ТЕМА 1. ОСНОВЫ КРИСТАЛЛООПТИКИ
История развития петрографии
В качестве самостоятельной ветви геологических знаний петрография начала обосабливаться с середины 19в., с момента введения в практику исследования горных пород с помощью поляризующего микроскопа. С этого момента начинается период, который называется описательным направлением в петрографии. Первый учебник петрографии был составлен в 1866г. немецким ученым Циркелем.
Параллельно совершенствовались методы кристаллооптических исследований, в развитие которых большой вклад внес Федоров (столик Федорова).
Химические исследования ставили целью выявления закономерностей в изменении химического состава магматических пород. В этой области велика роль Левинсона-Лессинга.
В задачу физико-химических исследований входило изучение процессов кристаллизации и деформации магмы, т.е. выявление причин разнообразия магматических пород.
Целью экспериментальных исследований является изучение процессов образования минералов и горных пород (Боун, Грейгу).
|
|
Развитие инженерно-геологических и геофизических исследований активизировало изучение физических свойств горных пород и привело к появлению новой ветви в петрографии – петрофизике (Левинсон-Лессинг, Залесский).
Всестороннее аналитическое изучение магматических пород и параллельно проводившиеся региональные геолого-петрографические исследования привели к возникновению учения о магматических формациях.
Формация – естественная совокупность горных пород, связанных общностью условий их образования, т.е. возникших в сходных физико-географических и тектонических обстановках.
В развитии этого учения большой вклад внесли Афонасьев, Воробьева, Балибин, Кузнецов.
Кристаллооптический метод изучения горных пород основан на использовании поляризующего света, применяемого в микроскопах.
Свет – сложное природное явление, представляющее собой с одной стороны непрерывный поток материальных частиц (фотон), характеризующийся определенной энергией и количеством движений, с другой стороны - волновое электромагнитное колебание, возникающее при смене напряжений электрического и магнитного векторов. Оба вектора равны между собой, взаимно перпендикулярны и одновременно перпендикулярны к направлению распространения света.
Если в каждую единицу времени направление колебаний электрических и магнитных векторов меняется, т.е. в направлении распространения светового луча одновременно происходят поступательные и вращательные движения этих векторов, то такой свет называется обыкновенным (естественным).
|
|
Если колебания световых волн совершаются в одной плоскости, то свет называется плоско поляризованным.
Электромагнитные колебания являются гармоническими и характеризуются следующими элементами: длина волны, амплитуда, фаза, частота.
Видимый свет обусловлен волнами, имеющими длину от 380 до 780mμ.
В этом интервале каждая волна определенной длины имеет определенный цвет. Суммарный эффект всех волн даёт белый цвет.
Интерференция свет а
Если два колебательных движения распространяются по одному и тому же направлению и обладают одной и той же длиной волны, они взаимодействуют, складываются между собой – интерференция. Результат интерференции зависит от того, в каких относительных фазах встречаются колебания обоих интерферирующих лучей. Здесь возможны следующие случаи:
1) колебания соответствующих точек того или другого лучей, встречаются в одинаковых фазах;
2) колебания соответствующих точек интерферирующих лучей встречаются в прямо противоположных фазах;
3) разность фаз слагаемых колебательных движений является промежуточной между двумя предыдущими случаями.