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珠宝知识229：珠宝考研考证篇（四十六）：光性方位 在讲到光性方位之前，我们需要回顾两个概念 第一、晶轴 这是一个在学习晶体定向中学到的一个概念，当对一个晶体进行晶体定向的时候，会将晶体放在一个坐标系当中，那么这个坐标系中的坐标轴就是晶轴。晶轴的选择一定要遵循晶体的对称规律的。 第二、光率体主轴 主轴是我们在光率体学习中接触到的概念，那么光率体主轴实际上就是椭球体的主轴而已。那么对于一轴晶宝石的光率体，属于旋转椭球体，仅包含有两个主轴，分别为Ne和No；对于二轴晶宝石的光率体，形态上类似于橄榄球，含有三个主轴，分别为Ng、Nm和Np。 好了，回顾了相关的概念之后，看看什么是光性方位 光性方位实际上就是宝石的晶轴与宝石光率体主轴之间的相对位置关系。 光率体的主轴与晶轴，我们都可以抽象成为几何中的相对位置关系，也就是“线”与“线”之间的相对位置关系，“线”之间的相对位置关系也比较简单，仅仅包括平行、垂直和斜交这三种关系。 由于不同晶族的宝石矿物晶轴的选择是不同的，并且光率体的形态也不相同，下面我们分别描述不同晶族中晶轴与光率体主轴之间的相对位置关系。 第一、高级晶族 高级晶族中的等轴晶系，所选择的都是相互垂直的L4、Li4或L2，但是等轴晶系的光率体为一个球体，球体的半径代表折射率的大小，所以，通过光率体中心的任意三个相互垂直的直径都可以与结晶轴相当，因此我们可以认为，等轴晶系中晶轴与光率体的主轴是相互重合的。 第二，中级晶族 中级晶族包含三方晶系、四方晶系和六方晶系。对于中级晶族来说，高次轴（L3、L4、L6、Li4、Li6）为或C轴，其光率体的形态为一个旋转椭球体，中晶族的Z轴或C轴方向也刚好是光轴的方向，与Ne重合。光率体的横截面为一个“圆”，也可以认为任意两个或者三个方向的半径，都可以与中级晶族的a轴、b轴（u轴）相互重合。因此，对于中级晶族来讲，光轴与Z轴相互重合，No则与水平轴一致。 下图分别为石英（三方晶系）和方解石（三方晶系）的光性方位图。 下图分别为锆石（四方晶系）、金红石（四方晶系）、绿柱石（六方晶系）、磷灰石（六方晶系）的光性方位图。 第三，低级晶族（二轴晶） 低级晶族的光性方位相对来说较为复杂，包括斜方晶系、单斜晶系和三斜晶系。 1、斜方晶系 对于斜方晶系，晶轴的选择是相互垂直的L2或以L2为Z轴，以相互垂直的对称面的发现为X轴和Y轴，无论怎么样，斜方晶系的三个晶轴是相互垂直的。二轴晶宝石的光率体三个主轴也是相互垂直的，因此斜方晶系的三个晶轴与光率体的三个主轴是相互重合的，但是并没有一一对应的关系。 下图分别为橄榄石、硅镁石、黄玉、重晶石、紫苏辉石和堇青石的光性方位图，我们可以看到，不同的宝石矿物，晶轴与光率体主轴的对应关系是不同的，例如橄榄石的Ng∥a、Np∥b、Nm∥c，但是对于硅镁石Np∥a、Ng∥b、Nm∥c。所以，大家需要记住，斜方晶系的光率体主轴与晶轴是相互重合的，具体如何对应，没有一一对应的关系，需要看具体的矿物。 2、单斜晶系 单斜晶系的对称程度是下降的，在选择晶轴的时候，以L2或者P的法线为b轴，并且以垂直于b轴的两个主要晶棱的方向为a轴和c轴，所以，通常情况下，光率体的其中一个主轴与b轴相互重合，另外两个主轴与a轴和c轴斜交，但是具体哪一个主轴与b轴重合，要看具体的宝石矿物；另外两个主轴与晶轴之间的夹角，不同的矿物之间，也往往有着不同的角度。 下图分别为透辉石、正长石和独居石的光性方位图。其中透辉石的Nm∥b，正长石的Ng∥b、独居石的Np∥b；另外在透辉石中，Ng与c轴之间的夹角为38-48°之间，正长石中Nm与c轴之间的夹角为20°，但是独居石Ng与c轴之间的夹角仅为3-6°。 所以，对于单斜晶系来讲，b轴与其中一个光率体主轴重合，但没有确切的对应关系。另外晶轴与光率体的主轴斜交，具体角度也要看具体的矿物种类。 3、三斜晶系 三斜晶系的对称程度最低，所选择的结晶轴本身就不相互垂直，都处在斜交的状态，与光率体的主轴之间，也全部都是斜交的状态，但是具体的角度，不同的矿物之间，也有较大的差异。 下图为蔷薇辉石、硅灰石和微斜长石的光性方位图，我们可以看到，不同的矿物晶轴与光率体主轴的对应关系是不同的，在硅灰石中，Np与c轴成锐角，角度为28-34°，但是微斜长石的Nm与c轴呈锐角，角度为28°。 因此对于三斜晶系来讲，晶轴与光率体主轴全部都是斜交的，并且斜交的角度因矿物的不同而不同。 最后，我们用一张思维导图，来进行一下简单的总结。 好了，关于光性方位，今天就分享到这里，希望对大家有所帮助。 |
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