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晶体光学及光性矿物学
第10次开课
开课时间: 2025年08月31日 ~ 2025年12月31日
学时安排: 4
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spContent=矿物晶体的绚丽多彩,来源于它们与光的各种相互作用。光进入矿物晶体内部后,到底会发生哪些变化?一些肉眼看起来很相似的矿物,本质上却截然不同。怎样才能准确鉴别它们?“晶体光学及光性矿物学”课程将带你进入矿物的内部世界,探究晶体光学现象背后的微观对称之美,并学会显微镜下矿物的鉴定方法。请随我们进入光影变幻的矿物晶体世界,尽情遨游吧!
矿物晶体的绚丽多彩,来源于它们与光的各种相互作用。光进入矿物晶体内部后,到底会发生哪些变化?一些肉眼看起来很相似的矿物,本质上却截然不同。怎样才能准确鉴别它们?“晶体光学及光性矿物学”课程将带你进入矿物的内部世界,探究晶体光学现象背后的微观对称之美,并学会显微镜下矿物的鉴定方法。请随我们进入光影变幻的矿物晶体世界,尽情遨游吧!
—— 课程团队
课程概述

 本课程是地球物质科学中的核心基础课程之一,它不仅是矿物学和岩石学研究的基础,还被广泛运用于宝玉石、材料学等很多方面的研究。课程重点培养学生熟练操作偏光显微镜以及在显微镜下认识和鉴定矿物岩石的技能。通过本课程的学习,可掌握晶体光学的基本原理,认识透明矿物在单偏光镜、正交镜和锥偏光镜下的晶体光学性质,并通过实习课熟悉常见造岩矿物的光学性质、鉴定特征和鉴定方法,为后续岩石学等专业课程的学习打下基础。

 学习了“晶体光学及光性矿物学”之后,你会发现,表面上看似一样的矿物,在微观尺度却大不相同;你会领略到,晶体光学现象的背后,是内部结构的对称之美和原子尺度的神秘秩序。

 掌握了鉴定矿物的技能后,你就可以去探究岩石的成因,去追溯地球历史;你还可以去开展考古研究,鉴定珠宝玉石,分析材料性能,甚至协助侦破刑事案件等等。

授课目标

通过本课程的学习,掌握晶体光学的基本原理,认识透明矿物在单偏光镜、正交镜和锥偏光镜下的晶体光学性质,并通过实习课熟悉常见造岩矿物的光学性质、鉴定特征和鉴定方法,为后续地球物质科学、宝石学等专业课程的学习打下基础。

课程大纲

第1周:晶体光学基本原理、偏光显微镜

1.1 光的基本概念

1.2 光与物质的相互作用

1.3-1 光率体(上):均质体、一轴晶光率体

1.3-2 光率体(下):二轴晶光率体

1.4 光性方位

2.1 偏光显微镜的部件及用途

2.2 偏光显微镜的检查、校准及基本测量

2.3 偏光显微镜的光路系统

第一周单元测试

第2周:单偏光镜下的光性特征

3.1矿物的形态

3.2 矿物的解理

3.3 边缘、贝克线、糙面和突起

3.4 颜色、多色性和吸收性

第二周单元测验

第3周:正交偏光镜下的晶体光学性质

4.1 正交偏光系统下的干涉与消光

4.2 干涉色的级序与判断方法

4.3 正交偏光镜下的光性鉴定特征

第三周单元测试

第4周:锥偏光下的晶体光学性质

5.1 锥偏光系统

5.2 波向图

5.3-1 一轴晶⊥OA切面干涉图

5.3-2 一轴晶斜交OA、平行OA切面干涉图

5.4-1 二轴晶⊥Bxa切面干涉图

5.4-2 二轴晶⊥OA、平行OAP切面干涉图

第四周单元测试

第5周:透明矿物系统鉴定

透明矿物系统鉴定

第6周:橄榄石族矿物光性特征及鉴定

橄榄石族矿物光性特征及鉴定

第7周:辉石族矿物光性特征及鉴定

辉石族矿物光性特征及鉴定

第6-7周单元测试

第8周:角闪石族矿物光性特征及系统鉴定

角闪石族矿物光性特征及鉴定

第8周单元测试

第9周:云母族矿物光性特征及鉴定

云母族矿物

第9周单元测试-云母

第10周:碱性长石和石英的光性特征及鉴定

碱性长石和石英

第0周单元测试

第11周:斜长石的光性特征及鉴定

斜长石

第11周单元测试

第12周:碳酸盐矿物光性特征及鉴定

碳酸盐矿物

第12周单元测试

第13周:常见副矿物、次生矿物的光性特征及鉴定

常见副矿物的光性特征及鉴定

常见次生矿物的光性特征及鉴定

第13周单元测验-副矿物、次生矿物

展开全部
预备知识

具备“结晶学及矿物学” 课程中关于晶系、晶面符号、矿物分类、常见矿物晶形特征等基本知识。

参考资料

教材:曾广策、朱云海、叶德隆主编,《晶体光学及光性矿物学》(第三版),中国地质大学出版社,2017

 

参考书及网络资源:

1) “晶体光学及光性矿物学” 实习课网站:https://kwysx.cug.edu.cn/kclb/jtgxjgxkwx.htm 

2)汪相编著,《晶体光学》,南京大学出版社,2009.

3)王德滋,谢磊编著,《光性矿物学》,科学出版社,2008.

4)常丽华,陈曼云,金巍等编,《透明矿物薄片鉴定手册》,地质出版社,2006.

5)William D.N., Introduction to Optical Mineralogy (4th ed.), Oxford University Press, 2013.

6)Raith M.M., Raase P., Reinhardt J., Guide to Thin Section Microscopy, 2011.

7)MacKenzie, William Scott, and Cyril Guilford. Atlas of the Rock-Forming Minerals in Thin Section. Routledge, 2014.

8)UK Virtual Microscope: https://www.virtualmicroscope.org/content/uk-virtual-microscope

9)Optical Mineralogy: https://opengeology.org/Mineralogy/5-optical-mineralogy/

10)西南石油大学“晶体光学”MOOC:https://www.icourse163.org/course/SWPU-1003240006?from=searchPage

中国地质大学(武汉)
1 位授课老师
佘振兵

佘振兵

教授

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