Экзаменационный билет №1

40. Показатели преломления. Определение показателя преломления под поляризационным микроскопом

Когда луч света переходит из одной среды в другую, он меняет скорость и направление.

υ₁ = λ₁ν; υ₂ = λ₂ν

υ_{1 /} λ_{1 =} υ_{2 /} λ₂

λ₁ = λ₂* υ_1/ υ₂

Величина υ_1/ υ₂ = N – относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

Скорость уменьшается – показатель преломления увеличивается.

n = υ_о/υ = с/υ (абсолютный показатель преломления относительно вакуума)

Для определения показателя преломления используются следующие свойства:

• Рельеф. Чем больше рельеф, тем больше показатель.

• Шагрень. Присутствует у минералов с высоким показателем.

• Полоска Бекке: двигается в сторону минерала с большим показателем при поднятии тубуса.

• Эффект Лодочникова: на границе двух прозрачных зерен зерно с большим показателем окрашивается в зеленовато-синий цвет, а с меньшим – в золотисто-желтый.

При переходе света из одной среды в другую происходит, как известно, преломление лучей.

Для данных двух сред отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная, равная отношению скорости света в I среде к скорости света во II среде. Это отношение обозначается N_(I,II) и называется абсолютным показателем преломления и обозначается N. Так как скорость света в пустоте наибольшая, показатель преломления N=V пустоты всегда больше единицы. В шлифе мы замеряем показатель преломления относительно канадского бальзама, показатель преломления которого известен и равен 1,537, и используем явления полоски Бекке.

4. Вещественный (минеральный и химический) состав горных пород

Определение вещественного состава магматических горных пород производится путем установления в них процентного содержания химических элементов (их окислов) и породообразующих минералов. Химический и минеральный составы пород взаимосвязаны, но связь эта сложная, поэтому невозможно путем пересчета химического состава горной породы получить ее минеральный состав, и наоборот. Это объясняется тем, что магматические ГП близкого химического состава могут иметь различный минеральный состав, так как последний зависит не только от химического состава магмы. Помимо этого, породообразующие минералы имеют довольно сложный состав, и содержат различные рассеянные элементы, установление которых оптическими методами невозможно. Что касается стеклосодержащих вулканических пород, то их вещественный состав можно определить только химическим путем. Список элементов, которые можно встретить в том или ином количестве в магматических породах, довольно обширен, в них содержатся практически все химические элементы. Главными являются: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, Ti и H, но самый распространенный из них — кислород — составляет в среднем половину веса магматических пород. Химический состав горных пород выражают окислами соответствующих химических элементов: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, FeO, MgO, CaO, Na₂O и K₂O. Химический состав пород не соответствует химическому составу магмы, из которой они образовались, так как многие составные части магмы (вода, углекислота, соединения Cl, F и другие летучие соединения) при застывании выделяются из нее.

Разнообразие горных пород объясняется процессами дифференциации магмы. Дифференциация (разделение) магмы — это совокупность различных физико-химических процессов, которые происходят на значительных глубинах и ведут к тому, что разные части единого магматического резервуара обогащаются различными компонентами.

Минеральный состав магматических горных пород также разнообразен: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксены, слюды, в меньшей степени — оливин, нефелин, лейцит, магнетит, апатит и другие минералы.

К породообразующим минералам магматических горных пород, на долю которых приходится около 99 % их общего состава относятся: кварц, калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, лейцит, нефелин, пироксены, амфиболы, слюды, оливин и др. Среди акцессорных минералов следует указать: циркон, апатит, рутил, монацит, ильменит,хромит, титанит, ортит и другие; иногда присутствуют и рудные минералы (магнетит, хромит, пирит, пирротин и др.). Выделяют также элементы-примеси, которые присутствуют в породах в очень малых количествах (сотые доли процента): литий, бериллий, бор, олово, медь, хром, никель, хлор, фтор и др.

По происхождению минералы магматических пород делятся на первичные, образованные в результате кристаллизации самой магмы и вторичные, образовавшиеся в результате дальнейшего их преобразования, за счет процессов вторичного минералообразования: серицитизация, каолинизация, хлоритизация, серпентинизация и т.д. Под действием этих процессов происходят различные химические реакции, в частности, плагиоклазы преобразуются в серицит, цеолит; пироксены и амфиболы переходят в хлорит, эпидот.