pratica 3 - Relevo e índice de refração dos minerais

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Aula Prática no 3 
 
Tema: Relevo e índice de refração dos minerais 
 
Relevo 
As seções ou fragmentos de um mineral ao microscópio petrográfico, são 
caracterizados por superfícies desiguais, irregulares e algumas vezes, porosas (feições 
morfológicas ou textura da superfície de um mineral). Ao maior ou menor contraste destas 
feições dá-se o nome de relevo. 
O relevo depende das diferenças entre os índices de refração do mineral e do 
meio que o envolve. 
Quando o índice de refração de um mineral é igual, ou muito próximo, do índice de 
refração do meio envolvente o seu contorno e as suas feições morfológicas se tornam 
praticamente invisíveis. 
As seções delgadas para estudo petrográfico, são montadas sobre o Bálsamo do 
Canadá cujo índice de refração é de 1,54 
Tipos de relevo 
É definida uma escala de relevo quanto a diferença entre os índices de refração do 
mineral e do meio que o envolve (Δn), com as seguintes características: 
1- Relevo Forte: Δn ≥ 0,12 – contorno, traços de clivagem e planos de fratura dos 
minerais são acentuados. A superfície dos cristais parece ter aspecto áspero. 
2- Relevo Moderado: 0,04 > Δn < 0,12 - contorno, traços de clivagem e planos de 
fratura dos minerais são distintos. A superfície dos cristais tem textura, 
ondulações são perceptíveis. 
3- Relevo Baixo: Δn ≤ 0,04 - contorno, traços de clivagem e planos de fratura dos 
minerais são fracamente visíveis. A superfície dos cristais parece ser lisa. 
 
Sinal do Relevo 
Costuma-se atribuir sinais ao relevo, comparando-se o índice de refração do 
mineral (nm) em relação ao seu meio envolvente (nb). Sendo o relevo: 
Positivo quando nm > nb, 
Negativo quando nm < nb 
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Observe e compare os diferentes relevos dos vários minerais apresentados abaixo, 
representando-os de forma esquemática. (Obs: as lâminas foram montadas em bálsamo 
do Canadá). 
 
Moderado Negativo 
 
Fraco negativo 
 
Fraco Positivo 
 
 
 
 
Lâminas: 321-330; 1201-1210 
Mineral Fluorita 
n= 1,433 
 
Lâminas: 1351-1370. 
Mineral: Microclina, 
n∝= 1,518, nβ= 1,522, nγ= 1,525 
 
Lâminas: 281-290, 1241-1250. 
Mineral: Quartzo 
nε= 1,553; nω= 1,544 
 
 
Moderado Positivo 
 
Forte Positivo 
 
 
Lâminas: 1521-1540 
Mineral: Apatita 
nε= 1,630; nω= 1,633 
 
 
Lâminas: 331-340 
Mineral: Granada 
n= 1,800. 
 
Relevo Indefinido 
Todo raio de luz ao atravessar um mineral anisotrópico sofre o fenômeno da dupla 
refração, ou seja, há o aparecimento de dois raios de luz (rápido e lento) que atravessam 
o mineral vibrando com direções ortogonais entre si. 
Se, entretanto, rotacionarmos a platina do microscópio de forma a que o raio 
proveniente do polarizador inferior coincida com uma destas direções do mineral (raios 
rápido ou lento), a outra direção não aparecerá. Assim, o relevo exibido pelo mineral, será 
o daquela cuja direção é paralela a do polarizador. 
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Para a grande maioria dos minerais, a diferença entre os valores dos índices de 
refração entre os raios lento e rápido do mineral é pequena (ou seja a birrefringência é 
baixa), e assim a variação do relevo com a rotação da platina também é pequena. Porém 
há exceções. Por exemplo, examinemos o caso da calcita, que é um mineral uniaxial 
cujos índices de refração nε= 1,486 e nω= 1,658, ou seja tem sinal óptico negativo (pois 
nε < nω). Se um cristal de calcita estiver imerso em bálsamo do Canadá, cujo índice de 
refração é 1,54 (nb), quando o cristal de calcita estiver orientado de forma a seu raio 
rápido (direção E, cujo índice de refração é nε= 1,486) estiver paralelo a direção do 
polarizador, o mineral terá relevo moderado negativo (pois 1,486 - 1,54= nε - nb= -0,054) 
– caso (a) da figura abaixo. Porém quando o mesmo cristal de calcita for rotacionado na 
platina do microscópio de forma que o seu raio lento (direção O cujo índice de refração 
nω= 1,658) fique paralelo a direção de vibração do polarizador o mineral terá agora relevo 
forte positivo (pois 1,658 – 1.54= nω - nb= 0,118), conforme mostrado no esquema (b) da 
figura abaixo. Em posições intermediárias entre estas duas, o mineral apresentará relevos 
intermediários entre estes dois extremos. 
 
Observe a variação do relevo da calcita com a rotação da platina do microscópio, 
nas lâminas da série 1221-1230 (pó) e nos cristais de calcita das seções delgadas de 
carbonatito da série 2469-2478 (rocha constituída por: calcita + apatita + magnetita). 
Perceba, inclusive, que o relevo chega a ser nulo. 
 
Faça esquemas mostrando essas variações extremas, um para a seção de grão e 
outro para a seção delgada. 
 
Lâmina de Grãos: 1221-1230 ou 351-360 Seção Delgada: 2469-2478 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relevo: 
Sinal: 
Relevo: 
Sinal: 
Relevo: 
Sinal: 
Relevo: 
Sinal: 
 
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Determinação do índice de refração de um mineral em relação a um meio de imersão 
 
Método da Linha de Becke: 
• Utilizando-se de uma das lâminas do item anterior (preferencialmente granada ou 
fluorita), focalize com a objetiva de médio aumento linear, o contato do mineral com o 
meio de imersão. 
• Feche ligeiramente o diafragma íris 
• Com o auxílio da cremalheira micrométrica do ajuste vertical da platina, levante ou 
abaixe a platina lentamente. 
• Com este movimento, observe uma linha fina e sutil, bastante brilhante, de coloração 
amarela-azulada que se movimenta em direção do interior ou exterior do mineral, 
dependendo do sentido da movimentação vertical da platina. Esta linha recebe o nome 
de linha de Becke. 
Obs: É de fundamental importância que você aprenda a distinguir com facilidade a linha 
de Becke. 
Assim tome como regra: 
Abaixando-se a platina do microscópio a linha de Becke se move para o meio de maior 
índice de refração. 
9 Utilizando-se das lâminas abaixo, represente de forma esquemática para cada uma 
delas, a morfologia do grão, seu relevo e a linha de Becke. 
 
 
Moderado Negativo 
 
Fraco negativo 
 
Fraco Positivo 
 
 
 
 
Lâminas: 321-330; 1201-1210 
Mineral Fluorita 
n= 1,433 
 
Lâminas: 1351-1370. 
Mineral: Microclina, 
n∝= 1,518, nβ= 1,522, nγ= 1,525 
 
Lâminas: 281-290, 1241-1250. 
Mineral: Quartzo 
nε= 1,553; nω= 1,544 
 
 
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Moderado Positivo 
 
Forte Positivo 
 
Lâminas: 1521-1540 
Mineral: Apatita 
nε= 1,630; nω= 1,633 
 
 
Lâminas: 331-340 
Mineral: Granada 
n= 1,800. 
 
 
9 Determine o relevo dos minerais das seguintes lâminas: 
 
Lâmina Relevo (tipo e sinal) 
1076-1080 ou 361-380 
Mineral: cianita 
nα= 1,712; nβ= 1,720; nγ= 1,728 
 
2201-2220 
Mineral: espodumênio 
nα=1,651; nβ= 1,665; nγ= 1,677 
 
1261-1270 
Mineral: berilo 
nε= 1,564; nω= 1,568 
 
 
Método da Iluminação Oblíqua 
A comparação entre os índices de refração entre duas substâncias, pode também 
ser feita através do método da iluminação oblíqua, que é particularmente interessante 
quando se está estudando lâminas de fragmentos de cristais (ou pó), pois permite 
visualizar um conjunto de cristais simultaneamente. 
O método consiste em escurecer a metade do campo de visão do microscópio, 
introduzindo a parte opaca do analisador. Com isso, deve-se observar que os grãos 
minerais, apresentam uma sombra, que se estiver voltadapara o campo escurecido, 
indica que o mineral possui índice de refração maior do que o do meio envolvente e 
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assim, relevo positivo. Caso contrário, se as sombras exibidas pelos grânulos estiverem 
voltadas para o lado oposto a aquele escurecido, o mineral possui índice de refração 
menor do que o do meio envolvente e por conseqüência, relevo negativo. 
9 Aplique agora para os minerais das lâminas indicadas o método da iluminação oblíqua, 
fazendo esquemas para cada uma delas e observe o resultado obtido. Represente o 
observado nas figuras abaixo em especial a parte do campo escurecido, a sombras e os 
relevos dos minerais. 
 
Lâmina: 1076-1080 
Mineral: cianita 
Lâmina: 2201-2220 
Mineral: espodumênio 
Lâmina 1261- 1270 
Mineral: berilo 
 
O relevo de um mineral é função das diferenças entre seus índices de refração 
com o do meio que o envolve. Assim, um mineral pode ter relevo muito baixo num meio 
de imersão, mas muito alto em um outro. Por isso, em montagens permanentes emprega-
se sempre um mesmo meio de imersão, ou seja, Bálsamo do Canadá, que . possui índice 
de refração constante e igual a 1,54 
Como o relevo de um mineral depende da nossa percepção do contraste de suas 
feições morfológicas, muitas vezes a presença de inclusões, fraturas, variações muito 
grandes de espessura em um mesmo grão, cores muito fortes, etc, podem mascarar o 
relevo, ou seja este se mostra muito mais alto ou baixo do que deveria ser se considerada 
apenas a diferença entre os índices de refração do mineral e do meio de imersão. A esta 
anomalia, damos o nome de relevo aparente. 
 
O relevo de um mineral pode variar dependendo do índice de refração do meio que o 
envolve, porém, o(s) seu(s) índice(s) de refração não. 
Identificando diferentes minerais através do relevo: 
9No conjunto de lâminas 2668-2677, que corresponde a uma lâmina de pó, em 
montagem permanente, cujo meio de imersão é o bálsamo do Canadá, há dois minerais 
com relevos distintos. Examine a lâmina e individualize estes minerais. Caracterize o 
relevo de cada um deles. Esquematize na figura abaixo as diferenças encontradas, 
destacando a diferença entre seus relevos. 
 
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Mineral 1: 
Relevo: _______________ 
 
 
Mineral 2: 
Relevo: ________________ 
 
 
Como pode-se observar, muitas vezes o relevo, por si só, é uma propriedade que 
permite a individualização e mesmo a identificação de um mineral. 
 
Relevo dos minerais em seções delgadas 
Até agora só observamos o relevo dos minerais em montagens permanentes de 
pó de mineral em meio ao bálsamo do Canadá. As seções delgadas, de espessura 
constante, também utilizam o bálsamo do Canadá. Porém, como mineral e bálsamo 
devem estar em contatos verticais entre si, só poderemos comparar seus índices de 
refração nas bordas da lâmina. Assim devemos estar atentos que na maioria das vezes o 
relevo de um mineral será devido a diferenças entre seu(s) índice(s) de refração em 
comparação com os demais minerais que o cercam. 
 
 
 
 
9 Na lâmina 2548-2555 (gnaisse aluminoso c/ córindon) 
determine qual é o mineral que apresenta maior relevo 
comparado aos demais. Faça um desenho esquemático 
mostrando este mineral, bem como os demais, 
preocupando-se em ressaltar seus relevos. 
 
 
Há informações acerca desta aula em: www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/elearn.html. 
 
Nardy, 2007