MICROSCOPIA MINERALOGICA

Mineralogía óptica

Mineralogía óptica es el estudio de minerales midiendo su óptico características. Lo más comúnmente posible, la roca y las muestras del mineral están preparadas como secciones finas o montajes del grano para el estudio en laboratorio con a microscopio petrographic. La mineralogía óptica se utiliza para identificar la composición mineralógica de materiales geológicos para ayudar a revelar su origen y evolución.

Algunas de las características y de las técnicas usadas incluyen:

Índice de refracción
Birrefringencia
Michel-Lévy carta de color
Pleochroism
Ángulo de la extinción
Patrón de interferencia de Conoscopic
Línea prueba de Becke
 
Historia
Guillermo Nicol, que nombre se asocia a la creación del Prisma de Nicol, se parece haber sido el primer para preparar las rebanadas finas de sustancias mineral, y sus métodos fueron aplicados por Henry Thronton Maire Witham (1831) al estudio de los petrifactions de la planta. Este método, de tal importancia de gran envergadura en petrología, inmediatamente no fue hecho uso para la investigación sistemática de rocas, y no era hasta 1858 ése Henrio Clifton Sorby precisó su valor. Mientras tanto el estudio óptico de secciones de cristales había sido avanzado por el sir David Brewster y los otros físicos y mineralogistas y él permanecían solamente aplicar sus métodos a los minerales visibles en secciones de la roca.[1]

Secciones
Una buena roca-sección debe estar sobre uno-milésima de una pulgada en grueso, y es de ninguna manera muy difícil de hacer. Una astilla fina de la roca, alrededor tan grande como un halfpenny puede ser tomada; debe estar tan fresco como sea posible y liberar de las grietas obvias. Moliéndolo en una placa del acero previsto o el hierro fundido con un poco carborundo fino es plano pronto rendido en un lado y después se transfiere a una hoja del cristal de la placa y alisado con el esmeril muy más fino hasta todos los hoyos y roughnesses del minuto se quitan y la superficie es un plano uniforme. La roca-viruta entonces se lava, y se coloca en una placa del cobre o del hierro que sea calentada por una lámpara del alcohol o del gas. Un resbalón de cristal microscópico también se calienta en esta placa con una gota del bálsamo de Canadá natural viscoso en su superficie. Los ingredientes más volátiles del bálsamo son disipados por el calor, y cuando eso se logra la roca lisa, seca, caliente se presiona firmemente en contacto con la placa de cristal de modo que la película del bálsamo que interviene pueda estar tan delgadamente como sea posible y liberar de aire-burbujas. La preparación se permite refrescarse y entonces la viruta de la roca se muele otra vez abajo como antes, primero con de carborundo y, cuando llega a ser transparente, con esmeril fino hasta que se obtiene el grueso deseado. Después se limpia, se calienta otra vez con un poco más bálsamo, y se cubre con un cristal de la cubierta. El trabajo de moler la primera superficie puede ser evitado cortando una rebanada lisa con un disco del hierro armado con el polvo machacado del diamante. Un segundo uso de la cortadora después de la primera cara se alisa y cementado a la voluntad del cristal en la licencia experta de las manos una roca-sección en cuanto a sea tan delgadamente ya transparente. De esta manera la preparación de una sección puede requerir solamente veinte minutos.[1]

Microscopio
El microscopio empleado está generalmente en cuál se proporciona una etapa que rota debajo de la cual haya un polarizador, mientras que sobre el objetivo o el ocular se monta un analizador; alternativomente la etapa puede ser fija y los prismas polarizantes y que analizan pueden ser capaces de la rotación simultánea por medio de ruedas dentadas y de una biela. Si se desea la luz ordinaria y no la luz polarizada, ambos prismas se pueden retirar del eje del instrumento; si se inserta el polarizador solamente la luz transmitida es plano polarizado; con ambos prismas en la posición la diapositiva se ve entre los “nicols cruzados.” Una roca-sección microscópica en luz ordinaria si se emplee una ampliación conveniente (opinión 30) se ve para consistir en los granos o los cristales que varían de color, tamaño y forma.[1]

Caracteres de minerales
Algunos minerales son descoloridos y transparente (cuarzo, calcita, feldespato, mica, etc.), otros son amarillos o marrones (rutilo, tourmaline, biotite), verde (diopside, hornablenda, clorito), azul (glaucophane), color de rosa (granate), etc. El mismo mineral puede presentar una variedad de colores, en igual o las diversas rocas, y estos colores se pueden arreglar en las zonas paralelas a las superficies de los cristales. Así el tourmaline puede ser marrón, amarillo, rosado, azul, verde, violeta, gris, o descolorido, pero cada mineral tiene un o más característica, porque la mayoría de los tintes del campo común. Las formas de los cristales se determinan de una manera general que los contornos de las secciones de ellas presentaron en las diapositivas. Si el mineral tiene unas o más buenas hendiduras serán indicadas por los sistemas de grietas (véase la placa III). El índice de refracción también es demostrado claramente por el aspecto de la sección, que son ásperos, con las fronteras bien definidas si tienen una refracción mucho más fuerte que el medio en el cual se montan. Algunos minerales se descomponen fácilmente y llegan a ser turbios y semi-transparentes (e.g. feldespato); otros siguen siendo siempre perfectamente frescos y claros (e.g. el cuarzo), otros rinde productos secundarios característicos (tales como clorito verde después del biotite). Las inclusiones en los cristales están de gran interés; un mineral puede incluir otro, o puede contener los espacios ocupados por el cristal, por los líquidos o por los gases.[1]

Microestructura
Pasado la estructura de la roca, es decir, la relación de sus componentes a uno otra, generalmente se indica claramente, si sea hecha fragmentos o masiva; la presencia de la materia vidriosa en el contradistinction a una condición totalmente cristalina o “holo-crystalline”; la naturaleza y el origen de fragmentos orgánicos; bandas, foliation o laminación; la estructura pumiceous o porosa de muchas lavas; éstos y muchos otros caracteres, aunque a menudo no visibles en los especímenes de la mano de una roca, son hechos obvios por la examinación de una sección microscópica. Muchos métodos refinados de observación se pueden introducir, por ejemplo la medida del tamaño de los elementos de la roca por la ayuda de micrómetros; sus proporciones relativas por medio de una placa de cristal gobernaron en cuadrados pequeños; los ángulos entre las hendiduras o las caras consideradas en la sección por el uso de rotar graduaron la etapa, y la valoración del índice de refracción del mineral por la comparación con los de diversos medios del montaje.[1]

Pleochroism
Artículo principal: Pleochroism
La información adicional es obtenida insertando el polarizador y rotando la sección. La luz ahora vibra solamente en un plano, y en pasar a través de cristales doble que refractan en la diapositiva, es, hablando generalmente, roto para arriba en los rayos, que vibran perpendicularmente a uno otro. En muchos minerales coloreados tales como biotite, la hornablenda, tourmaline, clorito, estos dos rayos tiene diversos colores, y cuando una sección que contiene ninguno de estos minerales se rota el cambio del color es a menudo muy llamativo. Esta característica, conocida como “pleochroism” está de gran valor en la determinación de minerales de roca-fabricación. Es a menudo especialmente intenso en los puntos pequeños que rodean recintos minuciosos de otros minerales, como zircon y epidotis, éstos se conoce como “halos pleochroic.”[1]

Refracción doble
Si el analizador ahora se inserte en tal posición que está cruzado relativamente al polarizador el campo visual será oscuro donde no hay minerales, o donde la luz pasa a través de sustancias isotrópicas tales como cristal, líquidos y cristales cúbicos. El resto de los cuerpos cristalinos, doble refractando, aparecerán brillantes en una cierta posición como se rota la etapa. La única excepción a esta regla es proporcionada por las secciones que son perpendiculares a las hachas ópticas de cristales birrefringentes; éstas siguen siendo obscuridad o casi obscuridad durante una rotación entera, y como será visto más adelante, su investigación son de importancia especial.[1]

Extinción
Las secciones mineral doble que refractan, sin embargo, voluntad en todos los casos aparecen negras en ciertas posiciones mientras que se rota la etapa. Se dicen para ir “extinto” cuando ocurre éste. Si observamos estas posiciones podemos medir el ángulo entre ellas y cualquier hendidura, caras u otras estructuras del cristal por medio de la etapa que rota. Estos ángulos son característicos del sistema a el cual el mineral pertenece y a menudo de la especie mineral sí mismo (véase Cristalografía). Para facilitar la medida clases de los ángulos de la extinción de las varias de oculares se han ideado, algunos que tenían una placa estereoscópica de la calcita, otras con dos o cuatro placas de cuarzo cementadas junto; éstos se encuentran a menudo para dar resultados más exactos que son obtenidos observando simplemente la posición en la cual la sección mineral es lo más totalmente posible oscura entre los nicols cruzados.

Las secciones del mineral cuando no están extinguidas son no sólo brillantes pero se colorean y los colores que demuestran dependen de varios factores, el más importante de cuál es la fuerza de la refracción doble. Si todas las secciones están del mismo grueso que es casi verdad de diapositivas bien-hechas, los minerales con la refracción doble más fuerte rinden los colores más altos de la polarización. La orden en la cual los colores se arreglan en qué se conoce como escala del neutonio, el ser más bajo gris oscuro, entonces gris, blanco, amarillo, naranja, rojo, púrpura, azul y así sucesivamente. La diferencia entre los índices refractivos del rayo ordinario y extraordinario en cuarzo es .009, y en una roca-sección cerca de 1/500 de una pulgada gruesa este mineral da cosas grises y blancas de la polarización; el nepheline con una refracción doble más débil da gris oscuro; el augite por otra parte dará rojo y el azul, mientras que la calcita con la refracción doble más fuerte aparecerá blanco rosáceo o verdoso. Todas las secciones del mismo mineral, sin embargo, no tendrán el mismo color; fue indicado sobre ése secciona el perpendicular a un eje óptico será casi negro, y, el más casi cualquier acercamiento de la sección esta dirección más bajos sus colores de la polarización serán generalmente. Tomando el promedio, o el color más alto dado por cualquier mineral, el valor relativo de su refracción doble puede ser estimado; o si el grueso de la sección se sepa exacto la diferencia entre los dos índices refractivos puede ser comprobada. Si las diapositivas sean gruesas los colores estarán en el conjunto más arriba que en diapositivas finas.

Es a menudo importante descubrir si de las dos hachas de la elasticidad (o de los rastros de la vibración) en la sección está el de mayor elasticidad (o de poco índice de refracción). La placa de la cuña o de la selenita del cuarzo nos permite hacer esto. Suponga una sección mineral doble que refracta así que la colocó que “está extinguida”; si ahora se rota con 45 grados será iluminado brillantemente. Si la cuña del cuarzo se pase a través de ella de modo que el de eje largo de la cuña sea paralelo al eje de la elasticidad en la sección los colores de la polarización se levantarán o bajarán. Si se levantan las hachas de la mayor elasticidad en los dos minerales son paralelas; si se hunden el eje de la mayor elasticidad en la es paralelo a el de poca elasticidad en la otra. Al último caso empujando la oscuridad o la remuneración completa suficientemente lejana de la cuña dará lugar. La selenita acuña, las placas de la selenita, la mica acuña y las placas de la mica también se utilizan para este propósito. Una cuña del cuarzo también puede ser calibrada determinando la cantidad de refracción doble en todas las partes de su longitud. Si ahora se utilice para producir la remuneración o la extinción completa en cualquier sección mineral doble que refracta, podemos comprobar cuál es la fuerza de la refracción doble de la sección porque es obviamente igual y frente a el de una parte sabida de la cuña del cuarzo.

Otro refinamiento de métodos microscópicos consiste en el uso de la luz polarizada fuertemente convergente (métodos konoscopic). Esto es obtenida por un condensador acromático anguloso ancho sobre el polarizador, y un objetivo microscópico de la alta energía. Esas secciones son las más útiles que son perpendiculares a un eje óptico, y por lo tanto siguen siendo oscuras en la rotación. Si pertenecen a los cristales uniaxial demuestran una cruz oscura o una luz convergente entre los nicols cruzados, las barras de los cuales siguen siendo paralelas a los alambres en el campo del ocular. Las secciones perpendiculares a un eje óptico de un mineral biaxial bajo mismas condiciones demuestran a barra oscura cuáles en la rotación se curvan a una forma hiperbólica. Si la sección es perpendicular a un “bisectrix” (véase Cristalografía) se considera una cruz negra que en la rotación se abre hacia fuera para formar dos hipérbolas, los ápices de las cuales se dan vuelta hacia uno otro. Las hachas ópticas emergen en los ápices de las hipérbolas y se pueden rodear por los anillos coloreados, aunque debido al thinness de minerales en secciones de la roca que éstos se ven solamente cuando la refracción doble del mineral es fuerte. La distancia entre las hachas según lo considerado en el campo del microscopio depende en parte del ángulo axial del cristal y en parte de la abertura numérica del objetivo. Si se mide por medio de micrómetro del ocular, el ángulo axial óptico del mineral se puede encontrar por un cálculo simple. La cuña del cuarzo, el permiso cuarto de la placa de la mica o de la placa de la selenita la determinación del carácter positivo o negativo del cristal por los cambios en el color o la forma de las figuras observó en el campo. Estas operaciones son exacto similares a ésas empleadas por el mineralogista en la examinación de las placas cortadas de cristales. Es suficiente precisar que el microscopio petrological en su desarrollo moderno es un instrumento óptico de la gran precisión, permitiéndonos determinar constantes físicas de sustancias cristalizadas tan bien como la porción para producir imágenes magnificadas como el microscopio ordinario. Una gran variedad de aparato accesorio se ha ideado para caberlo para estas aplicaciones especiales.[1]

Examinación de los polvos de la roca
Aunque las rocas ahora se estudian principalmente en secciones microscópicas la investigación de los polvos machacados finos de la roca, que era el primer rama de la petrología microscópica para recibir la atención, se continúa de ninguna manera. Los métodos ópticos modernos son perfectamente aplicables a los fragmentos mineral transparentes de la clase. Los minerales se determinan casi tan fácilmente en polvo como en la sección, pero está de otra manera con las rocas, como la estructura o la relación de los componentes a uno otra, que es un elemento de la gran importancia en el estudio de la historia y la clasificación o las rocas, es destruida casi totalmente moliéndolos para pulverizarse