ЧАСТЬ 1. КРИСТАЛЛООПТИКА
ИССЛЕДОВАНИЯ МИНЕРАЛОВ ПРИ ОДНОМ НИКОЛЕ
При помощи обычного поляризационного микроскопа в проходящем свете изучают только прозрачные минералы.Определяются свойства:
1. Количество минералов по их собственной окраске.
2. Форма зёрен, линии ограничения.
3. Спайность, определение угла спайности.
4. Рельеф, шагреневая поверхность по относительному показателю преломления (эффект Бекке).
5. Плеохроизм.
6. Псевдоабсорбция.
Форма зёрен – является важным диагностическим признаком минерала, так как позволяет дать объемное представление о кристалле. При формировании кристаллов в природе их форма будет зависеть от наличия свободного пространства. В зависимости от этого выделяются:
· идиоморфные кристаллы, имеющие хорошие кристаллографические очертания, образуются первыми из расплава и их росту ничего не мешает;
· гипидиоморфные кристаллы, имеющие частично правильные кристаллографические очертания; выделяются позже идиоморфных. которые могут ограничивать их рост;
ксеноморфные кристаллы, не имеющие правильной формы, образуются в свободных промежутках между уже образованными кристаллами.
Спайность в кристаллах под микроскопом наблюдается в виде тонких, прямых и параллельных линий. При изучении минералов в шлифах определяется характер и количество систем спайности.
Угол между системами трещин и линий спайности определяется следующим образом:
1. Найти зерно с 2-мя системами хорошо наблюдаемых трещин спайности (это поперечный разрез зерна).
2. Поставить одну из систем параллельно вертикальной нити окуляра. Взять отсчёт по любому нониусу лимба столика микроскопа.
3. Повернуть столик микроскопа в любую сторону до совмещения с вертикальной нитью второй системы спайности. Взять отсчёт по этому же нониусу.
4. Разность замеров определяет угол между системами спайности. При значении угла больше 90°, необходимо от 180° отнять полученный результат для получения острого угла.
5. Для получения величины угла, приближающегося к истинной, нужно замерить несколько углов в зёрнах одного и того же минерала, взять из всех значений среднее.
У амфиболов углы между системами спайности составляют 56° и 124о; у пироксенов 87о и 93о.
Сравнение показателя преломления 2 минералов или 2 различных сред.
Показатель преломления канадского бальзама nк.б.=1,537. Все минералы можно сравнивать с этим веществом, применяя некоторые оптические эффекты.
Эффект Бекке (полоска Бекке).
Наблюдается на границе канадского бальзама с минералом или на границе двух минералов
Для наблюдения полоски Бекке необходимо прикрыть диафрагму под столиком микроскопа при объективе 9х, 10х (в зависимости от марки микроскопа) или поставить объектив 20х.
Необходимо помнить, что при поднятии тубуса микроскопа полоска Бекке движется в сторону среды с большим показателем преломления.
Рельеф наблюдается у минералов, которые отличаются по показателю преломления от канадского бальзама (к.б.).
Различают 3 типа рельефа:
1. Положительный, если nминерала > nк.б..
2. Нейтральный (не имеют рельефа), если nминерала близок к nк.б.
3. Отрицательный, если nминерала < nк.б.
Определение показателя преломления минерала производить при объективе 9х (полосу Бекке и эффект Лодочникова – при 20х), убрать линзу Лазо, линзу Бертрана, анализатор.
По рельефу, шагреневой поверхности и поведению полоски Бекке определить группу для данного минерала (табл.1).
Таблица 1
Классификация минералов по показателю преломления
| Груп-па | n | Рельеф | Шагреневая поверхность | Дисперсионный эффект Лодочникова | Минералы |
| I | 1,41–1,51 | Отрицатель-ный, хорошо виден | Наблюдается при открытой диафрагме | Полоска Бекке имеет розовый цвет, идет на к.б. | Флюорит, опал, лейцит, содалит, вулканические стекла риолитов |
| II | 1,51–1,53 | Отрицатель-ный, плохо заметен | Отсутствует или слабая (даже при закрытой диафрагме) | Полоска Бекке имеет розовый цвет (граница бесцветных минералов и к.б.), идет на к.б. | Плагиоклазы № 0-5 (альбит), к.п.ш., гипс, монтморил-лонит, вулканичес-кие стекла трахитов, дацитов, андезитов |
Продолжение табл. 1
| III | 1,53–1,54 | Отсутствует | Отсутствует | Полоска Бекке незаметна | Плагиоклазы № 5-15 (альбит, олигоклаз). халцедон, нефелин, серпентин, вулкани-ческие стекла андезибазальтов |
| IV | 1,54–1,60 | Положитель-ный | Видна только при почти полностью закрытой диафрагме | Полоска Бекке имеет зеленоватую окраску, идет на минерал | Плагиоклазы № 15-100 (олигоклаз – анортит), кварц, хлориты, мусковит, флюорит, тальк, вулканические стекла базальтов |
| V | 1,60–1,65 | Положитель-ный | Положитель-ная, видна при 1/2 открытой диафрагме | Полоска Бекке имеет зеленоватый цвет, идет на минерал | Биотит, роговая обманка, тремолит, актинолит, турмалин, топаз, глауконит |
| VI | 1,65–1,75 | Положитель-ный, резкий | Положитель-ная резкая, видны при открытой диафрагме | Не улавливается, эффект Лодочникова слабый | Пироксены, щелочные амфиболы, оливин, силлиманит, ортит, гроссуляр |
| VII | > 1,75 | Положитель-ный, очень резкий (зерна как бы окружены темно-серой полосой) | Положитель-ная очень резкая (поверхность минерала серая) | Дисперсионный эффект не улавливается | Эпидот, эгирин. циркон, монацит, сфен, рутил, анатаз, корунд, шеелит, альмандин |
Шагреневая поверхность – это неровности на поверхности минерала, которые приводят к неравномерному распределению лучей света. Неравномерность освещения позволяет наблюдать неровную поверхность минералов, подобно поверхности кожи (шагреневая кожа имеет очень тонкий рисунок неровностей).
Если разница в показателях преломления минерала и канадского бальзама большая, то все неровности поверхности минерала наблюдаются отчетливо.
Если минерал и канадский бальзам имеют близкие показатели преломления, то шагреневая поверхность практически не видна.
Таким образом, шагреневая поверхность наблюдается тем лучше, чем больше разница в показателях преломления минералов и канадского бальзама.
Псевдоабсорбция – это явление ложного поглощения света (наблюдается только у бесцветных минералов). Некоторые анизотропные минералы имеют большую разницу в показателях преломления по ng и nр. Например, у кальцита ng = no = 1,658 (VI группа), nр = nе = 1,486 (I группа).
При вращении столика микроскопа минерал по показателю преломления будет относиться к разным группам:
· в положении, когда показатель преломления отличается от nк.б., у минерала отмечается резкий рельеф и шагреневая поверхность (в данном случае это nq);
· в положении, когда показатель преломления близок к nк.б., у минерала рельеф и шагреневая поверхность проявляются крайне слабо (в данном положении это nр).
Плеохроизм – изменение цвета минерала при повороте столика микроскопа (наблюдается только у окрашенных минералов).
Плеохроизм происходит в результате различного поглощения света в кристалле в разных направлениях (рис. 4).
Различают 3 типа плеохроизма:
1. Изменяется интенсивность окраски. Например, у биотита с тёмно-коричневого до светло-коричневого.
2. Изменяется цвет минерала. Например, с коричневого на зелёный.
3. Изменяется и цвет, и интенсивность одновременно. Например, с тёмно-зелёного до светло-коричневого.