費德洛夫法

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費德洛夫法
Fei De Luo Fu Fa
作者: 吳國忠

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產品內容

內容：
一、費德洛夫法的優越性及發展簡史
自從1867年偏光顯微鏡技術運用到岩石學研究中以來，造岩礦物的光學鑒定研究有了
巨大的發展，岩石學由肉眼觀察時代進入了顯微鏡時代。但是在偏光顯微鏡下鑒定岩石薄
片中的礦物時，人們碰到薄片中礦物的非定向位置與鑒定中要求定向的礦物切面之間的矛
盾。例如鑒定單斜輝石類的種屬需要測定Ng?c角度大小，這個常數一般需要在（010）
面（即在光軸面）上測定。在岩石薄片中，光軸面恰好完全平行於薄片平面的輝石顆粒是極
個別的情況，而該礦物斜交光軸面的切面卻是普遍現象。在偏光顯微鏡的條件下，薄片平
面只能在物臺平面內轉動，因此要鑒定礦物的光學常數只能靠從許多顆粒中選擇定向顆粒
的方法；為了選擇完全準確的定向顆粒，常常消耗很多時間，或者由於薄片中不存在某種
定向顆粒而告失敗。
十九世紀末，由於工業生產和科學技術的迅速發展，日益要求精確鑒定礦物，而一般
的偏光顯微鏡由於上述缺陷不能滿足這方面的要求，從而促使人們嘗試改變偏光顯微鏡的
條件。俄羅斯結晶礦物學家E.C.費德洛夫首創一種旋轉臺，使礦物的一個任意切面能在
三度空間中圍繞幾個軸而旋轉，以獲得所要求的定向切面，從而解決了在偏光顯微鏡下鑒
定礦物時不易解決的矛盾。
旋轉臺利用偏光顯微鏡的光學作用和臺在空間的轉動，能直接或借助於投影作圖而間
接測定礦物的光學常數和光性方位。凡偏光顯微鏡岩石薄片法所能鑒定的光學性質和光學
常數，在此旋轉臺上都能加以解決。偏光顯微鏡測定的只能稱為常數的近似值，旋轉臺測
定的才能稱為光學常數。旋轉臺上能解決偏光顯微鏡所不能解決的問題，如對複雜的雙晶
律的研究和利用雙晶鑒定礦物成分等，在旋轉臺上附加一些裝置還可以精確地測定礦物的
最主要的光學常數——折光率，所以人們稱之為萬能臺。
造岩礦物多成固溶體系列存在，固溶體系列中化學成分的逐漸改變反映在其光學常數
的連續變化。旋轉臺上測定的光學常數相當準確，足以鑒定出某些固溶體系列中的礦物種
屬名稱，這種研究對探討岩石成因理論有重要意義。此外旋轉臺對岩組學的建立起了決定
性的作用。
今天在岩石礦物學研究中已廣泛應用的這個萬能臺卻是由簡單到複雜，由低級到高級，
逐漸改進和完善化起來的。1889年，E.C.費德洛夫提出方法的基本原理，1893年，他發
表了這個方法並稱之為經緯儀法。這是一種原始的二軸臺（一個直立軸和一個東西方向的
水準軸），在二軸臺上已經可以找到光軸，光率體主軸，和某些結晶方向，以及區別均質
體，一軸晶和二軸晶；但是要借助於比較複雜的操作和投影作圖，因此二軸臺很快為弗氏
的三軸臺，實際上是四軸臺所代替。在這裡有重要意義的是增加了一個南北方向的水準軸，
因而可直接測光率體主軸和光軸，大大簡化了操作步驟。在四軸臺上，光率體主軸和結晶
方向是一個一個分別測定的，因此必須配合以投影作圖才能確定它們之間的相互位置和角
度大小。1929年艾孟斯設計了五軸臺，但使其方法進一步完善化的則是A.H.扎瓦?茨基。
五軸臺進一步簡化了操作，而且能直接使三個光率體主軸定位並測定其與某結晶方向的角
度關係，因此無須另外投影作圖。五軸臺的最大優點是快速，不用投影，但是某些測量數
據的精確度不如四軸臺高。1949年A.H.扎瓦?茨基提出六軸臺，但是過多的軸使臺的結
構複雜化，在轉動中易引起各軸之間干擾和轉角的滑動，迄今尚未得到推廣。
為了紀念首創者，稱之為費德洛夫臺（簡稱費氏臺）或費德洛夫旋轉臺（簡稱旋轉臺）。
本書採用旋轉臺的名稱。
在我國，何作霖教授首先（1933）將費德洛夫法技術介紹到地質界，並首先應用於岩
組的研究。不難理解，費德洛夫法在地質院校內作為大學課程，在生產及科學研究中廣泛
應用則是在1949年中華人民共和國成立以後。