TEMA7_ANISOTROPIA

5/14/2018 TEMA7_ANISOTROPIA - slidepdf.com

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PROPIEDADES OPTICAS

DE MINERALES OPACOSOBSERVADOS ENNICOLES CRUZADOS



•En el estudio microscópico de los mineralesopacos la observación de las propiedades ópticastienen gran importancia.•Para ciertas propiedades ópticas de los mineralesopacos observadas en nicoles cruzados el papeldesempeñado por la luz polarizada plana no es tanesencial debido a la formación de luz polarizada

elípticamente y a la complejidad de los fenómenosque entonces tienen lugar.



Isotropía / anisotropía



Las sustancias isotrópicas presentan siempre el mismo

comportamiento independientemente de la dirección. En

cambio en las anisotrópicas las propiedades varían conla dirección.

La anisotropía es una consecuencia de la estructura

interna del mineral.Si carece de organización interna (minerales amorfos) o

si presenta una organización muy regular son isótropos,

los demás son anisótropos.



Los minerales que cristalizan en el Sistema Cúbico, es

decir, el de máxima simetría, con sus átomos o iones

distribuidos igualmente en las tres direcciones

principales del espacio, son isótropos.

Los pertenecientes al resto de los sistemas cristalinos

(hexagonal, trigonal, tetragonal, rómbico, monoclínico

y triclínico) son anisótropos, y las disposiciones de sus

elementos constituyentes varían con la dirección y portanto su elasticidad para las ondas luminosas también

es diferente.



Minerales Isótropos

Cuando una superficie pulida de un mineral cúbicoes estudiado al microscopio de luz reflejada y bajonicoles cruzados se observa que permanecenoscuros (en extinción) en todas las posiciones, en

un giro de 360°

de la platina del microscopio. Notiene que ser necesariamente negro azabachepero no presentará variaciones en la intensidad y/ocolor de la iluminación; cualquiera sea laorientación cristalográfica de la sección pulida.

En Secciones básales de cristales hexagonales ytetragonales también presentan el mismo efecto,denominadas secciones isotrópicas de mineralesanisótropos.



En general los minerales isótropos permanecenoscuros en el microscopio entre polarizadores

cruzados, puesto que reflejan la luz sin modificar suplano de vibración.

Sin embargo, en algunos casos se advierte cierta

luminosidad parcial por despolarización parcial yrotación del plano de vibración, motivadas pordiferentes causas: reflexión en el prisma, lentes nototalmente isótropas, incidencia convergente, las

fisuras del clivaje, rayas de pulido, burbujas etc.,aparecen iluminadas, en virtud de la influenciaoblicua de los rayos sobre sus superficies(reflexiones internas).



ANISOTROPIA

La diferencia de reflectividades de lasdos direcciones de vibración de la luzen un cristal (R1 y R2) origina la

anisotropía óptica en reflexión.

Al girar la platina variará el componentesobre el analizador del vector resultante

de la luz reflejada sobre la superficiepulida del mineral.



Minerales Anisótropos

Los minerales que forman cristales en sistemasdiferentes al cúbico no permanecen oscuros eiguales, y presentan un cambio en intensidad de

color y/o iluminación a medida que giramos laplatina del microscopio y estos son llamadosAnisótropos.

Las superficies pulidas de minerales quepresentan un cambio en intensidad de color y/oiluminación al girarse la platina en posición denicoles cruzados se conocen como anisótropos.



•Si la muestra es anisótropica debemostrar cuatro posiciones de extinción(oscuros) a 90°, 180°, 270°, 360°; ycuatro posiciones de máxima brillantez

(45°, 135°, 225° y 315°)

•Este comportamiento es similar al de losminerales vistos en luz transmitida eniguales condiciones, pero su explicaciónes radicalmente distinta



Si los Nicoles están perfectamente

cruzados, las extinciones tienen lugar adistancias angulares de 90° y enposición diagonal tiene lugar lailuminación máxima.

Si no están completamente cruzadostambién se extingue cuatro veces en un

giro de 360°, pero estas extincionestienen lugar a distancias angulares

diferentes de 90°.



Que sucede cuando yo cruzo los Nicoles;

giro la platina y nunca se extingue elmineral, entonces se dice que el rayoiluminado no esta linealmente polarizado

por lo tanto cuando no hay extincióncompleta, podemos decir que el rayo estaelipticamente polarizado.

Una luz elipticamente polarizada nunca lopuedo extinguir porque pasa un poco de luzdebido a la diferencia de ejes.



Sabemos que : F = Rmax. - Rmin.

F=factor que caracteriza a la anisotropia yestablece la máxima diferencia de intensidadde un giro de 360° del mineral en la platinadel microscopio.

Asimismo podemos expresar el grado deAnisotropia R2 / R1. Si la diferencia entre R1

y R2 es muy baja no podemos ver lamagnitud de la anisotropía.



Al microscopio cuando observamos en nicolescruzados, los minerales anisotrópicos puedenmostrar cambios en la intensidad de

reflexión(brillantez) así como cambios en el color.

Estas variaciones de color son los colores deanisotropia.



Al descruzar un poco el analizador sepuede diferenciar mejor la Anisotropía oIsotropía, aún mejor para minerales deanisotropía débil.

Minerales como la pirita, galena, al cruzarlos nicoles no oscurecen 100% unapequeña cantidad de luz pasa, pero son

isótropos.



Si nosotros cambiamos n = índice delaire, usando líquidos de inmersión, la

reflectancia baja pero el contraste entreRmax y Rmin es más marcada por loque observamos mejor la Anisotropía.

Sí en la observación de la anisotropía conobjetivos secos existen dudas, se debenefectuar observaciones con objetivos deinmersión.

Por lo tanto indicaremos que laanisotropía se observa mejor en aceite de

inmersión.



EN LA PRACTICA

Algunas veces la luz polarizada y Nicolescruzados pueden dar como Isotropo a un

mineral Anisotropo.Estos errores son debidos a:

Una superficie mal pulida con rayas y porospuede originar al ser girada oscurecimientos eiluminaciones el pulido debe ser lo másperfecto posible.

Una superficie pulida no perpendicular a losrayos luminosos presenta en un giro de 180°,oscurecimientos e iluminaciones es por esoconveniente montar las probetas sobreplastilina con la prensa de mano.



• Los minerales anisótropos tienen

secciones isótropas. Se deben observarvarias secciones.

• Si se utiliza un foco no intenso, elfenómeno de anisotropía, que de por sisuele ser débil, puede no ser observado.

• Algunos minerales presentan en Nicolescruzados, reflexiones internas muy

intensas que impiden la observación de laAnisotropía.



•La dificultad para decidir entre seccionesisotrópicas y secciones débilmente

anisotrópicas es considerable cuando elmineral es incluido en un cristal huésped

fuertemente birreflectante.

• En la rotación del campo de observación elcambio en la luminosidad del cristal

hospedado da la impresión que la inclusióntambién cambia.



•Otra dificultad puede surgir donde elespécimen presenta cierta orientación ; y

donde el mineral en cuestión es representadosolo por secciones más o menosperpendiculares a un eje óptico. Este mineralpuede ser considerado débilmente

anisotrópico considerando que bien puede enrealidad ser fuertemente anisotrópico.

•Si el mineral es poco común y difícil dedeterminar, es prudente cortar especímenesadicionales en una orientación diferente antesde bosquejar conclusiones como la magnitud

de su anisotropía.



•También es necesario tener en cuenta que losfenómenos de polarización, no deben

observarse en granos de grandesdimensiones, ya que donde mejor sereconocen es en el contacto entre granos condiferente orientación y es por eso debe

observarse en agregados que permiten laobservación de varios granos en el campo delmicroscopio.

AA

A A



•En conclusión debemos notar que el equipo ópticoy el factor personal puede afectar en el grado de ladescripción de los colores.

•Consecuentemente son las diferencias entreminerales que son más útiles en la identificación,que en la descripción cualitativa de cada uno.

•Aunque estas propiedades son cualitativas la sumade tales observaciones en luz polarizada escaracterística de identificación del mineral en ungran número de casos.



INTERPRETACION Y REGISTRO

Todas las propiedades que implican color,tienen problemas de interpretación yregistro entre los que tenemos:

- La naturaleza subjetiva de lasobservaciones y descripciones del color.

- La variación de color con diferentesmicroscopios.

- La variación del color con la intensidad deiluminación, una iluminación buena y

permanente es fundamental



La anisotropía puede variar en suintensidad y en la practica se utiliza lo

siguientes términos para diferenciarla,:

Fuerte Moderada Débil



COMPORTAMIENTO DE LOS MINERALES EN SECCIONPULIDA

Si la observación microscópica del comportamiento de losminerales en sección pulida en posición de nicolescruzados se realiza bajo condiciones adecuadas, losresultados pueden evaluarse de acuerdo a los

siguientes lineamientos :1. La preparación permanece uniformemente oscuradurante una rotación completa de la platina delmicroscopio entonces:

a) Se trata de un cristal ópticamente isótropo con bajos

valores de K.b) La sección ha sido cortada perpendicularmente al eje

óptico de un cristal uniáxico con bajo valor de K. oc) La preparación ha sido cortada perpendicular a uno de

los ejes de rotación de un cristal rómbico o tríiclínico,



2. La preparación no aparece totalmente extinguida, perono se observan variaciones de la luminosidad durante ungiro completo de la platina. Tal sería el efecto producido en

los casos 1a, 1b ó 1c, si se trata de un cristal con elevadovalor de K.

3. Si durante una rotación completa de la platina seobservan cada 90°, posiciones alternadas más claras y

más oscuras, se trata indudablemente de un cristalópticamente anisótropo.a). Si las posiciones más oscuras corresponden aextinciones totales, significa que las ondas reflejadas por el

cristal están linealmente polarizadas luego:a.1. Se trata de un cristal uniáxico con bajo valor de “K” oa.2. La preparación es perpendicular a un plano ópticoprincipal de un cristal rómbico, monoclínico o triclínico, conmínimo valor de “K”.



b). Si no se observa ninguna posición de extincióntotal, significa que las ondas reflejadas por el cristal

están elipticamente polarizadas; entonces:b.1. El cristal es uniáxico con muy elevado valor deK.

b.2. La sección ha sido cortada perpendicularmentea un plano óptico principal de un cristal rómbico,

monoclínico o triclínico, con máximo valor de “K”.b.3.. La sección no corresponde a ningún planoóptico principal de un cristal rómbico, monoclínico otriclínico, con cualquier valor de “K”. Para precisar

aún más la observación en los casos b, se utiliza luzmonocromática; si se obtiene extinción total, se tratade b.1. ó b.2.



CATEGORIAS DE MINERALES OBSERVADOS ENNICOLES CRUZADOS

Los minerales se pueden dividir en las siguientescategorías:

a) Minerales isotrópicos con buena extinción (de baja amedia reflectividad) tales como esfalerita (variedades

libres de reflexiones internas), magnetita.

a) Minerales isotrópicos con extinción pobre (de altareflectividad) como pirita, galena.

b) Minerales débilmente anisótropicos (con un ángulode rotación muy pequeño; la birreflexión en luzpolarizada será enteramente invisible) como labournonita, chalcocita, argentita.



d) Minerales distintamente anisótropicos (conposiciones distintas de extinción o mínima

luminosidad en rotación del campo deobservación, la birreflexión en luz polarizada esalgo visible, particularmente en contacto congranos diferentemente orientados) como labismutinita, pirrotita, wolframita, arsenopirita.

e) Minerales fuertemente anisótropicos como elgrafito, covelita, calcopirita. Estos tienen reflexiónbrillante entre sus cuatro posiciones definidas de

extinción (o mínima iluminación) en rotación delcampo de observación; la birreflexión será claramentevisible en un solo grano cuando el campo estacambiando.



MineralesIsótropos

Minerales Anisótropos:Anisotropia - colores

Bornita

Calcosina.

Cobre nativo Arsenopirita: fuerte, de tonos rojos yvioláceos.

Luzonita : Fuerte, gris amarillento,anaranjado, rojo profundo,azul

Covelita: Muy fuerte, anaranjados ycobrizos

Bismutinita : fuerte. Colores grisáceosy violáceos.

Digenita

Esfalerita Marcasita : fuerte, colores verdosos,azulados y púrpura.



Magnetita Polibasita : Moderado decolores verdosos.

Oro Pirrotita: fuerte, colores verdosos y pardorojizos.

Pentlandita Hematita: fuerte, color azulado

Pirita Calcopirita : Débil : colores azulados

Plata nativa Cuprita:Fuerte, de color azul tinta.

Tetraedrita Pirargirita : fuerte , Enmascarado porreflexiones internas rojas.



Hay muchos colores de anisotropía que son típicos, verdes(Marcasita),rojizos y azulados(arsenopirita).

Marcasita en nicoles cruzados .



Microfotografía en nícoles cruzados de marcasita, donde se aprecia el los colores de polarización verdes y azules verdosos



ESTIBINA



Covelita en nicoles paralelos (izquierda) y ennicoles cruzados(derecha



Bismutinita(pardo verdoso claro) con covelita(naranja) en

las fracturas.- Nicoles Cruzados –

objetivo de 5.6 x.

Bi

cv



Bournonita masiva (maclas tipo parquet)

observada en Nicoles cruzados



Boulangerita fibrosa con bournonita intersticial(macla

polisintética). Nicoles cruzados.

bnn

boul

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