地质显微镜为何不同于普通的生物显微镜？

　　地质显微镜是地质学，特别是​​岩石学​​和​​矿物学​​研究中的核心工具。它不同于普通的生物显微镜，其核心功能在于利用偏振光来观察岩石和矿物薄片的微观光学性质。
 

　　一、核心特点：为什么是“偏光”显微镜？
 

　　地质显微镜最根本的特点是配备了​​偏振光装置​​。
 

　　•下偏光镜(起偏镜)​​：位于光源上方，将普通自然光转变为在单一平面上振动的偏振光。
 

　　•上偏光镜(分析镜)​​：位于物镜与目镜之间，可以推入或推出光路。
 

　　当只有下偏光镜工作时，称为​​单偏光​​观察。当上下偏光镜同时工作(且振动方向互相垂直)时，称为​​正交偏光​​观察。这两种模式是观察矿物不同光学性质的基础。
 

　　二、主要组成部分
 

　　一台典型的地质显微镜包括以下关键部件：
 

　　1.光源​​：通常位于显微镜底座。
 

　　2.下偏光镜(起偏镜)​​：如上所述。
 

　　3.聚光镜​​：汇聚光线。
 

　　4.载物台​​：一个可以​​360°精确旋转​​的圆台，并带有刻度尺(用于测量消光角)。载物台中心装有​​物台夹​​，用于固定薄片。
 

　　5.物镜​​：有多组不同放大倍数的物镜(如4x, 10x, 20x, 40x)。
 

　　6.伯特兰镜(勃氏镜)​​：位于目镜和上偏光镜之间，是一个可加入光路的小透镜，用于观察​​干涉图​​(锥光观察)，以确定矿物的轴性和光性正负。
 

　　7.上偏光镜(分析镜)​​：如上所述。
 

　　8.目镜​​：通常为10倍放大，常带十字丝或微尺。
 

　　三、观察的核心载体：岩石薄片
 

　　岩石或矿物样品必须被磨制成厚度仅为​​0.03毫米​​的薄片，并粘在载玻片上。这么做的目的是：
 

　　•使大多数矿物变得透明，便于光线透过。
 

　　•这是一个标准厚度，使得矿物的许多重要光学性质(如干涉色)具有可比性。
 

　　四、在地质学中的主要用途和应用
 

　　地质学家通过地质显微镜可以鉴定矿物、研究岩石结构、推断岩石的形成历史和环境。
 

　　1.矿物鉴定​​：这是最基本也是最重要的用途。在单偏光和正交偏光下，可以通过以下性质综合鉴定矿物：
 

　　•单偏光下观察​​：
 

　　•形态​​：矿物的晶体习性(如粒状、板状、针状)。
 

　　•解理​​：解理缝的发育程度和组数。
 

　　•颜色​​和​​多色性​​：矿物在单偏光下呈现的颜色，以及旋转载物台时颜色是否发生变化(多色性)。
 

　　•突起​​和​​糙面​​：由于矿物与树胶的折射率不同，其边缘的明显程度和表面粗糙感。
 

　　•正交偏光下观察​​：
 

　　•消光现象​​：非均质体矿物在正交偏光下旋转载物台时会出现四次变暗(消光)的现象。
 

　　•干涉色​​：这是鉴定矿物的最关键指标之一。不同矿物会产生特定级别的干涉色(如一级灰白、二级蓝色等)，通过​​石英楔​​可以精确测定。
 

　　•延性符号​​和​​消光角​​：对于针状、长条状矿物，测量其消光角是鉴定辉石、角闪石等矿物的关键手段。
 

　　2.研究岩石结构​​：
 

　　•观察矿物的粒度、形状和相互关系。
 

　　•判断岩石是结晶的(岩浆岩、变质岩)还是碎屑的(沉积岩)。
 

　　•了解矿物的生成顺序和岩石的形成过程。
 

　　3.推断地质历史​​：
 

　　•通过矿物的应变特征(波状消光、变形纹等)分析岩石经历的构造应力。
 

　　•通过矿物的蚀变和交代现象，了解流体的活动和成矿作用。
 

　　五、操作基本流程
 

　　1.将岩石薄片置于载物台上，用物台夹固定。
 

　　2.使用低倍物镜(如4x或10x)对焦，在​​单偏光​​下整体观察薄片，了解矿物组成和结构。
 

　　3.推出上偏光镜，切换到​​正交偏光​​模式，观察矿物的干涉色、消光等特性。
 

　　4.旋转载物台，进行各项测量(如消光角)。
 

　　5.需要时，插入伯特兰镜，进行​​锥光观察​​，查看干涉图以确定矿物的光学对称性。