矿物最高干涉色和最大双折射率测定结果

正交偏光镜下的非均质体斜交OA切面，当光率体椭圆半径与PP、AA斜交时，呈现干涉色，干涉色的高低取决于光程差R的大小。由光程差公式R=ΔN·d可知：①不仅不同的矿物有不同的干涉色，而且同种矿物的不同切面也有不同的干涉色；②不同矿物的不同切面，只要R相同，它们的干涉色就会相同。因此，任意切面的干涉色一般不具有鉴别意义，只有最大双折射率和对应的最高干涉色才是矿物的鉴定特征。非均质体矿物许多光学性质的测定，要在一轴晶平行OA和二轴晶平行OAP切面上进行。这类切面的重要特征之一是正交偏光镜下干涉色最高（即矿物的最高干涉色）。因此，测定矿物的最高干涉色和最大双折射率在透明造岩矿物的鉴定中尤显重要。常用的测定方法如下。

图4-13　矿片楔形边缘及对应的干涉色圈

（一）楔形边法

由于矿物晶形的多面体性和矿物在岩石中的不定向性，薄片中的矿物切片边缘一般都呈坡度不等的楔形，至少某一段会呈楔形。具楔形边的部位，从边缘向中心，厚度由零连续增大到薄片的厚度（0.03mm），对应的干涉色从Ⅰ级暗灰连续增高到切面主体具有的干涉色。如果切面周边都呈楔形，矿物颗粒周边的干涉色呈圈层状分布（图4-13，图版Ⅳ-4）。如果楔形边只有矿物切面边缘的某一段明显，则干涉色只在该段呈明显的条带状。楔形坡度愈缓，干涉色带宽度愈大，愈容易观察；楔形坡度愈陡，干涉色带愈窄，愈难观察。

楔形边法测定矿物最高干涉色和最大双折射率的步骤如下。

（1）选择切面。一轴晶应为平行OA切面，二轴晶应为平行OAP切面，若为有色矿物，此类切面的多色性最明显。总的原则是：首先要选择边缘色圈较多者（起始干涉色要在Ⅰ级白以下），其次要选择切面主体表面干涉色较高者。若矿物的族名、光性方位已知，自形度高，则切面形态、解理纹方向也可作为选切面的依据。

（2）将选定的切面移至视域中心，从消光位转物台45°，观察切面主体干涉色彩。图4-13中主体干涉色为蓝绿。

（3）选择切面边缘干涉色圈条带较宽（即楔形坡度较缓）的区段，查明其中红色条带的数量，若为n条，则干涉色级别为（n+1）级。图4-13中矿物边缘具有两圈红干涉色，则矿片干涉色为Ⅲ级。当干涉色带较窄时，可用高倍物镜进行观察。

（4）干涉色的级数加上切面主体干涉色彩即为切面干涉色级序。图4-13中，该切面干涉色为Ⅲ级蓝绿。

（5）为了确保测定准确，重复（1）至（4）步，多测几个切面，从中选取最高的干涉色作为矿物的最高干涉色。

（6）根据最高干涉色，查干涉色色谱表，求出矿物最大双折射率（一般情况下，取d=0.03nm，下同）。如对应Ⅲ级蓝绿的双折射率为0.038。

（二）石膏试板和云母试板法

加入石膏试板或云母试板后，矿片在+45°位（从消光位顺时针旋转物台45°）和-45°位（从消光位逆时针旋转物台45°）干涉色在多数情况下会有明显的差别（表4-1），根据这种差别就可确定矿片干涉色级序。用石膏试板和云母试板测定矿片最高干涉色和最大双折射率的步骤如下。

表4-1　不同干涉色加试板后的变化情况

（1）选择切面。切面的种类及其特征如楔形边法中所述。

（2）将选好的切面移至视域中心，先后在+45°位和-45°位分别加入石膏试板和云母试板，观察矿片干涉色的升降变化，对照表4-1，确定矿片的干涉色级序。如某矿片主体干涉色为蓝色：加入石膏试板后，+45°位和-45°位的干涉色分别为蓝绿和灰，对照表4-1可知，该矿片原干涉色应为Ⅱ级蓝；加入云母试板后，+45°位和-45°位的干涉色分别为蓝绿和紫红，对照表4-1，该矿片原干涉色也应为Ⅱ级蓝。若两种试板判别结果一致，矿片干涉色测定结果正确。

（3）重复第（1）（2）步，观察多个切面，选取其中最高的干涉色作为矿物的最高干涉色。

（4）根据最高干涉色，查干涉色色谱表，求出矿物的最大双折射率。

（三）石英楔法

用石英楔测定矿物最高干涉色和最大双折射率的步骤如下。(www.xing528.com)

（1）选择切面。对切面的要求和选择同楔形边法。

（2）将选好的切面移至视域中心，并转至+45°位，记录矿物主体表面的干涉色彩。

（3）从试板孔中缓缓插入石英楔，观察干涉色的变化情况：若干涉色一直连续升高，矿片达不到消色位，表明矿片同试板光率体椭圆同名半径平行，必须改在-45°位继续测定；若干涉色开始时逐渐降低，过了消色位后又逐渐升高，表明矿片与试板光率体椭圆异名半径平行，测定操作可继续往下进行。

（4）缓缓插入石英楔直至矿片消色，然后从消色位缓缓抽出石英楔，干涉色逐渐升高，直升至矿物主体表面原有的干涉色为止。在缓缓抽出石英楔的同时要注意记住紫红色出现的次数，若出现n次，则干涉色为（n+1）级。

（5）干涉色级别（n+1）级加上矿片主体表面的干涉色彩即为矿片的干涉色级序，记作“（n+1）级××色”。

（6）重复（1）至（5）步，多测几个切面，选取干涉色级序的最高者，作为矿物的最高干涉色。

（7）用矿物的最高干涉色，查干涉色色谱表，求出矿物的最大双折射率。

（四）贝瑞克消色器法

用贝瑞克消色器测定矿物的最高干涉色，其测定步骤与石英楔法类似。但贝瑞克消色器主要是用于精确测定矿物的最大双折射率，其测定步骤如下：

（1）选择平行OA（一轴晶）或平行OAP（二轴晶）切面，切面特征同楔形边法所述。

（2）将选好的切面移至视域中心，转物台使之处于45°位，并观察记录矿物主体表面干涉色彩。

（3）将贝瑞克消色器鼓轮上的30°对准测微尺上的0°（镶有冰洲石晶片的金属环应处于水平位），然后将贝瑞克消色器插入试板孔中。

（4）转动鼓轮，观察干涉色的变化：若干涉色一直逐渐升高，矿片达不到消色位，表明冰洲石片与所测矿片光率体椭圆同名半径平行，必须转物台90°后再继续测定；若干涉色开始逐渐降低，过了消色位后又逐渐升高，表明为异名半径平行，测定工作可继续下去。

（5）缓缓转动消色器，直至矿片消色，记录鼓轮转角读数x1。

（6）从上述消色位开始，反向缓慢转动鼓轮，干涉色开始逐渐升高，一直升到矿片原来的干涉色彩。观察干涉色从消色到矿片最高干涉色的变化过程中紫红色出现的次数，若为n次，则矿片的干涉色级别为（n+1）级，类似于石英楔法所述，矿物最高干涉色为“（n+1）级××色”。继续转动鼓轮，干涉色又开始逐渐降低，直转到矿片消色为止，记录鼓轮转角读数x2。

（7）求出鼓轮正、反转角的平均值i=｜x1-x2｜／2。

（8）按公式R=c·f（i），求出矿片的光程差R。式中c和f（i）值可在消色器说明书中查出，R精度可达2～4nm。

（9）用贝瑞克消色器测出已知双折射率的矿片（如石英平行OA切面的双折射率Ne-No=0.009）的光程差，然后利用光程差公式求出薄片的准确厚度d。

（10）用求出的R和d，按光程差公式计算出矿片的双折射率，则该双折射率为矿物的最大双折射率。

由上述几种方法可知，不同的方法有各自的优点：楔形边法最适用而且简便；石膏试板法和云母试板法可用以检验楔形边法的结果；石英楔法测定最高干涉色级序较准确，适用于最高干涉色较高的矿物；贝瑞克消色器法测出的光程差精度最高，且能测最高干涉色为Ⅴ、Ⅵ级的矿物。