岩矿实验1(笔试)复习概要

西南石油大学地球科学与技术学院

岩矿实验1（笔试）复习概要

◆适用专业：资源勘查工程（油气勘查方向）

◆适用教材：《矿物岩石薄片研究基础》

一、矿物的结晶质属性及其光学性质

1.自然光：一切实际的光源所发出的光波。光波在垂直于光线传播方向的平面内做任意方

向的振动，其振幅均匀对称。

2.偏振光：光矢量的振动被限制在某个确定的方向上而其余方向振动完全消除或部分消弱

时，则称为偏振光。

3.光的偏振化：自然光经由某些物质的折射、双折射、反射或吸收后，可以使其光矢量的

振动被局限在某个确定方向上，从而使自然光变为偏振光。

4.折射定律：sin i/sin r=N1-2，N1-2为折射介质对入射介质的相对折射率。

5.光性均质体：不改变入射光、折射光性质的介质。包括非晶质物质和未受应力作用的高

级晶族矿物。具有各向同性的特点。

光性均质体矿物在正交偏光镜下为全消光，锥光条件下无干涉图。

6.光性非均质体：特定频率的光波在非均质体中传播时，其传播速率随光波在晶体中的振

动方向不同而发生改变。包括一切中级晶族和低级晶族的矿物晶体，以及受过应力作作用的高级晶族的矿物晶体。具有各向异性的特点。

7.光轴：光在非均质体矿物中的某一个（或两个）特殊方向传播时，不发生双折射的方向。

中级晶族的矿物晶体称为一轴晶；低级晶族的矿物晶体称为二轴晶。

8.一轴晶矿物的主要切面：垂直光轴切面、平行光轴切面、斜交光轴切面。

其中，平行光轴切面的双折射率最大，干涉色最高。

9.二轴晶矿物的主要切面：垂直光轴切面、平行光轴切面、垂直Bxa切面。

10.光率体：表示偏光的振动方向与相应振动方向上折射率值之间关系的立体图形。

11.光性均质体的光率体基本特征：是一个圆球体。

12.一轴晶的光率体基本特征

1)一轴晶光率体是旋转椭球体，有两个光学主轴，其一Ne为旋转轴，恒平行于非常

光E的振动面方向；另一No与旋转轴垂直，恒平行于常光O的振动面方向，。

2)光轴方向与Ne方向恒一致。

3)Ne，No分别为折射率最大和最小值，称为一轴晶的主折射率（光学主轴），二者

差值为最大双折射率，其他方向折射率介于其间，以Ne’表示。

4)Ne＞No时，正光性；Ne＜No时，负光性；

Ne＝Ng时，正光性；Ne＝Np时，负光性。（折射率的最大值以慢光折射率Ng

表示，最小值以快光折射率Np表示）

13.二轴晶光率体基本特征

1)二轴晶光率体是三轴不等椭圆体。

2)长轴、中轴和短轴依次名为Ng、Nm、Np，决定着光率体的形状与大小，又称为

二轴晶的光学主轴，三者间恒相互垂直，与所属晶系无关。

3)光学主轴的长度分别为二轴晶折射率的最大、中间和最小值，同种矿物的三折射率

是唯一值，称为主折射率。

4)由二主轴确定的切面称为二轴晶的主轴面，仅有三个互相垂直的主轴面即

Ng-Nm、Ng-Np和Nm-Np，每一主轴面又垂直另一主轴，二光轴恒位于Ng-Np

主轴面内，Nm恒垂直于光轴面，又称为光学法线。

5)垂直光轴OA的切面为圆切面，共有二个方向，二圆切面过主轴Nm且半径长为

Nm，对称地分布于Ng或Np的两侧。相应二圆切面的法线方向即为二光轴OA1

和OA2。

6)光轴角：两光轴之间所夹的锐角，以2V表示；

锐角平分线：光轴角的平分线，以Bxa表示；

钝角平分线：二光轴之钝角平分线，以Bxo表示；

二光轴OA1、OA2以及Bxa和Bxo恒包含在Ng-NP主轴面内。

7)Ng-Nm＞Nm-Np时，正光性；Ng-Nm＜Nm-Np时，负光性；

Bxa＝Ng、Bxo=Np时，正光性；Bxa＝Np、Bxo=Ng时，负光性；

无论光性正负，垂直Bxa切面的双折射率恒小于垂直Bxo切面的双折射率。

14.结晶主轴：为准确描述晶体形态，确定晶体空间分布特点而建立的晶体的坐标轴。

15.光学主轴：一轴晶光率体中折射率最大和最小值Ne和No，称为一轴晶的光学主轴；

二轴晶光率体中折射率的最大、中间和最小值Ng、Nm、Np，称为二轴晶的光学主轴。

16.光性方位：矿物晶体中，光率体光学主轴与结晶主轴之间的关系。

1)中级晶族晶体的光性方位：光率体的旋转轴Ne（即光轴OA）与中级晶族晶体的

C轴（L3、L4、L6）相重合一致。

2)斜方晶系的光性方位：三个方向的结晶轴a、b、c相互垂直.光率体三个主轴与三

个结晶轴a、b、c分别重合。

3)单斜晶系的光性方位：仅有一个光学主轴与结晶轴b重合，另外二光学主轴与晶

体的a轴和c轴共在一个面内，且与结晶轴a和结晶轴c角度相交。

4)三斜晶系的光性方位：三个光学主轴与三个结晶轴皆斜交。

二、偏光显微镜及单偏光镜下矿物薄片研究

17.多色性：晶体在各个不同方向上呈现出不同的颜色的现象。

一轴晶矿物有两个主要颜色，分别平行光率体Ne与No两个主轴方向。

二轴晶矿物有三个主要颜色，分别与光率体三个主轴Ng，Nm，Np对应。

18.吸收性：晶体在各个不同的方向上颜色浓度或明暗程度不同的现象。

19.边缘：薄片中两种不同介质的接触处，可以看到比较黑暗的界线，称为矿物的边缘。

20.贝克线：在边缘的附近还可以见到一条较明亮的细线，升降镜筒，亮线发生移动，这条

细亮线为贝克线。

21.贝克线移动规律：提升镜筒，贝克线向介质折射率大的一侧移动；下降镜筒，贝克线向

介质折射率小的一侧移动。

22.糙面：薄片中某些矿物表面较光滑，某些矿物表面较粗糙，像皮革表面一般，称为糙面。

23.突起：在薄片中不同矿物的表面好像高低不相同的情况。

1)负高突起：萤石、蛋白石；

2)负低突起：正长石、白榴石；

3)正低突起：石英、中长石、白云母；

4)正中突起：透闪石、磷灰石、黄玉；

5)正高突起：普通辉石、橄榄石；

6)正极高突起：石榴石、榍石。

24.闪突起：观察方解石时，转动物台，方解石颗粒的边缘时粗时细，矿物的突起时高时低，

旋转物台一周变化四次的现象。

非均质矿物都有些闪突起现象，双折射现象愈强的矿物，闪突起愈显著。

矿物：白云石，方解石，白云母。

三、正交偏光镜下矿物光学性质的研究

25.干涉色：非均质矿物任意方向切片，在正交偏光下于非消光位时呈现明亮程度不同的色

彩，是由光的干涉作用呈现的颜色。

26.光程差为半波长的奇数倍，即R＝（2n+1）λ／2，光的亮度加强，干涉结果呈现色彩；

光程差为半波长的偶数倍，即R＝2nλ／2，干涉结果呈现黑暗。

27.干涉色级序：随着光程差的增加干涉色按一定的次序依次周期性的出现的现象。

28.色序：每个级序中干涉色色调之间的一次明显的改变，称为一个色序。

29.级序：第一级序，0~560nm，灰和灰白色，缺蓝色和绿色；第二级序，560~1120nm，

紫、蓝色、蓝绿色、绿色、黄色、紫红色。色泽纯且鲜艳；第三级序，1120~1680nm；

第四级序，1680~2240nm，色序界线模糊不清；第五级序，高级白干涉色。

30.干涉色与光程差的关系

31.双折射：光性非均质体将入射光分解为速度不等、折射率各异、振动面方向互相正交的

两列平面偏振光的现象。光性非均质体均有”双折射“。

32.双折射率（重折射率）：两列振动面互相正交的偏振光之折射率的差值。

平行光轴面的切面有最大双折射率Ng-Np；垂直光轴的切面双折射率为0。

33.光程差公式：R=d(Ng–Np)。R：光程差（nm）；d：薄片厚度（0.03mm）

单位统一：1nm=10?=10-3μm=10-6mm

34.光程差的叠加原理：同名轴平行干涉色升高。

35.消色：在非消光位因二矿物薄片光程差叠加而使显微镜视域呈灰暗状态的现象。

36.消色器主要用途：测量程差和干涉色级序；测定非均质光率体切面的半径名称；在锥光

镜中测定光性符号的正负；测定非均质矿物薄片的双折射率；精确测定消光方位。37.消色器偏光振动方向：一般消色器的长边代表快光的方向，即是Np的方向；短边代表

慢光的方向，即是Ng的方向。

38.消光器

1)石膏试板：光程差560nm，又称1λ试板。在正交偏光呈紫红色干涉色，最适应

于测定干涉色较低的矿物。干涉色升降以矿物原干涉色为准。矿物干涉色升降一个

级序。

2)云母试板：光程差147nm，又称λ／4试板，干涉色为一级蓝灰。多用于测定二

级以上干涉色的矿物。矿物干涉色升降一个色序。

3)交叠石膏试板与云母试板，同名轴平行时干涉色为二级蓝；异名轴平行时为一级橙。

4)石英楔子：光程差0～1680nm，正交偏光下，同名轴平行，则干涉色升高，若异

名轴相平行，则干涉色降低，呈现消色现象。可用石英楔子来测定涉色高于三级的

矿物干涉色级序与色序，进而确定矿物光率体椭圆切面的轴名及矿物的双折射率。

39.消光：矿片在正交偏光条件下呈现黑暗的现象。

消光的本质是光率体椭圆半径与上下偏光镜的振动面方向相平行。

40.消光角：指晶体矿片处于消光位时，解理缝、双晶缝或晶棱与目镜十字丝的夹角。

41.全消光：在正交偏光下，放置均质体矿物，出现载物台旋转一周视域黑暗不发生变化的

现象。非晶质矿物、均质体以及非均质体垂直光轴切面为全消光。

42.消光类型：平行消光；对称消光；斜消光；全消光。

消光类型与矿物的晶系和光性方位密切相关，还与矿物晶体的切面方向有关。

43.消光规律：

1)中级晶族：绝大多数为平行消光和对称消光；垂直光轴的切面为全消光；斜消光的

切面极少。

2)斜方晶系：与结晶轴平行的切面均为平行消光或对称消光；垂直光轴的切面全消光；

与三个结晶轴斜交的切面，可能出现斜消光，其消光角大多数较小。

3)单斜晶系：垂直光轴的切面为全消光；极少数为平行或者对称消光；绝大部分为斜

消光；

4)三斜晶系：晶体的任何切面都绝大多数是斜消光，极少数为平行消光。有些矿物消

光角很小，容易识别为平行消光；垂直光轴切面为全消光。

44.延性符号：指一向延长的针柱状矿物的延长方向与其光率体椭圆长短半径的关系.。

45.正延性：非均质矿物的切面如柱状、长条状延伸方向平行于Ng(Ng′)或者与Ng(Ng′)

交角小于45°者，称为正延性；

负延性：延伸方向与Np(Np′)或者与Np(Np′)交角小于45°者，称为负延性。

46.一轴晶矿物延性符号与光性方位的关系：晶体沿C轴延长，延性与光性一致，延性为

正，光性正；晶体呈板状，延性与光性相反，延性为负，光性为正。

47.双晶：两个(或多个)同种晶体按一定规律彼此连生在一起的现象，其中一个晶体是另一

个晶体的镜像或一个晶体旋转180°后可与另一个晶体重合或平行。

1)简单双晶：只有两个单体互相连生，在正交偏光下，两个单体消光与明亮交互出现。

如正长石的卡氏双晶，辉石、角闪石的简单双晶。

2)联合双晶：三连晶、四连晶、六连晶

3)聚片双晶：众多单体双晶的结合面彼此平行，奇数同时消光，偶数同时消光。如斜

长石的钠长石聚片面性双晶。

4)复合双晶：两种以上不同双晶律的双晶类型同时存在时称复合双晶，斜长石中卡钠

复合双晶，微斜长石的格子双晶。

四、锥光镜下矿物光学性质的研究

48.锥光系统：在正交偏光系统下，使用三个部件：聚光镜，勃氏镜和中或高倍物镜。

49.锥光镜观测内容：干涉图的有无与类型；区分均质体、一轴晶与二轴晶；确定光率体的

光性正负；同时观测光轴角的大小；观测色散的有无及确定色散公式等现象。

50.干涉图：从各个方向入射的锥形偏光通过矿片后到达上偏光镜所发生的消光与干涉现象

的总和构成的一些特殊的图形。

51.一轴晶平行光轴切面的干涉图特征

1)当光轴与上下偏光之一平行时，视域中为一粗大而模糊的黑十字，几乎充满整个视

域，只有四个象限边缘稍有明亮；

2)从平行位置稍微转动物台，黑十字即分裂为一对双曲线，并快速逸出视域，黑十字

逸出的方向即光轴的方向。

3)在沿光轴方向的两象限中，干涉色由视域中心向外递次降低，在垂直光轴方向的两

象限中，干涉色由视域中心向外递次升高。

4)矿物的双折射率愈高，双曲线状色环愈密集。

52.一轴晶平行光轴切面光性正负测定规律：插入试板，当视域中心干涉色升高，椭圆切面

长半径与光轴方向平行，为正光性；当视中心干涉色降低，椭圆切面短半径与光轴方向平行，为负光性。

53.一轴晶垂直光轴切面中光率体椭圆半径的分布及光性正负测定规律

1)正光性的椭圆切面长半径呈放射状分布；

2)负光性的椭圆切面短半径呈放射状分布；

3)插入试板，一、三象限干涉色升高为正光性；

4)插入试板，一、三象限干涉色降低为负光性。

54.一轴晶斜交光轴切面干涉图：光轴的出露点不在视域中心，当黑臂两端粗细不等时,细

的一端指向光轴出露点方向。

55.一轴晶斜交光轴切面光性正负测定规律：用云母试板或石英楔子据等色的移动及黑臂两

侧等色环的错位判定椭圆切面的位置，长半径指向光轴露点为正光性；短半径指向光轴露点为正负性。

56.二轴晶垂直Bxa切面上光性正负测定规律：二轴晶中，Bxa∥Ng为正光性；Bxa∥Np

为负光性。视域中心为Bxa区；双曲弯臂以外为Bxo区，Bxa区内椭圆切面长半径与光轴面迹线垂直时为正光性，长半径与光轴面迹线平行时为负光性。

五、透明矿物的偏光显微镜鉴定

57.橄榄石：多为粒状、无色、正高突起、解理不发育、裂开发育，最高干涉色二级末到三

级初，平行消光，二轴晶，2V角接近90°。

58.辉石：多为短柱状、横截面多为四边形和八边形，可见两组近正交完全解理，纵切面长

方形，多见一组完全解理，正高突起，横截面多对称消光，2V角中等。

59.角闪石：单斜晶系，形态多为沿c轴呈长柱状,针状或纤维状。横断面呈菱形或六边形，

具有两组完全斜交解理（54.5°~56°），一般为正中突起。

60.云母：片状，一组极完全解理，平行消光。

1)黑云母：棕褐色，多色性明显，2V角小。

2)白云母：无色，闪突起明显，2V角30°~50°。

61.长石：板状，无色，两组解理完全，突起低，干涉色一级灰，二轴正晶。

1)碱性长石：负低突起，其中正长石具有卡氏双晶，多为平行消光；微斜长石具有格

子双晶，条纹长石具有条纹结构，透长石与正长石区别在于产状。

2)斜长石：正低突起（除钠长石外），聚片双晶，斜消光。

3)碱性长石与斜长石区别：突起，双晶，消光类型。

62.石英：粒状，无色，无解理，正低突起，干涉色多一级灰白，常具有波形消光，一轴正

晶，正延性。

63.方解石：三方晶系，一般无色，镜下常见两组解理，闪突起明显，对称消光，高级白干

涉色，一轴负晶。