11 Поляризованный свет, отличие от естественных и причины его возникновения.
Естественный свет – свет, при котором колебания векторов происходит во всех плоскостях, проходящих через направление луча. Электромагнитные колебания являются гармоническими и характеризуются длиной волны, амплитудой, фазой, частотой. Видимый свет состоит из волн, имеющих длину в интервале от 380 – 760 mμ. Волна определенной длины имеет свой цвет, а в сумме видимые волны дают белый цвет. Спектр видимого света состоит из следующих цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового.
Поляризованный (плоскополяризованный) свет- свет, при котором колебания векторов происходят только в одной определенной плоскости. Явление поляризации света кристаллами было открыто при прохождении света через прозрачный кристалл исландского шпата. Плоскополяризованный свет возникает при отражении от гладкой поверхности (частичная поляризация), либо проходя через кристалл. В качестве поляризаторов применяют кристаллы исландского шпата (призма Николя) или искусственно созданные поляроиды.
12 Калиевые фельдшпаты (калишпаты) и характерные их оптические свойства.
Калишпаты являются главными минералами кислых и щелочных магматических горных пород. Среди калишпатов выделяют следующие: моноклинные санидин и ортоклаз, триклинный микроклин. Они составляют изоморфный ряд К[АlSі3O8] и Nа[АlSі3О8], при этом в твердом растворе калия больше, чем натрия. Компоненты калишпата и альбита полностью могут перемешаться только при высоких температурах. По сведениям А.С.Марфунина (1962) – при высоких температурах альбитовый компонент может достигнуть 63%. При понижении температуры, двухфазовый компонент становится неустойчивым, и раствор, состоящий из альбитового и калишатового компонента, превращается в пертит. Пертит может образоваться и в процессе метасоматоза: во время альбитизации и калишпатизации. Если такое строение калишпатов видно невооруженным глазом, то оно называется пертит, если же его можно наблюдать только под микроскопом, то называют микропертит (рисунок 6.32). Если же такая структура четко не видна, то калий-натровые шпаты называют криптопертит. В основном, в пертитах калишпатовой фазы больше, чем альбитовой. Но если альбитовой фазы больше, чем калишпатовой, то такой пертит называют антипертит. Если калишпатовая фаза представлена микроклином или ортоклазом, то правильнее называть микроклин-пертит или ортоклаз-пертит.
Все калишпаты по показателям преломления относятся ко II группе, двупреломление низкое, в шлифах цвет интерференции не выше серого (таблица 6).
Калинатровые шпаты образуются при различных температурах, и их структуры упорядочения могут иметь различную степень развития.
13 Явления в анизотропных минералах при скрещенных николях в системе поляризатор -минерал- анализатор.
1.6 Ход света в системе поляризатор – минерал – анализатор
Из предыдущих разделов известно; как происходит преломление света в минералах, какие минералы вызывают двупреломление света, как изображаются поверхности показателей преломления световых волн для минералов различных сингоний. Для того чтобы были более понятны эти явления, рассмотрим ход света в микроскопе через минерал.
При скрещенном положении николей поле зрения микроскопа без шлифа остается темным (рисунок 1.15), так как по условиям настройки микроскопа поляризатор и анализатор пропускают световые волны во взаимно перпендикулярных плоскостях (см.2.1.2.2).
14 Глинистые минералы каолинит, гидрослюда, монтмориллонит, глауконит и их характерные оптические свойства.
Глинистые минералы в зависимости от происхождения минералы бывают аллотигенными и аутигенными. Часто минеральные зерна бывают очень мелкими, так что для определения глинистых минералов используют химические, хроматические, капельные методы, электронный микроскоп и методы рентенографического исследования.
Основными глинистыми минералами считаются каолинит, Аl4[Sі4О10](ОН)8, гидрослюды КА12[А1Sі3О10](ОН)2, монтмориллонит (Са,Nа)(Мg,Аl,Fе)2[(Sі,А1)4О10](ОН)2·nН2О. Сингония моноклинная. Все они образуют очень мелкозернистые агрегаты, поэтому часто их невозможно точно определить без электронного микроскопа. Глинистые минералы при одном николе бесцветны, присутствие оксидов железа окрашивает их в желтоватый, зеленоватый, буроватый цвет. В скрещенных николях в поляризованном свете глинистые минералы выглядят как серовато-черная масса (рисунок 7.3).
При использовании электронного микроскопа большого разрешения можно увидеть агрегаты, состоящие из чешуек, листочков, слоистых частичек, сферолитов (рисунок 7.4, 7.5). Листочки минералов имеют ромбическую или шестиугольную форму, спайность совершенная. Каолинит и гидрослюда по показателям преломления относятся к IV группе. Между собой они отличаются по двупреломлению: у каолинита - 0,006-0,007, у гидрослюды - 0,030. Каолинит иногда бывает более крупный, чешуйчатый, веерообразный. Гидрослюда имеет более вытянутые чешуйки, иногда они располагаются субпараллельно, при вращении столика погасают одновременно (рисунок 7.6). Показатель преломления монтмориллонита ниже, чем у бальзама, двупреломление равно примерно 0,020-0,024 (таблица 6). У каолинита ng=1,560-1,570; nm=1,559-1,569 (таблица 8); nр=1,553-1,563; у гидрослюды - ng=1,570-1,610; nm=1,570-1,610; np=1,540-1,570 (таблица 8); у монмориллонита - ng=1,516-1,527; nm=1,516-1,526; np=1,493-1,503.
Рисунок
7.4 - Кристаллы каолинита под электронным
микроскопом (Увеличение в 25 тысяч раз.По
Г. С. Грицаенко и др.)
Рисунок 7.5 – Каолинит (По О.Фешараки, Е.Гарсия-Ромеро и др., 2007, Мадрид, Испания)
Глауконит, К(Fе3+,А1,Fе2+,Мg)2[А1Sі3О10](ОН)2, сингония моноклинная, осадочный минерал, встречается в обломочных и карбонатных породах в виде аутигенных и аллотигенных компонентов. В основном, слагает агрегаты мелких, бесформенных или округлых зерен (рисунок 7.7), иногда бывает кристаллическим, лучевидным агрегатом. В шлифе темно-зеленый, зеленовато-желтый, иногда буровато-зеленый (рисунок 7.8). Плеохроизм в зеленых тонах. Показатели преломления: ng=1,610-1,615; np=1,590-1,615. Величина двупреломления 0,020-0,030. В скрещенных николях зеленый цвет сохраняется, характерно агрегатная поляризация. Глауконит двуосный отрицательный. Отличается от похожего хлорита формой минерала, более высоким рельефом и величиной двупреломления (таблица 9.4).
Рисунок 7.7 - Глауконит