巖相顯微鏡一直是研究礦物、岩石和隕石的重要工具。大多數隕石的分類仍然取決於它。從20世紀60年代開始,眾多新工具開始被用於岩石和隕石研究。如電子顯微鏡、電子探針、中子活化和 X 射線熒光光譜。但是，這種古老的巖相顯微鏡所展示的激動人心的圖案和色彩是無可替代的。當岩石和隕石被切得足夠薄時,除了不透明的礦物(如鐵)之外,它們的礦物將變得透明。透過巖相顯微鏡觀察薄片可以揭示礦物和其他結構的存在,它們的分佈模式、顆粒大小、結構、衝擊的證據以及風化等次生反應。
巖相顯微鏡
光線從顯微鏡底部的光源向上照射,經歷偏振濾光片、岩石或隕石薄片、物鏡、另一個偏振濾光片,最後是目鏡。請注意,偏振濾光片也叫偏光板,它們是巖相顯微鏡的基本特徵。它們可以透過旋轉以完全阻擋透過它們的光線,這個位置叫做正交偏光,簡寫為 XP 。如果在它們之間放置一塊薄薄的岩石,大多數礦物都會發出美麗的色彩(被稱為干涉色)。另一個重要特徵是旋轉的物臺,可讓你分析晶體的顏色、亮度、面理、解理和衝擊效應的變化。
NWA 12263 L3球粒隕石中橄欖石的美麗干涉色 XP
巖相顯微鏡是一種有技術含量的儀器。要具有充分理解和欣賞的能力,需要更多的專業知識。然而,巖相顯微鏡的新手會發現這對隕石的研究有很大的幫助。
薄片是一塊薄薄的岩石或隕石,夾在玻璃質的載玻片和蓋玻片之間。首先將一塊岩石鋸成一個小矩形的“薄片”,將一面磨平,然後用環氧樹脂將其黏合到玻璃顯微鏡載玻片上。接著將薄片的厚度磨至0.03毫米並貼上蓋玻片。但是,如果要對不透明礦物進行觀察,或者用電子探針或掃描電子顯微鏡進行研究,可以將薄片拋光並不用蓋玻片覆蓋。你會注意到標準的岩石玻璃薄片尺寸為27毫米×46毫米,比標準的76毫米生物薄片短。在巖相顯微鏡下觀察薄片時,要確保隕石薄片和蓋玻片朝上,如果薄片截面上下顛倒,高功率目鏡則可能離得不夠近從而無法聚焦。
NWA 12263 L3球粒隕石薄片，厚度為0.03毫米
透過巖相顯微鏡看到的礦物的豔麗顏色被稱為干涉色。當偏振白光進入礦物並分成兩個方向時,干涉色就會產生。沿著一條路徑的光線比沿著另一條路徑的光線傳播得快。
當兩個光波離開礦物並透過另一個偏振片時,它們相互干擾並相互加強或抵消。由於進入礦物的光含有彩虹的所有顏色,每種顏色都會干擾自身,使得某些顏色被加強,其他顏色被抵消。因此,全色譜的一些顏色被抑制或去除。結果就是干涉色取決於薄片的厚度以及兩個方向的光速差異。
下面是我拍攝的一些球粒隕石薄片照片，太陽系形成之初的宇宙物質遠在天邊，近在眼前，一種很奇妙的感覺，天然的宇宙後現代抽象畫。
參考資料：《隕石戶外搜尋與鑑定》 陳宏毅 李世傑 中國科學技術大學出版社
