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GUIA PRÁTICO
PARA A OBSERVAÇÃO DE MINERAIS
AO MICROSCÓPIO PETROGRÁFICO
Ana Castilho, Ana Andrade, Elsa Gomes e Manuela da Vinha
Coimbra
2010
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Índice
Preâmbulo 9
Introdução 11
Observação de minerais ao microscópio petrográfico
Procedimentos
13
13
1. Cor do mineral (e Pleocroísmo) 15
2. Forma das secções 16
3. Relevo ou Refringência 18
3.1 Observação qualitativa do relevo 18
3.2 Determinação semi-quantitativa do relevo usando a Franja de Becke 19
4. Clivagens 21
5. Fracturas 22
6. Inclusões 22
7. Alterações 23
8. Zonamentos 24
9. Intercrescimento de minerais 25
10. Outros aspectos interessantes 26
11. Cor de interferência ou cor de polarização 27
12. Birrefringência 27
13. Pesquisa das direcções de vibração dos raios rápido e lento 31
14. Sinal de alongamento 33
15. Ângulo de Extinção 36
16. Maclas ou Geminações 39
17. Figura de interferência e sinal óptico 43
18. Estimativa da ordem de grandeza do ângulo 2V 51
3
Índices
Bibliografia
Bibliografia complementar
52
52
ANEXO 1 – Imagem dos microscópios petrográficos mais utilizados nas
aulas práticas - Nikon E400POL e Nikon AlphaPhot 53
ANEXO 2 – Verificações a efectuar antes de qualquer observação 57
4
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Índice de Figuras
Figura 1 – Esquema de um microscópio petrográfico (adaptado de
Perkins, 1998).
11
Figura 2 – Imagens de uma secção de biotite em PPL. 15
Figura 3 – Imagens de secções de minerais: a) secção euédrica de
biotite em PPL; b) secção anédrica de quartzo em XPL.
16
Figura 4 – Hábitos de cristais ou grãos individuais de minerais em função
das suas dimensões relativas (adaptado de Nesse, 1999).
17
Figura 5 – Imagem de um mineral (zircão) com relevo elevado (à esquerda)
junto a outro (quartzo) com relevo baixo (à direita), em PPL.
18
Figura 6 – Imagem da franja de Becke entre uma secção de biotite (à
esquerda), mais refringente, e de quartzo (à direita), menos
refringente (PPL).
19
Figura 7 – Esquema da formação da franja de Becke num mineral cujo
índice de refracção é maior do que o do meio envolvente.
20
Figura 8 – Imagem de uma secção de microclina (PPL e XPL) onde são
visíveis dois sistemas de clivagem (realçados a branco),
perfeita segundo {001} e distinta segundo {010}.
21
Figura 9 – Imagem de uma secção de anfíbola (PPL) em que são
visíveis dois sistemas de clivagem, fazendo 56º (124º) entre si.
21
Figura 10 – Imagem de uma secção de moscovite (PPL) em que são
visíveis os traços de uma clivagem muito perfeita, segundo
{001}, cortados por uma fractura serrilhada.
22
Figura 11 – Secção de olivina (PPL) em que são visíveis fracturas
concoidais.
22
Figura 12 – Imagem de uma secção de biotite com inclusões de apatite e
zircão, aleatoriamente distribuídas (PPL).
22
Figura 13 – (a) Inclusões de biotite concentricamente distribuídas em
quartzo (XPL); (b) inclusões de apatite, zircão e opacos
aleatoriamente distribuídas em anfíbola (PPL).
23
Figura 14 – Secção de biotite, em PPL e XPL, onde é visível a alteração
para clorite ao longo das clivagens e dos bordos.
23
Figura 15 – Secção de um feldspato (PPL e XPL) onde é visível a alteração
intensa para caulinite (aspecto turvo ou terroso em PPL) e para
moscovite (lamelas de um mineral incolor com cores de
interferência amareladas).
23
5
Índices
Figura 16 – Secções de minerais com zonamento composicional
concêntrico: (a) plagioclase (XPL); (b) piroxena (PPL).
24
Figura 17 – Piroxena com zonamento composicional por sectores
(ampulheta) (XPL).
24
Figura 18 – Secção de feldspato potássico onde são visíveis
micropertites (XPL).
25
Figura 19 – Pormenores de micropertites em duas posições (XPL). 25
Figura 20 – Mirmequites na fronteira entre plagioclase-Na e feldspato-K
(XPL).
26
Figura 21 – Imagem de uma secção de moscovite (XPL). 27
Figura 22 – Escala cromática de Michel-Lévy (adaptada de Zeiss, 2005). 29
Figura 23 – Secção de moscovite com cor de interferência máxima (azul ciano
– verde 3ª ordem). 31
Figura 24 – Determinação da birrefringência de uma secção de moscovite,
recorrendo à tabela cromática de Michel-Lévy. 31
Figura 25 – Pesquisa das direcções de vibração dos raios rápido e lento em
cristal de quartzo, com compensador de gesso (XPL). 32
Figura 26 – Sinal de alongamento de um mineral com extinção paralela –
uso dos compensadores de mica e de gesso. 34
Figura 27 – Sinal de alongamento de um mineral com extinção obliqua
– uso do compensador de gesso.
35
Figura 28 – Esquema de medição do ângulo de extinção no mineral da
figura 27 (mineral com extinção oblíqua).
36
Figura 29 – Medição de ângulo de extinção em moscovite – mineral com
extinção recta ou paralela (0º com as clivagens).
37
Figura 30 – Descrição do pleocroísmo do mineral das figuras 27 e 28
(mineral com extinção oblíqua).
38
Figura 31 – Macla simples em anfíbola. 40
Figura 32 – Macla polissintética em plagioclase. 40
Figura 33 – Macla compósita Carlsbad-albite em plagioclase. 41
Figura 34 – Imagens de maclas compósitas, albite-periclina (cruzadas),
em secções de microclinas.
41
6
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Figura 35 – Imagens de uma macla cíclica em cordierite. 42
Figura 36 – Figura de interferência uniaxial (adaptada de NESSE, 2000). 44
Figura 37 – Figura de interferência biaxial de bissectriz aguda (adaptada
de NESSE, 2000).
45
Figura 38 – Figura de interferência de eixo óptico – um dos eixos é
vertical (adaptada de NESSE, 2000).
45
Figura 39 – Figura de interferência biaxial descentrada em secção de
mineral com uma orientação qualquer (adaptada de NESSE,
2000).
46
Figura 40 – Determinação do sinal óptico, com o compensador de gesso,
em minerais uniaxiais.
46
Figura 41 – Determinação do sinal óptico, com o compensador de mica,
em minerais uniaxiais.
47
Figura 42 – Determinação do sinal óptico, com o compensador de gesso,
em minerais biaxiais – usando uma figura de interferência de
bissectriz aguda.
47
Figura 43 – Determinação do sinal óptico, com o compensador de gesso, em
minerais biaxiais – usando figura de interferência de eixo óptico.
48
Figura 44 – Determinação do sinal óptico, com compensador de mica, em
minerais biaxiais – usando figura de interferência de eixo óptico.
48
Figura 45 – Figura de interferência obtida numa secção de quartzo. 49
Figura 46 – Figura de interferência obtida numa secção de calcite. 49
Figura 47 – Figura de interferência obtida numa secção basal de biotite. 49
Figura 48 – Figura de interferência obtida numa secção basal de
moscovite em três posições de rotação da platina.
50
Figura 49 – Ordem de grandeza do ângulo 2V, a partir da curvatura máxima
do ramo da hipérbole (isogira) numa secção perpendicular ao
eixo óptico (Wright, 1907; citado em Heinrich, 1965).
51
Figura A1.1 – Imagem do microscópio petrográfico Nikon E400POL. 53
Figura A1.2 – Detalhe da subplatina do microscópio petrográfico Nikon
E400POL.
54
Figura A1.3 – Imagem do microscópio petrográfico Nikon AlphaPhot. 55
7
Índices
8
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico –A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Preâmbulo
Pretende-se com esta publicação criar um resumo dos procedimentos mais
usualmente empregues na análise de minerais ao microscópio petrográfico, uma
síntese sobre as técnicas empregadas na observação de minerais em lâmina
delgada ao microscópio, que se destina principalmente a alunos do 1º ciclo do
ensino superior, na área das Geociências.
O principal objectivo deste resumo é ensinar a fazer. As abordagens são simples
e, espera-se, eficazes. Optou-se por evidenciar os aspectos mais práticos de cada
técnica, não havendo preocupação em explicar os seus fundamentos. Abordam-
se as diferentes condições ópticas de observação de minerais, ou configurações
do microscópio. Algumas observações podem ser efectuadas em mais do que um
tipo de configuração. A numeração das técnicas é contínua, não sendo separadas
segundo as diferentes configurações do microscópico, tendo-se ordenado por
uma ordem crescente de complexidade, que é aquela que geralmente se segue
na fase de aprendizagem.
Todas as técnicas são ilustradas através de imagens, geralmente fotografias ou
esquemas, para facilitar a sua compreensão.
Ao longo do texto existem várias notas de carácter prático, resultantes, muitas
vezes, da experiência das autoras enquanto professoras de Mineralogia.
Geralmente são específicas, podendo ser úteis para diagnosticar problemas que
ocorrem aquando da execução de uma técnica ou facilitar a realização de
determinadas observações de uma forma correcta.
Alguma informação, considerada complementar e transversal ao documento, é
colocada em anexo, sendo referida ao longo do texto.
Sugestões que permitam a melhoria deste texto podem ser enviadas por e-mail
para: amcastil@dct.uc.pt ou aandrade@dct.uc.pt.
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Preâmbulo
10
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Introdução
O microscópio petrográfico, também designado por microscópio polarizante ou de
polarização, é um instrumento fundamental no estudo de minerais e rochas.
Um esquema deste tipo de microscópios pode ser visto na figura 1.
Os microscópios petrográficos são geralmente semelhantes entre si, variando
apenas os locais de regulação de luz e de introdução do analisador, dos
compensadores ou da lente de Bertrand (anexo 1).
olho
ocular
lente de Bertrand
analisador
objectiva
lâmina delgada
condensador auxiliar
condensador
diafragma
polarizador
filtro
fonte luminosa
platina
compensador ou placa acessória
Figura 1 – Esquema de um microscópio petrográfico (adaptado de Perkins, 1998).
11
Introdução
12
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Observação de minerais ao microscópio petrográfico
Procedimentos
O exame ortoscópico de um mineral é efectuado com dois tipos de combinações
de luz no microscópio petrográfico: em PPL (Plain Polarised Light, Luz Polarizada
Paralela ou com Nicóis Paralelos) o microscópio está sem o analisador
introduzido e em XPL (Crossed Polarised Light, Luz Polarizada Cruzada ou com
Nicóis Cruzados) o microscópio está com o analisador introduzido.
Em PPL observa-se geralmente:
A cor do mineral, o pleocroísmo, a forma das suas secções e o hábito, o seu
relevo ou refringência (franja de Becke), a existência de clivagens e fracturas,
inclusões, alterações, zonamentos e alguns aspectos texturais (muitas vezes
recorrendo à imagem em XPL).
Em XPL, geralmente:
Observa-se a cor de interferência ou de polarização e a birrefringência; faz-se a
pesquisa das secções dos elipsóides e a determinação do sinal de alongamento e
do ângulo de extinção, quando possível; observa-se a existência de maclas ou
geminações.
Nota: Os minerais observados ao microscópio petrográfico podem ser
isotrópicos ou anisotrópicos.
Nos materiais isotrópicos a luz move-se em todas as direcções com
igual velocidade e, por isso, as substâncias isotrópicas têm um único
índice de refracção. São substâncias isotrópicas os gases, os líquidos,
o vidro e os cristais do sistema cúbico. Os cristais isotrópicos
reconhecem-se ao microscópio petrográfico por ocorrerem sempre
extintos (negros), quando observados em XPL.
Nos materiais anisotrópicos a velocidade da luz varia com a direcção e,
por isso, têm mais do que um índice de refracção. Em geral, a luz que
passa através de um cristal anisotrópico é decomposta em dois raios
polarizados que vibram em planos mutuamente perpendiculares.
Assim, para uma dada orientação, um cristal anisotrópico tem dois
índices de refracção associados a cada um dos raios polarizados.
13
Procedimentos
Todos os cristais são anisotrópicos, excepto os do sistema cúbico.
Ao microscópio petrográfico os cristais anisotrópicos apresentam cores
de interferência ou de polarização, quando observados em XPL. A cor
de interferência observada é tanto mais elevada (mais colorida e mais
clara ou menos saturada e mais luminosa) quanto maior for a diferença
entre os índices de refracção associados a cada raio polarizado, isto é,
quanto maior for a diferença de velocidade entre o raio rápido e o raio
lento.
Os minerais anisotópicos possuem uma ou duas direcções,
designadas por eixos ópticos, segundo as quais a luz não se divide em
dois raios polarizados. Os minerais do sistema tetragonal, hexagonal e
trigonal têm apenas um eixo óptico e são designados por uniaxiais (ver
ponto 17). Os minerais do sistema ortorrômbico, monoclínico e triclínico
têm dois eixos ópticos e são designados por biaxiais (ver ponto 17).
Nos minerais biaxiais o ângulo agudo entre os eixos ópticos designa-se
por ângulo óptico 2V (ver ponto 18).
Em Luz Polarizada Convergente (LPC) (com a objectiva máxima, a lente de
Bertrand e o condensador auxiliar introduzidos) faz-se o exame conoscópico do
mineral. Observa-se a figura de interferência e o sinal óptico, usando o
compensador ou placa acessória.
Importante:
Antes de iniciar qualquer observação ao microscópio polarizante deverá
efectuar as verificações que constam do Anexo 2, para comprovar se o
mesmo se encontra em boas condições de operação.
Será ainda muito útil efectuar um desenho ou captar uma imagem das
secções do mineral em PPL e/ou XPL e das observações efectuadas
em LPC.
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Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
1. Cor do mineral (e Pleocroísmo)
A cor de um mineral em lâmina delgada é visível em PPL. Se a cor varia durante
a rotação da platina, o mineral é pleocróico. Para descrever o pleocroísmo, a cor
do mineral deverá ser referida às direcções de vibração do raio lento1 (índice de
refracção máximo) e do raio rápido1 (índice de refracção mínimo) (ver pontos 13 a
15).
Nota: Devem escolher-se secções que tenham o pleocroísmo mais
acentuado. Ex.: algumas secções de biotite podem apresentar
pleocroísmo com cor castanha escura, castanha avermelhada escura
ou verde acastanhada escura, segundo γ ou ng (índice de refracção
máximo) (figura 2-a) e cor amarela clara, castanha clara ou verde
acastanhada, segundo α ou np (índice de refracção mínimo) (figura 2-b).
γ
α
(b)
γ
α
0,1mm
(a)
Figura 2 – Imagens de uma secção de biotite em PPL: (a) clivagens paralelas ao fio NS
do retículo; (b) clivagens perpendiculares ao fio NS do retículo.
Nota: Rever e completaresta observação depois de analisar o sinal de
alongamento e o ângulo de extinção (pontos 13 a 15, ver figura 30).
1 Quando a luz se move num cristal anisotrópico em qualquer direcção, excepto paralelamente ao
eixo óptico, é decomposta em dois raios com diferentes velocidades, designados por raio lento e
raio rápido que vibram perpendicularmente entre si. Como o índice de refracção é o inverso da
velocidade, o índice de refracção relacionado com a vibração ao longo do raio lento é máximo,
enquanto que o índice associado ao raio rápido é mínimo.
15
Procedimentos
2. Forma das secções
Dependendo do grau de desenvolvimento de faces cristalinas, poderemos ver
minerais cujas secções são:
- euédricas, idiomórficas ou automórficas – secções de um mineral que está
limitado por faces de cristal (poliédricas) (idiomórfico = forma própria) (figura 3-a);
- anédricas, xenomórficas ou alotriomórficas – secções de um mineral que não
está limitado por faces poliédricas (xenomórfico = forma estranha) (figura 3-b);
- subédricas ou hipidiomórficas – secções de um mineral que se encontra
limitado por algumas faces poliédricas (ver exemplo na figura 2).
0,1mm 0,1mm
(a) (b)
Figura 3 – Imagens de secções de minerais: (a) secção euédrica de biotite em PPL;
(b) secção anédrica de quartzo em XPL.
Observações complementares:
A terminologia usada para descrever as dimensões relativas de cristais individuais
pode ser transposta para as suas secções, desde que sejam analisadas secções
do mesmo mineral com diferentes orientações. Assim, poderemos ter secções de
cristais isométricos, cristais alongados ou cristais achatados (ver figura 4).
Cristais isométricos (ou regulares, equant) têm igual comprimento, largura e
altura.
16
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Considerando o alongamento dos cristais a relação entre a altura e a base, então
usaremos os termos prismático (ou colunar alongado), acicular e fibroso
(filiforme ou capilar) à medida que o alongamento aumenta.
Se considerarmos o achatamento dos cristais como a relação entre a base e a
altura, então teremos os termos colunar curto (em bastonete ou bacilo, stubby
colunar), planar (em placas, platy) e micáceo (em escamas, scaly) à medida que
o achatamento aumenta.
Ao variarem estas duas quantidades então teremos, para alongamentos a
achatamentos cada vez maiores, os termos tabular (em forma de mesa ou livro) e
lamelar (ou laminar, bladed, em forma de lâmina).
Quando se cortam minerais para fazer as lâminas delgadas obtêm-se secções do
mesmo mineral com diferentes orientações, dependendo da direcção do corte, o
que pode ajudar na sua identificação. No caso de minerais alongados, poderemos
ter secções transversais ou longitudinais relativamente aos eixos cristalográficos
(a, b e c) e, quando a secção é perpendicular ao eixo c, vemos as secções
basais, muito importantes para o estudo de alguns minerais.
Por exemplo, as figuras 2 e 3-a representam uma secção longitudinal e uma
secção transversal de biotite, respectivamente.
Maior Alongamento
Planar
Isométrico
Prismático
Lamelar
Tabular
Colunar achatado
Fibroso
Acicular
M
ai
or
a
ch
at
am
en
to
Micáceo
Figura 4 – Hábitos de cristais ou grãos individuais de minerais em função das suas
dimensões relativas (adaptada de Nesse, 1999).
17
Procedimentos
3. Relevo ou Refringência
Os minerais que têm índices de refracção mais altos ou mais baixos do que os do
meio envolvente dão-nos uma sensação de relevo. Esta pode ser melhor
observada em determinadas condições de luz, que potenciam a criação de
sombras (diminuindo a luz e aumentando a obliquidade da sua incidência).
O que se deve fazer é o seguinte:
3.1 Observação qualitativa do relevo:
introduzir o condensador auxiliar;
baixar a subplatina, rodando o seu parafuso;
reduzir a luz, se necessário, fechando o diafragma ligeiramente.
Nota: De um modo geral, os minerais com relevo elevado apresentam
contornos nítidos (tanto mais grossos quanto maior o índice de
refracção) e a sua superfície é difícil de focar, apresentando
“rugosidades”. Os minerais com relevo baixo têm superfícies “lisas” e,
quando são incolores, os seus contornos não se conseguem definir
bem em PPL (figura 5).
0,02mm
Figura 5 – Imagem de um mineral (zircão) com relevo elevado (à esquerda) junto a
outro (quartzo) com relevo baixo (à direita), em PPL.
18
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
3.2 Determinação semi-quantitativa do relevo usando a Franja de Becke,
comparando o relevo de um mineral com o de outro mineral conhecido, e com o
qual contacta.
Focar o contacto entre os dois minerais sendo, um deles, conhecido;
mudar para a ampliação máxima (40x) colocando a zona de separação no
centro da imagem (figura 6-a);
introduzir o condensador auxiliar (figura 6-b); reduzir a luz, fechando o
diafragma e baixar a subplatina rodando o seu parafuso, de modo a
observar o mais nitidamente possível uma franja de luz que se forma entre
os dois minerais (figura 6-c);
rodar o parafuso micrométrico de forma a descer a platina e observar a
Franja de Becke, que se desloca para dentro do mineral com maior índice
de refracção (mais refringente ou com maior relevo) (figuras 6-d).
Nota: Após a observação do relevo não se esqueça de retirar o
condensador auxiliar, subir a subplatina e abrir o diafragma.
(a) (b)
0,02mm
(c) (d)
Figura 6 – Imagem da franja de Becke entre uma secção de biotite (à esquerda), mais
refringente, e de quartzo (à direita), menos refringente (PPL).
19
Procedimentos
A explicação para o deslocamento da franja de Becke (Becke Line) é simples.
Consideremos um mineral cujo índice de refracção é maior do que o do meio
envolvente:
- quando o plano de focagem está centrado no centro da lâmina delgada, a
imagem está focada e o limite do grão está definido (figuras 6-a e 7-a);
- quando o plano de focagem está abaixo da lâmina é visível a franja de luz no
exterior do mineral mais refringente (figuras 6-c e 7-c);
- quando o plano de focagem está acima da lâmina (quando se desloca a
subplatina para baixo) é visível uma franja de luz dentro do mineral mais
refringente (figuras 6-d e 7-b).
(a) (b) (c)
Plano de focagem
Figura 7 – Esquema da formação da franja de Becke num mineral cujo índice de
refracção é maior do que o do meio envolvente.
20
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
4. Clivagens
Observar se o mineral possui clivagens e descrevê-las em termos de qualidade
(muito perfeitas ou perfect, perfeitas ou good, distintas ou distinct e imperfeitas ou
indistinct), número de sistemas visíveis, ângulos que fazem entre si, indicando, se
possível, os índices de Miller de cada sistema (figuras 8 a 10).
PPL XPL
Figura 8 – Imagem de uma secção de microclina (PPL e XPL) onde são visíveis dois
sistemas de clivagem (realçados a branco), perfeita segundo {001} e distinta segundo {010}.0,1mm
124º
0,1mm
0,1mm
Figura 9 – Imagem de uma secção de anfíbola (PPL) em que são visíveis
dois sistemas de clivagem, fazendo 56º (124º) entre si.
21
Procedimentos
5. Fracturas – Observar se o mineral possui fracturas e descrevê-las, referindo
se são concoidais, irregulares, serrilhadas, estilhaçadas, fibrosas ou esquirolosas
(figuras 10 e 11).
0,1mm
Figura 10 – Imagem de uma secção de moscovite (PPL) em que são visíveis os traços de
uma clivagem muito perfeita, segundo {001}, cortados por uma fractura serrilhada.
0,1mm
Figura 11 – Secção de olivina (PPL) em que são visíveis fracturas concoidais.
6. Inclusões – Observar se o mineral possui outros minerais no seu interior, identificá-los
e verificar se estes se encontram aleatoriamente distribuídos ou não (figuras 12 e 13).
0,5 mm
apatite
zircão
Figura 12 – Imagem de uma secção de biotite com inclusões de apatite e zircão,
aleatoriamente distribuídas (PPL).
22
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
0,1mm 0,1mm
(a) (b)
Figura 13 – (a) Inclusões de biotite concentricamente distribuídas em quartzo (XPL); (b) inclusões
de apatite, zircão e opacos aleatoriamente distribuídas em anfíbola (PPL).
7. Alterações – Verificar se o mineral se encontra alterado, por exemplo, se se
observam mudanças de cor e/ou de cor de interferência, especialmente ao longo das
clivagens, nos bordos ou ao longo de fracturas, nas secções estudas (figuras 14 e 15).
XPL PPL
0,1mm
Figura 14 – Secção de biotite, em PPL e XPL, onde é visível a alteração para clorite ao longo
das clivagens e dos bordos.
Nota: A clorite é identificada especialmente ao longo das clivagens pela cor verde (PPL) e
pelas cores de interferência anómalas – azuis arroxeadas (XPL).
XPL
PPL
0,2mm
Figura 15 – Secção de um feldspato (PPL e XPL) onde é visível a alteração intensa
para caulinite (aspecto turvo ou terroso em PPL) e para moscovite (lamelas de um
mineral incolor com cores de interferência amareladas).
23
Procedimentos
8. Zonamentos – Durante o crescimento dos minerais podem formar-se
zonamentos por mudança da sua composição, por vezes reforçados pela
existência de determinadas inclusões. As modificações na composição química
são tornadas visíveis pela variação das propriedades ópticas do mineral,
principalmente a cor e a cor de interferência. Os zonamentos podem ser de vários
tipos. Os mais comuns são os zonamentos concêntricos, com zonas paralelas às
diferentes faces do cristal, e que reflectem a sua história de crescimento.
Exemplos deste tipo de zonamento podem ser vistos em plagioclases, cujo núcleo
é mais rico em Ca e Al e a periferia mais rica em Na e Si (figura 16-a), e em
piroxenas, com o núcleo mais rico em Mg e o bordo mais rico em Fe (figura 16-b).
Existem ainda zonamentos composicionais por sectores, como por exemplo os
zonamentos em ampulheta, muito comuns em piroxenas (XPL) (figura 17).
0,05mm 0,1 mm
(a) (b)
Figura 16 – Secções de minerais com zonamento composicional concêntrico: (a)
plagioclase (XPL); (b) piroxena (PPL).
0,1mm
Figura 17 – Piroxena com zonamento composicional por sectores (ampulheta) (XPL).
24
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9. Intercrescimento de minerais – Verificar se existem minerais intercrescidos
de uma forma que revele um padrão (vermiforme, filiforme, em gotículas, vénulas,
lamelas ou em hieróglifos).
O caso mais comum é a existência de lamelas de exsolução de plagioclase
sódica (normalmente albite) (feldspato-Na) em feldspato potássico (feldspato-K),
referidas como pertites (visíveis macroscopicamente) ou micropertites (apenas
visíveis microscopicamente) (figuras 18 e 19).
0,2 mm
Figura 18 – Secção de feldspato potássico onde são visíveis micropertites (XPL).
0,1mm 0,1mm
(a) (b)
Figura 19 – Pormenores de micropertites em duas posições (XPL): (a) feldspato-Na
igualmente iluminado, não sendo visíveis as maclas polissintéticas (ver secção 16);
(b) maclas polissintéticas visíveis no interior das lamelas de exsolução, evidenciando o
feldspato-Na no interior do feldspato-K.
25
Procedimentos
As mirmequites são também intercrescimentos vermiculares de quartzo em
plagioclase, na fronteira que separa plagioclases sódicas de feldspatos-K (figura 20).
0,05mm
0,1mm
Figura 20 – Mirmequites na fronteira entre plagioclase-Na e feldspato-K (XPL).
Existem outros exemplos de intercrescimentos, como por exemplo o de cristais de
quartzo, que fazem lembrar a escrita cuneiforme, em feldspato potássico (textura
gráfica ou micrográfica, se visível apenas ao microscópio).
Nota: as alterações e os intercrescimentos são típicos de cada mineral
e devem ser consultados manuais para ajudar na sua observação.
10. Outros aspectos interessantes – relações inter e intragranulares, texturas
particulares e outros aspectos.
26
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
11. Cor de interferência ou cor de polarização (cor que o mineral apresenta a
45º da sua posição de extinção):
11.1 colocar o mineral na sua posição de extinção (em XPL, rodar a platina até o
mineral apresentar uma cor totalmente negra ou o mais escura possível) (figura 21- a);
11.2 rodar a platina 45º no sentido dos ponteiros do relógio (figura 21- b);
11.3 observar a cor de interferência do mineral e descrevê-la com base na escala
cromática (de Michel-Lévy) (cor / ordem) (ver figura 22).
45º
0,1mm
(a) (b)
Figura 21 – Imagem de uma secção de moscovite (XPL): a) em posição de extinção;
b) a 45º da posição de extinção.
12. Birrefringência
Determinar a birrefringência a partir de uma secção cuja cor de interferência seja
máxima:
12.1 analisar a cor de interferência tentando decompor o espectro nas suas cores
particulares (figura 23);
12.2 colocar o espectro sobre a linha correspondente à espessura de 30 µm
(espessura normal das lâminas delgadas) (ver figura 24 – segmento branco);
12.3 prolongar o valor máximo da cor de interferência visível no ponto 12.2,
marcado na espessura média das lâminas (30 µm ou 0,030 mm), ao longo das
linhas que unem a origem à escala de medida da birrefringência, no topo e lado
direito da escala cromática (figura 24 – linha tracejada);
12.4 ler o valor da birrefringência na escala (0,038) (figura 24).
27
Procedimentos
28
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Figura 20 – Tabela cromática de Michel-Levy (refª)
E
s
p
e
s
s
u
r
a
d
a
l
â
m
i
n
a
(
µ
m
)
Birrefringência
(ηγ−ηα)
PRIMEIRA ORDEM SEGUNDA ORDEM TERCEIRA ORDEM
Diferença de caminho
óptico (nm=10-9m)
ESCALA CROMÁTICA DE MICHEL-LÉVY
Figura 22 – Escala cromática de Michel-Lévy (adaptada de Zeiss, 2005) (com o consentimento de Carl Zeiss MicroImagingGmbH).
29
Procedimentos
30
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
0,1mm
Figura 23 – Secção de moscovite com cor de interferência máxima
(azul ciano – verde / 3ª ordem).
Figura 24 – Determinação da birrefringência de uma secção de moscovite, recorrendo à
tabela cromática de Michel-Lévy.
Nota: A determinação da birrefringência deve fazer-se em secções do
mineral com cor de interferência máxima. Pode acontecer que a
birrefringência medida seja inferior à referida na bibliografia, caso não
haja secções cortadas em diferentes direcções em número suficiente,
ou se não se tiver o cuidado de escolher aquela que possui a cor de
interferência máxima.
13. Pesquisa das direcções de vibração dos raios rápido e lento
Deve escolher-se uma secção com a cor de interferência mais elevada possível
(maior cor de interferência indicará uma maior probabilidade de termos uma
secção que contém os eixos ng e np).
13.1 Extinguir o mineral (figura 25-a); fazer um esquema, de acordo com o
visualizado no microscópio, e completá-lo colocando um eixo segundo NS e outro
segundo EW.
13.2 introduzir o compensador de gesso (ou de mica); quando se introduz o
compensador de gesso num mineral extinto, este fica com uma cor carmim (cor
de interferência do gesso) (figura 25-b).
13.3 rodar a platina 45º no sentido dos ponteiros do relógio de modo a que a
direcção de vibração do raio rápido ou do raio lento (inicialmente segundo a
31
Procedimentos
direcção NS) coincida com o raio lento (índice de refracção máximo - ng ou γ) do
compensador (figura 25-d);
13.4 observar a cor do mineral para tentar saber se a cor subiu (valores mais à
direita na escala cromática) ou desceu (valores mais à esquerda);
Nota: com o compensador de gesso e, no caso de minerais com baixa
cor de polarização, o resultado al será azul (quando a cor sobe) ou
amarelo (quando a cor desce).
13.5 comprovar esta álise rodando a platina 90º no sentido contrário e observar
a segunda cor (que corresponde à direcção de vibração que inicialmente estaria
segundo EW) (figura 25-c);
13.6 se a primeira cor for mais alta do que a segunda, então a direcção de
vibração no mineral, segundo o eixo NS, é a do raio lento, equivalente ao ng ou γ
do mineral;
13.7 se a primeira cor for a mais baixa, en ibração do mineral,
segundo o eixo NS, é a do raio rápido, equivalente ao np ou α do mineral.
Nota: Completar o desenho da secção indicando as irecções de
vibração como vectores om comprimentos distintos; consulta
bibliografia disponível par
ng
Figura 25 – Pesquisa das direcçõe
com c
(a) mineral (quartzo) em posiçã
(b) mineral em posição de extin
(c) mineral rodado 45º no sent
posição (b) - com compensador
(d) mineral rodado 45º no sent
com compensador de gesso – c
32
c
a esclarecimento de dúvidas.
(a) 0,1mm
Compensador de gesso
ng
np
(c)
s de vibração dos raios rápido e lento em cristal de
ompensador de gesso (XPL):
o de extinção (ng segundo NS e np segundo E
ção – com compensador de gesso introduzido
ido contrário ao dos ponteiros do relógio em
de gesso – cor azul indicadora da posição do rai
ido dos ponteiros do relógio em relação à pos
or amarela indicadora da posição do raio rápid
r a
fin
(b)
(
quartz
W);
;
relaçã
o lento;
ição (b
o.
d
an
tão a direcção de v
d)
o, (d)
o à
) –
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
14. Sinal de alongamento
No caso de o mineral analisado possuir planos de referência (clivagens, maclas
ou faces), podemos determinar o sinal de alongamento do mineral:
Nota: O procedimento será semelhante ao da pesquisa das direcções
de vibração dos raios rápido e lento, mas, neste caso, a posição de
extinção de partida (referida no ponto 13.1) deverá ser a mais próxima
entre o fio NS e o plano de referência.
14.1 colocar o mineral com o plano cristalográfico de referência orientado
segundo o fio NS (figuras 26-a, PPL, e 27-a, XPL); se estiver a observar em PPL,
deverá, seguidamente, introduzir o analisador (observação em XPL);
14.2 se o mineral já estiver extinto (exemplo da figura 26-b), passar para o ponto
seguinte (14.3); se o mineral não estiver em extinção, rodar a platina no sentido horário e
anti-horário para determinar a posição de extinção mais próxima do fio NS (figura 27-c);
14.3 partindo da posição referida em 14.2 (indicada nas figuras 26-b e 27-c),
seguir os procedimentos indicados em 13.2 a 13.5;
14.4 o sinal de alongamento do mineral será:
- positivo, se obtivermos um resultado idêntico ao do ponto 13.6 (figuras 26-d, 26-f e 27-f).
- negativo, se obtivermos um resultado idêntico ao do ponto 13.7.
33
Procedimentos
0,1mm
PPL XPL
(a) (b)
np
XPL
ng
XPL (d) (c)
np
XPL
ng
np
XPL (
Figura 26 – Sinal de alongamento
compensad
(a) moscovite com as clivagens or
(b) covite em extinção paralelam
(c) ral rodado 45º no sentido
(d) mineral rodado 45º no sentido
(e) mineral rodado 45º no sentido
compensador de mica – (cor mais
(f) mineral rodado 45º no sentido h
compensador de mica – (cor mais
(g) mesma posição que em (c), ma
(h) mesma posição que em (d), m
alongamento positivo.
34
XPL
(e) (f)
ng
XPLg) (h)
de um mineral com extinção paralela – uso dos
ores de mica e de gesso:
adas segundo o fio NS (PPL);
às clivagen L);
anti-horário em ão à posição (b);
horário em rela
anti-horário em
baixa);
orário em relaç
alta) – alongam
s com compen
as com compen
s (XP
relaç
ient
ente
mos
mine
ção à posição (b);
relação à posição (b) – com
ão à posição (b) – com
ento positivo;
sador de gesso – (cor mais baix
sador de gesso – (cor mais alta
a);
) –
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
(c)
np / α ng / γ
(e) (f)
(a)
(b)
(c)
(d)
Figura 27 – Sinal de alongamento de um mineral com extinção obliqua
– uso do compensador de gesso:
(a) anfíbola com clivagens orientadas segundo o fio NS – o mineral não está extinto;
(b) mineral em posição de extinção numa rotação contrária à dos ponteiros do relógio;
(c) mineral em posição de extinção numa rotação no sentido dos ponteiros do relógio;
(d) mineral em posição de extinção – com compensador de gesso (notar a cor carmim);
(e) mineral rodado 45º no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio em relação à
posição (d) – com compensador de gesso – a cor desce indicando a posição do raio
rápido ou do índice np;
(f) mineral rodado 45º no sentido dos ponteiros do relógio em relação à posição (d) – com
compensador de gesso – a cor sobe indicando a posição do raio lento ou do índice ng –
alongamento positivo.
35
Procedimentos
15. Ângulo de Extinção
15.1 Colocar o mineral no centro da imagem;
15.2 colocar o traço do plano cristalográfico escolhido (geralmente a clivagem em
secções longitudinais ou faces que se possam identificar bem), visível em PPL,
paralelo ao fio NS do retículo e anotar o valor indicado na platina (α1);
15.3 introduzir o analisador (observar em XPL);
15.4 rodar a platina no sentido dos ponteiros do relógio até extinguir o mineral e
anotar o valor indicado na platina (α2);15.5 calcular o ângulo de extinção α2 – α1 (caso este valor seja superior a 45º,
voltar ao ponto 15.2, e efectuar os procedimentos seguintes, rodando a platina no
sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, no ponto 15.41:
- se o ângulo de extinção é 0º - o mineral tem extinção recta ou paralela (figuras 26 e 29)
- se o ângulo de extinção é maior do que 0º - o mineral tem extinção oblíqua (figura 28)
Nota: Quando o mineral se encontra extinto as direcções principais de
vibração do raio lento e do raio rápido da secção do mineral coincidem
com a direcção de vibração do polarizador (NS) e do analisador (EW).
XPL
XPL
XPL
(b)
(a)
(c)
Figura 28 – Esquema de medição do ângulo de extinção no mineral da figura 27
(mineral com extinção oblíqua):
(a) anfíbola com clivagens orientadas segundo o NS – o mineral não está extinto;
(b) mineral em posição de extinção numa rotação no sentido dos ponteiros do relógio
(ângulo menor que 45º);
(c) mineral em posição de extinção, numa rotação contrária à dos ponteiros do relógio.
1 Se o ângulo de extinção for próximo de 45º, consultar a bibliografia disponível com as
propriedades ópticas dos minerais.
36
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
α 2
0
α 1
0
Figura 29 – Medição de ângulo de extinção em moscovite – mineral com extinção recta
ou paralela (0º com as clivagens).
37
Procedimentos
Para completar o ponto 1 relativo à cor do mineral e ao pleocroísmo, caso o haja,
é necessário descrever as cores mais intensa (absorção máxima) e menos
intensa (absorção mínima) coincidentes com as duas posições de extinção,
segundo os eixos maior (ng ou γ) e menor (np ou α); ou mesmo segundo os três
eixos possíveis (ng ou γ, nm ou β e np ou α).
O mineral da figura 30 apresenta um pleocroísmo evidente, entre uma cor
castanha, segundo ng ou γ, e uma cor castanha muito clara, segundo np ou α (ver
figuras 27 e 28). No entanto, há casos de minerais cujo pleocroísmo é bastante
mais intenso, havendo mesmo variação de matizes (e. g. minerais que possuem
cores que variam entre o azul, o castanho e o verde).
Ang. de Ext.
PPL
PPL
PPL
ng /γ
np / α
b) PPL (b)
a) PPL
L
(a)
c) PP(c)
Figura 30 – Descrição do pleocroísmo do mineral das figuras 27 e 28 (mineral com extinção oblíqua):
(a) anfíbola com clivagens orientadas segundo o fio NS – o mineral não está extinto –
cor intermédia;
(b) pleocroísmo em tons de castanho, segundo ng ou γ, (absorção máxima);
(c) pleocroísmo em tons de castanho esverdeado muito claro, segundo np ou α,
(absorção mínima).
38
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
16. Maclas ou Geminações
Uma macla (ou geminação) pode ser definida como um edifício cristalino não
homogéneo, constituído por dois ou mais elementos (indivíduos ou porções)
homogéneos da mesma espécie cristalina, justapostos de acordo com leis bem
definidas (NESSE, 2000). A superfície que une os dois elementos maclados
designa-se por superfície de composição e, por vezes, ela é praticamente plana
(plano de composição).
As maclas são evidentes num cristal quando se pode observar, em XPL, mais do
que um elemento ou porção. Os elementos da macla têm diferentes orientações
e, por isso, extinguem-se em posições diferentes.
Morfologia das maclas
• Macla simples quando compreende apenas dois elementos homogéneos
(figura 31);
• Macla múltipla ou repetida quando constituída por mais de dois
elementos. Se as superfícies de composição são paralelas e os elementos
lamelares, a macla diz-se polissintética (figura 32);
• Macla complexa ou compósita quando se definem duas ou mais leis de
macla distintas (exemplos: macla segundo a lei de Carlsbad-albite na
plagioclase, macla segundo a lei da albite e periclina na microclina)
(figuras 33 e 34);
• Macla de contacto ou justaposição quando é possível definir um plano
de composição (exemplos: macla de contacto da espinela; macla “em
joelho” da cassiterite; macla-do-Japão em quartzo; macla em “cauda-de-
andorinha” no gesso; maclas de Manebach e Baveno na ortoclase);
• Macla de penetração constituída por elementos que se interpenetram,
tendo, por isso, uma superfície de composição irregular (exemplos: macla
de penetração na fluorite; macla “cruz de ferro” na pirite; macla de Carlsbad
na ortoclase); maclas “cruz-latina” e “cruz-de-Santo- André” na estaurolite;
• Macla cíclica ou radial quando os planos de composição não são
paralelos e os elementos de macla irradiam de um ponto central (figura 35).
39
Procedimentos
0,1mm
(a) (b)
Figura 31 – Macla simples em anfíbola: (a) plano de macla paralelo ao fio NS do retículo;
(b) plano de macla oblíquo em relação ao fio NS do retículo, evidenciando a extinção
diferencial dos dois elementos.
0,1mm
Figura 32 – Macla polissintética em plagioclase.
40
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
0,1mm
(a)
(b)
Figura 33 – Macla compósita Carlsbad-albite em plagioclase: (a) planos de macla
oblíquos, a 15º do fio NS do retículo; (b) planos de macla a 45º dos fio NS do retículo,
nesta posição só são visíveis os elementos da macla simples.
(a
Figura 34 –
0,1mm
) (b)
Imagens de maclas compósitas, albite-periclina (
em secções de microclina.
0,05mm
ou cruzadas),
41
Procedimentos
0,1mm (a)
(b) (c)
Figura 35 – Imagens de uma macla cíclica em cordierite: (a) posição em que a macla não
é visível; (b) e (c) imagens da macla cíclica que iluminam diferentes elementos.
42
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
17. Figura de interferência e sinal óptico
Escolher uma secção do mineral com baixa cor de interferência ou, de
preferência, permanentemente extinta, para se ter maior probabilidade de obter
uma boa figura de interferência, isto é, uma figura de interferência facilmente
identificável; no caso das micas escolher secções basais, identificadas pela
ausência de clivagens, e no caso das anfíbolas e piroxenas escolher secções
onde sejam visíveis as duas direcções de clivagem.
17.1 Colocar a secção no cruzamento dos fios do reticulo, escolhendo uma zona
no interior do mineral, homogénea, livre de inclusões, fracturas, alterações ou
outras modificações;
17.2 introduzir a objectiva de maior ampliação (geralmente 40x) e focar,
17.3 introduzir o condensador auxiliar e abrir o diafragma;
17.4 retirar o analisador, caso esteja em XPL, e introduzir a lente de Bertrand
(caso o microscópio não disponha de Lente de Bertrand, deve retirar uma das
oculares e espreitar através do tubo);
Notas: Nesta fase deverá ver um círculo de luz em toda a área da lente
de Bertrand. Caso isto não aconteça deve verificar se o condensador
está introduzido, se o diafragma está aberto, se a subplatinaestá
subida e se a entrada de luz não está quase fechada.
Se vir uma imagem dos minerais no fundo, em ponto pequeno, é porque
a imagem não foi correctamente focada.
17.5 introduzir o analisador (XPL);
17.6 observar a figura de interferência, ou parte dela, rodando a platina se
necessário (figuras 36 a 39 e figuras 45 a 48);
17.7 seleccionar o 1º quadrante da figura de interferência na imagem e introduzir
o compensador de gesso (ou de mica) para observar o sinal óptico
(figuras 40 a 44 e figuras 45 a 48).
Notas: em minerais uniaxiais a figura de interferência do eixo óptico
(figuras 36-a ou 36-b) deve ser usada para determinar o sinal óptico
(figuras 40 e 41); em minerais biaxiais a determinação do sinal óptico é
efectuada com figuras de bissectriz aguda (figuras 37 e 42) ou de eixo
óptico (figuras 38 e 43).
43
Procedimentos
(a)
isocromática 3
melátopo4
I II
(b)
isogira5
(c)
Figura 36 – Figura de interferência uniaxial (adaptada de NESSE, 2000):
(a) com eixo óptico vertical;
(b) I - com eixo óptico descentrado; II - após uma rotação da platina de 90º no sentido
contrário ao dos ponteiros do relógio em relação a I;
Nota: À medida que a platina roda o melátopo desliza no campo no sentido indicado pela
seta da figura. As isogiras e as isocromáticas permanecem centradas relativamente ao
melátopo. As isogiras mantêm a orientação NS e EW.
(c) com eixo óptico descentrado (mineral com o eixo óptico inclinado mais de 30°
relativamente à vertical); o melátopo está fora do campo.
Nota: A rotação da platina origina o deslizamento das isogiras
paralelamente aos fios NS e EW do retículo, de acordo com a
sequência observada na figura (I, II, III e IV). A parte mais fina da
isogira aponta para o melátopo (o movimento das isogiras é contrário
ao movimento de rotação da platina).
3 – linha de igual cor de interferência
4 – ponto de emergência do eixo óptico
5 – área de extinção
44
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Figura 37 – Figura de interferência biaxial de bissectriz aguda (adaptada de NESSE, 2000):
(a) as isogiras formam uma cruz quando o traço do plano óptico (plano que contém os
eixos ópticos) tem direcção EW;
(b) plano óptico rodado 45° em relação a (a) - com a rotação da platina as isogiras
dividem-se em dois segmentos em forma de arco, centrados nos melátopos.
Nota: Os melátopos M marcam os pontos de emergência dos eixos ópticos sendo a
bissectriz aguda (Bxa) o ponto central do campo. As isocromáticas formam um padrão
oval ou em oito centrado nos melátopos.
isocromáticas
Plano
óptico
isogira
Plano
óptico
(b)
(a)
(b) (a)
Figura 38 – Figura de interferência de eixo óptico – um dos eixos é vertical (adaptada de NESSE, 2000):
(a) o ângulo 2V é inferior a 30° - os dois melátopos estão no campo e a figura de
interferência assemelha-se a uma figura de bissectriz aguda descentrada;
(b) o ângulo 2V é superior a 30º - o segundo melátopo está fora do campo. Quando a
platina é rodada no sentido contrário ao do movimento dos ponteiros do relógio as
isogiras giram no sentido oposto ao do movimento da platina.
45
Procedimentos
Figura 39 – Figura de interferência biaxial descentrada em secção de mineral com uma
orientação qualquer (adaptada de NESSE, 2000).
Nota: Ao rodar a platina, as isogiras deslizam no campo, mas não são paralelas aos
fios do retículo.
+ –
(a) (b)
Figura 40 – Determinação do sinal óptico, com o compensador de gesso, em minerais uniaxiais:
(a) sinal óptico positivo – se ao inserir o compensador aparecer a cor azul, nos
quadrantes NE (1º) e SW (3º), e amarela, nos quadrantes NW (2º) e SE (4º);
(b) sinal óptico negativo – se ao inserir o compensador aparecer a cor amarela, nos
quadrantes NE (1º) e SW (3º), e azul, nos quadrantes NW (2º) e SE (4º).
46
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
+ –
(a) (b)
Figura 41 – Determinação do sinal óptico, com o compensador de mica, em minerais uniaxiais:
(a) sinal óptico positivo – se ao inserir o compensador ocorrer o desdobramento do
centro da cruz em dois pontos negros, nos quadrantes NW (2º) e SE (4º);
Nota: se forem visíveis isocromáticas, ao inserir o compensador de mica elas
aproximam-se do centro nos quadrantes NE (1º) e SW (3º) e afastam-se do centro nos
quadrantes NW (2º) e SE (4º) – deslocamento marcado com setas.
(b) sinal óptico negativo – se ao inserir o compensador ocorrer o desdobramento do
centro da cruz em dois pontos negros, nos quadrantes NE (1º) e SW (3º).
Nota: se forem visíveis isocromáticas, ao inserir o compensador de mica elas
afastam-se do centro nos quadrantes NE (1º) e SW (3º) e aproximam-se do centro nos
quadrantes NW (2º) e SE (4º) – deslocamento marcado com setas.
+ –
(a) (b)
Figura 42 – Determinação do sinal óptico, com compensador de gesso, em minerais
biaxiais – usando uma figura de interferência de bissectriz aguda:
(a) mineral biaxial positivo – ao inserir o compensador de gesso a cor de interferência
dos 1º/3º quadrantes é azul, enquanto que, a cor entre os melátopos (2º/4º quadrantes)
é amarela;
(b) mineral biaxial negativo – ao inserir o compensador de gesso a cor de interferência
dos 1º/3º quadrantes é amarela, enquanto que a cor entre os melátopos (2º/4º
quadrantes) é azul.
47
Procedimentos
+ –
(a) (b)
Figura 43 – Determinação do sinal óptico, com o compensador de gesso, em minerais
biaxiais - usando figura de interferência de eixo óptico (se 2V está próximo dos 90° a
isogira é quase recta mas):
(a) a cor azul que aparece no lado côncavo da isogira (1º quadrante) indica que o
mineral é opticamente positivo;
(b) a cor amarela que aparece no lado côncavo da isogira (1º quadrante) indica que o
mineral é opticamente negativo.
+ –
(a) (b)
Figura 44 – Determinação do sinal óptico, com compensador de mica, em minerais biaxiais
- usando figura de interferência de eixo óptico (se 2V está próximo dos 90° a isogira é
quase recta - ver ponto 18):
(a) ao inserir o compensador o ponto negro que aparece no lado convexo da isogira
indica que o mineral é opticamente positivo;
Nota: se forem visíveis isocromáticas, ao inserir o compensador de mica elas
aproximam-se do local da isogira do lado côncavo desta e afastam-se do lado convexo
– deslocamento marcado com setas.
(b) ao inserir o compensador o ponto negro que aparece no lado côncavo da isogira
indica que o mineral é opticamente negativo.
Nota: se forem visíveis isocromáticas, ao inserir o compensador de mica elas
aproximam-se do local da isogira do lado convexo desta e afastam-se do lado côncavo
– deslocamento marcado com setas.
48
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
Para auxiliar na interpretação de figuras de interferência e sinais ópticos, a partir
dos esquemas apresentados (figuras 36 a 44), colocaram-sealgumas imagens
de figuras de interferência reais obtidas em secções de quartzo e calcite
(minerais uniaxiais) e de biotite e moscovite (minerais biaxiais).
(a) (b)
Figura 45 – Figura de interferência obtida numa secção de quartzo (a); com determinação
do sinal óptico, usando o compensador de gesso (b). A figura de interferência é uniaxial
com o eixo óptico ligeiramente descentrado e o sinal óptico é positivo.
(a) (b) (c)
Figura 46 – Figura de interferência obtida numa secção de calcite (a); com determinação
do sinal óptico, usando o compensador de gesso (b), e de mica (c). A figura de
interferência é uniaxial com o eixo óptico descentrado e o sinal óptico é negativo.
(a) (b) (c)
Figura 47 – Figura de interferência obtida numa secção basal de biotite (a); com
determinação do sinal óptico, usando o compensador de gesso (b), e de mica (c).
A figura de interferência é biaxial com baixo ângulo 2V (apenas se notando um ligeiro
afastamento das isogiras a partir do ponto central da imagem – bissectriz aguda). O sinal
óptico é negativo.
49
Procedimentos
Com
compensador
de mica
Com
compensador
de gesso
Sem
compensador
Posição Diagonal Posição Diagonal Posição Normal
Figura 48 – Figura de interferência obtida numa secção basal de moscovite, em três
posições de rotação da platina; com determinação do sinal óptico, usando o
compensador de gesso e de mica. A figura de interferência é biaxial, com um ângulo 2V
intermédio (evidenciando o afastamento das isogiras a partir do ponto central da imagem
– bissectriz aguda). O sinal óptico é negativo.
50
Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
18. Estimativa da ordem de grandeza do ângulo 2V (ângulo entre os eixos
ópticos nos minerais biaxiais)
No caso de um mineral biaxial é possível estimar o valor do ângulo 2V, usando
uma secção perpendicular a um eixo óptico (ver figura 38). Nestas secções, a
convexidade máxima do ramo da hipérbole (isogira) depende do valor deste
ângulo e das condições ópticas de observação (índice de refracção do mineral e
refracção à superfície da lâmina). Embora a precisão não seja grande, a
estimação do ângulo 2V pode ajudar na identificação do mineral.
Observar uma secção circular (perpendicular ao eixo óptico) na qual se vê um dos
ramos da hipérbole (isogira) e comparar a sua curvatura com a das curvas padrão
para um mineral com índice de refracção de 1,60 (figura 49).
Nota: A estimativa do valor do ângulo 2V, através deste método, é
correcta quando o mineral em estudo tem índice de refracção próximo
de 1,60; no caso de minerais com outros índices de refracção, apenas
se pode estimar a ordem de grandeza deste ângulo. Com o aumento
do ângulo 2V a curvatura da isogira diminui e, para ângulos superiores
a 75º, torna-se praticamente rectilínea.
Figura 49 – Ordem de grandeza do ângulo 2V, a partir da curvatura máxima
do ramo da hipérbole (isogira) numa secção perpendicular ao eixo óptico
(Wright, 1907; citado em Heinrich, 1965).
51
Procedimentos
Bibliografia
Heinrich, E. W. (1965). Microscopic identification of minerals. McGraw-Hill, New
York .
Nesse, W. D. (2000). Introduction to Mineralogy. Oxford University Press, New
York.
Perkins, D. (1998). Mineralogy. Prentice Hall, New Jersey.
Zeiss, C. (2005). Michel Lévy Color Chart, Polarized Light and Conoscopic
Determination. InfoForum. Microscopy from Carl Zeiss. Disponível online no
sítio:
http://www.zeiss.de/C1256D18002CC306/0/F2BA0A81B5929487C1256D59
003351AA/$file/46-0014_e.pdf
Bibliografia complementar
Deer, W; Howie, R. & Zussman, J. (1992). An Introduction to Rock-Forming
Minerals. John Wiley & Sons, New York.
Deer, W; Howie, R. & Zussman, J. (2000). Minerais constituintes das rochas. Uma
introdução. (Tradução da 2ª ed. de An Introduction to Rock-Forming Minerals
por Carlos A. R. Macedo). Fundação Caloustre Gulbenkian, Lisboa.
Kerr, P. (1977). Optical Mineralogy. McGraw-Hill, New York.
Klein, C. & Hurlbut, C. S. Jr. (1993). Manual of Mineralogy (after James D. Dana).
John Wiley & Sons, Inc., New York.
Mackenzie, W. & Guilford, C. (1980). Atlas of Rock-Forming Minerals in Thin
Section. John Wiley & Sons, New York.
Roubault, M. (1963). Détermination des minéraux des roches au microscope
polarisant. Editions Lamarre-Poinat, Paris.
Vernon, R. H. (2004). A practical guide to rock microstructure. Cambridge
University Press, Cambridge.
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Guia prático para a observação de minerais ao microscópio petrográfico – A. Castilho, A. Andrade, E. Gomes e M. Vinha
ANEXO 1 – Imagem dos microscópios petrográficos mais utilizados nas
aulas práticas - Nikon E400POL e Nikon AlphaPhot.
Platina graduada
Introdução do analisador
Escala de referência para
medição de ângulos
Ocular dupla
Introdução do compensador:
gesso – empurrar
mica – puxar
Objectivas 4x, 10x
e 40x
Lente de Bertrand (rodar para direita)
Parafusos macro e
micrométrico
Regulação da luz
Figura A1.1 – Imagem do microscópio petrográfico Nikon E400POL.
53
Anexos
Parafusos micrométricos
Diafragma
Parafusos macrométricos
Polarizador e
parafusos de
fixação
Condensador de luz
Figura A1.2 – Detalhe da subplatina do microscópio petrográfico Nikon E400POL.
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Parafusos macro e
micrométrico
Introdução do analisador
Ocular dupla
Lente de Bertrand
(rodar para direita)
Compensadores
Objectivas 4x, 10x
e 40x
Platina graduada
Regulação da luz
Figura A1.3 – Imagem do microscópio petrográfico Nikon AlphaPhot.
55
Anexos
56
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ANEXO 2 – Verificações a efectuar antes de qualquer observação
1º - Comprovar a correcta orientação dos fios do retículo (NS e EW)
Colocar a ocular focada de modo a poder ver os fios do retículo e verificar se
estes se encontram na posição correcta.
2º - Verificar a posição do analisador:
• Escolhe-se uma secção de biotite onde sejam bem visíveis as clivagens
(esta secção não se deve apresentar deformada);
• Em PPL, colocar os traços dos planos de clivagem paralelos ao fio NS do
retículo, nesta posição a secção deve apresentar a cor mais escura
(absorção máxima);
• Se tal não acontecer deve reorientar o polarizador.
3º - Verificar a perpendicularidade dos nicóis (polarizador e analisador):
• Sem lâmina, em PPL, e com o diafragma totalmente aberto deve ver um
círculo de luz branca;
• Ao introduzir o analisador o campo deve estar completamente extinto
(escuro);
• Se tal não acontecer o analisador terá que ser reorientado
Nota: este passo deve ser efectuado após o passo 2º.
4º - Verificar se as objectivas estão centradas (ao rodar a platina o ponto da
lâmina delgada que se encontra no centro dosfios do retículo deve rodar sobre si
mesmo, permanecendo no centro).
Caso isso se não verifique, deve centrar a objectiva do seguinte modo:
4.1 Colocar a objectiva a centrar;
4.2 Colocar um detalhe da lâmina delgada no cruzamento dos fios do retículo;
4.3 Rodar a platina 180º (o detalhe que estava centrado deve deslocar-se para
outro ponto do campo de observação);
57
Anexos
4.4 Usando os dois parafusos auxiliares, que se colocam no topo da objectiva ou
na base da platina, consoante o modelo do microscópio, levar o detalhe da lâmina
delgada da posição em que se encontra até meio da distância entre esse ponto e
o cruzamento dos fios do retículo;
4.5 Repetir os passos 4.2 a 4.4 até que, ao rodar os 180º, o detalhe permaneça
no cruzamento dos fios do retículo.
No caso do detalhe escolhido para centrar a objectiva sair do campo de visão
quando se efectua o ponto 4.3, a rotação da platina deve terminar de modo a
deixar o detalhe ainda dentro do campo de visão e devem repetir-se os passos a
partir do ponto 4.4 até que a objectiva esteja centrada.
58