晶体光学测定矿物折射率的油浸方法

油浸法是一种方法性很强的矿物鉴定技术，应该有一个合理的工作程序，才能使操作有条不紊，提高测试效率。通常油浸法测试按下列程序进行。

（一）准备仪器、设备、材料

油浸法只要有下列简单装备即可进行工作：①偏光显微镜一台；②折射仪一台；③浸油一套；④新载玻片10～20片；⑤盖玻片若干，切成0.6cm×0.6cm小块；⑥大号缝衣钢针和镊子各一个；⑦镜头纸、脱脂棉和剪成小片的过滤纸若干；⑧二甲苯一小瓶、酒精灯一盏；⑨特制的碎样小铁臼、铁棒、套筒一套。

（二）碎样

碎屑油浸法中的矿物碎屑以0.1～0.5mm为宜，用于油浸法的矿物样品量一般很少，常用小铁臼粉碎，然后过筛。如果更少，只1～2颗，则将矿物放置两载玻片之间，轻压使其粉碎到合适粒度，去掉过大者即可用于制片。

碎样时，如果需要使矿物沿解理面裂开，则采用压、敲击的方法，而不用研磨的方法；如果要破坏解理，则采用旋转、研磨的方法，磨损解理的棱角，使碎屑成等轴粒状。

（三）制片

碎屑油浸片的制作简易迅速，其步骤如下：

（1）用脱脂棉或镜头纸醮清水或二甲苯清洗载玻片、盖玻片。

（2）用大号缝衣钢针的尖头挑起矿物碎屑放在载玻片中部，碎屑数量以10～30颗为好。如果要在同一载玻片上制3～4个油浸片，碎屑应放置在载玻片长1／3～1／4的部位。

图7-16　碎屑油浸片及滴油方法示意图

1.载玻片；2.矿物碎屑；3.盖玻片；4.滴管；5.浸油

（3）为了防止浸油腐蚀镜头和保证矿物碎屑完全浸没于浸油中，一般要加盖玻片（环形屏蔽法必须加盖玻片）。将盖玻片放置在碎屑之上，轻推盖玻片，使之水平。

（4）选择合适浸油，用浸油瓶中的滴管吸上浸油，接触盖玻片与载玻片之间，因毛细管作用，浸油自然被吸进盖玻片与载玻片间的空隙中，淹没矿物碎屑，碎屑油浸片即制作完毕（图7-16）。当样品很少时，或要在同一个矿物晶体的碎屑颗粒上测出主折射率时，都要重复使用碎屑（换油不换矿物碎屑），制片时在滴进浸油之前先滴进清水，用酒精灯徐徐烘干，水中的盐类会将矿物碎屑固结在载玻片上，换油时不会丢失矿物碎屑。

（四）比较矿物与浸油折射率的相对大小

第一次滴进浸油后和每换一次浸油后，要进行N油和N矿相对大小的比较。如前所述，常用的比较方法有直照法、斜照法和环形屏蔽法。用白光源，当N矿与N油相差较大时，用贝克线、明暗边法；当N矿与N油在可见光范围内相等时，用色散线法、彩色边法或环形屏蔽法。具体的比较方法和原则详见第七章第三节。

（五）选油和换油

1.选油

选油是指第一次应选择多高折射率的浸油滴入。选油正确时可以减少换油的次数，加快测试的速度。选油一般遵循如下原则。

（1）未知矿物，选N油=1.540。然后判断突起等级，力求较准，以确定第一次换油的折射率。

（2）已知（折射率范围的）矿物，查矿物光性鉴定表，按折射率范围选油，选N油等于折射率范围的低限或高限，使N油较接近N矿。如测定橄榄石的Np，常见橄榄石为镁橄榄石、贵橄榄石、透铁橄榄石，其Np=1.635～1.730，选N油=1.630或N油=1.735。

（3）已测出非均质体某一主折射率，测另一主折射率时，按双折射率范围选油。如测出橄榄石的Np=1.660，则该橄榄石应为贵橄榄石，最大双折射率为0.037～0.041，需测Ng时，应选N油=1.660+0.037=1.697或N油=1.660+0.041=1.701。

2.换油(www.xing528.com)

第一次选的浸油，其折射率很难恰好等于N矿或非常接近N矿，往往需要经过一次或数次更换浸油才能使N油=N矿或使N油与N矿的差值小于0.002。常用的换油方法有中值法和连续滴进法。

（1）中值法。①第一次选浸油（第一瓶油）按上述的选油原则进行。②第一次换浸油（第二瓶油），其折射率与第一瓶浸油折射率的间距一定要卡住矿物折射率的范围，原则是宁可间距宽些，能卡住范围，不可窄了卡不住范围。③第二次换浸油（第三瓶油），其折射率为第一、二瓶浸油折射率的平均值（中值）；第四瓶浸油，其折射率为第二、三瓶浸油折射率的平均值……依此类推，直至N矿与N油的差值小于0.002。

矿物样品多时，每次换油时，重新制一个碎屑油浸片，油浸片载玻片上标上N油值，顺序排列以便复查。如果矿物样品少，只够制一个油浸片，则换油时用滤纸吸干旧油后在原片上加入新油。

中值法换油能快速测出N矿，其换油次数少则1～2次，最多不超过8次^[1]，因为常见透明矿物的折射率在1.450～1.800之间，与1.540的差值为0.260。白光下测定矿物折射率允许误差为0.002，设换油次数为n，中值法换油是按1／2的等比级数缩小折射率值的范围，数学式如下：

解上列方程，得n=8，即换油次数最多为8。

（2）连续滴入法。当N矿与N油在可见光范围内相等时，即N矿与N油差值较小时，为了使N油恰好等于N矿，换油的方式采用在不更换油浸片和吸干旧油的情况下滴入新油。新油滴入的原则是：当N矿＞N油时，滴入折射率较高的浸油；当N矿＜N油时，滴入折射率较低的浸油；滴入浸油的折射率高低和滴入浸油量的多少，要视N油与N矿的差值大小而定，而且要逐渐滴入，使N油逐步逼近N矿。滴入新油后，用钢针轻轻搅拌，使新、旧浸油均匀混合。如果油浸片中的浸油量太多了，可用滤纸吸出一部分后再滴入新油。

（六）确定矿物折射率的大小及其精度

1.中值换油法测定矿物的ND

如果用中值换油法把矿物折射率控制在相邻两瓶浸油的折射率之间，则矿物折射率取两瓶浸油折射率的平均值，误差取两瓶浸油折射率差值的一半。如测某矿物的Ng，最后比较到N油1（1.674 5）＞Ng＞N油2（1.670 3），则Ng=（1.674 5+1.670 3）÷2=1.672 4≈1.672，误差=（1.674 5-1.670 3）÷2=0.002 1≈0.002，即该矿物的Ng=1.672±0.002。

2.连续滴入换油法直接测定矿物的ND

用连续滴入换油法使浸油折射率等于矿物折射率后，再用折射仪测定油浸片中混合浸油的折射率，则N矿=N混油。例如，在显微镜下观察到矿物折射率等于浸油折射率的现象后，用折射仪测得N混油=1.683 2，则N矿=1.683。若白光作光源，取误差为0.002，即N矿=1.683±0.002。

3.作图法确定矿物的ND和NF-NC值

用环形屏蔽法（或色变法）比较N矿、N油的相对大小，若更换到某一折射率的浸油，对可见光范围内某一色光N矿已等于N油了，此时，尽管对黄光N矿不等于N油，但可用哈特曼网作图，求出矿物的ND，有时还可求出矿物的NF-NC值。

（1）两种浸油分别在两种光波下的折射率与矿物折射率相等，而且两种浸油的NF-NC值可知，用作图法可画出矿物的色散线，从而可求得矿物的ND和NF-NC值。作图方法详见第七章第三节（图7-15）。

（2）两种浸油分别在两种光波下的折射率与矿物折射率相等，但两种浸油的NF-NC值未知，可用作图法画出矿物的差异色散线，求出矿物的ND。

例如，测某矿物的Nm值时，当λ=λ1时，N油1=N矿；当λ=λ2时，N油2=N矿，求矿物ND的作图步骤如下（图7-17）：①找到a（λ1，N油1）、b（λ2、N油2）两点。②过a、b两点作直线，该直线为矿物的差异色散线。③找到ab线与λ=λD的交点d。④读出d点的纵坐标值ND，则Nm=ND。

（3）一种浸油在某一光波下的折射率与矿物折射率相等，且浸油和矿物的NF-NC值都已知，用作图法求矿物ND的步骤如下（图7-18）：①作出浸油和矿物的色散率线。②过a（λD，N油）点作浸油色散率线的平行线，该线为浸油的色散线。③找到浸油色散线与λ=λ1线的交点b，过b点作矿物色散率线的平行线，则该线为矿物的色散线。④找到矿物色散线与λ=λD线的交点d，读出d点的纵坐标值ND，则ND即为所求的矿物折射率。

无论是中值法换油，还是连续滴入法换油，当浸油与矿物折射率对于黄光或其他某一色光相等时，最好立即用折射仪测定浸油折射率，否则要用温度系数对N油进行校正。由于仪器、操作人员观察等误差，用白光源时，测定矿物折射率的准确度取0.001，精确度取0.002。即测得的矿物折射率值取到小数点后第三位，误差为0.002。

图7-17　用矿物的差异色散线求矿物的ND

图7-18　已知浸油和矿物的NF-NC值，用一种浸油求N矿