Угол погасания

Угол погасания — угол между кристаллографическими элементами (трещины спайно­сти или геометрически правильные ограничения зерен) с осями индикатрисы (Ng, Np, Nm).

Виды погасания

Различают три вида погасаний: прямое, косое и симметричное.

Прямое погасание. Оси индикатрисы кристалла совпадают с кристаллографическими эле­ментами. Угол погасания равен 0.

Косое погасание. Кристаллографические элементы не совпадают с осями индикатрисы кри­сталла. Угол погасания — это угол между осью индикатрисы и кристаллографической осью Z.

Симметричное погасание. Ось индикатрисы делит угол между трещинами спайности попо­лам.

Углы погасания характеризуют сингонию минерала и часто используются для его диагности­ки.

Ориентировка оптической индикатрисы в кристаллах

Средняя категория (тетрагональная, гексагональная и тригональная сингония). Индикатриса имеет форму эллипсоида вращения, в котором ось вращения служит оптической осью кристалла. Она всегда совпадает с кристаллографической осью высшего порядка (L = 3, 4 или 6). Все разрезы имеют прямое погасание, за исключением разрезов, перпендикулярных оптической оси. Эти разрезы изотропны.

Низшая категория (ромбическая, моноклинная и триклинная сингония). Оптическая индикатриса представляет собой трёхосный эллипсоид вращения с тремя неровными осями Ng, Np, Nm и двумя оптическими осями. Ориентировка индикатрисы различна. В ромбической сингонии оси индикатрисы совпадают с кристаллографическими элементами вдоль a, b, c. Все разрезы зерен имеют прямое погасание. В моноклинной сингонии одна ось (Ng , Np или Nm) всегда совпадает c кристалло­графической осью b, а две другие образуют характерные углы с осями a и c. В разрезах, параллельных оси b зерна имеют прямое погаса­ние, а во всех остальных — косое. Максимальный угол между третьей кристаллографической осью Z и одной из осей индикатрисы служит константой минерала. Величина этого угла приводится в справочниках и используется для диагно­стики минерала. В триклинной сингонии ни одна из осей индикатрисы не совпадает с кристаллографически­ми осями. Все разрезы имеют косое погасание.

Это важная классификационная оптическая характеристика*, позволяющая определять конкретные минеральные разновидности. Особенно важен этот признак для таких минералов как плагиоклазы, пироксены и амфиболы, по углу погасания которых определяют состав и название минерала. Прямое погасание имеют минералы средних сингоний и ромбической сингонии, но только в ориентированных сечениях. Косое погасание имеют минералы триклинной и моноклинной сингоний. Угол погасания — это угол, образуемый между спайностью, совмещенной с нитью окулярного креста и моментом погасания. Прежде чем замерить угол погасания, необходимо установить наименование оси минерала, вдоль которой проходит спайность. Угол погасания записывается следующим образом: угол c:N_g или c:N_p, b:N_p и т. д.

Изучение минералов в сходящемся свете

В сходящемся свете исследуется оптический эффект, который возникает при прохождении через линзу Бертрана. Этот метод называется коноскопическим. Картина, наблюдаемая при коноскопии, не дает изображения самого минерала, а воспроизводит возникающие интерференционные эффекты. Интерференционная фигура имеет различные формы и свойства в зависимости от оптических свойств минерала и сечения индикатрисы. Таким образом, в сходящемся свете можно определить осность, оптический знак и (для двуосных минералов) относительную величину угла между оптическими осями (угол 2V). Для определения осности и оптического знака минерала очень важно правильно выбрать подходящий разрез. Четкая интерференционная фигура получается на разрезах с наиболее низкой интерференционной окраской. Для одноосных минералов — это разрез, близкий к перпендикулярному к оптической оси, или, еще лучше, изотропное сечение — разрез, перпендикулярный к оптической оси. Для двуосных минералов это сечение, перпендикулярное биссектрисе острого угла (2V) или одной из оптических осей.

Типы углов погасания

Угол погасания — угол между кристаллографическими элементами (трещинами спайности, гранями кристаллов и др.) и осями индикатрисы (Ng, Nm, Np). Он характеризует ориентировку оптического эллипсоида в кристаллах. Различают три типа углов погасания: прямой, косой, симметричный.

При прямом погасании оси индикатрисы кристалла совпадают с кристаллографическими элементами. Угол погасания равен нулю. Этот тип погасания характерен для кристаллов средних сингоний, ромбической сингонии и моноклинной сингонии, где одно из кристаллографических направлений совпадает с одной из осей эллипсоида (табл. 3). Прямое погасание характерно для апатита, турмалина, биотита, энстатита и других минералов.

При косом погасании оси индикатрисы не совпадают с кристаллографическими направлениями. Косое погасание характерно для кристаллов триклинной и моноклинной сингонии), например, диопсида, роговой обманки, плагиоклазов и др.

При симметричном погасании ось индикатрисы делит угол между гранями или трещинами спайности пополам. Симметричное погасание характерно для двойников относительно плоскости срастания (альбитовый закон двойникования).

Порядок работы при определении угла погасания

• 1. Найти зерно с максимальной интерференционной окраской и с четкими кристаллографическими элементами (спайность, грани кристаллов). Это сечение NgNp индикатрисы.
• 2. Выключить анализатор. Совместить грани кристалла или направление спайности с вертикальной нитью окулярного креста. Взять отсчет по нониусу предметного столика микроскопа.
• 3. Включить анализатор. Если зерно оказалось на максимальном угасании, то угол погасания прямой; данное кристаллографическое направление совпадает с одной из осей оптической индикатрисы (Ng или Л/р). Если же зерно при включенном анализаторе имеет какую-либо интерференционную окраску, то необходимо поворотом столика вправо или влево поставить зерно на погасание. Зафиксировать отсчет по нониусу. Разница отсчетов даст угол погасания. Следует брать угол меньше 45°.
• 4. Повернуть столик микроскопа на 45° против часовой стрелки. Вставить компенсатор (клин или пластинку) и по изменению интерференционной окраски определить наименование оси индикатрисы, которая образует угол с данным кристаллографическим направлением. Если интерференционная окраска повысилась, то вдоль зерна расположена ось Np (отрицательное удлинение), а если понизилась, то — положительное удлинение. Обычно удлиненные разрезы с одной системой спайности соответствуют направлению кристаллографической оси С. Поэтому угол погасания записывают в виде CNg, например CNg =16°.

Изменение углов погасания позволяет быстро различить между собой моноклинные пироксены и амфиболы, а также определить их разновидности.

Рисунок 1 — Сингонии Кристаллов

Интерференция неоднозначных типов погасания

Минералы низшей категории с прямым погасанием (ромбическая и изредка моноклинная сингония) отличаются от минералов средней категории коноскопически (осностью).

Минералы ромбической сингонии в подавляющем большинстве случаев обнаруживают прямое или симметричное погасание. В кристаллах ромбической сингонии в определенных типах разрезов встречается и косое погасание под углом до 5° (см. табл. 3). Однако ромбическая сингония минерала маловероятна, если большинство или все его разрезы имеют косое погасание.

В моноклинной сингонии погасание в большинстве разрезов косое и лишь в разрезах, параллельных оси Ь, оно может быть в зависимости от ориентировки спайности симметричным или прямым.

При отсутствии разрезов с прямым или симметричным погасанием моноклинный минерал может быть принят за триклинный. Если же все срезы моноклинного минерала окажутся параллельными Ь, то моноклинный минерал будет ошибочно определен как ромбический. Обычно сомнения такого рода удается разрешить при помощи коноскопических исследований.

В тех случаях, когда наблюдается несколько систем спайности и одна из них параллельна С, минерал моноклинный.

В триклинной сингонии минералы имеют косое погасание. Прямое погасание наблюдается крайне редко, в единичных разрезах, в которых совпадают направления колебаний с кристаллографическими элементами. Эти исключения распознаются при измерении углов погасания в зернах с различной ориентировкой.

Примечания

1. ↑ Wallpaper Groups — from Wolfram MathWorld. Дата обращения: 8 мая 2013. Архивировано 2 июня 2013 года.
2. ↑ H. Brown, R. Bülow, J. Neubüser, H. Wondratschek and H. Zassenhaus, Crystallographic Groups of Four-Dimensional Space. Wiley, NY, 1978, p. 52.
3. ↑ J. Neubüser, B. Souvignier and H. Wondratschek, Corrections to Crystallographic Groups of Four-Dimensional Space by Brown et al. (1978) [New York: Wiley and Sons], Acta Cryst (2002) A58, 301. http://journals.iucr.org/a/issues/2002/03/00/au0290/index.html
4. ↑ Ю. К. Егоров-Тисменко, Г. П. Литвинская, Ю. Г. Загальская, Кристаллография, изд. МГУ, 1992, стр 22.

Литература

1. Батти Х., Принг А. Минералогия для студентов. Пер. с англ. М.: Мир, 2001. 429 с.
2. Маракушев А. А., Бобров А. В., Перцев Н. Н., Феногенов А. Н. Петрология. I. Основы кристаллооптики и породообразующие минералы. М.: Научный Мир, 2000. 316 с
3. Саранчина Г. М. Породообразующие минералы (методика определения кристаллооптических констант, характеристика минералов): Учеб. Пособие. СПб, Изд-во С.-Петербург. ун-та,1997. 156 с.
4. Татарский В. Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод исследования минералов. — М.: Недра, 1965. — 306 с.
5. Штефан Л. В. Основы кристаллооптики. Учеб. пособие. Мн., 2003.

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Угол погасания», расположенная по адресу: — «https://ru.ruwiki.ru/wiki/Угол_погасания» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».