二轴晶的光率体色散

均质体的光率体色散~

各单色光的光率体均为圆球体，仅半径大小不同，形状及其在晶体中的位置不变。折射率色散强弱因矿物而异，通常以紫光(v)与红光(r)之间的折射率差值大小来表示。如:萤石的Nv和Nr分别为1.437和1.431，两者的差值小(0.006)，色散弱;金刚石的Nv和Nr分别为2.465和2.402，两者的差值大(0.063)，色散强。

TiO2
四方晶系
No=2.561
Ne=2.488
(－)No-Ne=0.073

图3-34 锐钛矿光性方位

化学组成 类质同象混入物有Fe,Sn,Ta, Nb等。某些花岗岩中的锐钛矿含Nb2O5较高，可达20%以上。
结晶特点 常呈尖锐的双锥状，有时也呈粒状、板状或柱状，晶面上有横纹。薄片中常见菱形、四方形和长方形或不规则粒状。｛001｝和｛111｝解理完全。
光性特征 褐、黄、黑色，少数为蓝绿、灰色，薄片中无色、浅黄或浅褐色，颜色分布不均或呈环带，有时具微弱的多色性：No—黄、蓝、绿，Ne—褐、深蓝、天蓝，吸收性通常为NoNe。正极高突起，糙面很显著。干涉色较高，达四级至高级白。对于晶体轮廓具平行消光或对称消光，负延性。一轴晶负光性。可出现异常的二轴晶，光轴角不大（暗色变种常见）。
变化 锐钛矿是TiO2的低温同质多象变体，它可由其他钛矿物变成，在800～900℃可以转变为金红石。
鉴别特征 尖锐的双锥晶形、正极高突起、干涉色高和一轴晶负光性为锐钛矿的主要特征。它与金红石较相似，但金红石为一轴晶正光性，具柱状、针状外形与其区别。与板钛矿不同的是后者为二轴晶、光率体色散强、呈柱状、板状。
产状及其他 锐钛矿常作为副矿物存在于火成岩、片麻岩、结晶片岩中以及岩脉和花岗伟晶岩的晶簇中，在片麻岩或片岩的裂隙或脉中，与石英、板钛矿、金红石、冰长石、赤铁矿、绿泥石共生。在石英脉中热液型的蓝色锐钛矿晶体可达1～2英寸。在安山岩的孔洞中也有很好的晶体产出。常作为其他含钛矿物的蚀变产物存在，如榍石、钛铁矿及更少见的铌钛铀矿和黑稀金矿。在碎屑沉积岩中，可作为陆源碎屑矿物。但在沉积岩中更常见一种由白钛矿或其他钛矿物变来的自生的锐钛矿。

二轴晶光率体色散较为复杂，三个主折射率(Ng、Nm和Np)均随入射光波波长的改变而发生改变(图1－19)。因此，其双折率也可随入射光波波长的改变而改变。二轴晶光率体色散一般有以下几种情况:

(1)Ng、Nm和Np值随入射光波波长改变的变化幅度近于相等，Ng、Nm和Np的色散曲线近于平行(图1－19A、B)。其双折率无明显变化，光率体形状基本不变，2V大小亦无明显变化，仅光率体大小可以改变。

(2)Ng、Nm和Np值随入射光波波长改变的变化幅度不同。当Ng、Nm和Np值随入射光波波长增大而变化幅度增大时，Ng、Nm和Np的色散曲线之间的间距向波长增大方向变大(图1－19C)，其双折率也随入射光波波长的增大而变大;当Ng、Nm和Np值随入射光波波长增大而变化幅度减小时，Ng、Nm和Np的色散曲线之间的间距向波长增大方向减小(图1－19D)，其双折率则随入射光波波长增大而减小。在这两种情况中，光率体的形状和大小都要发生改变。由于形状的改变，可引起光轴位置及光轴角大小的改变。至于光率体在晶体中的方位是否改变，因晶系不同而不同(将在锥光镜下色散现象观察部分予以介绍)。

(3)在Ng、Nm和Np的色散曲线中，有两条色散曲线在特定单色光波的波长处可以相交。如果Ng与Nm相交(图1－19E)或Nm与Np相交(图1－19F)，那么晶体对该特定单色光波来说，其Ng与Nm相等或Nm与Np相等(即变为一轴晶)。因此，光率体的形状和大小要发生改变。另外，光轴角也随入射光波波长的增大而变小，至特定波长处(交点处)，光轴角为零(2V=0°，一轴晶);在该交点之后，光轴角随入射光波波长增大而变大，但其光轴面已改变位置，短波长光波的光轴面与长波长光波的光轴面互相垂直。这种光率体色散现象称为正交光轴面色散，如斜方晶系中的板钛矿就会显示正交光轴面色散现象。

图1－20和图1－21分别为板钛矿的色散曲线以及板钛矿的紫光和红光的光轴面方位图。从图1－20中可知，Nm和Np两条色散曲线在555nm附近相交(即变为一轴晶，2V为0°)。在该交点(555nm)之前，板钛矿的紫光(短波长)光轴面平行于包含Z晶轴和Y晶轴的平面，且随着入射光波波长的增大，板钛矿的紫光光轴角逐渐变小。在该交点(555nm)之后(也即光波波长大于555nm)，又会出现光轴角，且随着入射光波波长的增大，板钛矿的红光光轴角逐渐增大。但其红光(长波长)光轴面已经变为平行包括X晶轴和Y晶轴的平面。因此，紫光的光轴面与红光的光轴面是互相垂直(图1－21)，这就是正交光轴面色散。

图1-19 二轴晶矿物折射率色散曲线的变化类型

图1-20 板钛矿的折射率色散曲线(据Wahlstrom，1979)

图1-21 板钛矿的正交光轴面色散(据Wahlstrom，1979)

大多数矿物的折射率色散弱，其光率体发生上述改变的可能性很小，在一般偏光显微镜鉴定中表现不出来，可以忽略不计。但有些矿物的色散较强，能够引起某些光学性质的改变，在以后有关部分中将分别介绍。

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