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晶体光学及光性矿物学
第2次开课
开课时间: 2021年08月29日 ~ 2022年01月05日
学时安排: 4小时每周
当前开课已结束 已有 1206 人参加
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课程详情
课程评价(131)
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,为后续岩石学等专业课程的学习打下基础。

课程大纲
晶体光学基础理论
课时目标:认识双折射现象,掌握光率体的概念并理解不同类型光率体、不同方向切面的涵义。了解不同晶系矿物的光性方位特点。
1.1 光的性质
1.2 光与物质的相互作用
1.3 光率体
1.4 光性方位
偏光显微镜
课时目标:认识偏光显微镜的部件及用途,理解偏光显微镜的工作原理,学会正确操作显微镜的方法。了解显微镜较准方法。
2.1 偏光显微镜的部件及用途
2.2 偏光显微镜的检查、校准及使用
2.3 偏光显微镜的光路系统
单偏光镜下的晶体光学性质
课时目标:掌握单偏光镜下能观察到的晶体光学性质,并通过实习课掌握相关参数的测定和描述方法。
3.1 矿物的形态
3.2 矿物的解理
3.3 边缘、糙面、贝克线、突起
3.4 颜色、多色性和吸收性
正交偏光镜下的晶体光学性质
课时目标:认识矿物在正交镜下产生的光学现象,理解干涉现象产生的原理、光程差的概念等,掌握各级别干涉色级序的特点。学会测定干涉色级序、消光类型、消光角、双晶等光性特征。
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
锥偏光镜下的晶体光学性质
课时目标:理解锥偏光镜下干涉图产生的原理,掌握一轴晶、二轴晶代表性切面干涉图的特点。学会寻找定向切面来观察矿物干涉图,并通过干涉图测定切面方向、轴性、光性符号和2V角。
5.1 锥偏光系统光路特征
5.2 波向图
5.3 一轴晶干涉图
5.4 二轴晶干涉图
透明矿物系统鉴定方法
课时目标:学会在单偏、正交和锥偏光镜下对未知矿物的光学性质进行系统鉴定的流程和操作方法。
6.1 透明矿物系统鉴定方法
常见造岩矿物的光性特征及鉴定
课时目标:掌握常见造岩矿物(橄榄石族、辉石族、角闪石族、云母族、斜长石亚族、碱性长石亚族、石英、碳酸岩矿物)的光性特征及鉴定方法。了解常见副矿物和次生矿物的特点。
7.1 橄榄石族矿物光性特征及鉴定
7.2 辉石族矿物光性特征及鉴定
7.3 角闪石族矿物光性特征及鉴定
7.4 云母族矿物光性特征及鉴定
7.5 碱性长石、石英光性特征及鉴定
7.6 斜长石光性特征及端元组分的测定
7.7 碳酸盐矿物光性特征及鉴定
7.8 常见的副矿物
7.9 常见的次生矿物
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。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


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)汪相编著,《晶体光学》,南京大学出版社,2009.

2)王德滋,谢磊编著,《光性矿物学》,科学出版社,2008.

3)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.

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

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

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

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

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

9)  中国地质大学(武汉)结晶学及矿物学、晶体光学及光性矿物学、矿物岩石学实习教学网站:https://kwysx.cug.edu.cn/index.htm 

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)
5 位授课老师
佘振兵

佘振兵

教授

余淳梅

余淳梅

副教授

朱云海

朱云海

教授

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