Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Минералогия /

Изучение оптических свойств минералов

←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7 8 



Скачать реферат


спайность, цвет и свойства, обусловленные величиной показателя преломления.

Форма.

Существенное значение для диагностики минералов и нередко для выяснения условий их образования имеет изучение формы минеральных выделений. При исследовании минералов в шлифе эта задача осложняется тем, что здесь наблюдаются только случайные плоские сечения, на основании которых приходится судить о форме минеральных зерен.

Все разнообразие форм минералов можно объединить в четыре главных морфологических типа:

1. Минералы изометричные — гранат, оливин, лейцит, флюорит.

2. Удлиненные в одном направлении: а) призматические пироксены, амфиболы, апатит, турмалин, волластонит, дистен; б) игольчатые— актинолит, силлиманит, эгирин.

3. Удлиненные одновременно в двух направлениях при наличии третьего короткого: а) таблитчатые - полевые шпаты, б) листоватые или чешуйчатые - слюды, хлориты, серпентин, тальк.

4. Минералы неправильной формы: кварц, кальцит.

На рисунке 13 изображены наиболее типичные плоские сечения минералов, наблюдаемые в шлифах.

Рисунок 13 - Типичные формы

минералов шлифах: 1 - гранат; 2 - оливин;

3 - роговая обманка;

4 - силлиманит;

5 - плагиоклаз; 6 - биотит;

7 - кварц; 8 - кальцит.

Спайность.

Спайностью называется способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим плоскостям, соответствующим плоским сеткам пространственной решетки.

В шлифе спайность наблюдается в виде серии трещин, пересекающих минерал. Чем больше разница между показателями преломления минерала и бальзама, тем трещины спайности выделяются резче. Спайность проявляется по-разному, в зависимости от направления среза минерала плоскостью шлифа. Если срез минерала прошел перпендикулярно плоскостям спайности, трещины в шлифе имеют вид тонких четких линий. С увеличением наклона среза относительно плоскостей спайности трещины становятся все более широкими, расплывающимися, пока совершенно не исчезнут. Так, слюды в разрезах, перпендикулярных плоскостям спайности, имеют тонкие четкие трещины; в разрезах, проходящих близкопараллельно или параллельно плоскостям спайности, трещины не обнаруживаются. В зависимости от прямолинейности трещин, взаимной параллельности и протяженности различают спайность весьма совершенную, совершенную и несовершенную. Спайность весьма совершенная отличается наличием четких, тонких параллельных трещин, проходящих через всё зерно минерала (слюды, карбонаты). Спайность совершенная характеризуется развитием прерывистых трещин (полевые шпаты, амфиболы, пироксены). Спайность несовершенная проявляется в виде очень коротких трещин (оливин, нефелин) (рисунок 14).

Имеются минералы, которые не обладают спайностью (кварц, гранаты). Для этих минералов характерна неправильная трещиноватость. Трещины спайности могут развиваться в одном направлении (слюды), в двух направлениях (амфиболы, пироксены) и в трех направлениях (карбонаты, флюорит). Степень совершенства спайности и величины углов между трещинами спайности — важные диагностические признаки минералов.

Порядок работы при определении углов между трещинами спайности:

1. Находят зерно, разрезанное плоскостью шлифа перпендикулярно обеим плоскостям спайности (обе системы имеют вид тонких четких трещин).

2. Передвигая шлиф по поверхности столика микроскопа, ставят вершину угла двух пересекающихся трещин на центр креста нитей и вращением столика микроскопа совмещают одну из трещин с любой из нитей окулярного креста.

3. Берут отсчет по лимбу столика. Затем поворотом столика совмещают вторую трещину с той же нитью креста и снова берут отсчет. Разность отсчетов дает искомый угол. Принято определять величину острого угла между трещинами спайности.

Цвет.

Как известно, цвет любого вещества зависит от его способности избирательно поглощать (абсорбировать) и отражать волны определенной длины из состава сложного белого цвета.

Цвета минералов в образцах и шлифах обычно не совпадают. Цвет минерала в образце обусловлен суммарным эффектом лучей, как отраженных от его поверхности, так и проникших внутрь минерала на некоторую, весьма незначительную глубину, где часть лучей избирательно поглощается, а часть отражается. Цвет минерала в шлифе зависит исключительно от избирательного поглощения лучей, проходящих сквозь тонкую пластинку минерала. При этих условиях часть лучей поглощается и минерал становится окрашенным в цвета дополнительные до белого. Например, если минерал окрашен в зеленый цвет, следовательно, он поглощает волны красного цвета, так как суммарный эффект от сложения волн зеленого и красного цвета дает белый цвет. В шлифе минералы чаще всего окрашены в зеленые, бурые, коричневые тона. Черные минералы (как правило, рудные) поглощают все видимые лучи спектра. Минералы бесцветные пропускают все лучи или поглощают их в столь незначительном количестве, что глаз не улавливает изменения окраски.

В изотропных минералах или в разрезах, перпендикулярных к оптической оси анизотропных минералов, цвет и его интенсивность постоянны в любом направлении и зависят исключительно от абсорбционной способности минерала и толщины пластинки.

В анизотропных сечениях минералов цвет и его интенсивность изменяются в зависимости от направления колебания световой волны, проходящей через кристалл. Это явление называется плеохроизмом. Плеохроизм отчетливо наблюдается при вращении столика микроскопа, когда последовательно совмещаются с плоскостью колебаний поляризатора два взаимно перпендикулярных направления в минерале, отвечающие направлениям наибольшего и наименьшего поглощения света. Плеохроизм резко выражен в таких минералах, как биотит, роговая обманка, эгирин, турмалин и др. Явление плеохроизма в биотите, как уже говорилось, используется для определения положения плоскости колебаний поляризатора.

Определение показателя преломления.

Показатель преломления n - один из важнейших диагностических признаков минералов. Определение его, в зависимости от цели исследования, проводится разными методами с различной степенью точности. Для наиболее точного определения величины показателя преломления пользуются кристалл-рефрактомером. Измерение показателя преломления этим прибором основано на явлении полного внутреннего отражения при падении световой волны из среды, более сильно преломляющей, в среду, преломляющую менее сильно. Величина показателя преломления минерала вычисляется по формуле:

n = N sin j,

где N - известный показатель преломления стеклянного полушария (от куда падает световая волна); j - угол падения луча. Кристалл-рефрактометр позволяет измерять показатели преломления кристаллического и некристаллического вещества при условии, что их значения не превышают величины N.

Способы определения показателя преломления.

В научно-исследовательских и производственных лабораториях показатели преломления минералов чаще всего определяют иммерсионным методом. Суть метода заключается в том, что пользуясь специальным набором жидкостей с разными, заранее известными показателями преломления, подбирают две жидкости с разницей величин n в 0,003. Причем, значение n одной жидкости будет больше n исследуемого минерала, а другой - меньше. Одно из существенных преимуществ этого метода - возможность его использования для определения даже мелких зерен, размером в десятые доли миллиметра.

Сравнивая показатели преломления жидкости и минерала, наблюдают за так называемой световой полоской, или линией Бекке. При разнице n в 0,001 и более на границе минерала с жидкостью появляется тонкая световая полоска - линия Бекке, точно повторяющая контуры зерна. При подъеме и опускании тубуса микроскопа она перемещается с зерна на жидкость и обратно. При подъеме тубуса микроскопа линия Бекке перемещается в сторону вещества с большим показателем преломления, а при опускании - в сторону вещества с меньшим показателем преломления.

Наиболее простой и доступный способ определения показателя преломления минералов при изучении их с помощью поляризационного микроскопа - метод сравнения с показателем преломления канадского бальзама, величина которого всегда постоянна. При этом наблюдают за линией Бекке, рельефом и шагреневой поверхностью, по характеру которых и определяют показатель преломления минерала.

Все минералы при сравнении их показателя преломления с показателем преломления канадского бальзама можно разделить на две группы:

1)nмин < nк.б.; 2) nмин > nк.б. . Следует иметь в виду, что у некоторых минералов величина показателя преломления в зависимости от кристаллографической и оптической ориентировки сильно меняется, например, у кальцита - от 1,486 до 1,658.

Порядок работы при определении относительного показателя преломления:

1. С объективом 3х или 8х устанавливают границу зерна и бальзама (или двух зерен) на крест нитей.

2. Меняют объектив на 20х или 40х и фокусируют микроскоп (нередко оптические эффекты отчетливо видны и с объективом 8х).

3. Несколько прикрывают диафрагму осветительной системы.

4. С помощью микрометренного винта слегка поднимают тубус микроскопа, затем опускают его и одновременно следят за «перемещением» световой полоски.

5. Учитывая результаты наблюдений над световой полоской, характером рельефа и шагреневой поверхности и используя

←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7 8 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»