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Determination of a-Axis Orientations of Polycrystalline Ice

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

Masuyoshi Matsuda*
Affiliation:
Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University, Sapporo, Japan 060
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Abstract

Two new methods have been devised for measurement of crystallographic lattice orientations of individual crystals in polycrystalline ice. The first uses edge-length ratios of etch pits. The second uses a combination of optical measurement on a thin section and etch-pit technique. Although the second method does not work for crystals with their c-axis oriented parallel to the thin section, it is much simpler and more practical than the first method. When used on polycrystalline glacier ice, this method gave the three a-axes orientations as well as c-axis orientation for each crystal with an accuracy of 5°.

Résumé

Résumé

Deux méthodes nouvelles sont elaborées pour mesurer les orientations du réseau cristallin des cristaux individuels dans une glace polycristalline. La première méthode utilise les rapports des longeurs des arêtes dans une cavité de gravure. La seconde utilise une combinaison de mesures optiques d’une lame mince et d’urie technique de gravure. Bien que la seconde méthode ne soit pas valable pour des cristaux à axes-c parallèle à la lame mince, elle est beaucoup plus simple et plus pratique que la première méthode. Quand elle a été appliquée à une giace polycristalline de glacier, elle a donné les orientations des trois axes-a comme celles des axes-c pour chaque cristal avec une précision de 5°.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Es wurden zwei neue Verfahren zur Messung der kristallographischen Gitterorientierung einzelner Kristalle in polykristallinem Eis entwickelt. Das erste benützt das Längenverhältnis von Ätzgrübchenkanten; das zweite verbindet optische Messungen an Dünnschliffen mit Ätzgrübchcntechniken. Das zweite Verfahren lässt sich nicht auf Kristalle mit c-Achsen parallel zum Dünnschliff anwenden, es ist aber viel einfacher und leichter anwendbar als das erste. Wurde dieses Verfahren auf polykristallines Gletschereis angewandt, so gab es die Orientierung der drei a-Achsen als auch der c-Achse für jeden Kristall mit einer genauigkeit von 5°.

Information

Type
Instruments and Methods
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1979
Figure 0

Fig. 1.Geometrie configuration of etch pits with c-axis oriented vertical (A) to the thin section, slanting (B1, B2, and B3) and parallel (C1, C2and C3). α1 α2,and α3 are the horizontal components of the edges corresponding to the a1 ,a2 and a3-axes respectively, γ and γ’ are those for the c-axis. Examples of corresponding etch pits are shown in Figure 2.

Figure 1

Fig. 2.Etch pits of ice crystals, each of which corresponds to the configuration in Fig. 1. 1, 2, 4: × 400; 3: × 100.

Figure 2

Fig. 3.Etch-pit figure seen through microscope, showing the procedure of a-axis determination. a: rotation axis of the stage; b : crossed hairs; c: tube of microscope; d: thin section of ice sample; e: slide glass scored with grids; f : glass plate scored with crossed lines; g: stage.

Figure 3

Fig. 4.a-axis orientations projected on a Wülff net, represented by the intersections of a basal plane and the vertical planes which are determined by rotation angles of the stage.