Practica Petrografia #2

7/26/2019 Practica Petrografia #2

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Propiedades de Nicoles paralelos y

cruzados

Prctica dePetrografa#2[Subttulo del documento]

Stefania Hernndez Segovia


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OBJETIVOS

Objetivos Generales Comprobar y constatar los efectos del uso de los ncoles en la seccin delgada, medir y

asignar valores a las distintas propiedades como ngulo de extincin y birrefringencia,

para finalmente presumir de qu mineral se tratara.

Objetivos especficos Conocer el uso de los nicoles (cruzados y paralelos), su ubicacin, sus propiedades e

importancia en el estudio de secciones delgadas por medio de la prctica.

Definir cada una de las propiedades que se consiguen con cada posicin del ncol.

Comparar, describir y diferenciar lo que se obtiene visualmente de la muestra para

distinguir las propiedades pticas de la lmina delgada.

Analizar e investigar los conceptos de dichas propiedades a fin de ahondar el

conocimiento de la prctica.

MARCO TERICO

El principio del microscopio polarizador (ncol paralelo)En 1828 William Nicol logr ensamblar el microscopio polarizante con la finalidad de estudiar

las rocas en un enfoque ms prximo a su realidad cristalina. Los estudios de secciones finas se

basan en el principio de las propiedades pticas de los cristales cuando se los observa con luz

polarizada. La luz sale del foco vibrando en infinitas direcciones y luego de ser conducida por

reflexin en los espejos interiores, sale a travs del filtro del microscopio y atraviesa el

Polarizador, o Ncol Inferior, que est hecho de una sustancia que slo deja pasar la luz que

vibra limitada a una sola direccin como se puede apreciar en la siguiente ilustracin:

Ilustracin 1 Polarizacin de luz en el ncol inferior Fuente: Manual de mineraloga

Color y pleocrosmoAl observar las secciones finas en ncoles paralelos se observa el color verdaderodel mineral y

aunque la mayora de los minerales son incoloros, aquellos que presentan color tienen un

rasgo distintivo entre los dems. Normalmente los minerales mficos, que son coloreados en

muestra de mano, presentan color en seccin fina. As mismo, los minerales flsicos, que

tienen colores plidos en muestra de mano, se presentan transparentes en seccin fina. En el

caso de los minerales Istropos, el color permanece constante al girar la platina; pero los

minerales anistropos presentan una propiedad especial y al girar la platina cambian los tonos

de su color, este efecto se conoce como Pleocrosmo. Cada ndice de refraccin genera un

color. Los minerales unixicos (Trigonal, Tetragonal y Hexagonal) son dicroicosmostrando dos


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tonos de color, mientras los minerales bixicos (Ortorrmbico, Monoclnico y Triclnico) son

tricroicos, con tres tonos de color. Segn la luz vibre en la direccin perpendicular a los ejes

definidos por los ndices de refraccin, presentar un color diferente. La intensidad del tono

del color est controlada por la absorcin de la luz.

Ilustracin 2 Pleocrosmo Fuente: Manual de mineraloga

En una descripcin petrogrfica el color es una de las propiedades ms evidentes e inmediatas

y se debe describir el tono, intensidad, posibles variaciones. No se debe de confundir con el

color de interferencia, (polarizadores cruzados).

Forma y HbitoLa forma es la calidad de la terminacin de las caras de un mineral determinado. En base a ello

clasificamos un mineral como:

Automorfo (euhedral o idiomorfo), es un mineral bien formado con sus caras bien

desarrolladas.

Subautomorfo (subhedral o hipidiomorfo), algunas de las caras estn bien formadas.

Xenomorfo (anhedral), granos con formas irregulares, (ameboides, rellenadode huecos, etc.).

El hbito describe la morfologa externa del mineral, con trminos como:


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Prismtico, formas alargadas cortas.

Acicular, formas prismticas muy alargadas.

Fibroso, morfologas muy alargadas, filiformes.

Tabular, forma de paraleleppedo.

Planar, formas planas u hojosas.

Equidimensional, normalmente se da en cristales del sistema cbico.

Para determinar el hbito es necesario realizar la observacin de varios granos automorfos o

subautomorfos del mismo mineral, y a partir de ellos, estimar su morfologa tridimensional. No

se puede determinar en minerales xenomorfos.

Ilustracin 3 Granos automorfos de plagioclasas. Luz polarizada plana Fuente: Atlas de mineraloga ptica

Ilustracin 4 Cristales subautomorfos (alargados y presentando alguna de las caras).Luz polarizada plana. Fuente: Atlas de mineraloga ptica


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Ilustracin 5 Granos xenomorfos de cuarzo. Polarizadores cruzados.Fuente: Atlas de mineraloga ptica

ndice de refraccin y Relieve

El ndice de refraccin (n) de un medio se define como el valor de la velocidad de la luz en el

vaco (c) dividido entre la velocidad de transmisin de la luz en ese medio.

n = c / Vmedio.

Por tanto, cuanto mayor sea el ndice de refraccin de un medio menor ser la velocidad de la

luz al atravesarlo. Los valores ms comunes, de ndices de refraccin en los minerales, estn

entre 1.5 y 2.0.

En una lmina delgada no podemos hacer medidas cuantitativas del ndice de refraccin pero

podemos estimarlo estudiando el relieve. El relieve (o refringencia) es una propiedad que se

define como la intensidad de la sombra en el borde de un grano (en las fracturas y planos de

exfoliacin). Esta sombra (ver figura), se produce como efecto de cambios en la direccin de la

luz en el contacto entre

dos medios (minerales) de

diferente ndice de

refraccin, debido a que

los medios de mayor

ndice se comportan

como lentes

convergentes.

El relieve lo describimos

bajo, medio, alto, muy

alto etc. (en algunos casos

bajo negativo o medio

negativo).

Ilustracin 6 ndices de refraccin Fuente: Atlas de mineraloga ptica


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La lnea de Becke nos permite comparar los ndices de refraccin de dos minerales en

contacto. Esta lnea que se produce por acumulacin de luz, al desenfocar la muestra por

encima del mineral (al alejar el objetivo de la lmina), y se desplazar hacia el grano de mayor

ndice de refraccin. Este efecto es debido a que el mineral se comporta como una lente

convergente cuando su ndice de refraccin es mayor que el del medio que le rodea y como

una lente divergente en el caso contrario (ver figura). Para ver esta lnea es necesario utilizarun objetivo de aumento mediano (10X) o grande (40X) y una iluminacin algo menos intensa

que la normal (cerrando parcialmente el diafragma), de esta forma se aumenta el contraste en

los lmites de grano.

Ilustracin 7 Lnea de Becke. Fuente: Atlas de mineraloga ptica

Comportamiento de la lnea de Becke en un mineral sumergido en una gota de aceite de inmersin. En A la lnea de Becke entra

hacia el mineral (al enfocar en el plano), ya que presenta mayor ndice de refraccin que el aceite; en B, la lnea de Becke sale

hacia el aceite (con mayor ndice de refraccin que el mineral).


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Exfoliaciones y FracturasLas exfoliaciones son discontinuidades, paralelas y rectas que aparecen como lneas

sombreadas en el interior del mineral. Estn condicionadas por la estructura interna (cristalina)

del mineral y son caractersticas de ste. Puede haber uno o ms sistemas de exfoliacin y se

describen con trminos como: perfecta, buena, pobre, fina, discontinua, etc.

Las fracturas son discontinuidades que no son caractersticas del mineral y que dependen de

condiciones externas (como deformaciones tectnicas, etc). Se pueden describir cuando son

muy abundantes o presentan alguna caracterstica especial (como estar rellenas de otros

minerales, favorecer la alteracin).

El analizador o Ncol superiorEs una de las partes mviles del microscopio, es alternativa y el usuario puede retirarlo o

introducirlo segn la necesidad de anlisis de la muestra. Su posicin definir una situacinptica para la muestra en estudio. Cuando se extrae, se presenta la situacin Ncoles

Paralelos. Esta situacin se verifica, observando por el ocular, sin seccin fina, el campo visual

entonces se observa blanco. Cuando se introduce se presenta la situacin Ncoles Cruzados.

Para verificar esta situacin, una vez introducido el Analizador, el campo se observa oscuro. El

Ncol Inferior (polarizador) restringe la vibracin de la luz a la direccin vertical (Norte-Sur) en

el plano del campo de visin. El Ncol Superior (analizador), lo hace en la direccin

perpendicular al Inferior, es decir, en direccin horizontal (Este-Oeste).

Ilustracin 8 Esquema de la "luz" en ncoles cruzados Fuente: Manual de mineraloga ptica

ngulo de Extincin y ElongacinDenominamos ngulo de extincin al definido entre las direcciones preferentes del grano

(alargamiento en cristales automorfos o subautomorfos) y las direcciones de vibracin de los

dos rayos polarizados. Nos indica la posicin de stas respecto a la direccin de alargamiento

del cristal.

La elongacin nos indica cul de los dos rayos polarizados, el lento (ng) o del rpido (np), est

ms cerca de la direccin de alargamiento del cristal. Decimos que un mineral tiene elongacin

positiva cuando el rayo lento (ng) es el que forma menos de 45 con la direccin de

alargamiento, en el caso contrario la elongacin ser negativa.


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BirrefringenciaLos colores que se producen en el microscopio petrogrfico, al colocar el segundo polarizador,

estn ocasionados por fenmenos de interferencia de la luz polarizada con los medios

anistropos. Al estudiar un mineral anistropo entre polarizadores cruzados, observamos una

variacin mxima de los colores en un giro de 45, entre la posicin de menor iluminacin

(posicin de extincin) y el color de interferencia (posicin de mxima iluminacin). En los

medios istropos no se producen estos procesos de interferencia, por lo que, entre

polarizadores cruzados, y para cualquier posicin, siempre se observan de color negro o en

extincin

Las velocidades de los dos rayos polarizados son diferentes ya que tienen diferentes ndices de

refraccin (n1 y n2), el rayo de mayor ndice de refraccin es el ms lento. Durante el tiempo

que el rayo lento atraviesa el medio anistropo el rpido ha conseguido una ventaja sobre el

lento que se denomina retardo (). Una vez que los dos rayos polarizados han atravesado el

medio anistropo mantienen el retardo y continan como dos rayos perpendicularmente

polarizados que vuelven a transmitirse a la misma velocidad. La relacin entre el retardo, el

espesor del mineral (d) y la birrefringencia (n1-n2) viene dada por la relacin: = d (n1 - n2).

Al igual que el ngulo de extincin no se puede medir en granos xenomorfos (sin una direccin

preferente clara).

MATERIALES Y MTODOS

Materiales Microscopio petrogrfico

Lmina delgada

MtodosPosicin de Ncoles paralelos y ncoles cruzados: Para empezar a realizar el trabajo, ser

necesario tener conocimiento de los ncoles en el microscopio, su ubicacin dentro de ste y

propiedades, tiles para empezar a trabajar la informacin de las lminas.

Analizador: Ubicado en la parte superior, se distingue por los ngulos reseados en esa zona,

que cuentan de 0 a 90 grados,

indicando que cuando el analizador

est en posicin de cero, solo est

actuando el ncol de la parte de abajo opolarizador (ncoles paralelos),

mientras que en la posicin de 90

grados acta el analizador en conjunto

con el polarizador, o lo que se conoce

como ncoles cruzados

Ilustracin 9 Analizador Fuente: Manual de mineraloga ptica

Posicin de la seccin fina: Cuando se coloca la seccin fina a estudiar sobre la platina

rotatoria, se debe tener en cuenta que el cubreobjetos de la seccin est hacia arriba como se

ilustra en la imagen a continuacin.


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Ilustracin 10 Fuente: Manual de mineraloga ptica

Tambin es fundamental tener presente, que durante las prcticas, el usuario requerir

cambiar el objetivo con el que observa la muestra, bien sea por necesidad de un mayor o

menor aumento. Esta operacin debe hacerse cuidadosamente, haciendo el cambio siempre

en uso del revlver y no directamente con los objetivos:

Ilustracin 11 Uso del revlver Fuente: Manual de mineraloga ptica

Otra observacin importante es que, dado que los objetivos extienden su longitud en forma

proporcional al incremento de su ampliacin, lo que se conoce como reduccin de la

distancia de trabajo ; el usuario debe tener presente, cuando haya seleccionado un objetivo

superior a 10x, que la distancia se ha reducido, de modo que al enfocar la visin debe utilizar el

tornillo micromtrico, a fin de evitar el impacto del objetivo sobre la muestra, lo que podra

eventualmente romperla.

Ilustracin 12 Reduccin de distancia de trabajo Fuente: Manual de mineraloga ptica


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ANLISIS DE LA INFORMACINTenemos las siguientes imgenes conseguidas de la muestra de mineral analizada en el

laboratorio:

Ilustracin 13 Tomada por: Stefana Hernndez

La imagen de la ilustracin 13, corresponde a la muestra

observada en el laboratorio con nicoles paralelos, donde se

aprecia el color de distintos cristales minerales.

Es muy importante saber registrar lo que se observa en el

microscopio y saber utilizar las herramientas del mismo a fin

de poder realizar un mejor anlisis de la muestra. Se puede

apreciar dentro de la imagen que el cristal es incoloro, con

hbito subhedral, observamos las fracturas y las lneas de

exfoliacin que son ubicadas en la posicin de 0 en marco

coordenado del lente como se muestra en la ilustracin 14.

A partir de sta posicin podemos determinar el ngulo de

extincin poniendo los nicoles cruzados, rotando la platina hasta ver el primer cambio de color

en la muestra:

Ilustracin 14 Alineacin de las lneasen 0 al margen. Fuente: Manual de

mineraloga ptica


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Ilustracin 15 ngulo de extincin. Tomada por: Stefana Hernndez

En la platina tenemos los ngulos, el medido en este caso es de 10 y decimos que la muestra

se extingue a 10.

Birrefringencia: El mineral produce dos rayos que presentan interferencia, lo que permite que

se vea un color. A partir del mineral extinto se suman 45 y el resultado en la imagen

microscpica es el tono mximo de birrefringencia que para aadirle un valor es necesario

buscar el tono en la tabla de Michel Levy.

El valor hallado para mi muestra fue de: 0.08

Ilustracin 16 Tono mximo de birrefringencia.Tomada por: Stefana Hernndez


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Para hallar el signo de alargamiento se inserta una cua de cuarzo al microscopio y luego

observamos el color para volver a revisar en la tabla de Michel Levy y fijarse si el color est por

encima o debajo del mximo tono de birrefringencia; en base a esto, si se encuentra arriba es

signo positivo (+) y si se encuentra debajo, negativo (-).

Para las operaciones de identificacin de minerales se utilizarn dos elementos externos del

microscopio, extrables, las lminas de Yeso y Mica; y la Cua de Cuarzo. La lmina de Mica seutiliza para estudiar minerales de baja birrefringencia (como el Cuarzo). La lmina de Yeso se

usa para estudiar minerales de birrefringencia media (como la Biotita). La cua de Cuarzo tiene

mltiples aplicaciones, entre las cuales est la determinacin de la birrefringencia y el orden

de los colores de interferencia.

Ilustracin 18 Lmina de mica y yeso Fuente: Manual de mineraloga ptica.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Aprendimos el uso de los nicoles (cruzados y paralelos), su ubicacin, sus propiedades

e importancia en el estudio de secciones delgadas por medio de la prctica.

Aplicamos y reconocimos visualmente cada una de las propiedades que se consiguen

con cada posicin del ncol.

Comparamos, describimos y diferenciamos lo que se obtiene visualmente de la

muestra para distinguir las propiedades pticas de la lmina delgada.

Hallamos los valores del ngulo de extincin y birrefringencia de la muestra

Se entienden los cuidados del microscopio durante la revisin de la muestra: hay que tener

cuidado con el cambio de los objetivos ya que cada aumento es ms largo que el otro y al

no usar el macro, corremos peligro de daar la muestra con el objetivo.

Tener mucha paciencia y tino para hallar en las muestras las fracturas, planos de

exfoliacin o clivajes.

Ilustracin 17 Cua de cuarzoFuente: Manual de

mineraloga ptica.


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BIBLIOGRAFA

Manual de ptica mineral (Jos Contreras Quintero, 2011) [en lnea]. Disponible en:https://tarentatuy.files.wordpress.com/2011/08/manual-optica-mineral-parte-i-

kjk.pdf

Atlas de mineraloga ptica [en lnea]. Disponible en:

http://www.ehu.eus/mineralogiaoptica/Atlas_de_Mineralogia_Optica/Propiedades_O

pticas/Propiedades_Opticas.html

ANEXOS

https://tarentatuy.files.wordpress.com/2011/08/manual-optica-mineral-parte-i-kjk.pdfhttps://tarentatuy.files.wordpress.com/2011/08/manual-optica-mineral-parte-i-kjk.pdfhttps://tarentatuy.files.wordpress.com/2011/08/manual-optica-mineral-parte-i-kjk.pdfhttp://www.ehu.eus/mineralogiaoptica/Atlas_de_Mineralogia_Optica/Propiedades_Opticas/Propiedades_Opticas.htmlhttp://www.ehu.eus/mineralogiaoptica/Atlas_de_Mineralogia_Optica/Propiedades_Opticas/Propiedades_Opticas.htmlhttp://www.ehu.eus/mineralogiaoptica/Atlas_de_Mineralogia_Optica/Propiedades_Opticas/Propiedades_Opticas.htmlhttp://www.ehu.eus/mineralogiaoptica/Atlas_de_Mineralogia_Optica/Propiedades_Opticas/Propiedades_Opticas.htmlhttp://www.ehu.eus/mineralogiaoptica/Atlas_de_Mineralogia_Optica/Propiedades_Opticas/Propiedades_Opticas.htmlhttps://tarentatuy.files.wordpress.com/2011/08/manual-optica-mineral-parte-i-kjk.pdfhttps://tarentatuy.files.wordpress.com/2011/08/manual-optica-mineral-parte-i-kjk.pdf


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