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地球科学実習 偏光顕微鏡による岩石の観察 （2010.8.7,8） 目的： 偏光顕微鏡は、単なる拡大観察の道具ではなく、鉱物の光学的性質を利用することで、鉱物の種類を判別し、その化学組成や結晶成長の特徴等を知ることのできる、特殊な顕微鏡である。多くの岩石は、厚さ0.03mmほどの薄片にすり減らすと光を通すようになり、構成鉱物の光学的性質を読み取ることができるようになる。 この実験では、鉱物の一般的な光学的性質を学び、偏光顕微鏡の操作に習熟するとともに、その知識を応用して、あらかじめ用意されたさまざまな岩石の薄片を観察する。岩石は地球の一部であり、その形成過程は地球の活動を反映している。巨大な時空間スケールで生起する地球の動きを鏡下で感じ取ってもらいたい。 第１日　偏光顕微鏡の原理、鉱物の光学的性質　（偏光顕微鏡に慣れる） 第２日　岩石の分類、組織の観察、様々な岩石の成因（偏光顕微鏡で岩石を調べる） 　日本の岩石、地球の岩石（岩石を調べてわかることを学ぶ） 注意：指示があるまで偏光顕微鏡にはさわらないこと。最初の観察用に事前にセットしてある。 第一日の内容 　岩石を構成しているものはいろいろな鉱物である。鉱物は結晶であり、規則的な原子配列（結晶格子）をもっている。このため、結晶の中を光が進むときに、空気中を進むよりも光の速度が遅くなり、屈折率が大きくなる。鉱物中を通過する光は、多くの場合、複屈折という性質を示すことが多い。この性質を利用して、偏光顕微鏡で鉱物を同定したり、鉱物の様々な情報を得ることができる。 本日は、偏光顕微鏡の原理を理解し、操作に習熟することを目標とする。 偏光とは： 光の振動方向が一定の方向にそろっている光 複屈折： 　結晶の中で、光が、振動方向が互いに直交する２つの偏光に分かれて進むこと。結晶の中で、２つの偏光の速度（→屈折率）などは異なっている。 本日のメニュー １．偏光の性質の理解と顕微鏡の取り扱いの基本確認 ２．顕微鏡下での鉱物の光学的性質の観察、造岩鉱物の識別。 ３．岩石の組織の観察、成因の理解。 記録用にデジカメの持参を勧めます。レンズ径の小さいものがおすすめ。 １－１　偏光と鉱物の光学的性質を体感する。 １）方解石結晶による複屈折の確認 ２）偏光板２枚による白雲母片の消光、干渉色の確認 ３）顕微鏡下での黒雲母の色変化を確認。 １－２　偏光顕微鏡の扱いに慣れる 偏光顕微鏡の取り扱い－基本操作 １）落とさないように注意！全体も、各部品も。 ２）顕微鏡を持つときは両手でしっかりと。回転ステージや鏡筒を持たない。 ３）椅子の高さの調節と、顕微鏡の傾き度合いの調整。（回転ステージに力をかけない） ４）光源の調節、反射鏡の調節。絞りは全開放。 ５）接眼レンズの交換と接眼レンズのピント合わせ（十字線入りと目盛り入りの２種類） ６）薄片の装着と動かし方 ７）対物レンズの交換の仕方（４倍と１０倍の２種類を使う） ８）対物レンズのピント合わせ（粗動と微動）レンズの先を薄片に当てて割らないように。 ９）ステージの回転の中心軸が、視野の中心に来ていることの確認（必要に応じ教員が調整） １０）絞りの使い方 １１）観察するものの大きさを知る。（マイクロメーターによる較正） １２）ポーラライザー（下方ニコル、下方偏光板、振動方向はＥＷ）とアナライザー（上方ニコル、上方偏光板、振動方向はＮＳ）が正常であることの確認 １－３　補足情報 薄片と岩石実物標本 １）薄片の作り方 ２）教材用薄片と岩石実物標本の説明 ３）実験補助用参考書と干渉色図表について ２－１　薄片観察 薄片を見よう（実物標本も見ること） １）各人専用薄片の観察（６種類）青印 ２）各種岩石の薄片　（赤…火山岩、黄…深成岩、緑…変成岩、白…堆積岩） 　スライドグラスに自分の名前を書いて、箱から薄片を持っていくときはそれを代わりに差す。 観察事項 １）単ニコル（ポーラライザーのみ）による観察 　鉱物の形、大きさ、他の鉱物との関係（空間的配置）－岩石の組織（テクスチャー） 　鉱物の色、多色性、へき開の有無と特徴、屈折率など ２）直交ニコル（アナライザーを挿入）による観察 　複屈折の大きさ（干渉色）、消光角（直消光と斜消光）、伸長性の正負、双晶など ３）コノスコープによる観察　…第２日に解説。 　光学性の確認、光軸角 鉱物の同定 ?主要な造岩鉱物の性質 ?参考書の使い方 岩石の大分類 ?火成岩　（火山岩、深成岩） ?変成岩　（広域変成岩、接触変成岩） ?堆積岩 ?その他　（隕石、テクタイト、人工物、…） ２－２　造岩鉱物を識別する 主要鉱物の同定のポイント オルソスコープ（通常の顕微鏡の操作）による観察 黒雲母と角閃石の区別　青２ ?多色性（単ニコル） ?直消光と斜消光 ?