礦相偏光顯微鏡觀察巖石玻片

一、巖石玻片制備與顯微鏡校準(zhǔn)

1. 標(biāo)準(zhǔn)薄片制備（0.03mm 厚度）

• 切割 - 磨制 - 粘片：巖石塊→單面磨平→環(huán)氧樹(shù)脂粘于載玻片→雙面精磨至透光（長(zhǎng)石透光率＞80%）→蓋玻片封片（避免氣泡）。

• 特殊處理：含易溶礦物（如方解石）需酒精脫水；含不透明礦物（如黃鐵礦）需反光面拋光（厚度≤0.05mm）。

2. 顯微鏡光路校準(zhǔn)

• 偏光正交驗(yàn)證：插入上偏光鏡，旋轉(zhuǎn)至全暗視場(chǎng)（偏差＜2°），確保起偏器（下）與檢偏器（上）振動(dòng)方向嚴(yán)格垂直（十字絲對(duì)齊）。

• 物鏡應(yīng)力檢測(cè)：觀察標(biāo)準(zhǔn)石英楔（一級(jí)紅），無(wú)應(yīng)力物鏡干涉色均勻，避免雙折射干擾（如 10× 物鏡應(yīng)力等級(jí)≤Ⅰ 級(jí)）。

• 載物臺(tái)中心校正：用十字絲交點(diǎn)追蹤礦物顆粒，旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)（0-360°），顆粒不偏離中心（誤差＜5μm），確保消光角測(cè)量準(zhǔn)確。

二、分模式觀察與礦物解析

? 單偏光模式（下偏光）

1. 晶體形態(tài)

• 自形晶（如橄欖石菱形截面）→巖漿緩慢結(jié)晶；

• 半自形晶（如斜長(zhǎng)石板狀）→結(jié)晶條件復(fù)雜；

• 他形晶（如石英粒狀）→晚期充填或交代成因。
  案例：純橄巖中橄欖石呈全自形粒狀，邊界平直，指示超基性巖原生結(jié)晶。

2. 顏色與多色性

• 均質(zhì)體（石榴子石）：無(wú)色 / 均一顏色，旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)不變色；

• 非均質(zhì)體（角閃石）：旋轉(zhuǎn) 90° 顏色顯著變化（如深綠→淺黃），記錄 * 大吸收方向（如角閃石 Ng = 深綠，Np = 淺黃）。
  技巧：對(duì)比單偏光下榍石（橙紅）與輝石（無(wú)色），快速區(qū)分含鈦礦物。

3. 突起與糙面

• 正突起（橄欖石，折射率＞1.66）：邊緣亮線內(nèi)移（貝克線向礦物方向）；

• 負(fù)突起（石英，折射率 1.54）：貝克線外移；

• 糙面粗糙度→折射率差（如石榴子石糙面光滑，輝石糙面明顯）。

4. 解理分級(jí)

• 解理（云母，裂成薄片）；

• 中等解理（角閃石，兩組夾角 56°/124°）；

• 無(wú)解理（石榴子石，不規(guī)則裂紋）。

? 正交偏光模式（上下偏光正交）

1. 干涉色級(jí)序判定

• 一級(jí)灰（石英）→二級(jí)藍(lán)（普通角閃石）→三級(jí)紅（藍(lán)晶石）→高級(jí)白（鋯石）；

• 插入石膏試板（λ=550nm）：一級(jí)紅 + 試板 = 二級(jí)藍(lán)（同名相加），用于定量雙折射率（ΔN = 干涉色級(jí)序 ×0.03）。
  案例：矽線巖中矽線石呈二級(jí)黃干涉色，指示變質(zhì)程度（中級(jí)角閃巖相）。

2. 消光類型

• 平行消光（輝石，解理紋與十字絲平行）；

• 斜消光（斜長(zhǎng)石，測(cè)量消光角 Ng∧(010)，如中長(zhǎng)石 25°-35°）；

• 對(duì)稱消光（云母，解理縫與十字絲對(duì)稱）。
  注意：均質(zhì)體（石榴子石）全消光，旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)始終黑暗。

3. 雙晶與環(huán)帶

• 聚片雙晶（斜長(zhǎng)石，細(xì)密平行紋）；

• 卡式雙晶（鉀長(zhǎng)石，“箭頭狀” 接觸）；

• 環(huán)帶結(jié)構(gòu)（斜長(zhǎng)石，中心到邊緣成分漸變，如 An30→An50）。
  應(yīng)用：通過(guò)環(huán)帶韻律反演巖漿結(jié)晶歷史（如基性→中性→酸性的多次脈動(dòng)）。

4. 延性符號(hào)

• 正延性（針狀角閃石，長(zhǎng)軸 = Ng）；

• 負(fù)延性（柱狀磷灰石，長(zhǎng)軸 = Np）；
  操作：45° 位插入石膏試板，干涉色升高方向?yàn)榭旃廨S（Np）。

? 反光模式（針對(duì)不透明礦物）

1. 反射率分級(jí)

• 高反射率（黃鐵礦，亮白色）；

• 中反射率（磁鐵礦，灰色）；

• 低反射率（石墨，深灰色）。

2. 反射色差異

• 黃鐵礦（淺黃）vs 磁黃鐵礦（古銅色）；

• 斑銅礦（藍(lán)紫錆色）→氧化程度指示。

3. 內(nèi)反射

• 透明 - 半透明礦物（如赤鐵礦，櫻紅色內(nèi)反射）；

• 不透明礦物無(wú)內(nèi)反射（如黃鐵礦，全反射）。

三、巖石成因解析實(shí)例

案例 1：榴輝巖薄片

• 單偏光：綠輝石（淺綠）+ 石榴子石（無(wú)色，正高突起）；

• 正交偏光：綠輝石呈二級(jí)藍(lán)干涉色，四次消光；石榴子石全消光；

• 成因：高壓變質(zhì)（石榴子石穩(wěn)定于＞1.5GPa），綠輝石環(huán)帶記錄俯沖 - 折返溫壓變化。

案例 2：花崗巖中的斜長(zhǎng)石

• 單偏光：半自形板狀，聚片雙晶；

• 正交偏光：環(huán)帶結(jié)構(gòu)（中心 An35→邊緣 An20），消光角漸變；

• 成因：巖漿結(jié)晶分異，邊緣更酸性成分指示晚期流體交代。

案例 3：變質(zhì)巖中的紅柱石

• 單偏光：近正方形截面，十字形炭質(zhì)包裹體（空晶石）；

• 正交偏光：一級(jí)灰干涉色（低雙折射率），平行消光；

• 成因：低壓高溫變質(zhì)（紅柱石穩(wěn)定于＜0.4GPa），指示接觸變質(zhì)帶。

四、操作注意事項(xiàng)與進(jìn)階技巧

1. 薄片清潔：酒精擦拭避免指紋油漬，防止假干涉色（如油漬呈彩虹色）。

2. 溫濕度控制：高倍鏡（＞40×）需恒溫載物臺(tái)（25℃±1℃），避免熱脹導(dǎo)致焦距偏移。

3. 聯(lián)用法則：偏光特征 + 電子探針（成分）+XRD（晶型），如鋯石干涉色（高級(jí)白）結(jié)合 U-Pb 定年，反演巖石形成時(shí)代。

4. 動(dòng)態(tài)觀察：配置加熱臺(tái)（0-600℃），模擬變質(zhì)脫水過(guò)程，記錄礦物相變（如黑云母→白云母 + 石英）。

五、常見(jiàn)礦物快速鑒別表