4非均质性与双反射绪论.pptVIP

第三章　矿物的非均质性与双反射 第一节　矿物的均质非均质性 一、矿物的均质非均质性的基本概念 矿物的均质性和非均质性是在正交偏光下观察的光学性质。 均质矿物对入射平面偏光(一般为东西向振动方向)的反射光仍保持原偏振方向不变，故经过上偏光镜显示“消光”(透明均质矿物全黑、反射率特高吸收性特强的均质不透明矿物可由椭圆偏化作用显示一定的亮度、其他均质不透明矿物亦可显示很小的亮度)，而且转动物台也不发生亮度和颜色的变化。 非均质矿物对入射平面偏光均改变原振动方向(不透明、半透明矿物还程度不同地改变入射光的性质为椭圆偏光)，故经过上偏光镜后显示一定的亮度和颜色。并且转动物台改变矿物方位发生亮度和颜色的变化，这种光学现象称为“非均质效应”，为非均质矿物所特有的光学现象。 二、均质非均质性的形成机理 (一)非均质矿物的反射偏光振动面的旋转 非均质矿物有最大反射率和最小反射率两个反射轴，图3—1中斜交最大反射率的入射光一般被分解为两组互相垂直振动的反射平面偏光。 入射光被矿物分解成为AA方向 振动（强度为E1，振幅为OR2) 和CC方向振动（强度为E2， 振幅为OE2)互相垂直的两组 平面偏光。 PP：前偏光镜的振动方向； CC：矿物的C轴方位，AA：代表水平轴方位， 同为矿物的主反射率方向。 AA、CC与PP偏光振动方向成45°交角。 E：入射光的强度，OE的长度为其振幅。 这两组平面偏光的反射率有所不同，假设E1经反射后其光强为R1(振幅为OR1)；E2经反射后其光强为R2(振幅为OR2)。 OR1与OR2可根据平行四边形合成原理合成OP′，OP′代表合成反射平面偏光的振动方向，合成反射平面偏光的强度可用OP′的长度为其振幅来表示。 由于R1与R2不等，（R1大于R2），导致反射偏光OP′的振动面不能与入射偏光OE的振动面重合，二者之间产生了一个夹角Arβ。 这种反射偏光振动方向不同于入射偏光振动方向产生一夹角(Arβ)的现象可称为“非均质矿物的偏光面非均质旋转”的性能，夹角Arβ称为“非均质旋转角”。 这种“非均质旋转”总是偏向反射率高的一边（图3—1中的OR1一边)。由于反射合成偏光振动面与入射偏光振动面不一致，如推入上偏光镜，则会有其振幅为OP·sinArβ的光线通过上偏光镜，使矿物在正交偏光下显示一定程度的光亮。 在严格正交偏光下消光时，在矿物主反射率方向与PP平行时，OP′、E与一主反射率方向三者重合，此时非均质旋转角Aγβ等于零。 若主反射率方向与PP渐有交角，Aγβ也逐渐增大，通过上偏光镜的光亮也逐渐增大，45°时最亮。即旋转物台一周，可见矿物四次消光和四次明亮交替出现。 四次消光各距90°，四次最亮出现于两相邻消光位间的45°方位。这就是在严格正交偏光下旋转物台一周显示的“正四明四暗”光学现象。 非均质矿物偏光色决定于在严格正交偏光下45°位置时透过上偏光镜的“光亮”的色散。主要是图3—5所示的偏光振动面旋转色散(Aγβ色散)和反射合成椭圆偏光的散色。 如图3—5所示，由于矿物反射率随入射光的波长而变化，故对于不同色光的非均质旋转角Aγβ也会不同。 不同色光合成反射偏光的非均质旋转（Aγβ）也有所不同，如OP′为红色、OQ′为橙光、OR′为绿光合成反射偏光的振幅，则AA线上的投影oa、ob、oc为能够透过上偏光镜的红、橙、绿单色光的振幅，其合成的混合色就构成偏光色的最主要部分。 PP：前偏光镜振动方向； AA：上偏光镜振动方向； OE：入射偏光的振幅， 矿物处在45°位置。 图3—5表示绿光通过上偏光镜的光强( )最大、橙光次之( )、红光最小( )，此时透过上偏光镜的混合光不是白光，而是蓝绿灰色的混合光，即偏光色显示蓝绿灰色。 三、矿物均质性非均质性的视测分级 可根据“非均质效应”的强弱在非均质矿物中划分出若干个等级。 可以下2种方法观察： 1．严格正交偏光法——即使前、上偏光镜两者严格正交(可用铜蓝、辉钼矿等在四个45°位置的偏光色完全相同为标准)。 对非均质性较强的矿物，其合成平面偏光或椭圆偏光通过上偏光镜的光量较大，因而旋转物台暗亮变化比较显著； 对非均质性较弱的矿物，则通过上偏光镜的光量甚小，因而旋转物台暗亮变化不甚明显。 应该指出，矿相显微镜光源强弱对镜下显示的暗亮变化有直接的影响，用15W灯泡作光源则“非均质效应”不太明显；用30w、50w(以至100W)灯泡作光源则“非均质效应”显著很多。 2．不完全正交偏光法——将上偏光镜偏离1-3°的角度以增加通过上偏光镜的光量使“非均质效应”更加清楚，特别是颜色效应将显著加强。许多在严格正交偏光下显示不太清楚的”非均质效应”可以在不完全正交偏光下显示清楚。 根据现有教学实验室条件，适用于本教程“教学用矿物鉴定表”的矿物