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CARACTERÍSTICAS ÓPTICAS USADAS PARA LA IDENTIFICACIÓN MINERAL

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CARACTERÍSTICAS

ÓPTICAS USADAS PARA

LA IDENTIFICACIÓN

MINERAL

Color y pleocroísmo

La intensidad de la luz blanca puede ser

variablemente atenuada debido a absorción al

atravesar la lámina delgada.

Si las longitudes de onda absorbidas están

fuera del espectro visible, la fase vítrea y el

mineral aparecen incoloros (blanco a gris).

Los colores son generados cuando la

absorción selectiva afecta a ciertas partes del

espectro visible más que a otras. El color y la

intensidad del color son importantes propiedades

específicas de los minerales.

Consejos prácticos: • La intensidad del color aumenta con el

espesor de la muestra. En una lámina delgada de espesor estándar (25 – 30 μm) los bordes acuñados de los granos o cristales muestran colores notoriamente más pálidos.

• En los minerales con alto índice de refracción (n > 1,6) los colores muy débiles pueden ser enmascarados por efecto de las irregularidades de la superficie del mineral (chagrin).

• Los efectos del chagrin pueden minimizarse si los colores de absorción son observados con alto aumento (aumento de objetivo M > 20x), con la lente auxiliar del condensador insertada y el diafragma de apertura completamente abierto.

En las sustancias ópticamente isótropas (fases vítreas, minerales cúbicos) la absorción de la luz es idéntica en todas las direcciones. Los vidrios y los cristales cúbicos, por lo tanto, presentan un color único, no importando la orientación en que sean cortados, siempre que sean químicamente homogéneos.

A: MgFe-espinela, B: hercynita, C: magnesioferrita;

En las sustancias ópticamente anisótropas (minerales no cúbicos) la absorción es una propiedad direccional. Entonces, los cristales de una única especie mineral pueden mostrar colores diferentes según su orientación y correspondientes direcciones de vibración de la luz. Colores y pleocroísmo son propiedades específicas de los minerales.

A: Piamontita; B: Glaucofano; C: Safirina

D: Viridina; E: Thulita; F: Yoderita (fuente: Dr. N. Jöns, Universität Bremen);

G: Cloritoide; H: Biotita; I: Biotita rica en Ti;

Los minerales pleocroicos de simetría tetragonal, hexagonal y trigonal presentan dos colores de absorción específicos (dicroísmo), paralelos a las direcciones de vibración de las ondas E y O. Las secciones perpendiculares al eje cristalográfico c (= eje óptico) muestran el color de absorción de la onda O cuando se gira la platina del microscopio.

Cambio en el color de absorción de la turmalina durante un giro de 360˚ de la platina del microscopio.

Los minerales pleocroicos de simetría

ortorrómbica, monoclínica y triclínica

poseen tres colores de absorción característicos

(tricroísmo) relacionados con las direcciones de

vibración paralelas a los ejes principales de la

indicatriz X, Y, Z.

Cambio en el color de absorción en secciones de cristales de biotita, actinolita y egirina-augita al girar la platina 360˚

Refracción de la luz

Relieve

Los granos minerales que tienen mayor o

menor índice de refracción que sus alrededores

inmediatos, muestran contornos marcados y

aparecen como si estuvieran más altos o más bajos

que los materiales adyacentes. El relieve es un

resultado de la refracción y de la reflexión total

interna de los rayos de luz en la interfaz entre el

grano mineral y sus alrededores.

Generación de relieve por refacción de los rayos de luz en el borde del grano. La secuencia inferior muestra, de izquierda a derecha, granos de fluorita (Fl), feldespato potásico (Kfs), albita (Ab), muscovita (Ms), clinozoisita (Cz), granate (Grt) y circón (Zrn) en cuarzo (nQz = 1,544-1,553).

Chagrin (aspereza de la superficie)

Las superficies superior e inferior de los minerales

en lámina delgada (en láminas pulidas sólo la superficie

inferior) muestran relieve debido a minúsculas asperezas,

irregularidades y fracturas.

Chagrin en relación con el índice de refracción de un mineral.

Línea de Becke

En el contacto entre dos sustancias de

distinto índice de refracción (cristal-resina epoxy,

cristal-vidrio, cristal-cristal) se observa, usando

aumentos elevados, una delgada aureola luminosa

denominada línea de Becke.

Al cerrar el diafragma de apertura esta

aureola puede mostrar colores, especialmente si

los minerales poseen una pequeña diferencia de

índice de refracción pero una elevada dispersión.

La línea de Becke es nombrada así por Friedrich

Becke (1855-1931).

Generación de la línea de Becke (izquierda); movimiento de la línea de Becke en la interfaz cuarzo-vidrio como resultado de levantar o bajar la platina.

Doble refracción

En los cristales no cúbicos, ópticamente

anisótropos, la luz se propaga en todas las

direcciones – con excepción de las direcciones

paralelas a un eje óptico – como dos sets de

ondas polarizadas planas vibrando

ortogonalmente.

Relación entre

sección del cristal,

orientación del

cristal y orientación

de la indicatriz

usando melilita.

Cambio de chagrin en la calcita y la dolomita durante un giro de 360˚ de la platina

Comportamiento de la extinción: durante la rotación de una sección de un cristal birrefringente entre polarizadores cruzados ocurre un cambio periódico entre una imagen iluminada y una imagen oscura.

Posiciones de extinción y posiciones diagonales para un grano de cuarzo durante una rotación de 360˚ de la platina.

Colores de interferencia:

A diferencia de lo que ocurre con luz

monocromática, al usar luz blanca tendremos

un espectro completo de longitudes de onda

(colores espectrales) que para un retardo

dado es modificado por interferencia en el

analizador, de modo tal que ciertas

longitudes de onda son transmitidas a

intensidad máxima, otras son reducidas en

diferente medida u obliteradas

completamente.

Interferencia constructiva y destructiva como función de la longitud de onda l y el retardo G para el espectro visible de la luz

A: Cristales euedrales de cuarzo en una vena, con colores de interferencia blanco-crema a gris oscuro de primer orden. Los cristales blanco-crema corresponden a secciones paralelas al eje c [máxima birrefringencia (ne-no) = 0,009]; los cristales gris oscuro corresponden a secciones casi ortogonales a c [sección circular de la indicatriz mostrando no; birrefringencia = 0].

B: Granos de diópsido en una roca calcosilicatada presentando distintos colores de interferencia, desde azul-verde de segundo orden a gris de primer orden, según la orientación del cristal. Grano azul-verde: sección paralela a (010) y al plano de los ejes ópticos [máxima birrefringencia (nz-nx) = 0,031]; grano gris oscuro: sección casi ortogonal a uno de los dos ejes ópticos [sección circular de la indicatriz mostrando ny; birrefringencia = 0].

C: Granos de anhidrita con diferentes colores de interferencia que varían desde rojo de tercer orden a (casi) negro de primer orden, según la orientación del cristal. Granos rojo pálido: sección paralela a (010) y al plano de los ejes ópticos [máxima birrefringencia (nz-nx) = 0,044]; grano negro: sección ortogonal a uno de los dos ejes ópticos [sección circular de la indicatriz mostrando ny; birrefringencia = 0].

Zonación de los colores de

interferencia en plagioclasa (A),

titanaugita (B), anfíbol sódico (C) y

epidoto (D).

Ejemplos de colores de interferencia anómalos:

A. titanaugita (zonación oscilatoria y estructura en sectores);

B. clinozoisita; C. zoisita.

Los colores de interferencia azul anómalo y marrón-cuero ocurren en soluciones sólidas con valores de birrefringencia cercanos a cero en clorita.

Grano de

anhidrita

mostrando

una

secuencia

de

colores

cubriendo

siete

órdenes.