Влияние дисперсии

Вследствие того что показатели преломления среды различны для разных длин волн света, индикатриса (одноосная или двуосная) будет иметь несколько отличную форму для каждого цветового оттенка в спектре света. Т.к. положение одноосной индикатрисы по отношению к кристаллографическим осям фиксировано, полуоси эллипсоидов у различных цветов будут параллельны и поэтому проявится только дисперсия показателей преломления.

Для кристаллов низших сингоний возможна дисперсия оптических осей (угла оптических осей) – различная величина угла оптических осей в кристалле для света разных длин волн. Различают два вида дисперсии оптических осей: 1) угол оптических осей для более длинных (красных) волн больше, чем для коротких (фиолетовых); этот вид дисперсии обозначается rv; 2) угол оптических осей для длинных волн меньше, чем для коротких, обозначается rv. Проявляется такая дисперсия в том, что в срезе, перпендикулярном оптической оси минерал не становится черным, а имеет серую окраску, сохраняющуюся при вращении столика. Чем выше двупреломление минерала, тем отчетливее проявляется в нем дисперсия угла оптических осей.

Для кристаллов моноклинной и триклинной сингоний возможна дисперсия осей индикатрисы. Дисперсия осей индикатрисы проявляется в неполном погасании минерала при вращении столика микроскопа и заключается в том, что оси индикатрисы для волн разной длины занимают различное положение в кристалле. В тот момент, когда наступает погасание для красного света, кристалл имеет синеватую окраску. Если погасить синие лучи, кристалл приобретает красноватую окраску. Дисперсия осей индикатрисы является характерным свойством щелочных амфиболов.

Кроме равномерного погасания всего зерна минерала в некоторых случаях отмечается неравномерное погасание, обусловленное разными причинами. В частности, волновое погасание характерно для кварца, испытавшего деформации; ситовидное погасание характерно для относительно мягких минералов с совершенной спайностью – слюды, карбонаты.

Погасание сферолитов

Сферолиты сложены радиальными агрегатами волокнистых или пластинчатых индивидов. С включенным анализатором в сферолите появится черный крест (индивиды на положении погасания). Крест будет прямым по отношению к нитям окуляра при прямом погасании минерала, слагающего сферолит и наклоненным к нитям окуляра при косом погасании минерала, слагающего сферолит (рисунок 31).

Рисунок 31. Погасание сферолитов: а – прямое; б – косое.

Особенности строения минералов, выявляемые в скрещенных николях.

Под микроскопом преимущественно с включенным анализатором можно наблюдать некоторые особенности строения минералов, в частности двойникование, наличие зональности, газово-жидкие включения и т.д.

Двойниками называются закономерные сростки двух и более кристаллов одного итого же минерала. Двойники бывают простые, полисинтетические и более сложные (рисунок 32). Плоскость срастания, след которой в шлифе называется двойниковым швом, может быть выражена либо тонкой четкой линией, либо очень нечеткой.

Рисунок 32. Типы двойников: а – простые двойники, характерные для ортоклаза; б – полисинтетические двойники, характерные для плагиоклазов; в – сложные двойники, характерные для микроклина.

По характеру погасания полисинтетических двойников плагиоклаза можно определить их состав (номер).

Определение состава плагиоклазов по углам погасания в разрезах, перпендикулярных (010). Зависимость ориентировки оптической индикатрисы от химического состава плагиоклазов легла в основу определения их номера. Несколько отличающаяся ориентировка индикатрисы в неупорядоченных (высокотемпературных) и упорядоченных (низкотемпературных) плагиоклазах позволила построить для каждого генетического типа плагиоклазов самостоятельные кривые.

Порядок определения по обеим кривым однотипен. Замеры производятся в зернах, представляющих собой серии полисинтетических альбитовых двойников, в каждой соседней паре которых индикатриса ориентирована симметрично относительно плоскости срастания (010) - рисунок 33.

Рисунок 33. Схема ориентировки индикатрисы в альбитовом двойнике.

Состав плагиоклазов определяется по максимальным углам симметричного погасания по оси N_p с линией двойникового шва, которая представляет собой след пересечения плоскости срастания двойника (010) с плоскостью шлифа, в положении, когда плоскость (010) перпендикулярна к плоскости шлифа. Подобные разрезы характеризуются тонкими четкими следами плоскости срастания между двойниковыми пластинками.

Порядок работы при определении состава плагиоклазов следующий:

Нужно найти в шлифе полисинтетически сдвойникованное зерно с возможно более тонкими следами двойниковых швов. Далее нужно поставить зерно на крест нитей и поворотом столика микроскопа совместить двойниковый шов с вертикальной нитью окулярного креста. Если плоскость срастания двойника имеет символ (010) и располагается перпендикулярно к плоскости шлифа, то в положении, когда след плоскости (010) параллелен вертикальной нити, все двойники будут иметь одинаковые белые или светло-серые цвета интерференции.

После этого нужно повернуть столик микроскопа против часовой стрелки на 45°. Двойниковые швы должны исчезнуть, а зерно будет выглядеть как монокристалл. Вставив в прорезь тубуса компенсатор, нужно проверить, образует ли острый угол с двойниковым швом ось Np и плоскость срастания действительно является плоскостью с символом (010). Если это так – то произойдет повышение цветов интерференции.

Такое зерно пригодно для замера, так как оно сдвойниковано по альбитовому закону. Особенно благоприятны для замеров разрезы, одновременно перпендикулярные к (010) и (001). В этом случае след плоскости (001) обнаруживается в виде системы тонких прерывистых трещинок, образующих со следом плоскости (010) угол 86° (рисунок 34).

Рисунок 34. Выбор сечения для определения состава плагиоклазов.

Далее нужно вынуть компенсатор и снова совместить двойниковый шов с вертикальной нитью окулярного креста.

Определяется угол погасания сначала для одной системы двойников, затем для другой. Если разрез полисинтетически сдвойникованного плагиоклаза ориентирован правильно, то углы погасания для обоих систем двойников должны быть равными, погасание будет симметричным.

Необходимо сделать 5-6 замеров в различных зернах и взять наибольшее из полученных значений. Для разреза, перпендикулярного одновременно плоскостям (010) и (001), можно ограничиться одним замером.

По диаграмме (рисунок 35) определяется состав плагиоклаза, используя кривую, соответствующую генетическому типу исследуемой породы. Если угол симметричного погасания оказался меньше 20⁰, то сначала следует определить показатель преломления минерала относительно бальзама и только после этого обращаться к диаграмме. Для плагиоклазов, показатель преломления которых меньше, чем у канадского бальзама, состав определяют по углам погасания, отмеченным ниже нулевой линии на диаграмме; для плагиоклазов с показателем преломления выше, чем у бальзама, состав определяют по углам погасания, отмеченным выше нулевой линии.

Задание: а) Определить двупреломление всех основных породообразующих минералов: оливина, ромбических и моноклинных пировсенов, роговой обманки, биотита, мусковита, кварца, ортоклаза, микроклина, плагиоклазов; б) определить оптическую ориентировку и знак удлинения у тех же минералов, которые перечислены выше, кроме оливина, кварца (ответить на вопрос: почему у этих минералов этого сделать чаще всего невозможно?); в) определить номер предложенного плагиоклаза.

Рисунок 35. Диаграмма для определения номера плагиоклаза по углу симметричного погасания.

Список литературы, имеющейся в библиотеке:

Даминова А.М. Породообразующие минералы.- М.: Высшая школа, 1974г.,171с.

Князев В.С., Конова И.Б. Руководство к практическим занятиям по общей петрографии. М. «Недра».

Князев В.С., Конова И.Б., Чарыгин А.М. Определение оптических констант минералов. Москва.

Белоусова О.Н., В.В.Михина. Общий курс петрографии. М.: «Недра», 1972.

Лабораторная работа № 1	4
Лабораторная работа № 2	11
Лабораторная работа №3	16
Лабораторная работа №4	28