旋转针台的使用及二轴晶矿物的定向简介

旋转针台法（Spindle stage）是利用旋转针台对矿物进行定向，然后测定主折射率。其优点是用矿物碎屑少（少到1颗即可），定向准确，可在同一矿物碎屑上测定二轴晶的三个主折射率，因而可提高测试结果的准确度和精确度。

一轴晶矿物的定向和主折射率的测定，相对二轴晶的较为容易，在此不加介绍。以下仅简单介绍旋转针台的使用及二轴晶矿物的定向。

（一）旋转针台的结构构造

旋转针台有各种类型。国内常用的是原成都地质学院研制的旋转针台，其结构构造见图7-19，主要部件有旋转针、读数鼓轮、油槽、针台底板等。

图7-19　CDX-1 旋转针台结构图

1.转针；2.转针固紧螺丝；3.读数鼓轮；4.游标刻度盘；5.中心校正横向微动螺丝；
6.中心校正纵向微动螺丝；7.转针压簧片；8.针台底板；9.旋转针台固紧螺丝；10.油槽

旋转针 简称转针，为一根细直的金属针，头部可根据需要磨成尖形，用于粘接矿物碎屑，尾部通过转针固紧螺丝与鼓轮相连，旋转鼓轮即可带动转针旋转。

读数鼓轮 简称鼓轮，上有刻度，与游标刻度盘配合可读出转针的转角。

油槽 圆形凹槽，底面为无色玻璃片，槽边两小块固定金属块用以托放盖片。油槽安放在旋转针台底板前端缺口处，槽内盛放浸油后可使转针前端矿物碎屑淹没其中，换油时取下油槽，以免碰落矿物碎屑。

针台底板 用于安放转针、鼓轮及其他部件，测试时固定在显微镜物台上。

（二）旋转针台的安装调节

（1）校正好偏光显微镜。

（2）粘矿物。先在转针尖上蘸上少许乳胶（或其他胶）。为了避免粘上的胶过多使胶液全部覆盖矿物碎屑，可在载玻片上涂上少许（薄层）胶液，用转针尖垂直载玻片触及胶液。然后在双目立体镜下，使转针尽量垂直载玻片，轻轻触及载玻片上的矿物碎屑，即可粘上矿物碎屑（图7-20A）。如果没有双目镜，头部放低，眼睛从旁侧平视载玻片，使转针垂直载玻片并轻轻触及载玻片上的矿物碎屑，即可粘上矿物碎屑。然后小心提起转针，轻轻向转针尖上的矿物碎屑吹气，以使胶液变干，使矿物碎屑粘牢在转针尖上。待胶半干后，在双目镜或放大镜下检查，粘上的矿物碎屑应在转针的轴线上（图7-20B），如果偏离太大，可用另一转针尖轻拨扶正（图7-20C）。旋转针台备有数根转针，可以事先粘好数个矿物颗粒，以便测试时换用。

（3）装台。将针台底板固紧在显微镜物台上，使鼓轮位于物台右方（东方）。

图7-20　把矿物碎屑粘在转针尖上

1.双目立体镜物镜；2.转针；3.粘胶；4.矿物碎屑

（4）装转针。一手压住针台底板，另一手向上扳动鼓轮使鼓轮离开底板。松开转针固紧螺丝，将转针插入鼓轮针孔并从转针固紧螺丝针孔透出，使针尖端矿物碎屑大致位于油槽中心位置。旋开转针压簧片，小心合上鼓轮，用转针压簧片压上转针，适当调整针尖端位置后，固紧转针。

（5）装油槽。将选好的浸油用滴管滴于油槽中，加上盖片，用钢针轻挑浸油使浸油与盖片相连。小心将油槽沿物台推送到针台底板缺口处，注意切勿将矿物碎屑碰落。

（6）校正旋转针台中心。显微镜下观察矿物碎屑是否位于视域中心，若偏离中心，转动中心校正横向微动螺丝和纵向微动螺丝（转针固紧螺丝制动后使用），使矿物碎屑位于视域中心。旋转物台检查旋转针台与物台中心是否重合，若不重合，转动上述两个中心校正螺丝，直至两个中心重合为止。

（7）确定旋转针台零位MR。使转针的轴向平行东西向（平行PP），记录大致的零位～MR。使转针读数为0°，从零位顺转物台使晶体消光，记录物台读数M0，再使转针转角S=180°，从零位逆转物台使晶体消光，记录物台读数M180，则MR=（M0+M180）÷2。

（8）进行40°试验。分别置物台于M=MR+40°和M=MR+140°，在每一位置上从0°至180°转转针，观察晶体总消光次数，确定所粘矿物方位是否合适：①不出现消光和出现一次消光，为方位不合适，必须重新粘矿物，或更换粘好矿物的转针；②出现两次消光，特别是两次消光S的读数相隔较大时，为方位合适；③出现四次消光为方位很好。

（三）二轴晶矿物主轴的定向、2V的计算和光性符号的确定

1.测定消光角

使M=MR，S=0°，顺转物台，使晶体消光，记录物台读数M0，

S=10°，顺转物台，使晶体消光，记录物台读数M10，

……

S=170°，……

测满18组数据，填写表7-4形式的表格。

表中的ES=MS-MR（S=0°，10°，…，170°）。为了使0°≤ES≤180°，计算ES时，若ES＜0°，则ES加180°；若ES＞180°，则ES减180°。E′S=ES±90°：若ES＜90°，则E′S=ES+90°；若ES＞90°，则E′S=ES-90°。

表7-4　消光数据（度）表

2.投绘消光曲线(www.xing528.com)

采用专门适用于旋转针台测试数据投影的S、E坐标系统（Bloss，1981）。S为转针的转角，用吴氏网的大圆表示；E为物台的转角，用吴氏网的直立小圆表示。吴氏网的摆放方向见图7-21。

投影时，将透明纸蒙在吴氏网上，描下投影基圆和圆心位置，右极点标以转针符号表示坐标零点位。然后将测试数据（S0，E0）、（S0，E′0），（S10、E10）、（S10，E′10）……依次投影在吴氏网上，如a点坐标为S=30°，E=60°；b点坐标为S=150°，E=90°。投影时吴氏网和透明纸二者不相对移动。所有点投影完毕后，将消光位V各投影点（S，ES）和消光位V′各投影点（S，E′S）分别相连（或边投影点边连线），得两条线——消光曲线（Extinction curve）。消光曲线应为圆滑的曲线，如果为折线，应复查消光位测试是否准确。

两条消光曲线中，一条通过极点，称为极点消光曲线（Polar extinction curve）；另一条通过赤道，称为赤道消光曲线（Equatorial extinction curve）（图7-21）。极点消光曲线有时分为两段，分别通过东、西两个极点（图7-22）。

图7-21　S、E坐标系及消光曲线

说明见正文

图7-22　主轴点位、名称的确定及2V的图解

说明见正文

3.图解法求主轴投影点位

极点消光曲线含有一个主轴，但非Nm投影点，赤道消光曲线上含有主轴Nm和另一主轴（Ng或Np）投影点。图解法求主轴投影点位的步骤如下：

（1）绘制n0等振动线。依次投影（S，2ES）各点，连接各点得一曲线即为n0等振动曲线（Equivibration curve）。

（2）确定极点消光曲线上的主轴投影点。在投影基圆上任取一点R1，过R1点作一系列大圆与n0等振动曲线相交，被n0等振动曲线截取弧段的中点连线与极点消光曲线的交点（图7-22中的1点），即为主轴之一的投影点。为了提高定位准确度，可选择2～3个R点作大圆进行定位。

（3）以极点消光曲线上的主轴投影点为极点作大圆，与赤道消光曲线相交2～3个点，从中找出相距90°的两个点，即为另两个主轴的投影点（图7-22中的2、3点）。

（4）透明纸放回原位，读出三个主轴投影点的S、E坐标，并计算出物台读数MS（ES+MR），用表7-5的形式记录下来（表中主轴名称、ND、2V等以后逐步记录）。如图7-22所测为某橄榄石的消光曲线，表7-5中所列即为它的三个主轴投影点坐标。

表7-5　主轴坐标、名称及ND、2V

4.确定主轴名称

过极点消光曲线上主轴投点分别与赤道消光曲线上两主轴投影点作大圆，两大圆与n0等振动曲线相交得两个交点。从极点消光曲线上主轴投影点到n0等振动曲线上两交点之间的两段弧，称为n0等振动曲线的半径，其短半径弧度记作θop，长半径弧度记作θty。长半径是指向Nm的，即图7-22中的2点为Nm投影点。

使转针、物台读数置于其他两主轴之一的S、MS读数，如置于1点的读数：S=41°，MS=216.5°，则该主轴平行物台平面并与PP平行，借助石英楔，即可确定其名称，如图7-22中的1点为Np投影点。剩下一主轴的名称显然可知。为了确保正确，最好也用上述方法对第三个主轴名称进行确定。把主轴名称填写到表7-5中。

5.计算2V值并确定光性符号

分别把n0等振动曲线的长、短半径转到同一大圆上，读出它的弧度，如图7-22中的θop=30.5°，θty=48°。再按下列公式计算VNp或VNg：

cosVNp或Ng=sinθop／sinθty

式中：VNp或Ng表示光轴与极点消光曲线上主轴Np或Ng的夹角。如果极点消光曲线上的主轴为Np，则计算出的夹角为VNp；如果极点曲线上的主轴为Ng，则计算出的夹角为VNg。

矿物的光性符号和2V按下列原则确定：

VNp＜45°，则矿物光性符号为负，2V=2VNp；

VNp＞45°，则矿物光性符号为正，2V=（180°-2VNp）；

VNg＜45°，则矿物光性符号为正，2V=2VNg；

VNg＞45°，则矿物光性符号为负，2V=（180°-2VNg）。

如图7-22中，极点消光曲线上为Np，则cosVNp=sin30.5°／sin48°=0.682 96，VNp=46.9°，即矿物光性符号为正。2V=86.2°，记作（+）2V=86.2°。

（四）主折射率的测定

依次使转针、物台置于各主轴的S、MS读数，则各主轴依次平卧于物台平面上，且与PP一致。按前述矿物折射率的测定方法，即可依次测出矿物各主折射率值。如图7-22中所测橄榄石，经测定：Np=1.645，Nm=1.663，Ng=1.682；按光轴角公式计算：（+）2V=86.2°；查光性鉴定表，为镁橄榄石。