Некоторые особенности минералов, обнаруживающиеся в скрещенных николях

К таким особенностям относятся двойники, зональное строе­ние, аномальные цвета интерференции и ряд других.

Двойник — закономерный сросток двух или нескольких индиви­дов одного и того же минерала, повернутых один относительно другого на 180°. Наиболее часто встречаются простые и полисин­тетические двойники. Под микроскопом простой двойник пред­ставляет собой кристалл, разделенный двойниковым швом на две

Рис. 32. Характер двойников, наблюдаемых в шлифе:

а — простые, б — полисинтетические, в — сложные (ми-кроклииовая решетка)

части. При повороте столика микроскопа одна часть гаснет, тогда как другая остается освещенной. Такие двойники встречаются в натриево-калиевых полевых шпатах (рис. 32,а). Полисинтетиче­ские двойники состоят из нескольких параллельных индивидов, гаснущих неодновременно в смежных двойниковых полосках. Особенно характерны для плагиоклазов (рис. 32,6). Встречается комбинация двух систем полисинтетических двойников, обра­зующих решетчатые срастания, типичные для микроклинов (рис. 32, в).

Зональное строение обнаруживается в ряде минералов, причем наиболее часто в плагиоклазах, пироксенах, амфиболах. Зональ­ный минерал характеризуется наличием ряда зон, отличающихся несколько по составу, что сопровождается изменением оптических свойств минерала от зоны к зоне и, следовательно, изменением ориентировки индикатрисы. Под микроскопом зональное строение

минерала хорошо обнаруживается в виде концентрических зон раз­личной ширины с неодновременным погасанием и несколько раз­личной интерференционной окраской (рис. 33).

Аномальные цвета интерференции возникают в том случае, когда величина двупреломления минерала зависит от длины волны применяемого света. Так, если сила двупреломления для фиоле-

Рис. 33. Зональный плагиоклаз.

тового цвета больше, чем для красного, то возникают густо-синие цвета интерференции, что характерно для минерала цоизита; если сила двупреломления для красного цвета больше, чем для фиоле­тового, то появляются ржаво-бурые цвета интерференции, как у некоторых хлоритов; если кристалл положителен для одних и от­рицателен для других длин волн, а для некоторых длин волн изотропен, то при малых разностях хода возникают чернильно-синие и фиолетовые тона, свойственные некоторым хлоритам и везувианам. Аномальные цвета интерференции не нашли отраже­ния в таблице Мишель-Леви.

ИССЛЕДОВАНИЯ МИНЕРАЛОВ В СХОДЯЩЕМСЯ СВЕТЕ (КОНОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД)

Коноскопический метод позволяет определять осность минера­ла, его оптический знак и для двуосных минералов — приближенно величину угла оптических осей.

Принцип метода основан на том, что в сходящемся пучке лучей вдоль оптической оси микроскопа идет только один цент­ральный луч, тогда как остальные лучи наклонены к оси микро­скопа под различными углами, образуя конусообразные потоки. Указанное позволяет изучать оптические свойства анизотропного

минерала не только в плоскости шлифа, но одновременно и в не­сколько косых сечениях. В этом случае каждый луч расходящегося пучка будет перпендикулярен к различным сечениям минерала (различным сечениям его индикатрисы) и будет испытывать раз­личное двупреломление. Возникает оптический эффект, называе­мый интерференционной фигурой, по типу ко­торой легко отличить оптически одноосные мине­ралы от двуосных в разрезах, ориентированных определенным образом относительно элементов оптической индикатрисы. Особенно важны раз­резы, перпендикулярные к оптической оси мине­рала, которые легко диагностируются в скрещен­ных николях вследствие отсутствия двупрелом-ления.

Рис. 34. Схема наблюдения интер­ференционной фигуры способом Лазо: з — зеркало, п — по­ляризатор, л — лин­за Лазо, к — кри­сталл. о — объектив, а — анализатор, и — интерференционная фигура

Изучение минералов коноскопическим мето­дом ведется при скрещенных николях с дополни­тельно введенным в осветительную систему мик­роскопа конденсатором (линзой Лазо), создаю­щим сходящийся пучок лучей. Пройдя через кри­сталл, лучи становятся расходящимися. Чтобы их а собрать, вставляют сильный объектив с сорока-или шестидесятикратным увеличением. Располо­женный над объективом анализатор создает ус­ловия для интерференции поляризованных волн (рис. 34).

Полученное изображение рассматривают или непосредственно без окуляра (способ Лазо), или через окуляр, но с линзой Бертрана. При уста­новке первым способом наблюдается истинное изображение маленькой четкой интерференцион­ной фигуры; при втором способе изображение той же интерференционной фигуры обратное, раз­меры изображения больше, но четкость меньше.

Установка микроскопа для наблюдения в сходящемся свете:

1. При малом или среднем увеличениях (объектив 3^х или 8^х) в скрещенных николях находят темный разрез зерна изучаемого минерала, не реагирующий или почти не реагирующий на поля­ризованный свет при вращении столика микроскопа. Если минерал окрашен, то без анализатора такое зерно не должно обнаруживать плеохроизм. Найденное зерно ставят на центр креста нитей.

2. Меняют объектив на 40^х или 60^х, осторожно наводят на фокус, тщательно центрируют. Центрировка производится с выклю­ченным анализатором.

3. Создают хорошее освещение поля зрения: полностью откры­вают диафрагму, поднимают осветительную систему вертикаль­ным винтом вверх до тех пор, пока не исчезнут из поля зрения все помехи. Осветитель должен быть обязательно защищен мато­вым стеклом.

4. Вводят линзу Лазо и скрещивают николи.

5. Наблюдают интерференционную фигуру одним из описанных ;выше способов.

Невыполнение хотя бы одного из перечисленных условий ли­шает возможности видеть фигуру интерференции.

' Интерференционная фигура

\ оптически одноосного минерала в разрезе,

] перпендикулярном к оптической оси

В разрезе, перпендикулярном к оптической оси одноосного
минерала, интерференционная фигура имеет вид черного креста
на светло-сером или белом фоне для низкодвупреломляющих ми­
нералов или на фоне цветных колец для
высокодвупреломляющих минералов.

При вращении столика микроскопа крест интерференционной фигуры не меняет положения, оставаясь совмещенным с нитями окулярного креста.

Рис. 35. Схема получе­ния иитерференциоиной фигуры одноосного оп­тически положительного минерала на разрезе, перпендикулярном к оп­тической оси.

Причину появления интерференци­онной фигуры можно понять, пользуясь правилом индикатрисы. Центральный луч сходящегося света, идущий вдоль оптической оси минерала, встретит на своем пути круговое сечение индикатри­сы и, следовательно, пройдет, не испы­тав двойного лучепреломления. В этом случае в центре поля зрения фиксирует­ся темное пятно. Лучи, идущие наклонно к оптической оси минерала, встретят эл­липтические сечения индикатрисы. При­чем, чем больше угол наклона лучей от­носительно оптической оси минерала, тем больше разница в величине осей эл­липтического сечения (рис. 35), т. е. тем больше разность хода и сила дву-'Яреломления минерала. Соединив лучи, ''Идущие под одним углом наклона, об­щей поверхностью, получим коническую Поверхность лучей с одинаковой разно­стью хода и одинаковой силой двойного Лучепреломления. Сечение таких конусов Гйолем зрения шлифа дает ряд концен-|ррических цветных колец. Чем выше Швупреломление минерала и чем толще рлиф, тем больше радужных колец на­блюдается в поле зрения минерала, цве-

та интерференции в которых последовательно меняются от низких в центре фигуры к более высоким на периферии.

Появление черного креста на фоне цветных колец объясняется следующими причинами.

Как известно из предыдущего, при прохождении света через одноосный кристалл колебания одной (необыкновенной) волны совершаются всегда в плоскостях главных сечений индикатрисы, проходящих через направление луча и оптическую ось минерала (по радиусам поля зрения), колебания другой (обыкновенной) волны — в перпендикулярном направлении в плоскости кругового сечения. При совпадении направлений колебаний в минерале с направлениями колебаний в поляризаторе и анализаторе зерно будет на погасании. А так как в сечении минерала, перпендику­лярном к оптической оси, радиальных и перпендикулярных к ним направлений сколько угодно, то при любом повороте столика мик­роскопа эти направления будут совмещаться с плоскостями коле­баний поляризатора и анализатора, давая в поле зрения микро­скопа несмещающийся при вращении столика темный крест.