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晶体光学及光性矿物学-平行OA切面干涉图

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:但如果用其他切面干涉图确定轴性后,或已知矿物的轴性,一轴晶平行OA切面干涉图有下列用途。根据平行OA切面干涉图特征,可以磨制一轴晶平行OA定向教学切面和在薄片中寻找平行OA的切面,以测定一轴晶重要光学性质。

晶体光学及光性矿物学-平行OA切面干涉图

(一)图像特征

图5-9 一轴晶平行OA切面干涉图

切面处于0°位(即正交偏光镜下的消光位,No、Ne分别与PP、AA一致)时的干涉图为一个粗大的黑十字,当矿物最大双折射率较小时,黑十字几乎占满整个视域,当矿物最大双折射率较大时,四个象限的边缘会出现干涉色圈,干涉色从Ⅰ级灰开始(图5-9A)。稍微转动物台(转10°~15°),黑十字从中心开始分裂,迅速退出视域。45°位(即从0°位转物台45°,No、Ne分别与PP、AA相交成45°),视域最亮,干涉色对称分布:原粗大黑十字的部位(即视域中心部位),干涉色与正交偏光镜下的干涉色相同;Ⅰ、Ⅲ象限和Ⅱ、Ⅳ象限干涉色相对中央部位分别依次降低和升高,若Ⅰ、Ⅲ象限相对中央部位依次升高,则Ⅱ、Ⅳ象限相对中央部位降低(图5-9B),反之亦然;但升降幅度不大,一般为1~3个色序,矿物最大双折射率大者,色序升降幅度大。90°位时,干涉图又呈一个粗大黑十字。从90°位到180°位,干涉图又如上所述出现重复。旋转物台360°,干涉图四暗四亮,由暗到亮变化迅速,因此又称此类干涉图为闪图(Flash figure)或瞬变干涉图(Transient axial figure)。

(二)干涉图的成因

一轴晶平行OA切面波向图见图5-10A。当矿片处于0°位和90°位时,视域绝大部分区域的No、Ne′分别与PP、AA平行,处于消光位,仅四个象限的边缘部分的Ne′与PP、AA略为斜交,出现干涉色,因而干涉图为粗大黑十字。稍转物台,中央部位的No、Ne′立即与PP、AA斜交,随即所有区域的光率体椭圆半径都与PP、AA斜交,因而黑十字从中心分裂,迅速退出视域,整个视域变亮,出现干涉色。

当矿片处于45°位时,锥偏光镜下光率体椭圆分布如图5-10B、C所示。在OA方向上,由中心向外,双折射率由|Ne-No|变为|Ne′-No|,因为|Ne-No|>|Ne′-No|,所以双折射率逐渐变小,使干涉色逐渐降低。同时,由中心向外,光线通过矿片的距离逐渐增加,会使干涉色逐渐升高。但由于矿片的厚度(0.03mm)不大,光线通过矿片的距离增加的幅度很小,不足以抵消双折射率变小引起的干涉色降低。总的结果,干涉色仍然是逐渐降低,而且因为抵消了一部分,干涉色降低的幅度不大。

图5-10 一轴晶平行OA切面波向图及其在锥偏光镜下的光率体椭圆分布情况

(A)波向图;(B)正光性矿物;(C)负光性矿物

在No方向上,由中心向外,虽然双折射率|Ne-No|不变化,但光线通过矿片的距离是增大的,会使干涉色逐渐升高,但由于光线通过矿片的距离增加的幅度不大,因而干涉色升高的幅度也不大。

(三)干涉图的应用

一轴晶平行OA切面干涉图与二轴晶平行OAP切面干涉图特征相似,难以区分。因此,不能用该类型干涉图来确定矿物的轴性。但如果用其他切面干涉图确定轴性后,或已知矿物的轴性,一轴晶平行OA切面干涉图有下列用途。

1.确定切面方位(www.xing528.com)

如果干涉图为闪图,0°位为粗大黑十字,45°位干涉色完全对称,则该切面即为平行OA的切面,如果0°位的粗大黑十字和45°位的干涉色不完全对称,则说明切面不完全平行OA。根据平行OA切面干涉图特征,可以磨制一轴晶平行OA定向教学切面和在薄片中寻找平行OA的切面,以测定一轴晶重要光学性质。

2.确定矿物光性符号

矿物光性符号的确定必须在45°位或135°位干涉图上进行。

首先在干涉图上确定No、Ne的位置或方向。确定No、Ne的位置或方向有两种方法,一种是根据干涉图中干涉色的对称性确定,当矿物最高干涉色较高,干涉图中干涉色出现数个色序时采用该法。

前面已述,一轴晶平行OA切面45°位干涉图干涉色是对称的。干涉色由中心向外逐渐升高的方向是No方向,逐渐降低的方向是Ne(或Ne′)的方向。根据45°位干涉色的分布特征即可确定Ne、No的方向。在45°位干涉图上加上试板时,要么干涉色整体都升高,要么干涉色整体都降低。观察干涉色升降时,只要注视视域某一部分(如视域的中部)即可。判断出No、Ne的方向,又确定了干涉色的升降,No、Ne(Ne′)的相对大小即可确定,矿物的光性符号随即可知(图5-11A)。如果根据45°位干涉图判断出No、Ne的方向后,退出勃氏镜,在正交偏光镜下更容易判断干涉色的升降和矿物的光性符号(图5-11B)。

图5-11 锥偏光镜下确定矿物光性符号(A)和正交偏光镜下确定矿物光性符号(B)

确定No、Ne的位置或方向的另一种方法,是根据0°位干涉图中粗大黑十字分开、逃出视域的方向确定。当矿物最高干涉色较低,干涉图中干涉色色序数低于2个色序时采用此法。另外,采用上述根据干涉图中干涉色的对称性确定No、Ne的位置或方向的方法时,也最好再用此法进行验证。

前面已述,0°位干涉图为粗大黑十字,几乎占满整个视域。稍转物台,黑十字从中心开始分裂、逃出视域。转物台12°~15°,黑十字完全退出视域,黑十字退出的方向即Ne方向。转物台45°,Ne方向与十字丝成45°交角(图5-12)。

确定No、Ne的位置或方向后,再仿照图5-11所示,加入试板,根据干涉色升降判断No、Ne相对大小,再根据No、Ne相对大小确定矿物光性符号。

图5-12 根据粗大黑十字分开、逃出视域的方向确定No、Ne的位置或方向

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