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本帖最后由 天地一片清 于 2012-11-29 14:31 编辑
费德洛夫法"的书摘……
一、费德洛夫法的优越性及发展简史
自从1867年偏光显微镜技术运用到岩石学研究中以来，造岩矿物的光学鉴定研究有了
巨大的发展，岩石学由肉眼观察时代进入了显微镜时代。但是在偏光显微镜下鉴定岩石薄
片中的矿物时，人们碰到薄片中矿物的非定向位置与鉴定中要求定向的矿物切面之间的矛
盾。例如鉴定单斜辉石类的种属需要测定Ng∧c角度大小，这个常数一般需要在 （010）
面（即在光轴面）上测定。在岩石薄片中，光轴面恰好完全平行于薄片平面的辉石颗粒是极
个别的情况，而该矿物斜交光轴面的切面却是普遍现象。在偏光显微镜的条件下，薄片平
面只能在物台平面内转动，因此要鉴定矿物的光学常数只能靠从许多颗粒中选择定向颗粒
的方法；为了选择完全准确的定向颗粒，常常消耗很多时间，或者由于薄片中不存在某种
定向颗粒而告失败。
十九世纪末，由于工业生产和科学技术的迅速发展，日益要求精确鉴定矿物，而一般
的偏光显微镜由于上述缺陷不能满足这方面的要求，从而促使人们尝试改变偏光显微镜的
条件。俄罗斯结晶矿物学家E.C.费德洛夫首创一种旋转台，使矿物的一个任意切面能在
三度空间中围绕几个轴而旋转，以获得所要求的定向切面，从而解决了在偏光显微镜下鉴
定矿物时不易解决的矛盾。
旋转台利用偏光显微镜的光学作用和台在空间的转动，能直接或借助于投影作图而间
接测定矿物的光学常数和光性方位。凡偏光显微镜岩石薄片法所能鉴定的光学性质和光学
常数，在此旋转台上都能加以解决。偏光显微镜测定的只能称为常数的近似值，旋转台测
定的才能称为光学常数。旋转台上能解决偏光显微镜所不能解决的问题，如对复杂的双晶
律的研究和利用双晶鉴定矿物成分等，在旋转台上附加一些装置还可以精确地测定矿物的
最主要的光学常数——折光率，所以人们称之为万能台。
造岩矿物多成固溶体系列存在，固溶体系列中化学成分的逐渐改变反映在其光学常数
的连续变化。旋转台上测定的光学常数相当准确，足以鉴定出某些固溶体系列中的矿物种
属名称，这种研究对探讨岩石成因理论有重要意义。此外旋转台对岩组学的建立起了决定
性的作用。
今天在岩石矿物学研究中已广泛应用的这个万能台却是由简单到复杂，由低级到高级，
逐渐改进和完善化起来的。1889年，E.C.费德洛夫提出方法的基本原理，1893年，他发
表了这个方法并称之为经纬仪法。这是一种原始的二轴台（一个直立轴和一个东西方向的
水平轴），在二轴台上已经可以找到光轴，光率体主轴，和某些结晶方向，以及区别均质
体，一轴晶和二轴晶；但是要借助于比较复杂的操作和投影作图，因此二轴台很快为弗氏
的三轴台，实际上是四轴台所代替。在这里有重要意义的是增加了一个南北方向的水平轴，
因而可直接测光率体主轴和光轴，大大简化了操作步骤。在四轴台上，光率体主轴和结晶
方向是一个一个分别测定的，因此必须配合以投影作图才能确定它们之间的相互位置和角
度大小。1929年艾孟斯设计了五轴台，但使其方法进一步完善化的则是A.H.扎瓦里茨基。
五轴台进一步简化了操作，而且能直接使三个光率体主轴定位并测定其与某结晶方向的角
度关系，因此无须另外投影作图。五轴台的最大优点是快速，不用投影，但是某些测量数
据的精确度不如四轴台高。1949年A.H.扎瓦里茨基提出六轴台，但是过多的轴使台的结
构复杂化，在转动中易引起各轴之间干扰和转角的滑动，迄今尚未得到推广。
为了纪念首创者，称之为费德洛夫台（简称费氏台）或费德洛夫旋转台（简称旋转台）。
本书采用旋转台的名称。
在我国，何作霖教授首先（1933）将费德洛夫法技术介绍到地质界，并首先应用于岩
组的研究。不难理解，费德洛夫法在地质院校内作为大学课程，在生产及科学研究中广泛
应用则是在1949年中华人民共和国成立以后。
俄罗斯结晶学家、矿物学家、岩石学家。1853年12月22日生于俄国奥廉堡。1872年毕业于军事工程学校。1883年毕业于圣彼得堡矿业学院。曾任乌拉尔图林斯克矿区矿业工程师。莫斯科农学院教授、圣彼得堡科学院副院长、圣彼得堡矿业学院院长。1896年当选为巴瓦尔斯克科学院院士。1919年当选为俄罗斯科学院院士。同年5月21日在彼得格勒逝世。
费多洛夫一生最主要成就是发明了“万能旋转台”。1867年偏光显微镜技术运用到岩石学研究中，使岩石矿物鉴定工作上了一个新台阶。但在偏光显微镜下鉴定岩石薄片中的矿物时，人们碰到薄片中矿物的非定向位置与鉴定中要求定向的矿物切面之间的矛盾。在偏光显微镜的条件下，岩石薄片平面只能在载物台平面内转动。因此，要鉴定矿物的光学常数只能靠从许多颗粒中选择定向颗粒的方法。为了选择完全准确的定向颗粒，常常耗费很多时间，或者由于薄片中根本不存在某种定向颗粒而宣告失败。在这种情势下，促使人们尝试改变偏光显微镜的条件。
费多洛夫首创了一种旋转台，使矿物的一个任意切面能在三度空间中围绕几个轴而旋转，以获得所要求的定向切面，从而解决了偏光显微镜下鉴定矿物时不易解决的矛盾。他于1889年提出了旋转台法的基本原理。当时他发明的是双圈反射测角仪，方便了晶体测角的工作。1893年他公布了这个方法，并称之为“经纬仪法”。这是一种原始的二轴台（一个直立轴和一个东西方向水平轴），在二轴台上已经可以找到光轴、光率体主轴和某些结晶方向，以及区别均质体、一轴晶和二轴晶，但是要借助于比较复杂的操作和投影作图，因此，费多洛夫又将它改进为三轴台、四轴台，主要是增加了一个南北方向的水平轴，因而可直接测光率体主轴和光轴，大大简化了操作步骤。原偏光显微镜测定的只能称为常数的近似值，旋转台测定的才能称为光学常数。
旋转台能研究复杂的双晶律，并利用双晶来鉴定矿物，在其上附加一些装置还可以精确地测定矿物最主要的光学常数--折光率，所以被称为“万能台”，现仍纪念发明者而命名为“费多洛夫台”（简称“费氏台”）或“费多洛夫旋转台”（简称“旋转台”）。旋转台足以鉴定出某些固溶体系列中的矿物名称，因而对于岩石成因理论研究及岩组学的建立具有重大的、决定性的意义。
费多洛夫还提出用“费氏化学四面体”来表示某些岩石和复杂矿物的化学成分。他的主要著作还有《结晶学教程》（1891，1897，1901）和《晶体的对称和结构论文精选》（1949）等。 |
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