Właściwości optyczne minerały odnoszą się do ich zachowania w obecności światła i interakcji ze światłem podczas obserwacji przy użyciu różnych technik optycznych. Właściwości te obejmują przezroczystość/nieprzezroczystość, kolor, połysk, współczynnik załamania światła (RI), pleochroizm, dwójłomność, dyspersję, ekstynkcję i krystalografię.

Widoki mikroskopowe (XPL, światło spolaryzowane krzyżowo; spolaryzacja płaszczyzna PPL
  1. Kolor: Barwa minerału może być użytecznym narzędziem diagnostycznym. Należy jednak zauważyć, że kolor może się znacznie różnić w zależności od zanieczyszczeń, dlatego nie zawsze jest wiarygodnym wskaźnikiem tożsamości minerału.
  2. Połysk: Połysk odnosi się do sposobu, w jaki minerał odbija światło. Minerały mogą być metaliczne, szkliste, perłowe lub matowe, a każdy rodzaj połysku może pomóc w identyfikacji minerału.
  3. Przejrzystość: Niektóre minerały są przezroczyste, inne nieprzezroczyste. Minerały, które są przezroczyste, można dalej podzielić na bezbarwne, kolorowe lub pleochroiczne (wykazujące różne kolory, patrząc pod różnymi kątami).
  4. Współczynnik załamania światła: Współczynnik załamania światła minerału jest miarą stopnia załamania światła przechodzącego przez minerał. Właściwość tę można wykorzystać do identyfikacji minerału poprzez pomiar kąta, pod jakim światło załamuje się.
  5. Dwójłomności: Dwójłomność odnosi się do właściwości minerału, która powoduje, że światło przechodzi przez minerał rozdzielając się na dwa promienie. Ta właściwość jest szczególnie przydatna do identyfikacji minerałów w cienkich przekrojach pod mikroskopem.
  6. Dyspersja: Dyspersja odnosi się do sposobu, w jaki różne kolory światła są załamywane pod różnymi kątami przez minerał. Ta właściwość jest szczególnie przydatna do identyfikacji klejnotów, takich jak diamenty.
  7. Pleochroizm: Pleochroizm odnosi się do właściwości minerału, która powoduje, że wykazuje on różne kolory, gdy patrzy się na niego pod różnymi kątami.
  8. Fluorescencja: Niektóre minerały wykazują fluorescencję, co oznacza, że ​​emitują światło pod wpływem światła ultrafioletowego. Ta właściwość może być wykorzystana do identyfikacji minerałów w określonych warunkach.

Ogólnie rzecz biorąc, właściwości optyczne są ważnym narzędziem diagnostycznym do identyfikacji minerałów. Rozumiejąc te właściwości i ich wzajemne powiązania, mineralogowie mogą określić tożsamość minerału z dużą dokładnością.

Mikroskopia optyczna

Mikroskopia optyczna, znana również jako mikroskopia świetlna, jest szeroko stosowaną techniką w dziedzinie mineralogia do identyfikacji i charakteryzacji minerałów. Polega na użyciu mikroskopu wykorzystującego światło widzialne do powiększania i analizowania próbek minerałów. Oto kilka kluczowych punktów dotyczących mikroskopii optycznej w mineralogii:

Mikroskopia optyczna
  1. Zasada: Mikroskopia optyczna opiera się na oddziaływaniu światła z minerałami. Kiedy światło przechodzi przez próbkę minerału, może zostać pochłonięte, przepuszczone lub odbite w zależności od właściwości optycznych minerału, takich jak kolor, przezroczystość i współczynnik załamania światła. Obserwując pod mikroskopem, jak światło oddziałuje z minerałem, można uzyskać cenne informacje na temat jego właściwości fizycznych i optycznych.
  2. Zakup / sprzedaż sprzętu: Mikroskopia optyczna wymaga specjalistycznego mikroskopu wyposażonego w różne elementy, w tym źródło światła, soczewki, stolik do przechowywania próbki minerału oraz okulary lub kamerę do oglądania i robienia zdjęć. Mikroskopy polaryzacyjne, które wykorzystują światło spolaryzowane, są powszechnie stosowane w mineralogii do badania właściwości optycznych minerałów.
  3. Próba Przygotowanie: Próbki minerałów do mikroskopii optycznej to zazwyczaj cienkie przekroje lub wypolerowane cienkie oprawki, które przygotowuje się poprzez wycięcie cienkiego kawałka próbki minerału i osadzenie go na szkiełku podstawowym. Cienkie przekroje są powszechnie używane do badania mineralogii skałynatomiast polerowane cienkie oprawki służą do analizy poszczególnych ziaren minerałów.
  4. techniki: Techniki mikroskopii optycznej stosowane w mineralogii obejmują mikroskopię w świetle przechodzącym, która polega na przepuszczaniu światła przez cienki przekrój lub cienką oprawę w celu obserwacji wewnętrznych cech minerału, oraz mikroskopię w świetle spolaryzowanym, która polega na wykorzystaniu światła spolaryzowanego do badania właściwości optycznych minerału, takich jak jak dwójłomność, wygaszanie i pleochroizm. Inne techniki, takie jak mikroskopia w świetle odbitym i mikroskopia fluorescencyjna, mogą być również stosowane do określonych celów w identyfikacji i charakteryzacji minerałów.
  5. Identyfikacja minerałów: Mikroskopia optyczna to potężne narzędzie do identyfikacji minerałów na podstawie ich właściwości fizycznych i optycznych. Obserwując kolor, przezroczystość, kształt kryształu, łupliwość i inne cechy minerału pod mikroskopem oraz stosując techniki takie jak polaryzacja i interferencja, mineralogowie mogą identyfikować minerały i rozróżniać różne gatunki minerałów.
  6. Ograniczenia: Mikroskopia optyczna ma pewne ograniczenia w mineralogii. Może nie nadawać się do identyfikacji minerałów o podobnych właściwościach fizycznych i optycznych lub minerałów, które są bardzo małe lub nieprzezroczyste. W takich przypadkach w celu dokładniejszej identyfikacji i charakteryzacji minerałów mogą być wymagane inne techniki, takie jak dyfrakcja promieni rentgenowskich, mikroskopia elektronowa lub spektroskopia.

Mikroskopia optyczna jest podstawową i szeroko stosowaną techniką w mineralogii, dostarczającą cennych informacji o właściwościach fizycznych i optycznych minerałów, niezbędnych do ich identyfikacji i charakteryzacji.

Po co używać mikroskopu?

Mikroskopy są używane w mineralogii z różnych powodów:

  1. Identyfikacja minerałów: Mikroskopy służą do obserwacji właściwości fizycznych i optycznych minerałów, takich jak kolor, przezroczystość, kształt kryształu, łupliwość i inne cechy niezbędne do ich identyfikacji. Badając próbki minerałów pod mikroskopem, mineralogowie mogą zebrać najważniejsze informacje, które pomogą im zidentyfikować różne gatunki minerałów i rozróżnić podobne minerały.
  2. Charakterystyka minerałów: Mikroskopia pozwala na szczegółową charakterystykę minerałów, w tym ich strukturę krystaliczną, teksturę i wtrącenia. Informacje te zapewniają wgląd w powstawanie i historię minerałów, co może być ważne dla zrozumienia ich właściwości i zastosowań.
  3. Badania Mineralogiczne: Mikroskopia jest wykorzystywana w badaniach mineralogicznych do badania właściwości optycznych, chemicznych i właściwości fizyczne minerałów, a także ich związki z innymi minerałami i skałami. Analiza mikroskopowa może dostarczyć cennych danych do zrozumienia występowania minerałów, procesów mineralogicznych i historii geologicznej.
  4. Przetwarzanie minerałów: Mikroskopia jest stosowana w dziedzinie przetwarzania minerałów do analizy i optymalizacji wzbogacania rud i minerałów. Badając próbki minerałów pod mikroskopem, eksperci w zakresie przetwarzania minerałów mogą ocenić uwalnianie minerałów, związki minerałów i właściwości mineralogiczne rud, co może pomóc w opracowaniu skutecznych strategii przetwarzania minerałów.
  5. Mapowanie geologiczne: Mikroskopię można stosować w mapowaniu geologicznym i eksploracji minerałów w celu identyfikacji i mapowania minerałów w skałach i rudach. Informacje te można wykorzystać do zrozumienia dystrybucji, składu i potencjału ekonomicznego złoża minerałów na danym obszarze.
  6. Edukacja i nauczanie: Mikroskopy są szeroko stosowane w placówkach edukacyjnych, aby uczyć uczniów o mineralogii i geologii. Korzystając z mikroskopów, uczniowie mogą obserwować i identyfikować minerały oraz poznawać ich właściwości, występowanie i zastosowania.

Podsumowując, mikroskopy są niezbędnymi narzędziami w mineralogii do identyfikacji minerałów, charakteryzowania, badań, przetwarzania minerałów, mapowania geologicznego i edukacji. Pozwalają na szczegółową obserwację i analizę minerałów, dostarczając cennych informacji na temat ich właściwości, występowania i zastosowań.

Minerały i propagacja światła

Rozchodzenie się światła przez minerały jest fascynującym tematem w mineralogii i jest ściśle związane z właściwościami optycznymi minerałów. Kiedy światło przechodzi przez minerał, może podlegać różnym interakcjom, takim jak absorpcja, odbicie, załamanie i polaryzacja, co może dostarczyć ważnych informacji na temat składu, struktury i właściwości minerału. Oto kilka kluczowych punktów związanych z propagacją światła w minerałach:

  1. Przejrzystość i nieprzezroczystość: Minerały mogą być przezroczyste, półprzezroczyste lub nieprzezroczyste dla światła, w zależności od ich składu chemicznego i struktury wewnętrznej. Przezroczyste minerały przepuszczają światło z niewielkim lub żadnym rozproszeniem, podczas gdy półprzezroczyste minerały w pewnym stopniu rozpraszają światło, a nieprzezroczyste minerały w ogóle nie przepuszczają światła.
  2. Absorpcja odrzutu: Niektóre minerały charakteryzują się selektywną absorpcją pewnych długości fal światła ze względu na obecność określonych pierwiastków lub związków chemicznych. Powoduje to, że minerał wygląda na zabarwiony, gdy ogląda się go pod mikroskopem lub gołym okiem. Widmo absorpcji minerału może dostarczyć informacji o jego składzie chemicznym.
  3. Refrakcja: Załamanie to załamanie światła podczas przejścia z jednego ośrodka do drugiego o innym współczynniku załamania światła. Minerały o różnej strukturze krystalicznej i składzie chemicznym mogą wykazywać różne współczynniki załamania światła, które można określić za pomocą refraktometru. Współczynnik załamania światła jest ważną właściwością optyczną stosowaną w identyfikacji minerałów.
  4. Polaryzacja: Światło przechodzące przez niektóre minerały może zostać spolaryzowane, co oznacza, że ​​fale świetlne oscylują w określonym kierunku. Właściwość tę można zaobserwować za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego, który pozwala na badanie minerałów w świetle spolaryzowanym krzyżowo. Mikroskopia w świetle spolaryzowanym jest potężną techniką stosowaną w identyfikacji i charakteryzacji minerałów.
  5. Pleochroizm: Niektóre minerały wykazują pleochroizm, co oznacza, że ​​wykazują różne kolory, gdy patrzy się na nie pod różnymi kątami w świetle spolaryzowanym. Właściwość ta wynika z preferencyjnej absorpcji światła w różnych kierunkach ze względu na strukturę krystaliczną minerału i może być stosowana jako narzędzie diagnostyczne w identyfikacji minerałów.
  6. Dwójłomności: Dwójłomność, znana również jako podwójne załamanie, to właściwość niektórych minerałów polegająca na rozszczepianiu światła na dwa promienie o różnych współczynnikach załamania światła. Można to zaobserwować za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego, a wielkość dwójłomności może dostarczyć informacji o strukturze krystalicznej i składzie minerału.
  7. Znak optyczny: Znak optyczny minerału odnosi się do kierunku, w którym współczynniki załamania światła minerału są zorientowane w stosunku do jego osi krystalograficznych. Znak optyczny można określić za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego i jest ważną cechą stosowaną w identyfikacji minerałów.

Badanie sposobu, w jaki światło oddziałuje z minerałami i jak się przez nie rozchodzi, ma kluczowe znaczenie w mineralogii, ponieważ dostarcza ważnych informacji o składzie, strukturze i właściwościach minerału. Właściwości optyczne minerałów, takie jak absorpcja, załamanie, polaryzacja, pleochroizm, dwójłomność i znak optyczny, są wykorzystywane w identyfikacji, charakteryzacji i badaniach minerałów. Techniki mikroskopowe, takie jak mikroskopia polaryzacyjna, są szeroko stosowane do badania propagacji światła przez minerały i ujawniania ważnych szczegółów na temat ich właściwości optycznych.

Aby móc korzystać z lunety, musimy trochę zrozumieć fizykę światła, a następnie nauczyć się kilku narzędzi i sztuczek…
Aby móc korzystać z lunety, musimy trochę zrozumieć fizykę światła, a następnie nauczyć się kilku narzędzi i sztuczek…

Cienka sekcja

Cienki przekrój odnosi się do cienkiego kawałka skały lub minerału, który jest umieszczany na szklanym szkiełku i szlifowany do grubości zazwyczaj 30 mikrometrów (0.03 mm) przy użyciu specjalistycznego sprzętu. Stosowane są cienkie sekcje petrologia, gałąź geologii badająca skały i minerały pod mikroskopem w celu określenia ich składu mineralnego, tekstury i innych ważnych cech.

Cienkie przekroje powstają poprzez pocięcie małego kawałka skały lub minerału na cienką płytkę, którą następnie mocuje się do szklanego szkiełka za pomocą kleju. Następnie płytę szlifuje się do żądanej grubości przy użyciu szeregu materiałów ściernych, takich jak proszek węglika krzemu, w celu uzyskania gładkiej i równej powierzchni. Powstały cienki przekrój jest następnie polerowany w celu poprawy przezroczystości i przejrzystości i może być barwiony barwnikami lub substancjami chemicznymi w celu uwydatnienia pewnych cech lub właściwości.

Cienkie przekroje są powszechnie badane pod mikroskopem polaryzacyjnym, znanym również jako mikroskop petrograficzny, który jest wyposażony w polaryzatory i analizatory umożliwiające badanie właściwości optycznych skały lub minerału, takich jak dwójłomność, pleochroizm i kąty ekstynkcji. Analizując minerały i ich rozmieszczenie w cienkim przekroju, geolodzy mogą zidentyfikować typ skały, określić skład mineralny i zinterpretować historię skały, taką jak procesy jej powstawania i deformacji.

Cienkie przekroje są szeroko stosowane w różnych dziedzinach geologii, m.in petrologia magmowa, petrologia osadowa, petrologia metamorficzna, geologia ekonomiczna i geologia środowiska. Są niezbędnymi narzędziami do badania skał i minerałów na poziomie mikroskopowym i dostarczają cennych informacji na temat ich pochodzenia, ewolucji i właściwości. Cienkie przekroje są również powszechnie stosowane w edukacji i badaniach, ponieważ pozwalają na szczegółowe badanie i analizę skał i minerałów, przyczyniając się do zrozumienia geologii Ziemi i jej historii.

Cienka sekcja

Właściwości światła

  1. Natura falowa: Światło wykazuje właściwości falowe, takie jak długość fali, częstotliwość i amplituda. Można ją opisać jako falę elektromagnetyczną rozchodzącą się w ośrodku lub próżni.
  2. Natura cząsteczkowa: Światło zachowuje się również jak strumień cząstek zwanych fotonami, które niosą energię i pęd.
  3. Prędkość: Światło porusza się w próżni ze stałą prędkością około 299,792 XNUMX kilometrów na sekundę (km/s), co jest największą znaną prędkością we wszechświecie.
  4. Widmo elektromagnetyczne: Światło występuje w zakresie długości fal i częstotliwości, które razem tworzą widmo elektromagnetyczne. Widmo to obejmuje różne rodzaje światła, takie jak światło widzialne, światło ultrafioletowe (UV), światło podczerwone (IR), promieniowanie rentgenowskie i promienie gamma, każde z nich ma swoje unikalne właściwości i zastosowania.
Właściwości światła

Płaskie światło spolaryzowane (PPL):

  1. Polaryzacja: Fale świetlne mogą być spolaryzowane, co oznacza, że ​​ich oscylacje zachodzą w jednej płaszczyźnie, a nie we wszystkich kierunkach. Światło spolaryzowane ma określoną orientację wektora pola elektrycznego.
  2. Polaryzatory: PPL powstaje w wyniku przepuszczania niespolaryzowanego światła przez polaryzator, który jest filtrem przepuszczającym tylko fale świetlne oscylujące w określonej płaszczyźnie, blokując fale oscylujące w innych płaszczyznach.
  3. Właściwości: PPL ma właściwości, takie jak kierunek, intensywność i kolor, które można wykorzystać do badania i analizowania różnych materiałów, takich jak minerały i kryształy, pod mikroskopem polaryzacyjnym.

XPL (skrzyżowane polaryzatory):

  1. Technika: XPL to technika stosowana w mikroskopii światła spolaryzowanego, w której dwa polaryzatory są skrzyżowane, co oznacza, że ​​ich płaszczyzny polaryzacji są do siebie prostopadłe.
  2. Interferencja: Kiedy cienki fragment minerału lub kryształu zostanie umieszczony pomiędzy skrzyżowanymi polaryzatorami, może utworzyć wzory interferencyjne zwane kolorami interferencyjnymi lub dwójłomnością, które dostarczają informacji o właściwościach optycznych minerału, takich jak współczynnik załamania światła i struktura kryształu.
  3. Identyfikacja minerałów: XPL jest powszechnie stosowany w mineralogii do identyfikacji i charakteryzowania minerałów na podstawie ich unikalnych wzorów interferencyjnych i kolorów dwójłomności, co może pomóc w określeniu składu minerału, struktury krystalicznej i innych właściwości.
Skrzyżowane bieguny

Przejście Światła

Odbicie to proces, w którym światło lub inna forma promieniowania elektromagnetycznego odbija się od powierzchni i powraca do tego samego ośrodka, z którego pochodzi, bez zmiany jego częstotliwości i długości fali. Zjawisko to występuje, gdy światło napotyka granicę między dwoma ośrodkami o różnych współczynnikach załamania światła lub gęstościach optycznych.

Kluczowe punkty dotyczące refleksji:

  1. Kąt padania i kąt odbicia: Kąt, pod którym światło pada na powierzchnię, nazywany jest kątem padania, a kąt, pod którym jest odbijane, nazywany jest kątem odbicia. Zgodnie z prawem odbicia kąt padania jest równy kątowi odbicia, a promień padający, promień odbity i normalna (linia prostopadła do powierzchni) leżą w tej samej płaszczyźnie.
  2. Odbicie lustrzane a odbicie rozproszone: Odbicie może być lustrzane lub rozproszone. Odbicie lustrzane ma miejsce, gdy światło odbija się od gładkiej powierzchni, takiej jak lustro, a odbite promienie zachowują swój pierwotny kierunek i tworzą wyraźne odbicie. Odbicie rozproszone ma miejsce, gdy światło odbija się od szorstkiej lub nieregularnej powierzchni, takiej jak papier lub matowa powierzchnia, a odbite promienie rozpraszają się w różnych kierunkach, co powoduje mniej wyraźne odbicie.
  3. Zastosowania refleksji: Odbicia wykorzystuje się w wielu codziennych zastosowaniach, takich jak lustra, powierzchnie odblaskowe pojazdów i znaków drogowych w celu zapewnienia widoczności, urządzenia optyczne, takie jak teleskopy i mikroskopy, a także w fotografii i sztuce do tworzenia efektów wizualnych.
  4. Prawo refleksji: Prawo odbicia stwierdza, że ​​kąt padania jest równy kątowi odbicia, a promień padający, promień odbity i normalna leżą w tej samej płaszczyźnie. Prawo to ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia zachowania światła, gdy napotyka ono powierzchnię odbijającą.

Podsumowując, odbicie to proces, w którym światło lub inne formy promieniowania elektromagnetycznego odbijają się od powierzchni i wracają do tego samego ośrodka, z którego pochodzi, bez zmiany jego częstotliwości i długości fali. Obejmuje kąt padania i kąt odbicia, może być lustrzany lub rozproszony, ma wiele praktycznych zastosowań i jest zgodny z prawem odbicia.

Refleksja

Prędkość światła zależy od ośrodka, przez który przechodzi. Światło jest falą elektromagnetyczną, która oddziałuje z elektronami. Rozkład elektronów jest inny dla każdego materiału, a czasami dla różnych kierunków w materiale. Kiedy światło przechodzi z jednego ośrodka do drugiego, następuje jest różnicą prędkości. Promienie światła widocznie zgiąć się na styku

Kąt padania ≠ Kąt załamania.

Przejście Światła

Współczynnik załamania światła

Wielkość załamania jest związana z różnicą prędkości światła w każdym ośrodku. Współczynnik załamania światła (RI) dla powietrza definiuje się jako 1

Bezwzględny współczynnik załamania światła dla minerału (n) to załamanie w stosunku do załamania w powietrzu.

  •   zależy od struktury atomowej/krystalicznej
  •   jest inny dla każdego minerału
  •   jest stała dla minerału
  •   jest właściwością diagnostyczną minerału
  •   Pomiędzy 1.3 a 2.0

Może występować jedna, dwie lub trzy wartości RI w zależności od struktury atomowej minerału.

Nieprzezroczysty minerał

Minerały nieprzezroczyste to minerały, które nie przepuszczają światła i nie przepuszczają światła przez nie. Oglądane pod mikroskopem lub gołym okiem wydają się nieprzezroczyste lub matowe, ponieważ nie mają zdolności przepuszczania światła przez swoją strukturę.

Minerały nieprzezroczyste składają się zazwyczaj z materiałów, które nie są przezroczyste ani półprzezroczyste dla światła ze względu na ich właściwości fizyczne i chemiczne. Mogą zawierać różne zanieczyszczenia, minerały lub pierwiastki, które pochłaniają lub rozpraszają światło, uniemożliwiając jego przenikanie.

Niektóre przykłady nieprzezroczystych minerałów obejmują metale rodzime, takie jak złoto, srebro, miedź, a także siarczki, takie jak piryt, galena, chalkopiryt. Minerały te powszechnie występują w złoża rudy i często są kojarzone z rudą metalu depozyty. Inne nieprzezroczyste minerały obejmują niektóre tlenki, węglany i siarczany, które mogą mieć skład metaliczny lub niemetaliczny.

Nieprzezroczysty minerał w granit
Obrócony 45o w PPL

Przezroczysty minerał

Przezroczyste minerały to minerały, które przepuszczają światło, dzięki czemu wydają się przejrzyste lub półprzezroczyste, gdy ogląda się je pod mikroskopem lub gołym okiem. Minerały te mają krystaliczną strukturę, która pozwala światłu przechodzić przez ich sieć, umożliwiając im przesyłanie światła bez jego rozpraszania lub pochłaniania.

Przezroczyste minerały można znaleźć w szerokiej gamie kolorów i mogą wykazywać różne właściwości optyczne, takie jak pleochroizm (zmiana koloru w zależności od orientacji), dwójłomność (podwójne załamanie) i kolory interferencyjne podczas oglądania pod mikroskopem w świetle spolaryzowanym. Właściwości te można wykorzystać do identyfikacji i różnicowania przezroczystych minerałów.

Niektóre przykłady przezroczystych minerałów obejmują kwarc, kalcyt, skaleń, granat, turmalin, topaz. Minerały te powszechnie występują w skałach i minerałach z różnych warunków geologicznych i mają różnorodne zastosowania w przemyśle, biżuterii i badaniach naukowych.

CPX w gabro
PPL

Linia Becke’a

Linia Beckego to zjawisko optyczne obserwowane po zanurzeniu minerału lub innego przezroczystego materiału w cieczy o innym współczynniku załamania światła. Jest to przydatna technika stosowana w mineralogii optycznej do określania względnego współczynnika załamania światła minerału w porównaniu z otaczającym ośrodkiem, co może dostarczyć informacji o właściwościach optycznych minerału.

Po umieszczeniu minerału na szkiełku i zanurzeniu w cieczy o współczynniku załamania światła wyższym lub niższym niż minerał, wzdłuż krawędzi minerału pojawia się odpowiednio jasna lub ciemna ramka. Ta granica nazywa się linią Beckego. Kierunek, w którym porusza się linia Beckego po zmianie ogniska, może dostarczyć informacji o względnym współczynniku załamania światła minerału w porównaniu z otaczającym ośrodkiem.

Zjawisko linii Beckego występuje w wyniku różnicy współczynników załamania światła pomiędzy minerałem a otaczającym go ośrodkiem. Gdy współczynnik załamania ośrodka jest większy niż minerału, linia Beckego przesuwa się w stronę minerału, a gdy współczynnik załamania ośrodka jest niższy niż minerału, linia Beckego oddala się od minerału. Położenie i ruch linii Beckego można obserwować i analizować pod mikroskopem ze światłem spolaryzowanym, a także można je wykorzystać jako narzędzie do identyfikacji minerałów i określania ich właściwości optycznych.

Linia Becke jest cennym narzędziem w mineralogii optycznej do badania właściwości optycznych minerałów, w tym ich współczynników załamania światła, dwójłomności i innych właściwości optycznych. Jest szeroko stosowany w identyfikacji i charakteryzacji minerałów w geologii, petrologii i materiałoznawstwie.

Krawędź słojów działa jak soczewka zniekształcająca światło
Pertyt:
Mikroklin z ekssolowanym albitem
przedstawiający linię Becke'a pomiędzy dwoma minerałami
(PPL)

Ulga

Relief w kontekście mineralogii optycznej odnosi się do różnicy w jasności lub ciemności minerału w porównaniu z otaczającym ośrodkiem, oglądanym pod mikroskopem w świetle spolaryzowanym. Jest to jedna z właściwości optycznych minerałów, którą można zaobserwować i wykorzystać do identyfikacji minerałów i określenia ich właściwości.

Ulgę zwykle obserwuje się jako różnicę w jasności lub ciemności minerału w porównaniu z otaczającym ośrodkiem, którym jest zwykle szkiełko lub środek do mocowania. Ta różnica w jasności lub ciemności jest spowodowana różnicą współczynników załamania światła między minerałem a otaczającym ośrodkiem. Kiedy minerał ma wyższy współczynnik załamania światła niż ośrodek, wydaje się jaśniejszy, a gdy ma niższy współczynnik załamania światła, wydaje się ciemniejszy.

Relief można wykorzystać jako cechę diagnostyczną do identyfikacji minerałów, ponieważ różne minerały mają różne współczynniki załamania światła, a zatem wykazują różny stopień reliefu. Na przykład minerały o dużym reliefie, które wydają się jaśniejsze na tle otaczającego ośrodka, mogą wskazywać na minerały o wysokich współczynnikach załamania światła, takie jak kwarc lub granat. Minerały z niskim reliefem, wydające się ciemniejsze na tle otaczającego ośrodka, mogą wskazywać na minerały o niższych współczynnikach załamania światła, takie jak kalcyt lub skaleń plagioklazowy.

Relief zazwyczaj obserwuje się i ocenia pod skrzyżowanymi polaryzatorami, które są powszechnie stosowane w mikroskopii w świetle spolaryzowanym. Obserwując relief minerału w połączeniu z innymi właściwościami optycznymi, takimi jak kolor, dwójłomność i pleochroizm, można zidentyfikować i scharakteryzować minerały, dostarczając cennych informacji do badań geologicznych i materiałoznawstwa.

Apatyt

Łupliwość

Rozszczepienie w kontekście mineralogii oznacza tendencję minerałów do pękania wzdłuż określonych płaszczyzn osłabienia, w wyniku czego powstają gładkie, płaskie powierzchnie. Jest to właściwość określona przez strukturę krystaliczną minerału, którą można zaobserwować i zmierzyć w cienkim przekroju pod mikroskopem w świetle spolaryzowanym.

Rozszczepienie jest wynikiem rozmieszczenia atomów lub jonów w sieci krystalicznej minerału. Minerały o strukturze krystalicznej często mają płaszczyzny osłabienia, wzdłuż których wiązania między atomami lub jonami są słabsze, co pozwala minerałowi na pękanie wzdłuż tych płaszczyzn pod wpływem naprężenia. Powstałe powierzchnie są zazwyczaj gładkie i płaskie i mogą mieć różne wzory geometryczne, w zależności od sieci krystalicznej minerału.

Rozszczepienie jest ważną właściwością stosowaną w identyfikacji minerałów, ponieważ różne minerały wykazują różne typy i jakość rozszczepienia. Niektóre minerały mogą mieć doskonałe rozszczepienie, podczas którego minerał pęka łatwo i gładko wzdłuż określonych płaszczyzn, tworząc płaskie powierzchnie o błyszczącym lub odblaskowym wyglądzie. Inne minerały mogą mieć niedoskonały rozkład lub nie mieć go wcale, co powoduje nieregularne lub szorstkie powierzchnie po rozbiciu.

Rozszczepienie można opisać na podstawie liczby i orientacji płaszczyzn rozszczepienia. Typowe terminy używane do opisania rozszczepienia obejmują podstawowy (występujący równolegle do podstawy kryształu), pryzmatyczny (występujący równolegle do wydłużonych ścian kryształu), sześcienny (występujący prostopadle do ścian sześciennych) i romboedryczny (występujący pod kątem innym niż 90 stopni).

Amfibole
na przykład hornblenda ~ 54o/ 126o
Piroksen na przykład augit ~ 90o;

Złamanie

Pękanie to właściwość minerałów opisująca sposób, w jaki pękają one pod wpływem naprężenia, ale nie wykazują rozszczepienia, czyli tendencji minerałów do pękania wzdłuż określonych płaszczyzn osłabienia. W przeciwieństwie do łupania, które skutkuje gładkimi, płaskimi powierzchniami, pękanie skutkuje nieregularnymi, nierównymi lub szorstkimi powierzchniami, gdy minerał jest łamany.

Pęknięcie może wystąpić w minerałach, które nie mają dobrze określonej struktury krystalicznej lub nie mają wyraźnych płaszczyzn łupania. Może również występować w minerałach, które uległy odkształceniu lub zostały poddane działaniu sił zewnętrznych, które uszkodziły ich sieć krystaliczną. Złamanie może być spowodowane różnymi czynnikami, takimi jak uderzenie, nacisk lub zgięcie.

Istnieje kilka rodzajów pęknięć, które można zaobserwować w minerałach, w tym:

  1. Złamanie muszlowe: Ten typ złamania skutkuje gładkimi, zakrzywionymi powierzchniami przypominającymi wnętrze muszli. Jest powszechnie obserwowany w minerałach, które są kruche i pękają i mają szklisty lub szklisty wygląd.
  2. Nieregularne złamanie: Ten typ złamania skutkuje powstaniem szorstkich, nierównych powierzchni bez wyraźnego wzoru. Jest to powszechnie obserwowane w minerałach, które nie mają dobrze określonych płaszczyzn łupania i pękają losowo.
  3. Złamanie odłamkowe: Ten typ złamania skutkuje powstaniem długich, przypominających drzazgi lub włóknistych powierzchni. Jest powszechnie obserwowany w minerałach o charakterze włóknistym, takich jak minerały azbestu.
  4. Złamanie Hackly'ego: Ten typ złamania skutkuje powstaniem postrzępionych powierzchni o ostrych krawędziach o przypadkowym wzorze. Jest to powszechnie obserwowane w minerałach, które są plastyczne i pękają, powodując rozdarcie lub rozdarcie.

Pęknięcie może być ważną właściwością stosowaną w identyfikacji minerałów, ponieważ może dostarczyć dodatkowych informacji na temat właściwości fizycznych i zachowania minerałów poddawanych naprężeniom. Można go również zastosować do rozróżnienia minerałów o podobnych właściwościach fizycznych, ale różnej charakterystyce pękania.

Olivine w gabro (PPL)

Tekstura Metamicta

Tekstura metamict odnosi się do specyficznego typu tekstury obserwowanego w niektórych minerałach, które zostały zmienione przez wysoki poziom promieniowania, zwykle z pierwiastków radioaktywnych. To wywołane promieniowaniem zmiana powoduje, że sieć krystaliczna minerału staje się amorficzna, nieuporządkowana lub całkowicie zniszczona, co skutkuje charakterystyczną teksturą metamiktu.

Teksturę Metamict powszechnie obserwuje się w minerałach takich jak cyrkon (ZrSiO4) i toryt (ThSiO4), które zawierają pierwiastki radioaktywne, takie jak uran (U) i tor (Th). Minerały te mogą podlegać procesowi zwanemu metamiktyzacją, podczas którego promieniowanie uszkadza strukturę krystaliczną, prowadząc do amorfizacji lub całkowitego zniszczenia pierwotnej struktury krystalicznej.

Minerały Metamict mogą wykazywać pewne charakterystyczne cechy, w tym:

  1. Utrata krystalicznego kształtu: Minerały Metamict mogą utracić swoje typowe krystaliczne kształty i pod mikroskopem wyglądać jak bezkształtne masy lub nieregularne ziarna.
  2. Struktura amorficzna lub nieuporządkowana: minerałom Metamict może brakować uporządkowanego układu atomów charakterystycznego dla minerałów krystalicznych, co sprawia wrażenie amorficznego lub nieuporządkowanego.
  3. Wysoka ulga: Minerały Metamict mogą wykazywać dużą ulgę, co oznacza, że ​​wydają się jasne na ciemnym tle w świetle spolaryzowanym krzyżowo ze względu na ich amorficzną lub nieuporządkowaną naturę.
  4. Utrata dwójłomności: Minerały Metamict mogą utracić dwójłomność, czyli zdolność do dzielenia światła na dwa różne współczynniki załamania światła, ze względu na ich amorficzną lub nieuporządkowaną strukturę.

Tekstura Metamict może być ważną cechą diagnostyczną wykorzystywaną do identyfikacji i charakteryzowania minerałów, na które wpływa wysoki poziom promieniowania. Może również dostarczyć wglądu w historię geologiczną i procesy, jakim przeszły te minerały, takie jak ich narażenie na pierwiastki radioaktywne, co może mieć wpływ na ich potencjalne zastosowanie w geochronologii, datowaniu radiometrycznym i innych zastosowaniach naukowych.


Cyrkon i alanit

Kolor w PPL

Kolor obserwowany w świetle spolaryzowanym płasko (PPL) jest ważną właściwością wykorzystywaną do identyfikacji i charakteryzacji minerałów pod mikroskopem. Interakcja światła z minerałami może skutkować powstaniem różnych kolorów podczas oglądania w PPL, a kolory te mogą dostarczyć cennych informacji na temat składu minerału, struktury krystalicznej i właściwości optycznych.

W PPL minerały mogą wykazywać różne kolory w zależności od ich właściwości optycznych, takich jak:

  1. Minerały izotropowe: Minerały izotropowe to minerały, które nie wykazują dwójłomności i mają ten sam współczynnik załamania światła we wszystkich kierunkach. Minerały te będą wyglądać na czarne lub szare w PPL, ponieważ nie dzielą światła na dwa różne współczynniki załamania światła.
  2. Minerały anizotropowe: Minerały anizotropowe to minerały wykazujące dwójłomność i mające różne współczynniki załamania światła w różnych kierunkach. Minerały te mogą wykazywać szeroką gamę kolorów w PPL, w tym odcienie szarości, bieli, żółci, pomarańczy, czerwieni, zieleni, błękitu i fioletu, w zależności od struktury krystalicznej i składu minerału.
  3. Minerały pleochroiczne: Pleochroizm to właściwość niektórych minerałów polegająca na wykazywaniu różnych kolorów przy oglądaniu w różnych kierunkach krystalograficznych. W PPL minerały pleochroiczne mogą wykazywać różne kolory po obróceniu stolika mikroskopu, dostarczając cennych informacji diagnostycznych umożliwiających identyfikację minerału.
  4. Właściwości absorpcyjne i transmisyjne: Minerały mogą wykazywać selektywną absorpcję i transmisję pewnych długości fal światła ze względu na ich skład chemiczny i strukturę krystaliczną, co powoduje obserwowanie określonych kolorów w PPL.

Kolory obserwowane w PPL można stosować w połączeniu z innymi właściwościami optycznymi, takimi jak relief, łupliwość, pękanie i kształt kryształu, aby pomóc w identyfikacji i charakteryzowaniu minerałów. Ważne jest, aby zapoznać się z odniesieniami do identyfikacji minerałów i zastosować odpowiednie techniki i narzędzia identyfikacji minerałów, aby dokładnie zinterpretować kolory obserwowane w PPL i dokonać wiarygodnej identyfikacji minerałów.

Minerały izotropowe

Minerały izotropowe to minerały, które nie wykazują dwójłomności, co oznacza, że ​​mają ten sam współczynnik załamania światła we wszystkich kierunkach. W rezultacie nie wykazują żadnych barw interferencyjnych ani efektów polaryzacji podczas oglądania pod mikroskopem polaryzacyjnym w świetle spolaryzowanym płasko (PPL) lub świetle spolaryzowanym krzyżowo (XPL). Zamiast tego minerały izotropowe zazwyczaj pojawiają się jako czarne lub szare, gdy ogląda się je w PPL, bez zmian koloru i jasności w miarę obracania stolika mikroskopu.

Przykłady minerałów izotropowych obejmują:

  1. Granat: Granat to popularna grupa minerałów, która może występować w różnych kolorach, takich jak czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, brązowy i czarny. Jest izotropowy i nie wykazuje dwójłomności.
  2. Magnetyt: Magnetyt to czarny minerał o silnych właściwościach magnetycznych, powszechnie występujący w skałach magmowych i Skały metamorficzne. Jest izotropowy i nie wykazuje barw interferencyjnych w PPL i XPL.
  3. Piryt: Piryt, znany również jako „złoto głupców”, to metaliczny żółty minerał powszechnie występujący w osadach, metamorficznych i skały magmowe. Jest izotropowy i nie wykazuje dwójłomności.
  4. Halit: Halit, znany również jako sól kamienna, jest bezbarwnym lub białym minerałem powszechnie występującym w: skały osadowe. Jest izotropowy i nie wykazuje barw interferencyjnych w PPL i XPL.
  5. Sfalerytu: Sfaleryt jest pospolity cynk minerał, który może występować w różnych kolorach, takich jak brązowy, czarny, żółty, zielony i czerwony. Jest izotropowy i nie wykazuje dwójłomności.

Minerały izotropowe są ważne do identyfikacji i rozpoznawania podczas identyfikacji minerałów za pomocą mikroskopii optycznej, ponieważ ich brak dwójłomności i charakterystyczny czarny lub szary wygląd w PPL może pomóc w odróżnieniu ich od minerałów anizotropowych, które wykazują kolory interferencyjne i efekty polaryzacyjne.

Pomiędzy skrzyżowanymi biegunami

Minerały izotropowe zawsze wyglądają na czarne, niezależnie od orientacji kryształu lub obrotu stopnia

Pomiędzy skrzyżowanymi biegunami

Wskaźnik

Wskaźnik jest reprezentacją geometryczną stosowaną w mineralogii i optyce do opisu właściwości optycznych minerałów anizotropowych. Jest to trójwymiarowa elipsoida przedstawiająca zmianę współczynników załamania światła minerału w odniesieniu do różnych kierunków krystalograficznych.

Minerały anizotropowe mają różne współczynniki załamania światła w różnych kierunkach krystalograficznych ze względu na ich wewnętrzną strukturę krystaliczną. Wskaźnik pomaga opisać związek między osiami krystalograficznymi minerału a współczynnikami załamania światła związanymi z tymi osiami.

Wskaźnik można wizualizować w trzech wymiarach, a jego osie reprezentują główne współczynniki załamania światła minerału. Osie te są zazwyczaj oznaczone jako n_x, n_y i n_z, przy czym n_x i n_y reprezentują dwa prostopadłe współczynniki załamania światła w płaszczyźnie wskaźnika, a n_z reprezentuje współczynnik załamania światła wzdłuż kierunku optycznego (oś c).

Kształt wskaźnika może dostarczyć informacji o właściwościach optycznych minerału. Jeśli wskaźnikiem jest kula, minerał jest izotropowy, co oznacza, że ​​ma ten sam współczynnik załamania światła we wszystkich kierunkach. Jeśli wskaźnik jest elipsoidą, minerał jest anizotropowy, co oznacza, że ​​ma różne współczynniki załamania światła w różnych kierunkach krystalograficznych.

Wskaźnik jest użytecznym narzędziem w badaniu właściwości optycznych minerałów i można go wykorzystać do określenia ważnych właściwości optycznych, takich jak dwójłomność, znak optyczny i kąt optyczny, które mają kluczowe znaczenie w identyfikacji i charakteryzacji minerałów.

Wskaźnik izotropowy

anizotropowe minerały

Minerały anizotropowe to minerały, które wykazują różne właściwości fizyczne lub optyczne w różnych kierunkach krystalograficznych. Wynika to z ich wewnętrznej struktury krystalicznej, która powoduje zmiany właściwości, takich jak współczynnik załamania światła, dwójłomność, kolor i inne właściwości optyczne, w zależności od kierunku obserwacji. Minerały anizotropowe są również znane jako minerały podwójnie załamujące światło, ponieważ dzielą pojedynczy padający promień światła na dwa promienie o różnych współczynnikach załamania światła.

Minerały anizotropowe mogą wykazywać szeroki zakres właściwości optycznych, w tym pleochroizm (różne kolory przy oglądaniu z różnych kierunków), kolory interferencyjne (kolory obserwowane w świetle spolaryzowanym), wygaszanie (całkowite zanikanie ziaren minerału po obróceniu) i inne właściwości, które można obserwować przy użyciu różnych technik optycznych, takich jak mikroskopia w świetle spolaryzowanym.

Przykłady minerałów anizotropowych obejmują kalcyt, kwarc, skaleń, mały, amfibol, piroksen i wiele innych. Minerały te powszechnie występują w wielu rodzajach skał i mają ważne znaczenie przemysłowe, gospodarcze i geologiczne. Badanie minerałów anizotropowych i ich właściwości optycznych jest podstawową częścią mineralogii i petrologii i odgrywa kluczową rolę w identyfikacji, charakteryzowaniu i zrozumieniu właściwości fizycznych i optycznych skał i minerałów w różnych warunkach geologicznych.

Jednoosiowy – światło wchodzące we wszystkie prócz pierwszej specjalny kierunek jest rozdzielany na 2 spolaryzowane składowe w płaszczyźnie, które wibrują prostopadle do siebie i poruszają się z różnymi prędkościami

Dwuosiowy – światło wchodzące we wszystkie prócz drugiej kierunki specjalne są rozdzielane na 2 spolaryzowane składowe w płaszczyźnie…

Wzdłuż specjalnych kierunków („osi optycznych”) minerał uważa, że ​​jest izotropowy – tj. nie następuje rozszczepienie

Minerały jednoosiowe i dwuosiowe można dalej podzielić na optycznie dodatnie i optycznie ujemne, w zależności od orientacji szybkich i wolnych promieni względem osi xtl

1-Światło przechodzi przez dolny polaryzator

Kolor i pleochroizm

Kolor i pleochroizm to ważne właściwości optyczne minerałów, które można zaobserwować za pomocą mikroskopii w świetle spolaryzowanym.

Kolor odnosi się do wyglądu minerałów oglądanych w normalnym lub białym świetle. Minerały mogą wykazywać szeroką gamę barw ze względu na swój skład chemiczny oraz obecność różnych zanieczyszczeń lub wad strukturalnych. Barwę można wykorzystać jako właściwość diagnostyczną w identyfikacji minerałów, chociaż nie zawsze jest ona wiarygodna, ponieważ niektóre minerały mogą wykazywać podobne kolory.

Z drugiej strony pleochroizm to zjawisko polegające na tym, że minerały wykazują różne kolory, gdy patrzy się na nie z różnych kierunków krystalograficznych w świetle spolaryzowanym. Ta właściwość wynika z anizotropowego charakteru minerałów, co powoduje, że absorbują one światło w różny sposób wzdłuż różnych osi krystalograficznych. Pleochroizm często obserwuje się w minerałach, które wykazują znaczną różnicę w absorpcji światła w różnych kierunkach krystalograficznych.

Pleochroizm zwykle obserwuje się za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego, w którym minerał umieszcza się pomiędzy skrzyżowanymi polaryzatorami, a stolik obraca się w różnych kierunkach, aby obserwować zmiany koloru. Obracając scenę, minerał może wykazywać różne kolory, od braku koloru (wygaśnięcie) do jednego lub więcej wyraźnych kolorów. Liczba kolorów i intensywność pleochroizmu mogą dostarczyć ważnych wskazówek do identyfikacji minerałów, ponieważ różne minerały mają unikalne właściwości pleochroiczne.

-Plagioklaz jest bezbarwny
- Hornblenda jest pleochroiczna

Współczynnik załamania światła (RI lub n)

Współczynnik załamania światła (RI lub n) to właściwość optyczna minerałów, która opisuje, jak bardzo minerał załamuje lub załamuje światło przechodzące przez niego. Definiuje się ją jako stosunek prędkości światła w próżni do prędkości światła w minerale.

Współczynnik załamania światła jest cennym narzędziem w identyfikacji minerałów, ponieważ może pomóc w rozróżnieniu minerałów o podobnych właściwościach fizycznych. Różne minerały mają różne współczynniki załamania światła ze względu na różnice w ich składzie chemicznym, strukturze krystalicznej i gęstości.

Współczynnik załamania światła zwykle określa się za pomocą refraktometru, który jest specjalistycznym instrumentem stosowanym w mineralogii i gemologii. Refraktometr mierzy kąt, pod jakim światło przechodzi przez przezroczystą próbkę minerału, i na podstawie tego kąta obliczany jest współczynnik załamania światła.

Współczynnik załamania światła można stosować w połączeniu z innymi właściwościami optycznymi, takimi jak pleochroizm, kąt ekstynkcji i dwójłomność, aby pomóc w identyfikacji minerałów w cienkich przekrojach lub wypolerowanych próbkach minerałów. Jest ważnym parametrem w badaniach minerałów i ich właściwości optycznych, może dostarczyć cennych informacji na temat składu i struktury minerałów.

Ulga

Relief to właściwość optyczna minerałów, która odnosi się do stopnia, w jakim minerał wydaje się wyróżniać lub kontrastować z otaczającym ośrodkiem, gdy jest oglądany pod mikroskopem w świetle przechodzącym. Jest to związane z różnicą współczynników załamania światła pomiędzy minerałem a otaczającym go ośrodkiem, zazwyczaj ośrodkiem montażowym lub skałą macierzystą minerału.

Minerały z większym reliefem wydają się wyraźniej wyróżniać na tle otaczającego ośrodka, podczas gdy minerały z niższym reliefem wydają się bardziej podobne pod względem jasności lub koloru do otaczającego ośrodka. Relief zwykle obserwuje się w cienkich przekrojach minerałów za pomocą mikroskopii w świetle przechodzącym, gdzie minerał ogląda się pomiędzy skrzyżowanymi biegunami lub w świetle spolaryzowanym płasko.

Relief może być przydatny w identyfikacji minerałów, ponieważ może dostarczyć wskazówek na temat współczynnika załamania światła minerału, co może pomóc zawęzić listę możliwych minerałów na podstawie ich znanych współczynników załamania światła. Ulga może się różnić w zależności od składu chemicznego minerału, struktury krystalicznej i innych czynników. Na przykład minerały o wyższych współczynnikach załamania światła, takie jak kwarc, mogą wykazywać większą ulgę, podczas gdy minerały o niższych współczynnikach załamania światła, takie jak skalenie, mogą wykazywać mniejszą ulgę.

Relief można również wykorzystać do określenia względnej obfitości różnych minerałów w skale, ponieważ minerały z większym reliefem mogą wydawać się liczniejsze w porównaniu z minerałami z niższym reliefem. W niektórych przypadkach ulga może dostarczyć informacji o zmianie lub zwietrzenie minerałów, ponieważ minerały zmienione mogą wykazywać inną ulgę w porównaniu z minerałami niezmienionymi.

2 – Włóż górny polaryzator

Wstaw znak górny polaryzator

3 – Teraz włóż cienki kawałek kamienia

Teraz wstaw a Cienka sekcja skały

Wniosek jest taki, że w jakiś sposób minerały zmienić orientację płaszczyzny, w których wibruje światło; część światła przechodzi przez górny polaryzator

4 – Zwróć uwagę na stopień obrotowy

Większość ziaren mineralnych Zmień kolor w miarę obracania się sceny; te ziarna idą czarny 4 razy w obrocie o 360° – dokładnie co 90o

etap obrotowy
Wzornik kolorów Michela-Lévy’ego – tablica 4.11

Szacowanie dwójłomności

Dwójłomność to właściwość optyczna minerałów, która odnosi się do różnicy współczynników załamania światła między dwoma wzajemnie prostopadłymi kierunkami drgań światła przechodzącego przez minerał. Zwykle obserwuje się to w minerałach pod mikroskopem w świetle spolaryzowanym, gdzie minerał jest oglądany pomiędzy skrzyżowanymi biegunami lub w widoku konoskopowym.

Oszacowanie dwójłomności w minerałach można przeprowadzić kilkoma metodami, w tym:

  1. Ocena wizualna: Dwójłomność można oszacować wizualnie, obserwując kolory interferencyjne, jakie wykazuje minerał oglądany pomiędzy skrzyżowanymi biegunami. Kolory interferencyjne powstają w wyniku różnicy faz pomiędzy dwiema ortogonalnymi falami świetlnymi przechodzącymi przez minerał, która jest określona przez dwójłomność minerału. Korzystając ze standardowej karty referencyjnej lub karty Michela-Lévy'ego, dwójłomność można oszacować na podstawie zaobserwowanych kolorów interferencyjnych.
  2. Pomiar opóźnienia: Dwójłomność można oszacować poprzez pomiar opóźnienia minerału za pomocą płytki opóźniającej lub płytki ćwierćfalowej. Opóźnienie to różnica w długości ścieżki optycznej pomiędzy dwiema ortogonalnymi falami świetlnymi przechodzącymi przez minerał, co jest bezpośrednio związane z dwójłomnością. Mierząc opóźnienie i stosując odpowiednią kalibrację, można oszacować dwójłomność.
  3. Dyspersja dwójłomności: Niektóre minerały wykazują dyspersję dwójłomności, gdzie dwójłomność zmienia się wraz z długością fali światła. Mierząc dwójłomność przy różnych długościach fal, na przykład za pomocą pryzmatu konoskopowego lub spektroskopu, można określić dyspersję dwójłomności, co może dostarczyć informacji o składzie minerału i właściwościach optycznych.

Należy zauważyć, że szacowanie dwójłomności jest metodą jakościową i może nie zapewniać dokładnych wartości ilościowych. Dokładność oszacowania zależy od takich czynników, jak jakość mikroskopu, grubość minerału oraz doświadczenie i umiejętności obserwatora w interpretacji kolorów interferencyjnych lub pomiarze opóźnienia. Dlatego często konieczne jest potwierdzenie szacunków dwójłomności innymi metodami, takimi jak zastosowanie zaawansowanych technik, takich jak refraktometria lub spektroskopia, aby uzyskać dokładniejsze i dokładniejsze wyniki.

Wygaśnięcie

Wymieranie to termin używany w mineralogii optycznej do opisania zjawiska, w którym minerał przechodzi od jasno oświetlonego do ciemnego lub prawie ciemnego pod skrzyżowanymi biegunami w mikroskopie polaryzacyjnym. Jest to przydatna właściwość do identyfikacji minerałów i zrozumienia ich orientacji krystalograficznej.

Istnieją dwa główne typy wymierania:

  1. Wymieranie równoległe: W tego typu ekstynkcji minerał wygasa (staje się ciemny), gdy jego oś krystalograficzna jest równoległa do polaryzatora i analizatora w konfiguracji skrzyżowanych biegunów. Oznacza to, że światło przechodzące przez minerał jest blokowane przez analizator i minerał wydaje się ciemny. Minerały z równoległą ekstynkcją są zazwyczaj izotropowe lub ich osie krystalograficzne są wyrównane z kierunkami polaryzacji mikroskopu.
  2. Skłonne wymieranie: W tym typie ekstynkcji minerał wygasa (staje się ciemny) pod kątem nachylonym do polaryzatora i analizatora w konfiguracji skrzyżowanych biegunów. Oznacza to, że minerał nie jest w pełni zgodny z kierunkami polaryzacji mikroskopu, a gdy obraca się stolik, minerał zmienia się z jasnego na ciemny i odwrotnie. Minerały o nachylonej ekstynkcji są zazwyczaj anizotropowe, co oznacza, że ​​mają różne współczynniki załamania światła w różnych kierunkach krystalograficznych.

Wymieranie może dostarczyć ważnych informacji na temat orientacji krystalograficznej i symetrii minerałów, które można wykorzystać do identyfikacji i charakteryzacji minerałów. Na przykład minerały o ekstynkcji równoległej są zazwyczaj izotropowe, co oznacza, że ​​mają te same właściwości optyczne we wszystkich kierunkach krystalograficznych, podczas gdy minerały o ekstynkcji nachylonej są zazwyczaj anizotropowe, co oznacza, że ​​mają różne właściwości optyczne w różnych kierunkach krystalograficznych. Kąt ekstynkcji może również dostarczyć informacji o symetrii kryształów minerału i orientacji krystalograficznej, co może pomóc w identyfikacji minerału i interpretacji struktury krystalicznej minerału.

Kąt bliźniaczy i wygaśnięcia

Twinning to zjawisko, w którym dwa lub więcej pojedynczych kryształów minerału rośnie razem w symetryczny sposób, w wyniku czego powstaje bliźniaczy kryształ z charakterystycznymi przeplatającymi się wzorami. Kąt ekstynkcji to termin używany w mineralogii optycznej do opisania kąta pomiędzy kierunkiem maksymalnej ekstynkcji minerału bliźniaczego a kierunkiem maksymalnej ekstynkcji minerału niesplecionego.

Twinning może wpływać na zachowanie ekstynkcji minerałów w mikroskopie polaryzacyjnym. Kiedy minerał bliźniaczy obserwuje się pod skrzyżowanymi biegunami, zachowanie ekstynkcji może różnić się od minerału niesplecionego ze względu na rozmieszczenie bliźniaczych kryształów. Bliźnianie może spowodować, że kierunek ekstynkcji minerału bliźniaczego odbiega od kierunku ekstynkcji minerału niesplecionego, co skutkuje charakterystycznym wzorcem ekstynkcji.

Kąt ekstynkcji to kąt pomiędzy kierunkiem maksymalnej ekstynkcji minerału bliźniaczego a kierunkiem maksymalnej ekstynkcji minerału niesplecionego. Jest ona mierzona w stopniach i może dostarczyć ważnych informacji na temat typu bliźniaczego i orientacji bliźniaczych kryształów. Kąt ekstynkcji jest kluczową cechą stosowaną przy identyfikacji i charakteryzowaniu minerałów bliźniaczych.

Istnieje kilka rodzajów bliźniaków, w tym bliźnięta proste, bliźnięta wielokrotne i bliźnięta złożone, a zachowanie i kąt ekstynkcji mogą się różnić w zależności od rodzaju bliźniactwa. Kąt ekstynkcji można mierzyć za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego z przystawką konoskopową lub konoskopową, co pozwala na precyzyjne określenie kąta pomiędzy kierunkami ekstynkcji kryształów bliźniaczych i nieskręconych.

Dwójłomność kwarcowa i mikroklinowa
Minerał oliwinowy pod PPl i XPL

Wygląd kryształów pod mikroskopem

Wygląd kryształów pod mikroskopem zależy od kilku czynników, w tym od rodzaju kryształu, warunków oświetlenia i trybu obserwacji (np. światło przechodzące lub odbite, światło spolaryzowane lub niespolaryzowane). Oto kilka typowych wyglądów kryształów pod mikroskopem:

  1. Kryształy euedryczne: Kryształy euedryczne to dobrze uformowane kryształy o wyraźnych powierzchniach kryształów, charakterystycznych dla gatunków minerałów. Zwykle mają ostre krawędzie i gładkie powierzchnie, a ich cechy krystalograficzne można łatwo zaobserwować pod mikroskopem. Kryształy euedryczne są często spotykane w skałach magmowych i metamorficznych.
  2. Kryształy subedralne: Kryształy subedryczne to częściowo rozwinięte kryształy, które mają dobrze uformowane powierzchnie kryształów, ale wykazują również pewien nieregularny lub niepełny wzrost. Mogą mieć zaokrąglone krawędzie lub niekompletne powierzchnie, a ich cechy krystalograficzne mogą być mniej wyraźne w porównaniu z kryształami euedrycznymi.
  3. Kryształy Anhedralne: Kryształy anedryczne to słabo uformowane kryształy, którym brakuje dobrze określonych ścian i krawędzi kryształów. Mogą wyglądać jak nieregularne ziarna lub agregaty cząstek mineralnych bez żadnych dostrzegalnych cech krystalograficznych. Kryształy anhedralne powszechnie występują w skałach osadowych lub w obszarach szybkiej krystalizacji.
  4. Agregaty polikrystaliczne: Agregaty polikrystaliczne składają się z wielu kryształów, które są losowo zorientowane i przerastają. Pod mikroskopem mogą wyglądać jak ziarniste lub krystaliczne masy, bez wyraźnych ścian i krawędzi kryształów. Kruszywa polikrystaliczne są powszechne w wielu typach skał i minerałów.
  5. Bliźniacze Kryształy: Bliźniacze kryształy powstają, gdy dwa lub więcej kryształów rośnie razem w symetryczny sposób, tworząc charakterystyczne przeplatające się wzory. Twinning może stworzyć pod mikroskopem niepowtarzalny wygląd, taki jak powtarzające się wzory, linie równoległe lub przecinające się lub cechy symetryczne.
  6. wtrącenia: Inkluzje to małe wgłębienia w kryształach wypełnione minerałami lub płynem, które mogą wpływać na ich wygląd pod mikroskopem. Inkluzje mogą wyglądać jak ciemne lub jasne plamy, nieregularne kształty lub drobne wzory w krysztale i mogą dostarczyć ważnych informacji na temat historii powstawania minerału i warunków środowiskowych.

Wygląd kryształów pod mikroskopem może dostarczyć cennych informacji do identyfikacji minerałów, krystalografii oraz zrozumienia powstawania i właściwości minerałów. Właściwe techniki przygotowania próbki, warunki oświetlenia i tryby obserwacji mogą poprawić widoczność i charakterystykę cech kryształów pod mikroskopem.