于该矿物的晶体结构和生长条件，这是鉴定矿物的长条件，这是鉴定矿物的一个重要特征。一个重要特征。2.常见晶形（形态）：常见晶形（形态）：等轴状（粒状）、板状、等轴状（粒状）、板状、片状、鳞片状、柱状、针片状、鳞片状、柱状、针状、纤维状、集合体呈放状、纤维状、集合体呈放射状，等。射状，等。石榴石石榴石黑云母黑云母3. 薄片中晶体形态特征薄片中晶体形态特征（1 1）薄片为某一方向的切面，同一晶体）薄片为某一方向的切面，同一晶体由于切片方向的不同而呈

7、不同之形态。由于切片方向的不同而呈不同之形态。应综合观察同种矿物多个颗粒的切面形应综合观察同种矿物多个颗粒的切面形态，才能得出正确之形态。态，才能得出正确之形态。矿物的自形程度矿物的自形程度指其生长形指其生长形态与其结晶习性的接近程度，这态与其结晶习性的接近程度，这取决于矿物晶体的结晶能力与生取决于矿物晶体的结晶能力与生长空间。长空间。右图右图: A: A为自形晶，为自形晶，B B为半自形晶为半自形晶，C C为他形晶。为他形晶。（2 2）晶体形态与矿物自形程度有关）晶体形态与矿物自形程度有关A. A. 自形晶自形晶早形成，为多边平直的晶面早形成，为多边平直的晶面, ,B. B. 半自形晶半自形

8、晶部分为晶面（平直），部分为不规则状，部分为晶面（平直），部分为不规则状，C. C. 他形晶他形晶晚形成，无完整晶面，形态为不规则粒状晚形成，无完整晶面，形态为不规则粒状. .自形程度自形程度第三节第三节 矿物的解理矿物的解理（CleavageCleavage）裂纹裂纹若矿物在外力若矿物在外力作用下，裂成细缝作用下，裂成细缝是弯曲的、非直线是弯曲的、非直线的，则为裂纹，或的，则为裂纹，或者裂理。例如石英。者裂理。例如石英。1.概念概念:解理解理指矿物晶体在外力作用下，沿一定方指矿物晶体在外力作用下，沿一定方向裂成一系列光滑平面的性质，这个光滑向裂成一系列光滑平面的性质，这个光滑平面称平面称解理

9、面解理面。解理缝解理缝解理在岩石薄片中的投影称为解理在岩石薄片中的投影称为解理解理缝缝，即相互平行的细缝，解理缝间距大致，即相互平行的细缝，解理缝间距大致相等。相等。一、解理一、解理裂纹裂纹解理缝解理缝解理解理节理节理与与解理成因的结构制约解理成因的结构制约2、解理的等级、解理的等级(1)(1)极完全解理极完全解理解理缝细、密、长，贯通解理缝细、密、长，贯通整个晶体。如云母。整个晶体。如云母。(2)(2)完全解理完全解理解理缝清楚、稀疏，不完全解理缝清楚、稀疏，不完全连贯。如辉石、角闪石的柱面解连贯。如辉石、角闪石的柱面解理。理。(3)(3)不完全解理不完全解理解理缝断断续续，不平直，解理缝断

10、断续续，不平直，间距宽。如橄榄石。间距宽。如橄榄石。按照解理完善程度划分按照解理完善程度划分3 3种：种：极完全解理（黑云母与白云母）极完全解理（黑云母与白云母）祁漫塔格二云母花岗岩祁漫塔格二云母花岗岩祁漫塔格二云母花岗岩祁漫塔格二云母花岗岩完全解理（角闪石与辉石）完全解理（角闪石与辉石）喀雅克登塔格喀雅克登塔格角闪辉长岩角闪辉长岩不完全解理（橄榄石）不完全解理（橄榄石）喀雅克登塔格堆晶角闪辉长岩喀雅克登塔格堆晶角闪辉长岩裂纹（石榴子石）裂纹（石榴子石）西藏榴闪岩西藏榴闪岩主要特征包括主要特征包括解理组数解理组数缝宽窄缝宽窄清晰程度清晰程度完善程度完善程度3、镜下观察解理特征的影响因素、镜下观

11、察解理特征的影响因素影响因素影响因素（1）切片方向）切片方向（2）矿物和树胶之间的折射率差值）矿物和树胶之间的折射率差值（1）切片方向的影响）切片方向的影响(a)(a)切片方向与解理缝垂直切片方向与解理缝垂直缝最窄，代表真实的缝宽，升降镜筒，解缝最窄，代表真实的缝宽，升降镜筒，解理缝不发生左右移动理缝不发生左右移动. .(b)(b)若切片方向法线与解理缝呈一角度若切片方向法线与解理缝呈一角度解理缝宽度大于实际宽度解理缝宽度大于实际宽度且且越大，解理缝越宽、越不清晰，升降镜筒，改变焦点平面位置，越大，解理缝越宽、越不清晰，升降镜筒，改变焦点平面位置，解理缝会左右移动解理缝会左右移动(c) (c)

12、 若若 继续增大，解理缝越来越模糊，到一定角度就看不见解理缝继续增大，解理缝越来越模糊，到一定角度就看不见解理缝此时解理面与薄片法线之间的夹角称为此时解理面与薄片法线之间的夹角称为解理缝可见临界角解理缝可见临界角。（2）矿物与树胶折射率差值对解理缝的影响）矿物与树胶折射率差值对解理缝的影响差值差值 愈大，愈大，解理缝可见临界角解理缝可见临界角愈大愈大 愈小，愈小，愈小愈小可见临界角不同，见到解理缝机会不同可见临界角不同，见到解理缝机会不同举例：举例：Py的的2组解理组解理大，见到大，见到解理缝机会多解理缝机会多长石长石2组解理组解理小，见到小，见到解理缝机会少解理缝机会少解理的可见性与解理的可

13、见性与解理夹角解理夹角顽火辉石的光性方位图顽火辉石的光性方位图顽火辉石的光性方位图顽火辉石的光性方位图不同矿物晶体解理角一定，可以鉴定矿物不同矿物晶体解理角一定，可以鉴定矿物例如：例如：Am Am 类类 56 (124 56 (124 ) )PyPy 类类 87 (93 87 (93 ) )注意：只有切面方向注意：只有切面方向 两组解理，才是解理角两组解理，才是解理角若不垂直，则或者大、或者小于真实的解理角若不垂直，则或者大、或者小于真实的解理角二、解理夹角的测定二、解理夹角的测定概念概念：解理角解理角两组节理之间的夹角两组节理之间的夹角举例举例: : 辉石和角闪石的解理夹角辉石和角闪石的解理

14、夹角解理夹角为解理夹角为87-88 （92-93）度（被）度（被称为辉石式解理）称为辉石式解理）辉石辉石角闪石角闪石124-125.5(或者或者54.5-56)解解理理角角的的假假与与真真寻找真实的解理夹角寻找真实的解理夹角F1F2F0为什么不垂直为什么不垂直两组解理，升降物台解理移动两组解理，升降物台解理移动原因是焦距面改变后原因是焦距面改变后, ,物体移动物体移动解理夹角测解理夹角测定步骤定步骤1 1选择同时垂直选择同时垂直两组解理面的两组解理面的切面：切面：两组解理缝最两组解理缝最细最清晰、升细最清晰、升降镜筒解理缝降镜筒解理缝不左右移动不左右移动。解理夹角测解理夹角测定步骤定步骤2 2

15、将两组节理缝的将两组节理缝的任一交点放置十任一交点放置十字丝中心，并使字丝中心，并使一组解理缝平行一组解理缝平行或重合目镜十字或重合目镜十字丝的竖丝横丝，丝的竖丝横丝，在物台上读数为在物台上读数为a a。旋转物台，使另旋转物台，使另一组解理缝平行一组解理缝平行目镜竖丝横丝，目镜竖丝横丝，在物台上又读一在物台上又读一数数b b，两次读数两次读数之差之差( (即即a a与与b b之之差差) )为所测解理为所测解理夹角。夹角。解理夹角测解理夹角测定步骤定步骤3 3步骤步骤1 1 选择同时垂直两组解理面的切面：选择同时垂直两组解理面的切面：两组解理缝最细最清晰、升降镜筒解理缝不左右移动。两组解理缝最细

16、最清晰、升降镜筒解理缝不左右移动。步骤步骤2 2 将两组节理缝的任一交点放置十字丝中心，并使一组解将两组节理缝的任一交点放置十字丝中心，并使一组解理缝平行或重合目镜十字丝的竖丝横丝，在物台上读数为理缝平行或重合目镜十字丝的竖丝横丝，在物台上读数为a a。步骤步骤3 3 旋转物台，使另一组解理缝平行目镜竖丝横丝，在物旋转物台，使另一组解理缝平行目镜竖丝横丝，在物台上又读一数台上又读一数b b，两次读数之差两次读数之差( (即即a a与与b b之差之差) )为所测解理夹角。为所测解理夹角。解理夹角测定的解理夹角测定的3 3个步骤个步骤记录方法记录方法首先要知道两组首先要知道两组节理的名称，如节理的

17、名称，如角闪石两组解理角闪石两组解理的夹角记为：的夹角记为：第四节第四节 矿物的颜色矿物的颜色( (ColourColour) )、多色性多色性 ( (PleochroismPleochroism) )和吸收性和吸收性(Absorption)(Absorption)一、颜色一、颜色(Colour)1.矿物晶体在薄片上的颜色矿物晶体在薄片上的颜色 指单偏光镜下薄片的颜色。指单偏光镜下薄片的颜色。与手标本上的颜色不同与手标本上的颜色不同：例如：橄榄石（例如：橄榄石（Ol）手标本手标本橄榄绿色，由反射光引起橄榄绿色，由反射光引起薄片上薄片上无色，由透射光引起无色，由透射光引起, 2. 2. 颜色是对

18、各单色光选择性吸收的结果颜色是对各单色光选择性吸收的结果(1) (1) 若矿物对白光中各种单色光若矿物对白光中各种单色光全部透过全部透过透过透过后仍为白色，强度会减弱，薄片中呈后仍为白色，强度会减弱，薄片中呈无色透明无色透明，例如：例如：Q Q， PlPl(2) (2) 若矿物对白光中各单色光若矿物对白光中各单色光全部吸收全部吸收矿物为矿物为黑色黑色，例如：黄铁矿，磁铁矿，例如：黄铁矿，磁铁矿(3) (3) 若对各单色光若对各单色光均匀吸收均匀吸收矿物呈现矿物呈现灰色灰色(4) (4) 若对各单色光若对各单色光不等量吸收不等量吸收称为选择性吸收，称为选择性吸收，呈呈特定颜色特定颜色, , 例如

19、例如, ,萤石对白光中紫光透过多萤石对白光中紫光透过多, ,其他光波均匀吸收其他光波均匀吸收, ,呈紫色呈紫色一、颜色一、颜色单片光下石英单片光下石英, 无色无色 (MacKenzie and Adams, 1994) 磁铁矿磁铁矿3. 3. 单色光的混合互补原理单色光的混合互补原理(1)(1)光的三原色光的三原色红、绿、蓝三种单色光称原色光红、绿、蓝三种单色光称原色光三者按不同比例混合，可得到黄、青、紫等单色光。例如三三者按不同比例混合，可得到黄、青、紫等单色光。例如三种原色光中，红光与绿光、红光与蓝光、绿光与蓝光，以种原色光中，红光与绿光、红光与蓝光、绿光与蓝光，以等比例混合，则分别产生等

20、比例混合，则分别产生黄光、品红及青光黄光、品红及青光。如果改变三种原色光的混合如果改变三种原色光的混合比例比例( (不等比例混合不等比例混合) )，则可，则可产生其它颜色的单色光，例产生其它颜色的单色光，例如，红光多于绿光混合形成如，红光多于绿光混合形成橙光，蓝光多于红光混合形橙光，蓝光多于红光混合形成紫光等。成紫光等。若若2种单色光混合后种单色光混合后呈现白色，称这呈现白色，称这2种单色光为种单色光为互补互补色光色光。如红青白如红青白 黄蓝白黄蓝白绿品红白绿品红白(2) (2) 互补色光互补色光3. 3. 单色光的混合互补原理单色光的混合互补原理4 . 4 . 颜色深浅颜色深浅取决于矿物对各

21、色光波吸收的总强度吸收的总强度大，颜色深小，颜色浅 若薄片厚度一定，薄片颜色深浅反映了该矿物对光吸收的性质5 . 5 . 影响颜色的化学成分影响颜色的化学成分特殊的色素离子影响颜色如:变价元素含Fe+2 常呈浅绿色橄榄石 含Fe+3 浅红色铁铝榴石含OH- 使矿物呈现颜色提示：提示：薄片中没有白薄片中没有白色，一般称为色，一般称为无色透明。无色透明。二、多色性和吸收性二、多色性和吸收性1.1.概念概念均质体矿物均质体矿物对于均质体来说对于均质体来说, , 各向同性各向同性, , 薄片各方向颜色一致薄片各方向颜色一致, , 不具多色性与吸收性不具多色性与吸收性非均质体矿物非均质体矿物包括一轴晶和

22、二轴晶，各包括一轴晶和二轴晶，各向异性向异性, , 薄片不同方向薄片不同方向, , 具有多色性和吸收具有多色性和吸收性性多色性与吸收性多色性与吸收性由于光波在晶体中振动方由于光波在晶体中振动方向不同向不同, ,而使薄片颜色发生改变的现象称为而使薄片颜色发生改变的现象称为多多色性色性, , 这种颜色深浅变化也称为这种颜色深浅变化也称为吸收性吸收性. .2. 2. 均质体矿物均质体矿物没有多色性与吸收性没有多色性与吸收性均质体矿物只有一个折均质体矿物只有一个折射率，其组成质点在三射率，其组成质点在三维空间任何方向的排列维空间任何方向的排列都是相同的、均一的，都是相同的、均一的，因此，均质体只有一种

23、因此，均质体只有一种颜色，没有多色性与吸颜色，没有多色性与吸收性，收性，如如, ,石榴石石榴石石榴石没有多色性石榴石没有多色性(MacKenzie and Adams, 1994) 3、一轴晶矿物的多色性与吸收、一轴晶矿物的多色性与吸收性性（1 1）有）有2 2个主要颜色，分别与光率体个主要颜色，分别与光率体NeNe和和NoNo方向一方向一致；致；（2 2）一轴晶光率体的任何方向切面都必定包含一个）一轴晶光率体的任何方向切面都必定包含一个NoNo。因此，所有的颗粒都有一个共同的颜色（简称因此，所有的颗粒都有一个共同的颜色（简称共同色），即共同色），即NoNo的颜色；的颜色；（3 3）另一个方向

24、的颜色则是变化不定的，其折射率）另一个方向的颜色则是变化不定的，其折射率变化范围为变化范围为NoNoNeNe，极端值为极端值为NeNe，因此颜色变化的因此颜色变化的极值也大致是极值也大致是NeNe的颜色。的颜色。回顾一轴晶回顾一轴晶光率体切面光率体切面黑电气石，黑电气石，NaFeAlSiO(B, OH) 三方晶系三方晶系 ，一轴负晶，一轴负晶，A. /C轴切片轴切片，光率体为光率体为 椭圆切面，两个主折射率椭圆切面，两个主折射率Ne， No负光性，负光性，NeNe一轴晶矿物的多色性与吸收性举例一轴晶矿物的多色性与吸收性举例 B. C轴切片轴切片,如何如何 ?No=深蓝色深蓝色, 旋转矿物不发生

25、变化旋转矿物不发生变化,不显示多色性与吸收性不显示多色性与吸收性记录方式记录方式黑电气石 多色性公式:Ne浅紫色浅紫色No深蓝色深蓝色吸收性公式:NoNe一轴晶矿物的多色性与吸收性一轴晶矿物的多色性与吸收性NoNe, 表示深表示深浅浅, 吸收强度大小吸收强度大小(因为因为No颜色深颜色深 , 表明吸收强度大表明吸收强度大)黑电气石黑电气石黑云母与电气石的多色性黑云母与电气石的多色性(MacKenzie and Adams, 1994) 一轴晶光率体一轴晶光率体切面与多色性切面与多色性(3)光轴光轴C切面切面, 只显只显示示No, 无多色性无多色性/光轴切面光轴切面,显示显示Ne, No, 多色

26、性最明多色性最明显显4、二轴晶矿物的多色性、吸收性、二轴晶矿物的多色性、吸收性(1)有有3个主要颜色个主要颜色,分别于光率体分别于光率体3个主轴相个主轴相当当, Ng, Nm, Np，(2)/光轴切面光轴切面,显示显示Ng, Np, 多色性最明显多色性最明显, (3)光轴光轴C切面切面, 只显示只显示Nm, 无多色性，无多色性，(4)其余方向切面其余方向切面, 多色性介于最强与无之间。多色性介于最强与无之间。二轴晶光率体切面与多色性二轴晶光率体切面与多色性(5) B(5) A(4)(3)(2)(1)光轴光轴C切面切面, 只只显示显示Nm, 无多色无多色性性/光轴切面光轴切面,显显示示Ng, N

27、p, 多色多色性最明显性最明显其余方向切面其余方向切面, 多色多色性介于最强与无之间性介于最强与无之间普通角闪石普通角闪石1. 1. 绿色绿色- -黄绿色黄绿色2.2.深绿色深绿色- -浅绿色浅绿色3.3.深绿色深绿色- -绿色绿色4.4.绿色绿色- -浅黄绿色浅黄绿色5.5.绿色绿色- -绿色绿色结果结果: :多色性公式多色性公式：NgNg深绿色深绿色，Nm=Nm=绿色绿色，NpNp浅黄绿色浅黄绿色吸收性公式：吸收性公式：NgNmNgNmNpNp二轴晶矿物的多色性与吸收性举例二轴晶矿物的多色性与吸收性举例 颗粒颗粒 NgNg NpNp , ,若若5 5个颗粒测定结果个颗粒测定结果, ,发现如

28、下情况发现如下情况: :普通角闪石多色性多色性解解 理理56普通角闪石普通角闪石普通角闪石（普通角闪石（HbHb) ) 蓝绿蓝绿- -黄绿色，纵切黄绿色，纵切面一组完全解理，有裂理；横切面菱面一组完全解理，有裂理；横切面菱形，有两组闪石式解理。单偏光。形，有两组闪石式解理。单偏光。角闪石多色性(MacKenzie and Adams, 1994) 黑云母的多色性多色性公式多色性公式：NgNg Nm= Nm=深褐色，深褐色，NpNp= =浅黄色浅黄色吸收性公式吸收性公式： NgNg Nm Nm NpNp5、影响多色性与吸收性的因素、影响多色性与吸收性的因素（1 1）不同矿物多色性存在差异）不同矿

29、物多色性存在差异, , 例如例如BiBi明显明显, , 紫苏辉石不明显紫苏辉石不明显; ;（2 2）与切片方向有关）与切片方向有关, , 一轴晶一轴晶/光轴光轴, , 二轴晶二轴晶/光轴面的切面最明显光轴面的切面最明显, , 光光轴的切面轴的切面, , 无多色性；无多色性；（3 3）与薄片厚度有关）与薄片厚度有关, , 薄片愈厚薄片愈厚, , 多多色性愈明显色性愈明显. .重要提示重要提示在在学习正交偏光镜下学习正交偏光镜下的晶体光学性质之前，的晶体光学性质之前，您并不肯定光率体切您并不肯定光率体切面的哪个方向是面的哪个方向是NoNo或或NeNe、NgNg，NmNm或或NpNp。第五节第五节

30、薄片中矿物的边缘薄片中矿物的边缘、贝克线贝克线、糙面和突起糙面和突起边缘边缘(rim)(rim)、贝克线贝克线( (beckebecke line) line)糙面糙面( (shagreenshagreen surface)surface)突起突起(relief)(relief)一、矿物的边缘一、矿物的边缘( (轮廓轮廓) )与贝克与贝克线线1.概念概念矿物的边缘与贝克线矿物的边缘与贝克线在岩石薄片中，在两个折射率不同的在岩石薄片中，在两个折射率不同的物质（矿物颗粒之间或者矿物与树胶）接触处，存在一条物质（矿物颗粒之间或者矿物与树胶）接触处，存在一条较黑暗的界线和一条比较明亮的细线，前者称为矿

31、物的较黑暗的界线和一条比较明亮的细线，前者称为矿物的边边缘或轮廓缘或轮廓，后者称为，后者称为贝克线或亮带，光带贝克线或亮带，光带。2. 边缘与贝克线的成因边缘与贝克线的成因由于光在2种物质界面发生折射和全反射推导过程推导过程:1.1.N N盖于盖于n n之上之上2.2.n n 盖于盖于N N之上之上, , 接触界面接触界面缓缓3.3.n n盖于盖于N N之上之上, , 接触界面陡接触界面陡4.4.n n与与N N直立接触直立接触0.03 mm0.03 mm设有矿物设有矿物N N与矿物与矿物n n相互接触，相互接触，且折射率且折射率NnNn，则接触边界有则接触边界有如下如下4 4种可能的产状种可

32、能的产状: :1. N盖于盖于n之上之上入射光线与界面斜交，从光疏媒介射入光密媒介，发生折射，入射光线与界面斜交，从光疏媒介射入光密媒介，发生折射，折射角小于入射角，光线透出后改变原来的传播方向并向折折射角小于入射角，光线透出后改变原来的传播方向并向折射率大的颗粒一侧偏离，也改变了接触边界两侧的光通量，射率大的颗粒一侧偏离，也改变了接触边界两侧的光通量，因而形成贝克线和边缘。因而形成贝克线和边缘。入射光线与界面斜交，从光密媒介射入光疏媒介，入射光线与界面斜交，从光密媒介射入光疏媒介，发生折射，折射角大于入射角，光线透出后改变发生折射，折射角大于入射角，光线透出后改变原来的传播方向并向折射率大的

33、颗粒一侧偏离，原来的传播方向并向折射率大的颗粒一侧偏离，也改变了接触边界两侧的光通量，因而形成贝克也改变了接触边界两侧的光通量，因而形成贝克线和边缘。线和边缘。2. n 盖于盖于N之上之上, 接触界面缓接触界面缓 部分发生全反射部分发生全反射, , 光线透出后改变原来的传光线透出后改变原来的传播方向并向折射率大的颗粒一侧偏离，播方向并向折射率大的颗粒一侧偏离， 若接触面角度若接触面角度 大于大于N N物质的全反射临界角物质的全反射临界角 , , , , 则全都会全反射偏向则全都会全反射偏向N N物质一方物质一方3. n盖于盖于N之上之上, 接触界面陡接触界面陡 垂直入射的光不发生折射垂直入射的

34、光不发生折射, ,但微微倾斜入射的光仍会发生折射与全反射但微微倾斜入射的光仍会发生折射与全反射, ,透出的光仍是偏向透出的光仍是偏向N N方向方向. .4. 若若n与与N直立接触直立接触小结总之总之, 以上以上4种可能的情况中种可能的情况中, 无论接触关无论接触关系如何系如何, 在接触界面都会发生折射和全在接触界面都会发生折射和全反射反射在在N大的一边大的一边光线相对集中（增多），光线相对集中（增多），形成形成较亮的贝克线较亮的贝克线，在在n小的一边小的一边光线相对减少，形成光线相对减少，形成较较暗的边缘暗的边缘.矿物边缘的宽度和黑度以及贝克线矿物边缘的宽度和黑度以及贝克线的亮度，取决于的亮度

35、，取决于N-n的差值的差值 N, N N-n 越大，边缘越越大，边缘越宽，宽，越黑，贝克线越亮越黑，贝克线越亮.因此，可以利用贝克线判因此，可以利用贝克线判断矿物相对折射率大小。断矿物相对折射率大小。光线透过薄片平面后，无一光线透过薄片平面后，无一例外地都向着折射率高的颗例外地都向着折射率高的颗粒一侧偏离。粒一侧偏离。3. 贝克线的移动规律贝克线的移动规律（1 1）提升镜筒（下降物台），贝克线向）提升镜筒（下降物台），贝克线向N N大的方向移动大的方向移动远离薄片远离薄片（2 2）下降镜筒（提升物台），贝克线向）下降镜筒（提升物台），贝克线向N N小的方向移动小的方向移动靠近薄片靠近薄片焦距变

36、换过程中贝克线的移动规律焦距变换过程中贝克线的移动规律白云母与树白云母与树胶之间贝克胶之间贝克线移动规律线移动规律贝克线贝克线树胶树胶白云母白云母边缘边缘贝克线贝克线树胶树胶边缘边缘提升提升镜筒镜筒 N白云母白云母N树胶树胶N白云母白云母=1.552-1.615N树胶树胶 =1.544. 观察贝克线的注意事项观察贝克线的注意事项贝克线观察诀窍贝克线观察诀窍1 1 两物质的接触界两物质的接触界线置于视域中心，线置于视域中心，并使用并使用10x以上的物以上的物镜观察。镜观察。贝克线观察诀窍贝克线观察诀窍2 2 适当缩小光圈，挡去适当缩小光圈，挡去倾斜度较大的光线，这倾斜度较大的光线，这样视域变暗一

37、些，使贝样视域变暗一些，使贝克线更清楚。克线更清楚。贝克线对折射率差值的灵敏度贝克线对折射率差值的灵敏度0.01正长石正长石树胶树胶三、贝克线色散三、贝克线色散(Dispersion)(Dispersion)浅蓝色带浅蓝色带与与橙黄色带橙黄色带当矿物的折射率相差很小时，贝克线会当矿物的折射率相差很小时，贝克线会发生变化，变成有色细线，在折射率低的矿发生变化，变成有色细线，在折射率低的矿物一边出现橙黄色细线，在折射率高的矿物物一边出现橙黄色细线，在折射率高的矿物一边出现浅蓝色细线，这种现象就称为一边出现浅蓝色细线，这种现象就称为贝克贝克线色散线色散。电磁波波谱电磁波波谱色散色散可见光是由波长连续

38、变化的单色光混合形成的；这种混合光呈白色；肉眼可见光是由波长连续变化的单色光混合形成的；这种混合光呈白色；肉眼可辨的波段通常认为有七个，因此说白光由七种波长不同的单色光组成；可辨的波段通常认为有七个，因此说白光由七种波长不同的单色光组成；晶体的光学性质不仅与其物质组成和内部结构有关，而且也与所使用的晶体的光学性质不仅与其物质组成和内部结构有关，而且也与所使用的光波波长有关；通常所说的晶体光学性质是在黄光照射下的性质。不同光波波长有关；通常所说的晶体光学性质是在黄光照射下的性质。不同的单色光在同一介质中，表现的光学性质差异称色散。的单色光在同一介质中，表现的光学性质差异称色散。折射率色散与单色光

39、的获取折射率色散与单色光的获取因此，色散通常是一个很容易使我们糊涂的概念，因此，色散通常是一个很容易使我们糊涂的概念，因为教科书中处处都有可能用到它。因为教科书中处处都有可能用到它。色散是根据光通过一定的物质时，以红光和紫光的色散是根据光通过一定的物质时，以红光和紫光的光学参数的差值来表示的。光学参数的差值来表示的。色散色散 N紫光紫光 N红光红光利用贝克线色散判断矿物折射率相对大小利用贝克线色散判断矿物折射率相对大小利用贝克线色散，利用贝克线色散，不需要升降物台不需要升降物台（镜筒）即可直接（镜筒）即可直接判断相邻介质折射判断相邻介质折射率的相对大小。率的相对大小。NQNAbNKfBs为为树

40、胶树胶浅蓝色带浅蓝色带N 橙黄色带橙黄色带n折射率色散的意义折射率色散的意义色散色散 N紫光紫光 N红光。红光。越大越容易形成色散，产生火彩越大越容易形成色散，产生火彩三、糙面三、糙面1.1.定义：在单偏光镜下观察薄片中矿物定义：在单偏光镜下观察薄片中矿物表面的光滑程度，有的较光滑，有的表面的光滑程度，有的较光滑，有的较粗糙，呈麻点状，这种现象称为较粗糙，呈麻点状，这种现象称为糙糙面面。2. 2. 糙面产生的原因糙面产生的原因微小的起伏微小的起伏折射表面光线不均匀，显示粗糙感折射表面光线不均匀，显示粗糙感觉。觉。产生糙面的原因产生糙面的原因不显示不显示N矿片矿片N树胶树胶，不显示糙面，不显示糙

41、面产生糙面的原因产生糙面的原因显示显示N矿片矿片N树胶树胶，显示糙面，显示糙面产生糙面的原因产生糙面的原因N矿片矿片N树胶树胶，显示糙面，显示糙面归纳归纳为什么显示糙面为什么显示糙面N矿片矿片N树胶树胶，显示糙面，显示糙面N矿片矿片N树胶树胶，不显示糙面，不显示糙面反映矿物与树胶的折射率之差值反映矿物与树胶的折射率之差值差值越大，差值越大，糙面越显著（糙面越显著（ N0.1N0.1 ），），如橄如橄榄石、辉石、角闪石等榄石、辉石、角闪石等边缘粗，宽边缘粗，宽差值越小，差值越小，糙面越不显著（糙面越不显著（ N 0.03N 1.54, N1.54, 属于正突起属于正突起若矿物若矿物N 1.54,

42、 N 1.54, 属于负突起属于负突起又详细分为又详细分为6 6级级突起等级示意图突起等级示意图突起等级的描述突起等级的描述解释：解释：A. 负突起负突起2级，正突起级，正突起4级级B.正突起突出出来，正突起突出出来， 负突起向后隐去负突起向后隐去石榴子石石榴子石正极高突起正极高突起橄榄石橄榄石正高突起正高突起锆石锆石正极高突起正极高突起正长石正长石负低突起负低突起特点：向里隐去特点：向里隐去斜长石斜长石正低突起正低突起特点：略向外突出特点：略向外突出辉石辉石正高突起正高突起特点：明显向外突出特点：明显向外突出磷灰石磷灰石正中突起正中突起特点：向外突出特点：向外突出Apatite，Ca5(PO

43、4)3(OH,F,Cl)五、闪突起五、闪突起方解石方解石:No=1.658, 正高正高Ne=1.486, 负低负低N树胶树胶=1.541.定义定义旋转物台时旋转物台时,非均质非均质体矿物的边缘体矿物的边缘, 糙面和突起高糙面和突起高低随方向而发生明显变化低随方向而发生明显变化,这种这种现象称为闪突起现象称为闪突起.2.矿物举例矿物举例:碳酸盐矿物碳酸盐矿物:方解石方解石,白云石等白云石等,与切面方向与切面方向,主折射率大小有关主折射率大小有关 方解石的方解石的闪突起闪突起(MacKenzie and Adams, 1994) No=1.658Ne=1.486No-Ne=0.172正高正高负低负低课程小结第四节第四节 矿物的颜色矿物的颜色、多色性和吸收性多色性和吸收性第五节第五节薄片中矿物的边缘、贝克线、糙面和薄片中矿物的边缘、贝克线、糙面和突起突起一、矿物的边缘一、矿物的边缘( (轮廓轮廓) )与贝克线与贝克线二、贝克线色散二、贝克线色散三、糙面三、糙面四、突起四、突起五、闪突起五、闪突起归根到底影响因素为折射率N