О природе минералов 1 Введение

 разность хода,
или разница в длине
оптического пути лучей, определяется соотноше-
нием
где
Δ
—разность хода в HM,
 n
s
и
 n
f
—показа-
тели преломления у медленного и быстрого на-
правления колебаний в данном срезе минерала и
t —
толщина среза в HM. Частные двупреломления
(
n
s
 -n
f
) сечения будут в различных случаях ха-
рактеризоваться следующими значениями:
 п'
е
—п
0
,
п
0
 — п'
е
или
 п'
g
 - n'
p
.
Разность фаз
 δ
определяется как
Номограмма двупреломления Мишель-Леви
Поскольку интерференционная окраска зависит
от толщины препарата, в оптической минералогии
обычно изготавливают шлифы стандартной тол-
щины, равной 0,03 мм. При такой толщине мак-
симальная интерференционная окраска в обыч-
ном кварце выглядит белой с очень слабым жел-

---

Рис
. 7.3
0 Номограмм
а двупреломлени
я Мишель-Леви
.

---

Рис. 7.31 Компенсатор Берека
тым оттенком. Если толщина среза известна, то
двупреломление изучаемого минерала можно оце-
нить, просматривая несколько шлифов различной
ориентации и сопоставляя установленное при этом
максимальное значение цвета интерференции с но-
мограммой Мишель-Леви (рис. 7.30). Чтобы опре-
делить величину двупреломления, необходимо из
точки, где наблюдаемая цветовая полоса пересека-
ется со значением толщины шлифа, проследовать
по соответствующей наклонной линии к правому
краю номограммы. И наоборот, максимально воз-
можная окраска для зерна минерала с известной
величиной двупреломления оценивается исходя из
толщины шлифа.
Для определения порядка интерференционной
окраски используется кварцевый клин, вводимый
в соответствующую прорезь в верхней части ту-
буса микроскопа под углом 45° к кресту нитей.
Наблюдения следует проводить над зерном мине-
рала с максимальной интерференционной окрас-
кой Оптическая ось, соответствующая направле-
нию медленного колебания света в кварце, распо-
лагается параллельно удлинению кварцевого кли-
на. Если теперь вдвигать клин в прорезь, то по
мере увеличения его толщины возможны два ва-
рианта.
1. Направление медленных колебаний света в
клине совпадает с направлением медленных
колебаний в пластинке минерала. В этом слу-
чае разность хода в минерале и клине совпада-
ют и возникающая цветная полоса располага-
ется ближе к острому краю клина, чем если бы
в оптическую систему микроскопа был введен
только один клин.
2. Направление медленных колебаний света в
клине параллельно направлению быстрых ко-
лебаний в минерале; тогда, естественно, бы-
стрые колебания света в клине параллельны
медленным колебаниям в минерале. В таком
случае разности хода в минерале и клине про-
тиводействуют друг другу и при определенной
толщине последнего оба запаздывания света
будут компенсированы. При этом характери-
стики света, выходящего через верхнюю по-
верхность клина, полностью совпадают с теми,
которые имеет свет, проходящий через нижний
поляризатор, и, следовательно, свет будет га-
ситься анализатором. В результате на минера-
ле появляется темно-серая полоска, называе-
мая
 компенсационной полоской
Она образует-
ся вследствие того, что эффект двупреломле-
ния клина компенсирует двупреломление ми-
нерала. Набор цветов, возникающих в клине
при таком его положении, характеризует раз-
ность хода лучей в минерале; последняя с уче-
том толщины минерала позволяет определить
величину его двупреломления.
Если в начале изучения минерала возникла си-
туация, описанная в п. 1, то шлиф поворачивают
на 90°, чтобы найти положение, соответствующее
состоянию компенсации.
Компенсатор Берека
В этом устройстве кальцитовый диск, выпилен-
ный перпендикулярно его оптической оси, разме-
щается в тубусе микроскопа на держателе, кото-
рый позволяет ему вращаться, оставаясь в одной и
той же плоскости (рис. 7.31). Ось вращения распо-

---

ложена под углом 45° к плоскостям николей. Уста-
навливаем на столике микроскопа шлиф в положе-
ние с максимальной интерференционной окраской
и начинаем поворачивать кальцитовый диск. Как
только наблюдаемая в шлифе плоскость кальци-
та выводится из кругового сечения его индика-
трисы и одновременно увеличивается эффектив-
ная толщина кальцитового диска, разность хода
начинает быстро возрастать. Угол поворота сто-
лика регистрируется в тот момент, когда увели-
чение разности хода компенсирует аналогичную
величину у изучаемого минерала. По установлен-
ной зависимости разности хода от величины за-
меренного угла строится калибровочный график.
Подобно всем другим методикам, использующим
компенсационный эффект, положение, при кото-
ром направление колебаний света в минерале про-
тиводействует тому, которое задает компенсатор,
находится в ходе ряда попыток.
Измерение толщины зерен
Всякое определение величины двупреломления
путем наблюдения за интерференционной окрас-
кой или посредством компенсации света требует,
чтобы были точно известны ориентация и толщи-
на зерен. Разрез необходимой ориентации обычно
находят, просмотрев достаточно большое количе-
ство зерен. Подбор зерна с нужной для исследо-
вания толщиной может оказаться более трудной
задачей.
Чтобы получить участок зерна одной требуе-
мой толщины, как правило, шлифуют обе поверх-
ности изучаемого минерала. Большинство суще-
ствующих микроскопов оборудованы устройством
для тонкого регулирования фокусировки, с по-
мощью которого можно сфокусировать вначале
нижнюю, а затем верхнюю поверхность зерна и
определить таким образом его толщину. На прак-
тике осуществить с достаточной точностью эту
операцию совсем не просто, так как глубина фо-
кусировки (необходимая для фокусирования на
обеих поверхностях) оказывается очень большой
и может ограничиваться величиной перемещения
кремальеры микроскопа.
Если в исследуемом препарате присутствуют
зерна известного минерала, находящиеся в требу-
емой ориентации, то создается наиболее благопри-
ятная ситуация для определения толщины пре-
парата. При отсутствии таких зерен можно во-
круг зерен неизвестного минерала разместить зер-
на кварца, по которым следует осуществлять кон-
троль за толщиной препарата.
Величина двупреломления, определенная в
шлифах по интерференционным окраскам, явля-
ется весьма ценной характеристикой, которая не-
изменно используется в оптической минералогии.
Тем не менее необходимо отметить, что описан-
ный выше способ оценки этой величины по су-
ществу является качественным, а не количествен-
ным, если только не используются специальные
приемы. В большинстве случаев наиболее точный
способ определения величины двупреломления со-
стоит в выделении зерен неизвестного минерала и
непосредственном измерении у них главных пока-
зателей преломления с помощью иммерсионных
жидкостей.
Положение погасания
Приведенное выше описание процесса формиро-
вания интерференционных окрасок применимо к
разрезам анизотропных минералов в их произ-
вольной ориентации, когда ни одно из разрешен-
ных в них направлений колебания света не совпа-
дает с плоскостью поляризации. Если же вращать
шлиф минерала при скрещенных николях, то сна-
чала одно, а затем другое разрешенное направле-
ние колебаний становится параллельным плоско-
сти поляризатора. При этом весь свет, поступаю-
щий от поляризатора, будет проходить через ми-
нерал, обладая колебаниями только в разрешен-
ном направлении, параллельном плоскости поля-
ризатора, и будет гаситься анализатором. Когда
минерал оказывается в таких положениях, он вы-
глядит темным, т. е. находится