
二轴晶是低级晶族(斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系)晶体特有的光学现象,其特征为具有两个光轴的非均质体 [5]。其光率体呈现三轴不等椭球体结构,包含Ng(最大折射率)、Nm(中间折射率)、Np(最小折射率)三个相互垂直的主折射率。光轴角(2V)由Ng与Np的夹角决定,通过锐角等分线Bxa的方向可判定光性正负(Bxa=Ng为正光性,Bxa=Np为负光性)。
在矿物学检测中,二轴晶可通过偏光镜干涉图特征、二色镜颜色变化规律进行鉴别。垂直光轴切面显示双光轴干涉图,平行光轴面切面呈现最大双折射率椭圆干涉色带 [1] [4]。典型应用案例包括合成橄榄石材料的二轴晶负光性鉴定,其特征参数为折射率1.635-1.671、双折射率0.036 [2]。
- 所属晶族
- 低级晶族
- 光轴数量
- 2根
- 主折射率
- 3个
- 典型晶系
- 斜方晶系
- 光轴角符号
- 2V
- 光性判断
- Bxa方向
晶体结构特征
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二轴晶存在恋邀于斜方晶系、单斜晶系和料促煮三斜晶系晶体中,糠道耻这乐几三种晶族的对称性差异导致其光率体主轴协采与结晶轴的对应关系不同:
- 斜方晶系:光率体主轴(Ng、Nm、Np)与结晶轴a、b、c完全平行
- 单斜晶系:仅主轴Nm与结晶轴b平行
- 三斜晶系:主轴与结晶轴斜交 [5]
光轴面(OAP)由两个光轴构成,与主轴面(Ng-Np面)重合。光轴角2V的锐角等分线Bxa与钝角等分线Bxo共同构成光性方位判定基准 [5]乎道微懂灶雅整乘罪懂。
光学性质
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二轴晶的光学特征主要体现在折射率分布与干涉现象中:
- 垂直光轴切面呈现圆形干涉图,双折射率为零,可测定Nm值
- 平行光轴面切面显示最大双折射率(Ng-Np),干涉色级序最高
- 斜交切面根据与光轴面的夹角不同,呈现渐变式干涉色分布
光性符号通过Bxa方向判定:当Bxa与Ng重合时为正光性,与Np重合时为负光性。光轴角大小可通过干涉图中黑十字分裂程度估算,精确测定需结合补色器。
矿物学应用
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二轴晶特性被广泛应用于矿物鉴定,典型案例包括 [2]:
- 橄榄石:典型二轴晶正光性矿物,双折射率0.036-0.043
- 合成仿制品:某合成材料显示二轴晶负光性 [2]
- 辉石类矿物:通过延性符号与双折射率组合参数进行种属鉴别
实验数据显示,二轴晶矿物最大双折射率计算公式为δ=Ng-Np,其数值范围直接影响干涉色阶判定精度。斜方晶系矿物(如黄玉)的光性方位稳定性高于单斜晶系矿物。
检测方法
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常规鉴定手段包含三类技术组合 [1-4]:
- 偏光镜轴性检测:通过锥光干涉图形态(双光轴黑十字分裂特征)判定
- 二色镜颜色观测:非均质体宝石转动时出现三种颜色变化可判定为二轴晶 [3]
- 折射率测定:使用折射仪获取Ng、Nm、Np三组主折射率数据
特殊检测案例显示,对拉长气泡与平直生长纹的样本进行光性方位分析,可有效区分天然二轴晶矿物与合成材料 [2]。在检测暗色矿物时,需配合强光源与浸油技术增强干涉图对比度 [4]。