手标本上有色的矿物,在薄片中不一定有色(如橄榄石),手标本上颜色较深的矿物在薄片中的颜色有时很浅(如绿帘石)。.外,有些矿物手标本是一种颜色,而薄片中是另一种颜色(如角闪石)。晶体光学研究的是矿物薄片的颜色。
绿帘石(-)
如果白光通过晶体后,各种色光被等量地吸收,则薄片中矿物透过的光仍为白光,只是亮度减弱,则矿
没有颜色,称这类矿物为无色矿物。
如果晶体对各种色光有选择性的吸收,或各色光吸收程度不同,薄片中晶体就呈现出各种复杂的颜色。
因此,在单偏光镜下,矿物薄片呈现的颜色是矿片对白光中各单色光波选择性吸收的结果。
混合-互补原理
光呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色彩,不同色光的频率及光量子的能量各不相同,七种色光的混合物成为白光。
任意相对的二互补色等量相混亦可呈白色。每一种颜色又是它自身的二相邻的光的混合色;混合后的色调趋向于浓度较大的色光。
矿物在薄片中呈现的颜色,主要取决于矿物的化学性质。
矿物在薄片中呈现的颜色,主要取决于矿物的化学性质。颜色的深浅,取决于薄片对各单色光波吸收的总强度。薄片对光波的吸收总强度取决于矿物的性质和薄片的厚度。同一矿物,薄片愈厚,光波在薄/中经历的路程愈长,吸收愈多,颜色愈深。
据矿物对光的吸收程度分类:
不透明矿物-黄铁矿,磁铁矿/在反光镜下研究。
透明矿物-吸收性很弱的矿物。
浅色矿物(无色矿物)-如果白光透过晶体时,各种色光被等量吸收,透过的仍为白色光而成白色,只是亮度有不同程度的减弱。
暗色矿物(有色矿物)-如果晶体对各色光有选择性吸收,白色光线透过矿物晶体后呈现各种颜色(未吸收色光的颜色或各种弱吸收色光的混合色)。
均质体矿物的光学性质各方向一致,对白光的选择性吸收和吸收总强度不因光波在晶体中的的振动方向不同而发生改变。因此,均质体矿片的颜色及颜色深浅不因光波在晶体中的振动方向释而发生改变。
非均质体矿物的光学性质随方向而异,对光波的选择性吸收及吸收总强度随光波在晶体中的振动方向不同而发生改变。
多色性(pleochroism)——光波在晶体中的振动方向不同而使矿片颜色发生改变的现象。
吸收性(absorbability)——光波在晶体中的振动方向不同而使矿片颜色深浅发生改变的现象。
非均质体矿物的多色性和吸收性与其主折射率有关。
一轴晶的多色性和吸收性
非均质性矿物的多色性与吸收性,一般都与光率体的主轴密切相关。一轴晶矿物有两个主要的颜色,分别平行光率体Ne与No两个主轴方向。
一轴晶光率体椭圆切面半径No∥PP时,显示的是No方向的颜色;Ne∥PP时,显示的是Ne方向的颜色。
光率体椭圆切面半径与PP方向斜交时,显示的是No、Ne方向颜色泄渡色。
(1)晶体∥c轴的切面
(椭圆切面的长短半径为No、Ne )
① Ne∥PP时,为浅紫色。
② No∥PP时,为深蓝色。
③ Ne、No与PP斜交时,为a、b之间的过渡色(深蓝-浅紫色)
多色性公式:Ne-浅紫色,No-深蓝色。
① No∥PP时,为深蓝色;
②Ne∥PP时,为浅紫色;
Ne、No与PP斜交时,为a、b之间的过渡色(深蓝-浅紫色)。
多色性公式:Ne=浅紫色,No=深蓝色。
(1)晶体∥c轴的切面
No方向的颜色比Ne方向深,表明光波沿No方向振动时的吸收总强度大于Ne方向。
吸收性公式:No >Ne 。
(2)晶体⊥c轴(光轴)切面
切面为圆切面,其半径为No,只有 No的颜色,矿片在单偏光镜下显深蓝色。转动载物台,颜色不发生变化。
二轴晶的多色性和吸收性
二轴晶矿物多色性——以角闪石为例
二轴晶矿物多色性,有三个主要颜色分别与光率体三个主轴Ng、Nm、Np对应。
平行于光轴面的切面上能显示Ng和Np二主色,多色性最明显;垂直于OA的切面上显示Nm的颜色,此切面无多色性。
二轴晶矿物有Ng、Nm、Np三种主
要颜色, 以角闪石为例:
(1)晶体∥OAP(光轴面)的切面
切面为椭圆,长短半径为Ng、Np。
切面显示Ng、Np的颜色,其颜色变
化最大,即多色性最强。
Ng∥PP,Ng-暗绿色
Np∥PP,Np-浅黄绿色
二轴晶角闪石的多色性变化
Ng∥PP,为暗绿色
Np∥PP,为浅绿色
(2)⊥OA切面
切面为圆切面,半径为Nm,光波垂直该切面入射,不发生双折射。只有Nm 的颜色,颜色无变化,不具多色性。
Nm∥PP,Nm-绿色
(3) ⊥c轴(近于⊥c轴)切面
切面为椭圆,长短半径为Nm、Np’。
切面显示Nm、Np’的颜色,其
色性明显程度介于前两者之间。
Nm∥PP,Nm-绿色
Np’∥PP,Np’-浅黄绿色
普通角闪石平行光轴面(A,B)和垂直光轴面的(C)切面上多色性
例:普通角闪石多色性表述
Ng-暗绿色,Np-浅黄绿色,Nm-绿色
Ng > Nm > Np 正吸收

2.二轴晶矿物多色性——以黑云母为例
黑云母为单斜晶系,假六方片状,发育(001)方向的极完全解理。
假六边形切面
长条状切面
观察描述黑云母的多色性、吸收性和极完全解理。
①假六边形/大致等轴形切面( 少见):Ng-Nm
长条形切面(常见):Ng-Np、Nm-Np
②写出多色性公式:Ng、Nm-深褐,Np-浅黄
吸收性用公式:Ng ≥Nm>Np