Pleocroismo
Il pleocroismo si manifesta con un cambiamento di colore o anche dell'intensità del colore del minerale al ruotare del piatto del microscopio, cioè al mutare della posizione del minerale stesso rispetto alla direzione di vibrazione del polarizzatore. Il pleocroismo non si osserva nelle sezioni normali all'asse ottico (o a uno degli assi ottici) perché tali direzioni sono o appaiono otticamente isotrope.
Osservazioni a polarizzatori incrociati e luce parallela
A nicols incrociati il campo del microscopio appare scuro. Se si inserisce tra il polarizzatore e l'analizzatore una lamina birifrangente di un minerale il campo luminoso viene ripristinato e il minerale assume una colorazione che dipende dallo spessore e dalla birifrangenza della sezione in esame. Il ripristino del campo luminoso è causato dall'interferenza tra le onde polarizzate emergenti dal cristallo che, essendosi propagate con velocità diversa all'interno del minerale ne fuoriescono con un certo ritardo reciproco. La colorazione assunta è nota come colore di interferenza. Al ruotare del tavolino portaoggetti, tuttavia, il minerale estingue (diventa nero) in quattro distinte posizioni poste tra loro a 90°, mentre assume la massima vivacità
dei colori di interferenza a 45° rispetto alle posizioni di estinzione.
Nel caso in cui i minerali siano tagliati normalmente a un asse ottico, non si ha ripristino del campo luminoso.
La natura dei colori di interferenza di una sezione di un minerale dipende dal ritardo (R) dell'onda più lenta rispetto alla più veloce. Questo a sua volta è funzione della differenza degli indici di rifrazione delle onde (i.e. della loro velocità nei cristalli) e dello spessore della lamina del minerale secondo la formula:
R = t(nZ' - nX')
dove t è lo spessore della sezione del minerale e nZ' - nX' è la birifrangenza della particolare sezione sotto osservazione.
La Figura (tavola di Michel-Lévy) mostra le relazioni tra spessore, birifrangenza e ritardo, e la scala dei colori di interferenza dei minerali (scala di Newton).
Vengono distinti vari ordini di colore la cui intensità decresce all'aumentare del ritardo. I colori del I ordine (da grigio scuro a rosso-violetto) si hanno per valori di R = 0-550 micron. Quelli di II ordine e di III ordine si hanno rispettivamente per valori di R = 550-1100 micron e R = 1100-1650 micron. I colori di interferenza massimi dei vari minerali nelle comuni sezioni sottili da petrografia sono quelli osservabili alla intersezione tra le linee inclinate relative ai rispettivi valori della birifrangenza e la linea orizzontale corrispondente allo spessore di 30 micron, che è quello tipico delle sezioni petrografiche.
Alcuni minerali, come la clorite e l'epidoto, hanno colori di interferenza che non sono rappresentati nella scala di Newton. Questi sono detti colori di interferenza anomali.
Stima della birifrangenza
Per la stima della birifrangenza è necessario operare come segue:
1. Portare il minerale a 45° dalla posizione di estinzione e osservare i colori di interferenza.2. Inserire la lamina compensatore che, come detto, ha uno spessore e birifrangenza tali da generare un ritardo di 500 micron.3. All'inserimento della lamina i colori di interferenza cambiano come conseguenza del variare del ritardo conseguente all'introduzione della lamina. Essi possono crescere o decrescere nella scala di Newton di un valore corrispondente a un ritardo di 500 micron: i colori crescono se parallelamente alla direzione di Z' (o di gamma) della lamina vibra l'onda con indice nZ' del minerale (posizione additiva); i colori di interferenza decrescono se parallelamente a Z' della lamina vibra l'onda con indice nX' del minerale (posizione sottrattiva). Più schematicamente, la posizione additiva si ha se parallelamente a Z' della lamina si trova il semiasse maggiore dell'ellisse sezione dell'indicatrice ottica del minerale. La posizione sottrattiva si ha se parallelamente a Z' della lamina si trova il semiasse minore della sezione del'indicatrice. 4. Osservando i nuovi colori sia in posizione additiva che in posizione sottrattiva si riesce a risalire all'ordine del colore di interferenza del minerale e, quindi, a stimarne la birifrangenza sulla tavola di Michel-Lévy.
Si consideri, ad esempio, un minerale che presenta colore di interferenza rosso-arancione vivace. Questo colore può appartenere sia al primo che al secondo ordine, cosa che risulta difficile stimare a occhio! Nel caso che si tratti di un colore del I ordine, il ritardo del minerale è pari a circa 500 micron: all'inserimento del compensatore, si ottiene una colorazione grigio scura e arancione rispettivamente nella posizione sottrattiva e additiva. Queste due nuove colorazioni corrispondono a ritardi pari a quello del minerale a cui viene sottratto o aggiunto il ritardo del compensatore. Nel caso, invece, che il colore di interferenza del minerale sia rosso-arancione del secondo ordine (R ~ 1000 micron), l'inserimento della lamina produce una colorazione giallo molto tenue (R ~ 1500 micron) oppure un rosso-arancione (R ~ 500 micron) rispettivamente nella posizione additiva e sottrattiva. In altre parole, l'inserimento della lamina compensatore produce modificazione dei colori di interferenza nelle posizioni additive e sottrattive che sono diversi a seconda dell'ordine del colore di interferenza del minerale: è sulla base di tali variazioni che risulta possibile stabilire l'ordine del colore di interferenza del minerale.
Se il minerale in esame ha birifrangenza molto elevata con colori di interferenza del III o IV ordine, risulta difficile apprezzare la posizione additiva e sottrattiva. In tal caso si usa uno speciale compensatore costituito da un cuneo di quarzo. Questo ha un ritardo variabile dato dalla variabilità dello spessore. In posizione sottrattiva, il lento inserimento del cuneo determina un progressivo decrescere dei colori verso quelli molto vivaci del I ordine, fino a giungere all'estinzione quando il ritardo del cuneo di quarzo raggiunge quello della sezione del minerale in esame. In posizione additiva, invece, si ottiene una progressiva attenuazione dei colori verso ordini più elevati.
Per i minerali fortemente colorati e con colori di interferenza mascherati dal colore proprio del minerale, le osservazioni sopra descritte possono essere tentate sui bordi dei cristalli dove l'effetto di mascheramento è meno forte a causa del minore spessore dei granuli.
Angolo di estinzione
L'angolo di estinzione di un minerale è quello compreso tra posizioni di estinzione e la direzione di alcuni caratteri morfologici come allungamento, tracce di sfaldatura, etc. Questi ultimi individuano particolari elementi cristallografici, ad esempio la direzione degli assi, la disposizione di piani, etc. Le posizioni di estinzione evidenziano la posizione dell'indicatrice ottica per la lamina in esame.
Per misurare l'angolo di estinzione si opera come segue (Fig. 1.5):
1. Portare le tracce dei piani di sfaldatura (o altri particolari morfologici) sul piano N-S del crocifilo e leggere il valore dell'angolo sul nonio annesso al piatto portaoggetti.2. Portare il minerale all'estinzione e leggere il valore dell'angolo.
L'angolo di estinzione "alfa" è dato dalla differenza dei due valori angolari. Se "alfa" è uguale a zero, l'estinzione si dice retta o parallela. In caso contrario si parla di estinzione inclinata.
Segno delle direzioni di estinzione
La misura ora descritta non è in grado di indicare quale asse dell'indicatrice (X' o Z') forma l'angolo misurato con la direzione cristallografica. La determinazione del segno della direzione di estinzione consiste nel riconoscere la posizione di Z' e X' nella lamina del minerale e di misurare l'angolo tra queste e la direzione morfologica considerata. Si opera nel modo seguente (Fig. 1.6):
1. Portare il minerale all'estinzione. In tale posizione X' e Z' coincidono con le direzioni di vibrazione dei nicols e con i bracci del crocifilo.2. Ruotare il piatto di 45° in maniera da osservare l'intensità massima dei colori di interferenza per la lamina del minerale in esame. In tale posizione Z' e X' sono orientati trasversalmente rispetto al piano N-S del microscopio.3. Inserire il compensatore di cui è nota la direzione di Z' (o di g) e osservare i nuovi colori di interferenza: se i colori crescono nella scala di Newton (posizione additiva ) Z' del minerale coincide con Z' del compensatore; se i colori decrescono (posizione sottrattiva ) X' del minerale coincide con Z' del compensatore. In tale maniera la posizione dei semiassi della sezione dell'indicatrice risulta inequivocabilmente individuata. Ruotando di 360° si osservano due posizioni additive e due sottrattive.
Se il minerale in esame ha birifrangenza molto elevata con colori di interferenza del III o IV ordine, risulta difficile apprezzare la posizione additiva e sottrattiva. In tal caso va usato il cuneo di quarzo descritto al paragrafo 1.3.1. Per i minerali fortemente colorati e con colori di interferenza mascherati, la determinazione del segno della direzione di estinzione può essere tentata sui bordi dei cristalli dove l'effetto di mascheramento è meno forte a causa del minore spessore dei granuli.
Segno dell'allungamento ottico
Si dice che un minerale ad abito allungato ha allungamento positivo (length slow) se nella direzione dell'allungamento giace l'asse Z dell'indicatrice; ha allungamento negativo (length fast) se X coincide con l'allungamento del minerale. In sezione sottile, il segno dell'allungamento ottico viene riconosciuto eseguendo una determinazione del segno delle direzioni di estinzione, come descritto precedentemente, stabilendo così la posizione di X' e Z' rispetto a quella dell'allungamento del minerale.
Figura 1.6: La determinazione del segno della direzione di estinzione di un minerale viene effettuata a nicols incrociati portando il cristallo all'estinzione (A), ruotandolo successivamente di 45° e inserendo il compensatore. Se X' del minerale coincide con Z' della lamina di gesso (B) si ha posizione sottrattiva e i colori di interferenza del minerale decrescono nella scala di Newton. Nel caso di coincidenza tra Z' del minerale e Z' del compensatore (C) si ha posizione additiva e i colori di interferenza del minerale crescono nella scala di Newton.
Geminazioni e zonatura ottica
A nicols incrociati e luce parallela si possono riconoscere i cristalli geminati se i singoli individui hanno diversa orientazione ottica.
A nicols incrociati sono a volte rilevabili le zonature composizionali dei minerali. Queste sono riconoscibili quando esistono variazioni delle caratteristiche ottiche (es. angoli di estinzione) con il modificarsi della composizione. Il caso più noto è quello dei plagioclasi che generalmente mostrano complesse zonature individuabili attraverso una evidente estinzione differenziata delle varie porzioni dei singoli cristalli (Fig. 1.7).
Figura 1.7: a) Tipi di zonature composizionali nei minerali. Le zone scure rappresentano composizioni di più elevata temperatura (es. più ricche in anortite nei plagioclasi): 1. Zonatura normale; 2. Zonatura oscillatoria: 3. Zonatura a settori; 4. Zonatura a chiazze. b) Cristallo di plagioclasio geminato albite (strisce chiare e scure) osservato a nicols incrociati: si nota una certa variabilità dei colori di interferenza dall'esterno verso l'interno che indica una zonatura composizionale. c) Stesso cristallo di plagioclasio osservato con tecnica Nomarski: è visibile una sottile e fitta zonatura non osservabile alla normale analisi microscopica.
Osservazioni a polarizzatori incrociati e luce convergente (osservazioni conoscopiche)
In queste condizioni vengono osservate le figure di interferenza che forniscono varie informazioni quali il tipo e orientazione dell'indicatrice ottica e il segno ottico dei minerali.
Per osservare la figura di interferenza di un minerale si opera come segue:
1. Posizionare il minerale al centro del crocifilo e mettere a fuoco usando prima l'ingrandimento intermedio e poi quello massimo. In questa posizione il minerale deve occupare tutto, o quasi, il campo ottico. In caso contrario si deve chiudere parzialmente il diaframma di illuminazione a iride. N.B. Si faccia attenzione che la sezione sottile abbia il lato del vetrino coprioggetto rivolto verso l'alto!2. Inserire la lente convergente e poi la lente di Amici. Si osserva così la figura di interferenza che ha forme variabili, come appresso specificato. Su cristalli troppo piccoli la figura di interferenza può non essere osservata.
Figura di interferenza dei cristalli birifrangenti uniassici
Nel caso dei minerali uniassici la figura di interferenza è costituita da una croce nera (isogira) il cui centro rappresenta il punto di emergenza dell'asse ottico. A seconda di come è tagliato il minerale la figura di interferenza può mostrare le seguenti caratteristiche:
1. Sezione perfettamente normale all'asse ottico : la figura di interferenza è formata da una croce nera che resta ferma al ruotare del minerale. Tutti e quattro i quadranti della croce sono visibili contemporaneamente (Fig. 1.8a).2. Sezione poco inclinata sull'asse ottico : la figura di interferenza è formata da una croce leggermente eccentrica rispetto al campo ottico del microscopio: al ruotare del piatto, il centro della croce descrive un cerchio (Fig. 1.8b). I quadranti sono visibili alternativamente al girare del piatto.3. Sezione molto inclinata sull'asse ottico : la figura di interferenza è formata ancora da una croce il cui centro cade fuori dal campo ottico in misura più o meno marcata a seconda di quanto la sezione è inclinata rispetto all'asse ottico. Al ruotare il piatto si vedono passare ordinatamente i bracci della croce (Fig. 1.8c). In base alla direzione di apparizione e uscita dei bracci della croce può essere riconosciuta la posizione dei quadranti. Ad esempio, se un braccio entra nel campo ottico da sinistra ed esce verso destra mentre quello successivo entra dall'alto, il quadrante compreso tra questi due bracci non può che essere quello di SW. 4. Sezione parallela all'asse ottico : la figura di interferenza è formata ancora da una croce che, al ruotare del minerale, si scinde in due rami di iperbole che fuggono molto rapidamente dal campo (la cosiddetta figura flash) (Fig. 1.8 d).
Per i minerali ad alta birifrangenza (es. calcite) la figura di interferenza presenta caratteristiche simili a quelle ora descritte, con la presenza addizionale di una serie di cerchi colorati intorno al centro della croce. Tale cerchi sono detti curve isocromatiche e il loro numero aumenta con l'aumentare della birifrangenza del minerale (Figura 1.9).
Cliccando sulle varie immagini delle figure è possibile osservare esempi di indicatrici ottiche su sezioni di un minerale ad alta birifrangenza (calcite) a)circa normali all'asse ottico , b) poco inclinate sull'asse ottico , c) molto inclinate sull'asse ottico .
Figura 1.8: Figure di interferenza dei cristalli uniassici in sezioni variamente inclinate rispetto all'asse ottico.
Figura 1.9: Figura di interferenza dei cristalli uniassici a media (A) e ad alta (B) birifrangenza in sezioni normali all'asse ottico.
Determinazione del segno ottico dei cristalli birifrangenti uniassici
1. Mettere a fuoco la figura di interferenza operando come descritto precedentemente.2. Inserire la lamina compensatore il cui Z' (o gamma) è orientato come indicato in Figura 1.10. Se i quadranti di NE e SW si colorano in azzurro e quelli di NW e SE si colorano in giallo, il minerale è otticamente positivo. Per i negativi si ha colorazione azzurra nei quadranti di NW e SE (Fig. 1.10) e gialla negli altri due.Per i minerali ad alta birifrangenza il segno ottico viene determinato più agevolmente utilizzando il cuneo di quarzo il cui Z' (o gamma) è orientato come in Figura 1.11. Per i cristalli otticamente positivi, le curve isocromatiche si avvicinano al centro della croce nei quadranti di NE e SW, e si allontanano dal centro nei quadranti di NW e SE, all'inserimento del cuneo; nel caso di cristalli negativi si ha un movimento centripeto delle isocromatiche nei quadranti di NW e SE, e centrifugo negli altri due quadranti (Fig. 1.11).
Figura 1.10: Determinazione del segno ottico nei cristalli uniassici. La diversa colorazione dei quadranti di NE-SW e NW-SE all'inserimento del compensatore permette di determinare il segno ottico dei cristalli.Nei casi in cui si disponga di una sezione perfettamente normale all'asse ottico, il segno ottico dei minerali a birifrangenza molto alta può essere determinato anche con la semplice lamina di gesso. Infatti, si potrà osservare la colorazione azzurra e gialla (in posizione diversa a seconda del segno ottico) in vicinanza del centro della croce (Figura 1.17). E' ovvio che se questo punto cade fuori dal campo ottico diventa indispensabile l'uso del cuneo di quarzo.
Figura 1.11: Determinazione del segno ottico nei cristalli uniassici ad alta birifrangenza tagliati normalmente all'asse ottico, mediante l'uso del cuneo di quarzo. Il movimento delle isocromatiche nei vari quadranti permette la determinazione del segno ottico. L'inserimento della lamina di gesso produce la colorazione gialla e blu in prossimità del centro della croce.
Figura di interferenza dei cristalli birifrangenti biassici
La figura di interferenza dei cristalli biassici ha aspetto variabile a seconda di come il cristallo è tagliato rispetto agli assi ottici. Le sezioni normali alla bisettrice acuta dell'angolo degli assi ottici danno una croce che, al girare del minerale, si scinde in due rami di iperbole (isogire) che si allontanano verso due quadranti opposti (i.e. NE-SW oppure NW-SE a seconda del senso di rotazione del piatto) in maniera più o meno marcata a seconda dell'ampiezza dell'angolo degli assi ottici (2V). Continuando la rotazione si hanno continue e successive ricomposizioni e scissioni della croce. Anche in questo caso, per minerali ad alta birifrangenza si ha la presenza di curve isocromatiche. La figura di interferenza dei cristalli biassici per alcune sezioni principali ha le seguenti caratteristiche:
1. Sezione normale alla bisettrice acuta dell'angolo degli assi ottici: come già detto, la figura di interferenza è formata da una croce che al ruotare del minerale si scinde in due rami di iperbole che restano nel campo se i valori del 2V sono piccoli o moderati (max 40°-50° circa) e ne escono per 2V elevati (Fig. 1.12a e b).2. Sezione normale a un asse ottico: la figura di interferenza è costituita da un solo ramo che ruota al ruotare del piatto portaoggetti e si incurva in maniera più o meno marcata a seconda della ampiezza del 2V (Fig. 1.12c). La parte convessa dell'isogira è sempre rivolta verso il punto di emergenza della bisettrice acuta dell'angolo degli assi ottici. Per 2V = 90° l'isogira non si incurva.3. Sezione parallela al piano degli assi ottici: si osserva una croce poco distinta che, al ruotare del minerale, si scinde in quattro rami di iperbole che fuggono molto rapidamente dal campo ottico (figura flash) (Fig. 1.12d).
Determinazione del segno ottico dei cristalli birifrangenti biassici
1. Sezione normale alla bisettrice acuta: a. Mettere a fuoco la figura di interferenzab. Ruotare il piatto in maniera da portare i rami di iperbole come indicato in Figura 1.13a.c. Inserire la lamina compensatore. Se il minerale è positivo si ha colorazione azzurra a NE e SW e gialla a NW e SE. Per i cristalli negativi la posizione dei colori rispetto ai quadranti è invertita (Fig. 1.13a).
2. Sezione normale a un asse ottico:a. Portare l'isogira in una qualsiasi posizione, ad esempio con la parte concava rivolta verso il quadrante di NE (Fig. 1.13b).b. Inserire la lamina compensatore: nei cristalli positivi la zona interna alla parte concava dell'isogira si colora in azzurro e quella esterna si colora in giallo; nei cristalli negativi si ha colorazione inversa (Fig. 1.13b). Ovviamente si può portare l'isogira anche in un'altra posizione, ad esempio verso NW. In tale caso la parte interna alla concavità diventa gialla e quella esterna si colora in azzurro nei cristalli positivi, mentre si hanno colorazioni invertite per i cristalli negativi.
Figura 1.12a: Figura di interferenza di un cristallo biassico tagliato normalmente alla bisettrice acuta dell'angolo degli assi ottici.
Figura 1.12b: Separazione delle isogire al ruotare del piatto portaoggetti nelle figure di interferenza dei cristalli biassici con diverso 2V, per sezioni normali alla bisettrice acuta.
Figura 1.12c: Figure di interferenza di cristalli biassici a diverso 2V tagliati normalmente a uno degli assi ottici. Notare la variazione del grado di curvatura dell'isogira all'aumentare del 2V.
Figura 1.12d: Figura di interferenza di un cristallo biassico tagliato paral-lelamente al PAO. Essa è costituita da una croce (A) che al ruotare del minerale si scinde in quattro rami di iperbole (B) che fuggono molto rapidamente dal campo ottico (figura flash).
Anche per i cristalli biassici ad alta birifrangenza la determinazione del segno ottico risulta più agevole se si utilizza il cuneo di quarzo. Nel caso di un minerale positivo, all'inserimento del cuneo si ha movimento centripeto per le isocromatiche dei settori di NE e SW e centrifugo per i settori di NW e SE. Il contrario avviene per i cristalli negativi (Fig. 1.14). Nel caso di sezioni normali ad un asse ottico oppure per sezioni normali alla bisettrice acuta di cristalli a piccolo 2V può essere sufficiente l'uso della semplice lamina compensatore. Infatti, le colorazioni azzurra e gialla compaiono (in posizioni diverse a seconda del segno ottico come sopra specificato) soltanto nelle immediate vicinanze del punto centrale delle isogire.
Figura 1.13: Determinazione del segno ottico dei cristalli biassici a bassa birifrangenza in sezioni normali alla bisettrice acuta (A) e ad un asse ottico (B).
Figura 1.14: Determinazione del segno ottico dei minerali biassici ad alta birifrangenza. Il movimento centrifugo o centripeto delle isocromatiche nei vari settori all'inserimento del cuneo di quarzo permette la determinazione del segno ottico.
Optical Mineralogy
The petrography microscope consists of the following main components:
1. Stand. Composed of a base and an arm on which are mounted the various componenti.2. Light source. E 'represented by a lamp light intensity editable built into the base of the stativo.3. Polarizer. The polarizer transforms the natural light incident light polarizzata.4. Lighting iris diaphragm. Serves to restrict the optical field and thereby reduce the intensity luminosa.5. Capacitor. Consisting of a fixed lens that focuses the light, and a converging lens that converges the movable light rays on preparato.6. Flat or object stage rotatable and movable vertically, on which is placed the section of the sample to be esaminare.7. Goals. The majority of microscopes teaching has three goals in different magnification mounted on a rotating turret.
8. Compensator. E 'consists of a lamina birefringent (ie not normal to the optical axis) of plaster (or other material even synthetic) mounted on a metal support with a thickness such as to give a delay of 500 micron.9. Analyzer. E 'identical to the polarizer, but is mounted with the vibration plane rotated 90 ° with respect to that of the polarizer. 10. Amici-Bertrand lens. It is used for the focus of the figures of interferenza.11. Eyepiece. E 'in the upper part of the tube of the microscope. Contains a crocifilo and, sometimes, a micrometer graduation appearing superimposed on the larger of the preparation. The arms of the crocifilo, indicated by east-west (EW) and north-south (NS), coincide with the vibration directions of the nicols.
Becke line method
1. To focus the line of contact between the ore and considered another phase in refractive index known (eg. a mineral easily recognizable or the adhesive of the section, for example along the edge or in correspondence of an empty or a fracture of the section itself). And 'advisable to use a zoom lens or intermediate grande.2. Partially close the aperture of illumination. In such conditions at the interface between the two phases appears a thin bright halo known as Becke line. The phenomenon does not occur if the two phases have the same index of rifrazione.3. Slightly increase the distance between the objective and prepared by lowering the plate rack by rotation of the inner ring for small adjustments: the Becke line moves toward the middle to higher refractive index. The movement is in the opposite direction if you raise the pot.
Method oblique illumination
1. Focus the interface between two phases of which you want to measure the refractive index relative, holding the iris partially chiuso.2. Enter the path of the light rays between the lens and the eyepiece an opaque body in order to outshine one half of the optical field. This effect is achieved, for example, by partially inserting the metallic support of the lamina compensatore.3. In these conditions the product prepared is a lighting effect transverse and contacts between the granules with different refractive index are illuminated differently. More specifically the edges of the minerals to higher refractive index become clearer on the side of the bright area of the optical field while the edges of the minerals to lower refractive index become darker.
Relief
It is said that a mineral has positive relief if it seems to emerge from the plane of the section. The minerals in high relief with clear margins appear to be well marked. The minerals with negative relief appear depressed relative to the plane of the section. The positive relief is typical of ores with a high refractive index, while the minerals at low refractive index have relief absent or negative.
Pleochroism
The pleochroism is manifested by a change in color or color intensity of the mineral to rotate the dish of the microscope, ie to change the position of the mineral itself with respect to the vibration direction of the polarizer. The pleochroism is not observed in sections normal to the optical axis (or to one of the optical axes) because these directions are, or appear optically isotropic.
Observations crossed polarizers and parallel light
A crossed nicols the field of the microscope appears dark. If you insert between the polarizer and the analyzer a lamina of a birefringent mineral bright field is restored and the mineral assumes a coloration which depends on the thickness and birefringence of the section under consideration. The restoration of the light field is caused by interference between the polarized waves emerging from the crystal which, having been propagated at different speeds within the ore will come out with some delay each other. The coloring is assumed known as interference color. To rotate the object stage, however, the mineral extinguished (turns black) in four distinct positions placed between them at 90 °, while it assumes the maximum liveliness
of interference colors at 45 ° with respect to the positions of extinction.
In the case in which the minerals are normally cut to an optical axis, there is no recovery of the luminous field.
The nature of the interference colors of a section of a mineral depends on the delay (R) wave slower than the fastest. This in turn is a function of the difference of the indices of refraction of the waves (ie of their speed in the crystals) and the thickness of the lamina of the mineral according to the formula:
R = t (nZ '- nX')
where t is the thickness of the section of the ore and nZ '- nX' is the birefringence of the particular section under observation.
Figure (table Michel-Lévy) shows the relationship between thickness, birefringence and delay, and the scale of the interference colors of the minerals (scale Newton).
Are distinct various orders of color whose intensity decreases as the delay. The colors of the first order (from dark gray to violet-red) are obtained for values of R = 0-550 microns. Those of order II and III order will have respectively for values of R = and R = 550-1100 microns 1100-1650 microns. The interference colors of the maximum of the various minerals in common by petrographic thin sections are those observable at the intersection between the lines inclined relative to the respective values of the birefringence and the horizontal line corresponding to the thickness of 30 microns, which is typical of petrographic sections.
Some minerals, such as chlorite and epidote, have interference colors which are not represented in the scale of Newton. These are called interference colors abnormal.
Estimation of the birefringence
To estimate the birefringence is necessary to operate as follows:
1. Bring the ore at 45 ° from the position of extinction and observe the colors of interferenza.2. Insert foil compensator which, as mentioned, has a thickness and birefringence such as to generate a delay of 500 micron.3. The insertion of the lamina interference colors change as a consequence of the change of the delay resulting from the introduction of the lamina. They may increase or decrease in the scale of Newton by a value corresponding to a delay of 500 microns: the colors if they grow parallel to the direction of Z '(or range) of the blade vibrates with the wave index nZ' ore (position additive ); interference colors decrease if parallel to Z 'of the blade vibrates with the wave index nX' ore (position subtraction). More schematically, the position additive is if parallel to Z 'of the lamina is the semi-major axis of the ellipse dell'indicatrice optical section of the mineral. The position is if subtractive parallel to Z 'of the lamina is the semi-minor axis of the section del'indicatrice. 4. Observing the new colors in both position augmentation in that position subtractive are unable to trace the order of the interference color of the mineral, and thus to estimate the birefringence on the table of Michel-Lévy.
Consider, for example, a mineral that presents interference color red-orange lively. This color can belong both to the first to the second order, which is difficult to estimate by eye! In the event that it is a color of the first order, the delay of the ore is equal to about 500 microns: the insertion of the compensator, you get a dark gray color and orange respectively in the position subtractive and additive. These two new colors correspond to delays equal to that of the mineral to which is subtracted or added to the delay compensator. In the case, instead, that the interference color of the mineral is orange-red of the second order (R ~ 1000 microns), the insertion of the lamina produces a very pale yellow coloration (R ~ 1500 micron) or an orange-red (R ~ 500 microns) respectively in the position additive and subtractive. In other words, the insertion of the lamina compensator produces modification of the interference colors of additive and subtractive in the positions that are different depending on the order of the interference color of the mineral: it is based on such variations that it is possible to establish the order of the interference color of the mineral.
If the mineral in question has very high birefringence interference colors with the third or fourth order, it is difficult to appreciate the location additive and subtractive. In this case we use a special compensator consists of a quartz wedge. This has a variable delay given by the variability of the thickness. In subtractive position, the slow insertion of the wedge causes a progressive decrease of the colors very vivid to those of the first order, until it reaches extinction when the delay of the quartz wedge reaches the section of the mineral in question. In position augmentation, instead, you get a progressive attenuation of tones to the higher orders.
For minerals strongly colored and with interference colors masked by its own color of the mineral, the observations described above may be attempted on the edges of the crystals where the masking effect is not as strong due to the lower thickness of the granules.
Extinction angle
The angle of extinction of a mineral is the one between positions of extinction and the direction of some morphological characters such as stretching, traces of flaking, etc.. These crystallographic identify particular elements, such as the direction of the axes, the layout of floors, etc. The positions of extinction show the position dell'indicatrice optics for the foil in question.
To measure the angle of extinction is made as follows (Fig. 1.5):
1. Bring the traces of cleavage planes (or other morphological details) on the floor of the NS crocifilo and read the value of the angle on the vernier scale attached to the plate portaoggetti.2. Bring the mineral extinction and read the value of the angle.
The angle of extinction "alpha" is the difference of the two angle values. If "alpha" is equal to zero, the extinction is said straight or parallel. Otherwise we talk about extinction angle.
Sign of the directions of extinction
The measure now described is not able to indicate which dell'indicatrice axis (X 'or Z') form the angle measured with the crystallographic direction. The determination of the sign of the direction of extinction is to recognize the position of Z 'and X' in the lamina of the ore and to measure the angle between the latter and the direction morphological considered. It operates as follows (Fig. 1.6):
1. Bring the mineral extinction. In this position, X 'and Z' coincide with the vibration directions of the nicols and with the arms of the crocifilo.2. Turn the plate of 45 ° in order to observe the maximum intensity of interference colors for the foil of the mineral under consideration. In this position, Z 'and X' are oriented transversely with respect to the plane of the NS microscopio.3. Insert the compensator which is known the direction of Z '(or g) and observe the new interference colors: If the colors are growing in scale Newton (position augmentation) Z' ore coincides with Z 'compensator, if the Color decrease (position subtraction) X 'ore coincides with Z' compensator. In this way the position of the axle shafts of the section dell'indicatrice is unequivocally identified. It rotates 360 ° are observed two positions and two additive subtractive.
If the mineral in question has very high birefringence interference colors with the third or fourth order, it is difficult to appreciate the location additive and subtractive. In this case you would use the quartz wedge described in paragraph 1.3.1. For minerals strongly colored and with interference colors masked, the determination of the sign of the direction of extinction can be attempted on the edges of the crystals where the masking effect is not as strong due to the lower thickness of the granules.
Sign elongation optical
It is said that a mineral to oblongue has positive elongation (length slow) if it lies in the direction of elongation dell'indicatrice the Z axis, and has a negative aspect ratio (length fast) if X coincides with the elongation of the mineral. In thin section, the sign of elongation optical is recognized by performing a determination of the sign of the directions of extinction, as previously described, thereby establishing the position of X 'and Z' compared to the elongation of the mineral.
sign of the direction of extinction of a mineral is performed in crossed nicols bringing the crystal extinction (A), then rotating it 45 ° and inserting the compensator. If X 'of the mineral coincides with Z' of the lamina of gypsum (B) it has position and subtractive interference colors of the mineral decrease in the scale of Newton. In the case of coincidence between Z 'of the mineral and Z' of the compensator (C) the position augmentation and interference colors of the mineral grow in scale of Newton.
Twinning and zoning optical
A light and crossed nicols parallel twinned crystals can be recognized if individuals have different optical orientation.
A crossed nicols are sometimes detectable the compositional zoning of minerals. These are recognized when there are variations in the optical characteristics (eg, angles of extinction) with changes in the composition. The best known case is that of plagioclase which generally show complex zoning detectable extinction through a clear separation of the various portions of the single crystal (Fig. 1.7).
Types of compositional zoning in minerals. The darker areas represent compositions of higher temperature (eg. richer in anorthite in plagioclase): 1. Normal zoning; 2. Oscillatory zoning: 3. Zoning in areas 4. Patchy zoning. b) Crystal of twinned plagioclase albite (light and dark stripes) observed a crossed nicols: there is a certain variability of the interference colors from the outside indicating a compositional zoning. c) Same crystal of plagioclase observed with Nomarski technique: you can see a thin and dense zoning unobservable to the normal microscopic analysis.
Observations crossed polarizers and convergent light (conoscopiche comments)
In these conditions are observed interference patterns that provide various information such as the type and orientation dell'indicatrice optics and the optical sign of minerals.
To observe the interference pattern of a mineral is made as follows:
1. Place the mineral at the center of crocifilo and focus using the first intermediate magnification and then the maximum. In this position, the ore must occupy all, or almost all, of the optical field. Otherwise you have to partially close the iris diaphragm lighting. NB Be aware that the thin section has the side of the coverslip facing up! 2. Place the converging lens and then the lens of Friends. It is observed that the interference pattern that has variable forms, as specified below. Of crystals too small the interference pattern can not be observed.
Interference pattern of uniaxial birefringent crystals
In the case of uniaxial minerals the interference pattern is formed by a black cross (isogira) whose center represents the point of emergence of the optical axis. Depending on how it is cut the ore the interference pattern can show the following characteristics:
1. Section perfectly normal to the optical axis: the interference pattern is formed by a black cross that remains stationary in the turn of the mineral. All four quadrants of the cross are visible at the same time (Fig. 1.8a) .2. Section little inclined on the optical axis: the interference pattern is formed by a cross slightly eccentric with respect to the optical field of the microscope: to rotate the plate, the center of the cross describes a circle (Fig. 1.8b). The dials are visible to alternately turn the piatto.3. Very inclined section on the optical axis: the interference pattern is formed again by a cross whose center falls out of the optical field in a more or less pronounced depending on how the section is inclined with respect to the optical axis. To rotate the dish is seen passing neatly arms of the cross (Fig. 1.8c). According to the direction of appearance and exit of the arms of the cross may be recognized the position of the quadrants. For example, if an arm enters the optical field from the left and exits to the right while the next one enters from the top, the dial between these two arms can not be that of SW. 4. Section parallel to the optical axis: the interference pattern is formed with a cross, yet, at the turn of the mineral, it splits into two branches of hyperbole fleeing very rapidly from the field (the so-called flash figure) (Fig. 1.8 d).
For minerals high birefringence (eg calcite) the interference pattern has characteristics similar to those now described, with the additional presence of a series of colored circles around the center of the cross. Such circles are called isochromatic curves and their number increases with the increase of the birefringence of the mineral (Figure 1.9).
Clicking on the images of the figures you can see examples of indicator of optical sections of a mineral high birefringence (calcite) a) approximately normal to the optical axis, b) slightly inclined on the optical axis, c) highly inclined optical axis .
Determination of the optical sign of uniaxial birefringent crystals
1. Focus on the interference pattern as described precedentemente.2. Insert foil compensator whose Z '(or range) is oriented as shown in Figure 1.10. If the NE and SW quadrants are colored in blue and those of NW and SE are colored in yellow, the mineral is optically positive. For the negatives you have blue color in the NW and SE quadrants (Figure 1.10) and yellow in the other minerals due.Per high birefringence optical sign is determined more easily using the quartz wedge whose Z '(or range) is oriented as in Figure 1.11. For the crystals optically positive, isochromatic curves approach the center of the cross in the NE and SW quadrants, and move away from the center in the NW and SE quadrants, the insertion of the wedge in the case of negative crystals you have a centripetal movement isochromatic in the NW and SE quadrants, and centrifugal in the other two quadrants (Fig. 1.11).
Determination of optic sign in uniaxial crystals. The different colors of the quadrants of NE-SW and NW-SE to the inclusion of the compensator allows to determine the sign of the optical cristalli.Nei cases where you have a section perfectly normal to the optical axis, the optical sign of minerals birefringence very high can also be determined with the simple plate of plaster. Indeed, you can observe the blue color and yellow (in a different position depending on the sign optical) in the vicinity of the center of the cross (Figure 1.17). E 'obvious that if this point falls out of the optical field becomes indispensable the use of the quartz wedge.
Determination of the optical sign in crystals uniaxial high birefringence cut normally to the optical axis, by the use of the quartz wedge. The movement of the isochromatic fringes in the various quadrants allows the determination of the optical sign. The insertion of the lamina of gypsum produces the yellow color and blue in the vicinity of the center of the cross.
Interference pattern of biaxial birefringent crystals
The interference pattern of biaxial crystals has variable appearance, depending on how the crystal is cut with respect to the optical axes. The sections normal to the bisector of the angle of the optical axes acute damage a cross to the turning of the mineral, it splits into two branches of the hyperbola (isogire) that run towards two opposite quadrants (ie NE-SW or NW-SE depending the direction of rotation of the plate) in a more or less marked depending on the amplitude of the angle of the optical axes (2V). Continuing the rotation will have continuous and successive shifts and spin-offs of the cross. Even in this case, for mineral has high birefringence is the presence of isochromatic curves. The interference pattern of biaxial crystals for some main sections has the following characteristics:
1. Section normal to the acute angle bisector of the angle of the optical axes: as already mentioned, the interference pattern is formed by a cross which to rotate the mineral is split into two branches of hyperbola that remain in the field if the values of 2V are small or moderate (max 40 ° -50 °) and come out to 2V higher (Fig. 1.12aeb) .2. Section normal to an optical axis: the interference pattern is formed by a single branch that rotates to rotate the dish rack and curves in a more or less marked depending on the amplitude of 2V (Fig. 1.12c). The convex part dell'isogira is always toward the point of emergence of the acute angle bisector of the angle of the optical axes. 2V = 90 ° for the isogira not incurva.3. Section parallel to the plane of the optical axes: there is a cross that little distinguished, to rotate the mineral, it splits into four branches of hyperbole fleeing very rapidly from the optical field (figure flash) (Fig. 1.12d).
Determination of the sign of optical biaxial birefringent crystals
1. Section normal to the bisector acute: a. Focus on the figure of interferenzab. Turn the plate so as to bring the branches of hyperbola as shown in Figure 1.13ac Insert foil compensator. If the mineral is positive it has blue color and yellow NE and SW to NW and SE. For crystals negative with respect to the location of colors quadrant is reversed (Fig. 1.13a).
2. Section normal to an optical axis: a. Bring the isogira in any position, for example with the concave part facing the NE quadrant (Fig. 1.13b). B. Insert foil compensator: positive in the crystals the internal area of the concave part dell'isogira is colored in blue and the outer turns yellow; crystals in the negative you have reversed color (Fig. 1.13b). You can of course bring isogira in another location, such as towards NW. In this case the inner part of the concavity becomes yellow and the outside is colored in light blue crystals in the positive, while the crystals have colors reversed for negative.
a crystal-axis, cut in parallel to the PAO. It is constituted by a cross (A) to rotate that the mineral is split into four branches of hyperbola (B) that escape very quickly from the optical field (figure flash).
Even for the high biaxial crystal birefringence determination of the optical sign is easier if you use the quartz wedge. In the case of a mineral positive, the insertion of the wedge has centripetal movement for isochromatic sectors of NE and SW and centrifugal for the sectors NW and SE. The opposite happens for negative crystals (Fig. 1.14). In the case of sections normal to an optical axis or for sections normal to the bisector of acute small crystals to 2V may be sufficient the use of simple lamina compensator. In fact, the colors blue and yellow appear (in different positions depending on the optical sign as specified above) only in the immediate vicinity of the central point of isogire.
Determination of the optical sign of minerals biaxial high birefringence. The centrifugal or centripetal movement of the isochromatic fringes in the various sectors to the inclusion of quartz wedge allows the determination of the optical sign. (The figures are those reported by the argument of).
Mineralogía óptica
El microscopio petrografía consta de los siguientes componentes principales:
1. Stand. Compuesto de una base y un brazo sobre el que están montados los diversos componenti.2. Fuente de luz. E 'representada por una intensidad de luz de la lámpara editable incorporado en la base de la stativo.3. Polarizador. El polarizador transforma la luz incidente, luz natural polarizzata.4. Iluminación diafragma iris. Sirve para restringir el campo de la óptica y con ello reducir la intensidad luminosa.5. Condensador. Consta de una lente fija que enfoca la luz y una lente convergente que converge los rayos de luz móviles en preparato.6. Plano o etapa objeto giratorio y desplazable verticalmente, en el que se coloca la sección de la muestra a ser esaminare.7. Objetivos. La mayoría de los microscopios de enseñanza tiene tres goles en diferentes aumentos montados en una torreta giratoria.
8. Compensador. E 'se compone de una lámina birrefringente (es decir, no es normal al eje óptico) de yeso (u otro material, incluso sintético) montado sobre un soporte de metal con un espesor tal como para dar un retardo de 500 micron.9. Analizador. E 'idéntica a la polarizador, pero está montado con el plano de vibración girada 90 ° con respecto a la del polarizador. 10. Amici-Bertrand lente. Se utiliza para el enfoque de las figuras de interferenza.11. Ocular. E 'en la parte superior del tubo del microscopio. Contiene un crocifilo y, a veces, una graduación micrómetro apareciendo superpuesta a la más grande de la preparación. Los brazos de la crocifilo, indicados por este-oeste (EW) y norte-sur (NS), coinciden con las direcciones de vibración de las nicols.
Método de línea de Becke
1. Para enfocar la línea de contacto entre el mineral y se considera otra fase en el índice de refracción conocido (por ejemplo, un mineral fácilmente reconocible o el adhesivo de la sección, por ejemplo a lo largo del borde o en correspondencia de un vacío o una fractura de la propia sección) . Y "recomendable utilizar una lente de zoom o intermedio grande.2. Cierre parcialmente la abertura de la iluminación. En tales condiciones en la interfase entre las dos fases aparece un halo brillante delgada conocida como línea de Becke. El fenómeno no se produce si las dos fases tienen el mismo índice de rifrazione.3. Un poco aumentar la distancia entre el objetivo y preparado mediante la reducción de la placa de bastidor por la rotación del anillo interior para pequeños ajustes: la línea de Becke se mueve hacia el centro a mayor índice de refracción. El movimiento es en la dirección opuesta si se eleva el bote.
Método iluminación oblicua
1. Enfoque la interfase entre dos fases de las que desea medir el índice de refracción relativo, sosteniendo el iris parcialmente chiuso.2. Introduzca la ruta de los rayos de luz entre el objetivo y el ocular de un cuerpo opaco con el fin de eclipsar a la mitad del campo óptico. Este efecto se consigue, por ejemplo, mediante la inserción parcialmente el soporte metálico de la lámina compensatore.3. En estas condiciones, el producto preparado es un efecto de iluminación transversal y los contactos entre los gránulos con diferente índice de refracción se iluminan de manera diferente. Más específicamente los bordes de los minerales a mayor índice de refracción se hacen más claras en el lado de la superficie brillante del campo óptico, mientras que los bordes de los minerales para reducir el índice de refracción más oscura.
Alivio
Se dice que un mineral tiene relieve positivo si parece emerger desde el plano de la sección. Los minerales en alto relieve con márgenes claros parecen ser bien marcada. Los minerales con relieve negativo aparecen deprimidos con respecto al plano de la sección. El relieve positivo es típico de los minerales con un alto índice de refracción, mientras que los minerales de bajo índice de refracción tienen alivio ausente o negativo.
Pleocroísmo
El pleocroísmo se manifiesta por un cambio en el color o la intensidad del color del mineral para girar el plato del microscopio, es decir, para cambiar la posición de la propia mineral con respecto a la dirección de vibración del polarizador. El pleocroísmo no se observa en secciones normales al eje óptico (o a uno de los ejes ópticos) debido a que estas direcciones son, o parecen ópticamente isotrópico.
Observaciones polarizadores cruzados y la luz paralelo
A nicols cruzado el campo del microscopio aparece oscuro. Si se inserta entre el polarizador y el analizador de una lámina de un campo brillante mineral birrefringente se restaura y el mineral asume una coloración que depende del grosor y la birrefringencia de la sección bajo consideración. La restauración del campo de luz es causada por la interferencia entre las ondas polarizadas emergen del cristal que, después de haber sido propagada a diferentes velocidades en el mineral va a salir con cierto retraso entre sí. Se supone que el colorante conocido como color de interferencia. Para girar la etapa de objeto, sin embargo, el mineral extinguió (se vuelve negro) en cuatro posiciones distintas colocados entre ellos a 90 °, mientras que asume la vivacidad máximo
de colores de interferencia en 45 ° con respecto a las posiciones de extinción.
En el caso en el que los minerales se cortan normalmente a un eje óptico, no hay recuperación del campo luminoso.
La naturaleza de los colores de interferencia de una sección de un mineral depende del retardo de la onda (R) más lento que el más rápido. Esto a su vez en una función de la diferencia de los índices de refracción de las olas (es decir, de su velocidad en los cristales) y el espesor de la lámina del mineral de acuerdo con la fórmula:
R = t (NZ '- nX')
donde t es el espesor de la sección de la mena y nZ '- nX' es la birrefringencia de la sección en particular en observación.
Figura (tabla Michel-Lévy) muestra la relación entre el grosor, birrefringencia y la demora, y la escala de los colores de interferencia de minerales (escala de Newton).
¿Son distintos varias órdenes de color cuya intensidad disminuye a medida que la demora. Los colores de primer orden (de gris oscuro a rojo-violeta) se obtienen los valores de R = 0 a 550 micras. Los de orden II y III tendrán fin, respectivamente, para los valores de R = y R = 550-1100 micras 1100-1650 micras. Los colores de interferencia de la máxima de los varios minerales en común por petrográficos secciones delgadas son aquellos observables en la intersección entre las líneas inclinadas en relación con los respectivos valores de la birrefringencia y la línea horizontal que corresponde al grosor de 30 micras, que es típica de secciones petrográficos.
Algunos minerales, como clorita y epidota, tienen colores de interferencia que no estén representados en la escala de Newton. Estos se llaman colores de interferencia anormal.
Estimación de la birrefringencia
Para estimar la birrefringencia es necesario operar de la siguiente manera:
1. Traiga el mineral a 45 ° desde la posición de la extinción y observar los colores de interferenza.2. Insertar compensador de papel de aluminio que, como se ha mencionado, tiene un espesor y una birrefringencia como para generar un retraso de 500 micron.3. La inserción de los colores de interferencia lámina cambiar como consecuencia del cambio de la demora resultante de la introducción de la lámina. Ellos pueden aumentar o disminuir en la escala de Newton por un valor correspondiente a un retardo de 500 micras: los colores si crecen paralelas a la dirección de Z '(o rango) de la cuchilla vibra con el índice nZ onda' mineral (posición aditivos), colores de interferencia disminuye si en paralelo a la Z "de la cuchilla vibra con la ola índice nX 'mineral (posición resta). Más esquemáticamente, el aditivo posición si es paralelo a la Z 'de la lámina es el semi-eje mayor de la sección óptica dell'indicatrice elipse del mineral. La posición es que si sustractiva paralelo a Z "de la lámina es el eje semi-menor de la sección del'indicatrice. 4. La observación de los nuevos colores, tanto en la posición de aumento en esa posición sustractiva son incapaces de seguir el orden del color de interferencia del mineral, y por lo tanto para estimar la birrefringencia en la mesa de Michel-Lévy.
Consideremos, por ejemplo, un mineral que presenta color de interferencia rojo anaranjado vivo. Este color puede pertenecer tanto a la primera a la segunda orden, que es difícil de estimar por el ojo! En el caso de que sea un color de primer orden, el retardo de la mena es igual a aproximadamente 500 micras: la inserción del compensador, se obtiene un color gris oscuro y naranja, respectivamente, en la posición sustractivo y aditivo. Estos dos nuevos colores corresponden a los retrasos igual a la del mineral a la que se resta o se añade a la compensador de retraso. En el caso, en cambio, que el color de interferencia del mineral es de color naranja-rojo de segundo orden (R ~ 1000 micras), la inserción de la lámina produce una coloración amarillo muy pálido (R ~ 1500 micrones) o una naranja-rojo (R ~ 500 micras), respectivamente, en la posición de aditivo y sustractivo. En otras palabras, la inserción de la lámina compensador produce la modificación de los colores de interferencia de aditivo y sustractivo en las posiciones que son diferentes en función de la orden del color de interferencia del mineral: se basa en tales variaciones que es posible establecer el orden del color de interferencia del mineral.
Si el mineral en cuestión tiene colores de interferencia muy alta birrefringencia con el tercero o cuarto orden, que es difícil de apreciar el aditivo y sustractivo ubicación. En este caso se utiliza un compensador de especial consiste en una cuña de cuarzo. Esto tiene un retardo variable dada por la variabilidad del espesor. En posición sustractivo, la lenta introducción de la cuña provoca una disminución progresiva de los colores muy vivos a los de la primera orden, hasta que llega a la extinción cuando el retraso de la cuña de cuarzo alcanza la sección del mineral en cuestión. En la posición de aumento, en cambio, se obtiene una atenuación progresiva de los tonos a las órdenes superiores.
Para los minerales fuertemente coloreados y con colores de interferencia enmascarados por su propio color del mineral, de las observaciones descritas anteriormente pueden ser intentados en los bordes de los cristales, donde el efecto de enmascaramiento no es tan fuerte debido al menor espesor de los gránulos.
Ángulo de extinción
El ángulo de la extinción de un mineral es la que existe entre las posiciones de extinción y la dirección de algunos caracteres morfológicos como el estiramiento, los rastros de copos, etc. Estos cristalográfica identificar elementos particulares, tales como la dirección de los ejes, el diseño de plantas, etc Las posiciones de extinción mostrar los dell'indicatrice óptica de posición para la lámina en cuestión.
Para medir el ángulo de extinción se realiza de la siguiente manera (fig. 1.5):
1. Llevar las trazas de los planos de escisión (u otros detalles morfológicos) en el suelo de la NS crocifilo y leer el valor del ángulo en la escala de vernier unido a la placa portaoggetti.2. Llevar la extinción mineral y leer el valor del ángulo.
El ángulo de extinción "alfa" es la diferencia de los dos valores de ángulo. Si "alfa" es igual a cero, se dice que la extinción recta o en paralelo. Si no hablamos de ángulo de extinción.
Firma de las direcciones de la extinción
La medida ahora descrito no es capaz de indicar que dell'indicatrice eje (X 'o Z') forman el ángulo medido con la dirección cristalográfica. La determinación del signo de la dirección de la extinción es reconocer la posición de Z 'y X' en la lámina de la mena y para medir el ángulo entre este último y la dirección considerada morfológica. Se opera de la siguiente manera (fig. 1.6):
1. Traiga la extinción mineral. En esta posición, X 'y Z' coinciden con las direcciones de vibración de las nicols y con las armas de la crocifilo.2. Girar la placa de 45 ° con el fin de observar la intensidad máxima de colores de interferencia para el papel de aluminio del mineral bajo consideración. En esta posición, Z 'y X' son orientado transversalmente con respecto al plano de la NS microscopio.3. Insertar el compensador que se conoce la dirección de Z '(o g) y observar los nuevos colores de interferencia: Si los colores están creciendo en escala de Newton (posición de aumento) Z' mineral coincide con compensador de Z ', si el color de la disminución (posición de la resta ) X 'mineral coincide con Z' compensador. De esta manera la posición de los semiejes de la sección dell'indicatrice se identifica de manera inequívoca. Gira 360 ° se observan dos posiciones y dos sustractivos aditivo.
Si el mineral en cuestión tiene colores de interferencia muy alta birrefringencia con el tercero o cuarto orden, que es difícil de apreciar el aditivo y sustractivo ubicación. En este caso deberá utilizar el prisma de cuarzo se describe en el apartado 1.3.1. Para los minerales fuertemente coloreados y con colores de interferencia enmascarados, la determinación de la señal de la dirección de la extinción se puede intentar en los bordes de los cristales, donde el efecto de enmascaramiento no es tan fuerte debido al menor espesor de los gránulos.
Regístrate elongación óptica
Se dice que un mineral a oblongue tiene elongación positivo (longitud lento) si se encuentra en la dirección de alargamiento dell'indicatrice el eje Z, y tiene una relación de aspecto negativo (longitud rápido) si X coincide con la elongación del mineral. En la sección delgada, el signo de la elongación óptica se reconoce mediante la realización de una determinación de la señal de las direcciones de extinción, como se ha descrito anteriormente, estableciendo de ese modo la posición de X 'y Z' en comparación con el alargamiento del mineral.
signo de la dirección de la extinción de un mineral se lleva a cabo en nicoles cruzados con lo que la extinción de cristal (A), a continuación, girar 45 ° y la inserción del compensador. Si X 'del mineral coincide con Z' de la lámina de yeso (B) que tiene la posición y colores de interferencia de sustracción de la disminución de minerales en la escala de Newton. En el caso de coincidencia entre Z 'del mineral y Z' del compensador (C) el aumento de la posición y colores de interferencia de crecer el mineral en escala de Newton.
Hermanamiento y zonificación óptica
Una luz y nicols cruzadas paralelas cristales maclados pueden ser reconocidos si los individuos tienen distinta orientación óptica.
A nicols cruzado a veces se detectan la zonificación de la composición de minerales. Se reconocen cuando hay variaciones en las características ópticas (por ejemplo, los ángulos de extinción) con los cambios en la composición. El caso más conocido es el de plagioclasa que generalmente muestran complejo zonificación extinción detectable a través de una clara separación de las diversas partes de la de cristal único (fig. 1.7).
Tipos de zonificación de composición en minerales. Las áreas más oscuras representan composiciones de temperatura más alta (por ejemplo, más rica en anortita en plagioclasa): 1. Zonificación Normal; 2. Zonificación oscilatorio: 3. Zonificación en áreas 4. Nubes y zonificación. b) Cristal de plagioclasa maclados albita (rayas claras y oscuras) observó un nicols cruzados: hay una cierta variabilidad de los colores de interferencia desde el exterior, lo que indica una zonación composicional. c) Lo mismo cristal de plagioclasa observado con la técnica Nomarski: se puede ver una zonificación fina y densa inobservable para el análisis microscópico normal.
Observaciones polarizadores cruzados y luz convergente (comentarios conoscopiche)
En estas condiciones se observan patrones de interferencia que proporcionan diversa información tal como el tipo y la orientación dell'indicatrice óptica y la señal óptica de minerales.
Para observar el patrón de interferencia de un mineral se hace de la siguiente manera:
1. Coloque el mineral en el centro de crocifilo y enfoque utilizando el primer aumento intermedio y luego el máximo. En esta posición, el mineral debe ocupar todo, o casi todo, del campo óptico. De lo contrario hay que cerrar parcialmente la iluminación diafragma iris. NB Tenga en cuenta que la sección delgada tiene el lado del cubreobjetos hacia arriba! 2. Coloque la lente convergente y la lente de Amigos. Se observa que el patrón de interferencia que tiene formas variables, como se especifica a continuación. De cristales demasiado pequeño el patrón de interferencia no puede ser observada.
Patrón de interferencia de cristales birrefringentes uniaxiales
En el caso de los minerales uniaxiales el patrón de interferencia está formado por una cruz de color negro (isogira) cuyo centro representa el punto de emergencia del eje óptico. Dependiendo de la forma en que se corta el mineral el patrón de interferencia puede mostrar las siguientes características:
1. Sección perfectamente normal al eje óptico: el patrón de interferencia está formado por una cruz de color negro que permanece estacionario en el giro del mineral. Los cuatro cuadrantes de la cruz son visibles al mismo tiempo (Fig. 1.8a) 0.2. Sección poco inclinada sobre el eje óptico: el patrón de interferencia está formado por una cruz ligeramente excéntrico con respecto al campo de la óptica del microscopio: hacer girar la placa, el centro de la cruz describe un círculo (fig. 1.8b). Las esferas son visibles para convertir alternativamente la piatto.3. Muy sección inclinada sobre el eje óptico: el patrón de interferencia se forma de nuevo por una cruz cuyo centro cae fuera del campo óptico en una función más o menos pronunciado sobre la forma de la sección está inclinado con respecto al eje óptico. Para girar el plato se ve pasando ordenadamente brazos de la cruz (Fig. 1.8c). De acuerdo con la dirección de la apariencia y salida de los brazos de la cruz puede ser reconocida, la posición de los cuadrantes. Por ejemplo, si entra en un brazo el campo óptico de la izquierda y las salidas a la derecha mientras que la siguiente se entra desde la parte superior, la línea entre estos dos brazos puede no ser la de SW. 4. Sección paralela al eje óptico: el patrón de interferencia se forma con una cruz, sin embargo, a la vuelta del mineral, se divide en dos ramas de hipérbole que huyen muy rápidamente desde el campo (la denominada figura flash) (fig. 1.8 d).
Para los minerales de alta birrefringencia (por ejemplo, calcita) el patrón de interferencia tiene características similares a las que ahora se describe, con la presencia adicional de una serie de círculos de colores en todo el centro de la cruz. Tales círculos se denominan curvas de isocromáticas y su número aumenta con el incremento de la birrefringencia del mineral (Figura 1.9).
Al hacer clic en las imágenes de las figuras se pueden ver ejemplos de indicador de secciones ópticas de una alta birrefringencia mineral (calcita) a) aproximadamente normal al eje óptico, b) ligeramente inclinada sobre el eje óptico, c) altamente inclinada eje óptico.
Determinación de la señal óptica de cristales birrefringentes uniaxiales
1. Centrarse en el patrón de interferencia como se describe precedentemente.2. Insertar compensador de papel de aluminio cuya 'Z (o rango) está orientada como se muestra en la Figura 1.10. Si los cuadrantes noreste y suroeste son de color azul y los de NW y SE son de color en amarillo, el mineral es ópticamente positiva. Para los aspectos negativos que tiene el color azul en el NW y SE cuadrantes (Figura 1.10) y amarillo en los otros minerales de alta señal óptica birrefringencia due.Per se determina más fácilmente con la cuña de cuarzo cuya Z '(o rango) está orientada como en la figura 1.11. Para los cristales, curvas isocromáticas ópticamente positivos se acercan al centro de la cruz en el NE y SW cuadrantes, y se alejan del centro en los cuadrantes noroeste y sureste, la inserción de la cuña en el caso de cristales negativos tiene un movimiento centrípeto isocromáticas en los cuadrantes NO y SE, y centrífuga en los otros dos cuadrantes (fig. 1.11).
Determinación de la señal óptica en cristales uniaxiales. Los diferentes colores de los cuadrantes de NE-SO y NO-SE para la inclusión del compensador permite para determinar el signo de los casos cristalli.Nei ópticos en el que tiene una sección perfectamente normal al eje óptico, la señal óptica de minerales birrefringencia muy alto también se puede determinar con una simple placa de yeso. En efecto, se puede observar el color azul y amarillo (en una posición diferente en función de la señal óptica) en las proximidades del centro de la cruz (Figura 1.17). E 'obvio que si este punto cae fuera del campo óptico se convierte en indispensable el uso de la cuña de cuarzo.
Determinación de la señal óptica en cristales de alta birrefringencia uniaxial cortar de forma normal al eje óptico, por el uso de la cuña de cuarzo. El movimiento de las franjas isocromáticas en los diferentes cuadrantes permite la determinación de la señal óptica. La inserción de la lámina de yeso produce el color amarillo y azul en las proximidades del centro de la cruz.
Patrón de interferencia de cristales birrefringentes biaxiales
El patrón de interferencia de cristales biaxiales tiene aspecto variable, dependiendo de cómo el cristal se corta con respecto a los ejes ópticos. Las secciones normales a la bisectriz del ángulo de los ejes ópticos daño agudo una cruz para el giro del mineral, que se divide en dos ramas de la hipérbola (isogire) que se ejecutan a dos cuadrantes opuestos (por ejemplo, NE-SW y NW-SE dependiendo de la dirección de rotación de la placa) en una más o menos marcada en función de la amplitud del ángulo de los ejes ópticos (2V). Continuando la rotación tendrá turnos continuos y sucesivos y spin-offs de la cruz. Incluso en este caso, para el mineral ha alta birrefringencia es la presencia de curvas isocromáticas. El patrón de interferencia de cristales biaxiales para algunas secciones principales características son las siguientes:
1. Sección normal a la bisectriz del ángulo agudo del ángulo de los ejes ópticos: como ya se ha mencionado, el patrón de interferencia está formado por una cruz que para girar el mineral se divide en dos ramas de la hipérbola que permanecen en el campo si los valores de 2V son pequeñas o moderadas (max 40 ° -50 °) y salen a 2V superior (Fig. 1.12aeb) 0.2. Sección normal a un eje óptico: el patrón de interferencia está formado por una sola rama que gira para hacer girar el estante para platos y las curvas de una manera más o menos marcada en función de la amplitud de 2V (Fig. 1.12c). La parte convexa dell'isogira es siempre hacia el punto de aparición de la bisectriz del ángulo agudo del ángulo de los ejes ópticos. 2V = 90 ° para el isogira no incurva.3. Sección paralela al plano de los ejes ópticos: hay una cruz que poco distinguido, para girar el mineral, se divide en cuatro ramas de hipérbole que huyen muy rápidamente desde el campo óptico (figura flash) (Fig. 1.12d).
Determinación de la señal de cristales birrefringentes biaxiales ópticas
1. Sección normal a la bisectriz aguda: a. Centrarse en la figura de interferenzab. Gire la placa a fin de lograr las ramas de la hipérbola, como se muestra en la Figura 1.13ac Insertar compensador de papel de aluminio. Si el mineral es positivo que tiene el color azul y amarillo NE y SW a NW y SE. Para cristales negativos con respecto a la ubicación de colores cuadrante se invierte (figura 1.13a).
2. Sección normal a un eje óptico: a. Llevar el isogira en cualquier posición, por ejemplo, con la parte cóncava que mira la cuadrante NE (Fig. 1.13b). B. Insertar papel compensador: positivo en los cristales de la zona interna de la parte cóncava dell'isogira es de color azul y el exterior se vuelve amarillo, cristales en lo negativo que ha invertido de color (Fig. 1.13b). Por supuesto, puede llevar isogira en otra ubicación, como hacia NW. En este caso, la parte interior de la concavidad se vuelve amarillo y el exterior es de color en los cristales de color azul claro en el positivo, mientras que los cristales tienen colores invertidos para el negativo.
un eje de cristal, corte en paralelo a la PAO. Está constituido por una cruz (A) para girar que el mineral se divide en cuatro ramas de la hipérbola (B) que escapan muy rápidamente desde el campo óptico (figura flash).
Incluso para la determinación birrefringencia cristalina de alta biaxial de la señal óptica es más fácil si se utiliza la cuña de cuarzo. En el caso de un mineral positivo, la inserción de la cuña tiene movimiento centrípeto de los sectores isocromáticas de NE y SW y centrífuga para los sectores NO y SE. Lo contrario sucede para los cristales negativos (Fig. 1.14). En el caso de las secciones normales a un eje óptico o para las secciones normales a la bisectriz de pequeños cristales agudos a 2V puede ser suficiente el uso de simples compensador de lámina. De hecho, los colores azul y amarillo aparecen (en diferentes posiciones dependiendo de la señal óptica como se especifica más arriba) sólo en la vecindad inmediata del punto central de isogire.
Determinación de la señal óptica de minerales biaxial alta birrefringencia. El movimiento centrífugo o centrípeto de las franjas isocromáticas en los distintos sectores a la inclusión de la cuña de cuarzo permite la determinación de la señal óptica. (Las cifras son las reportadas por el argumento de).
