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UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Minerais ao Microscópio Petrográfico Este arquivo, contém 15 fotomicrografias (fotografias obtidas através de microscópio óptico) de minerais e rochas vistas sob luz polarizada em microscópio petrográfico. De fato é um álbum de fotografias para a divulgação àquelas pessoas que não necessariamente estejam interessadas nos aspectos técnicos da óptica cristalina. Solicito apenas ao visitante ter paciência para carregar todas as imagens. As fotomicrografias foram obtidas no Laboratório de Microscopia do Departamento de Petrologia e Metalogenia (UNESP) por Fábio Braz Machado. Traço de escala em vermelho 100mm Estevão Inácio Sumburane 1 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ sugestões escreva para: :nardy@rc.unesp.br Estevão Inácio Sumburane 2 mailto:nardy@rc.unesp.br UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Como eu faço para Medir ângulos O microscópio petrográfico permite medir ângulos entre elementos lineares através da combinação da platina giratória graduada e os retículos da ocular. Assim, para efetuarmos este tipo de medida, basta eleger um dos retículos como origem e a partir dele, alinhar as direções de interesse, uma de cada vez, com o auxílio da platina giratória, anotanto para cada uma destas etapas, os respectivos valores em graus. Atenção: Este procedimento foi efetuado a nicóis descruzados Procedimento Esquema Fotomicrografia 1- Deseja-se medir o ângulo entre duas das direções de clivagem da calcita. A platina foi rotaciona de forma que uma delas coincidisse com o retículo N-S (escolhido como origem). O valor lido na graduação da platina foi 360o . Estevão Inácio Sumburane 3 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 2- A partir de 1, a platina foi rotacionada de forma que a outra direção de clivagem coincidisse com o retículo N-S. Ovalor lido na platina foi 70o. Assim o ângulo entre estas duas direções é: 360-70= 290o. Como o ângulo entre elas é agudo: 360o - 290o= 70o Obs- O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm Assista um vídeo sobre esta propriedade Como eu faço para..Determinar as direções de polarizacão do microscópio Na determinação de algumas propriedades ópticas é necessário conhecer a direção de vibração dos polarizadores do microscópio, ou seja: polarizador inferior e analisador. As direções de vibração dos polarizadores (ou nicóis) devem ser perpendiculares entre si. Assim, verifique esta condição inicial, cruzando-se os nicóis, sem haver lâmina alguma sobre a platina do microscópio. Nesta situação o campo de visão do microscópio deverá ficar totalmente escuro. Para a determinação das direções de vibração dos polarizadores, emprega-se um mineral pleocróico (turmalina e biotita são os mais usados), pois estes aborvem a luz de forma mais ou menos intensa segundo certas direções cristalográficas.. Estevão Inácio Sumburane 4 http://petro.rc.unesp.br/moptica/videos/calcita.htm UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ A turmalina apresenta absorção da luz fraca, segundo a direção de seu maior alongamento (ou eixo "c"), enquanto que para a biotita, esta direção é perpendicular aos traços de clivagem, segundo (001). Todo o procedimento descrito abaixo, para um cristal de turmalina, deverá ser executado a nicóis descuzados. Procedimento Esquema Fotomicrografia Um cristal de turmalina é alinhado segundo a direção sua direção de maior alongamento (eixo cristalográfico c) paralelamnete ao retículo N-S. Observa-se que o cristal fica iluminado, ou seja o cristal está posicionado paralelamente ao polarizador (PP). Rotacionado 90o a partir da posição incial, ou seja paralelo à direção E-E, o cristal fica com sua direção de maior alongamento (eixo cristalográfico c) perpendicular a direção de vibração do polarizador, e assim, absorve grande parte da luz incidente. Por conseqüência está será a direção de vibração do analisador (AA). Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm PP= direção de vibração do polarizador, AA= direção de vibração do analisador Todo o procedimento foi executado a nicóis descruzados Estevão Inácio Sumburane 5 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Assista um vídeo sobre esta propriedade Como eu faço para.Determinar o relevo de um mineral 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 É definida uma escala de relevo quanto a diferença entre os índices de refração do mineral e do meio que o envolve (� n), com as seguintes características: Atenção: Esta propriedade é obtida à nicois descruzados Estevão Inácio Sumburane 6 http://petro.rc.unesp.br/moptica/videos/polarizadores.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 1. Relevo Forte: � n � 0,12 – contorno, traços de clivagem e planos de fratura dos minerais são acentuados. A superfíciedos cristais parece ter aspecto áspero Ex. - Granada, n=1.778 1. Relevo Moderado: � n� 0,04 à 0,12 - contorno, traços de clivagem e planos de fratura dos minerais são distintos. A superfície dos cristais tem textura, ondulações são perceptíveis. Ex. - Apatita, ne=1.630 e nw=1.633 Estevão Inácio Sumburane 7 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 1. Relevo Fraco: � n� 0,04 - contorno, traços de clivagem e planos de fratura dos minerais são fracamente visíveis. A superfície dos cristais parece ser lisa. Ex. - Quatzo, ne=1.533 e nw=1.544 Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm Como eu faço para.Determinar o sinal do relevo: Linha de Becke 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. As seções delgadas para estudo petrográfico, são montadas sobre o Bálsamo do Canadá cujo índice de refração é de 1,54 Costuma-se atribuir um sinal ao relevo, de forma que quando o índice de refração do mineral (nm) em comparação com seu meio envolvente (nb) for: - maior (ou seja nm > nb) = sinal do relevo será positivo; - menor (ou seja nm < nb) = sinal do relevo será negativo Estevão Inácio Sumburane 8 Para identificar o sinal de relevo usa-se dois métodos , o da Linha de Becke e o da Iluminação Oblíqua http://www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/Relevo_obliqua.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Atenção: Esta propriedade é obtida à nicóis descruzados Método da Linha de Becke 1- Utilizando uma objetiva de médio a grande aumento linear, o contato entre o cristal e o meio que o envolve é focalizado, 2- O diafragma íris é fechado, 3- Com o auxílio da cremalheira micrométrica do ajuste vertical da platina, esta é lentamente abaixada de forma a desfocar o cristal. Com este movimento, há o realce de uma linha fina e sutil, bastante brilhante, de coloração amarela- azulada - Linha de Becke, que se movimenta em direção ao meio de maior índice de refração. Procedimento Esquema Fotomicrografia 1o caso: O contato do cristal com o meio de imersão é levemente desfocado (de F1 para F2) - a platina é abaixada, e a Linha de Becke se movimenta para o interior do mineral n > n mineral meio imersão o sinal do relevo é positivo Estevão Inácio Sumburane 9 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 2o caso: O contato do cristal com o meio de imersão é levemente desfocado (de F1 para F2) - a platina é abaixada, e a Linha de Becke se movimenta para o exterior do mineral n < n mineral meio imersão o sinal do relevo é negativo Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm Assista um vídeo sobre esta propriedade Como eu faço para.Determinar o sinal do relevo: Iluminação Oblíqua 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. As seções delgadas para estudo petrográfico, são montadas sobre o Bálsamo do Canadá cujo índice de refração é de 1,54 Costuma-se atribuir um sinal ao relevo, de forma que quando o índice de refração do mineral (nm) em comparação com seu meio envolvente (nb) for: Estevão Inácio Sumburane 10 http://petro.rc.unesp.br/moptica/videos/relevo_becke.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ - maior (ou seja nm > nb) = sinal do relevo será positivo; - menor (ou seja nm < nb) = sinal do relevo será negativo Para identificar o sinal de relevo dois métodos podem ser empregados: Linha de Becke ou luminação Oblíqua Atenção: esta propriedade é obtida à nicóis descruzados Método da Iluminação Oblíqua A comparação entre os índices de refração de duas substâncias pode ser feita através do Método da Iluminação Oblíqua, que é particularmente útil quando se está estudando lâminas de fragmentos de cristais (pó), pois permite visualizar um conjunto de cristais simultaneamente. Com o emprego de uma objetiva de pequeno a médio aumento linear, o campo de visão é parcialmente escurecido, introduzindo a parte opaca do compensador na fenda acessória do microscópio. Com isso, deve-se observar que os cristais vão desenvolver uma sombra que poderá estar voltada para o lado do campo escurecido ou do iluminado. Procedimento Esquema Fotomicrografia 1 caso: o Escurecida a metade inferior do campo de visão, a sombra dos cristais está voltada para o lado escurecido. Nesta situação o índice de refração do mineral é maior do que o do meio envolvente Estevão Inácio Sumburane 11 http://www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/Relevo_Becke.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 2 caso: o Escurecida a metade inferior do campo de visão, a sombra dos cristais está voltada para o lado oposto a aquele escurecido. Nesta situação o índice de refração do mineral é menor do que o do meio envolvente Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm Assista um vídeo sobre esta propriedade Como eu faço para.A fórmula pleocróica Pleocroísmo é o fenômeno que certos minerais anisotrópicos, transparentes e coloridos apresentam, de absorverem a luz de maneira seletiva segundo suas diferentes direções de vibração. Desta forma, quando um mineral é pleocróico, girando- se a platina do microscópio ele muda de cor. Quando a direção de vibração para a qual se verifica a máxima absorção, ficar paralela a direção de vibração do polarizador inferior, a cor do mineral será escura. Por conseqüência, quando a direção de vibração do polarizador inferior for paralela a direção de vibração para a qual se observa a menor absorção, a cor exibida pelo mineral será clara. Dá-se o nome de fórmula pleocróica a associação das diferentes cores observadas às diferentes direções cristalográficas (ou ópticas) do mineral. O pleocroísmo é um fenômeno observado a nicóis descruzadosEstevão Inácio Sumburane 12 http://petro.rc.unesp.br/moptica/videos/relevo_obliqua.htm UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Pleocroísmo de Minerais Uniaxiais: os minerais uniaxiais coloridos que apresentam o fenômeno do pleocroísmo, exibem duas cores extremas: uma na direção do raio extraordinário e outra segundo a do raio ordinário. Assim, diz-se que estes minerais são dicróicos. Procedimento: 1- Escolha uma seção longitudinal ou uma seção prismática do mineral (esta seção necessariamente apresenta extinção reta). 2- Alinhe o cristal de forma que sua direção de maior comprimento, ou a direção de E (ou n�), fique paralela ao do polarizador. 3- Observe se o cristal apresenta cor forte (absorção forte) ou fraca (absorção fraca). Gire o cristal 90 graus a partir desta posição e a situação oposta deverá ocorrer Assim a fórmula pleocróica será: E= cor, absorção forte ou fraca, O= cor, absorção forte ou fraca Ex. Turmalina: A turmalina tem índices de refração: ne = 1,610 e nw = 1,631, ou seja, um mineral uniaxial negativo (ne < nw ), portanto com a direção de maior alongamento é a direção de "E" - raio extraordinário que é coincidente com o eixo cristalográfico "c" e ao eixo óptico (E // c // eo). Procedimento Esquema Fotomicrografia Estevão Inácio Sumburane 13 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 1- Orientando o cristal - direção de maior comprimento E // ao polarizador (PP): cor verde clara - absorção fraca 2- Rotacionando 90 graus a partir da posição anterior - E // ao analisador (AA): cor verde escura - absorção forte 3- A fórmula pleocróica é:E= verde clara, absorção fraca, O= verde escura, absorção forte Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm PP= direção de vibração do polarizador, AA= direção de vibração do analisador Pleocroísmo em minerais biaxiais: Os minerais biaxiais coloridos que apresentam o fenômeno do pleocroísmo exibem três cores extremas de pleocroísmo, que são determinadas nas direções X, Y e Z da indicatriz. Como em um plano só pode haver dois índices de refração associados (posto que X , Y e Z são perpendiculares entre si), é necessário observarmos as cores associadas uma, ou no máximo duas a duas, nos diferentes cristais do mineral de interesse. Estevão Inácio Sumburane 14 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Procedimento: 1. Observe os cristais na lâmina delgada e tente reconhecer um deles que não mude de cor. Cruze os nicóis e observe se o mineral fica permanentemente extinto com a rotação da platina. Em caso afirmativo, esta cor corresponde a cor de Y. 2. Cruze novamente os nicóis e procure agora por uma seção que contenha Z e X, ou seja a que apresenta cores de interferência mais alta em relação as demais. Como Z > X, Z cooresponderá ao raio lento enquanto que X ao raio rápido. Descruze os nicóis, re-oriente o mineral de forma a observar as cores correspondentes a X e Z. Ex. Piedmontita A piedmontita (um sorossilicato da família do epidoto) possui índices de refração n� = 1,725; n� = 1,730 e n� = 1,750 e portanto é um mineral de caráter óptico biaxial de sinal positivo Procedimento Esquema Fotomicrografia Estevão Inácio Sumburane 15 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 1- Orientando o cristal - direção de maior comprimento Y // ao polarizador (PP), observe que com a rotação da platina o cristal não muda de cor, esta é portanto uma sessão longitudinal: cor rosa - absorção fraca (Se os nicóis fossem cruzados, esta seção estaria sempre extinta) 2- Selecione um cristal que apresente duas cores de pelocroísmo com a rotação da platina. A cor intermediária observada corresponderá a X // ao polarizador (PP): cor amarela (Se os nicóis forem cruzados, esta seção teria cor de interferência máxima) 3- Girando a platina, a partir da posição anterior, o cristal adquire uma cor de matiz forte, que corresponde a Z // ao poalarizador (PP): cor vermelho - absorção forte 4- A fórmula pleocróica é:Z= vermelho, absorção forte, X= amarelo, absorção intermediária, Y=rosa, absorção fraca. Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm PP= direção de vibração do polarizador, AA= direção de vibração do analisador Estevão Inácio Sumburane 16 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Assista um vídeo sobre esta propriedade Como eu faço para Determinar o ângulo de extinção de um mineral Um mineral anisotrópico observado a nicóis cruzados, com a rotação da platina atingirá uma posição em que se mostrará completamente escurecido (ou cor preta, D= 0). Esta situação, denominada de Posição de Extinção e é alcançada quando as direções de vibração, lenta e rápida, do mineral coincidirem com as direções de vibração dos polarizadores, polarizador inferior e analisador, do microscópio petrográfico. Ângulo de Extinção é aquele formado entre uma direção cristalográfica qualquer, como: traços de clivagem, planos de geminação, eixos cristalográficos, faces creistalinas, etc e uma direção de vibração do mineral (raio lento ou rápido). Atenção: Esta propriedade é determinada sob nicóis cruzados Procedimento Esquema Fotomicrografia Etapa 1: Escolha um cristal do mineral que apresente uma direção cristalográfica passível de ser observada. No caso do exemplo, foi escolhida a direção de clivagem (o mineral está representado na posição de máxima iluminação), sendo Z a direção do raio lento. Estevão Inácio Sumburane 17 http://petro.rc.unesp.br/moptica/videos/pleocroismo.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Etapa 2: Alinhe a direção cristalográfica com um dos retículos e anote o valor apontado pela graduação da platina. No exemplo, 360o. Etapa 3: Cruze os nicóis, gire a platina de forma a encontrar a posição de extinção do mineral. Anote o valor apontadopela platina. No exemplo, 30o. Observe que nesta posição o raio lento (Z) está paralelo ao retículo N-S (e o rápido, X - não representado no esquema, paralelo ao retículo E-W) Etapa 4: O ângulo de exitnção será obtido pela diferença entre as leituras efetuadas em 2 e 3. Adote sempre a menor leitura. No caso do exemplo temos: 360o - 30o = 330o, ou simplesmente, 30o Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm Estevão Inácio Sumburane 18 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Como eu faço para.Determinar os tipos de extinção Um mineral anisotrópico observado a nicóis cruzados, com a rotação da platina atingirá uma posição em que se mostrará completamente escurecido (ou cor preta, D= 0). Esta situação, denominada de Posição de Extinção e é alcançada quando as direções de vibração, lenta e rápida, do mineral coincidirem com as direções de vibração dos polarizadores, polarizador inferior e analisador, do microscópio petrográfico. Ângulo de Extinção é aquele formado entre uma direção cristalográfica qualquer, como: traços de clivagem, planos de geminação, eixos cristalográficos, faces cristalinas, etc e uma direção de vibração do mineral (raio lento ou rápido). Define-se também, a posição de máxima iluminação como sendo aquela em que o mineral se encontra a 45o da posição de extinção. Atenção: Esta propriedade é obtida com nicóis cruzados Assim dependendo do ângulo de extinção, são definidos três diferentes tipos de extinção: 1- Extinção Reta, Paralela ou a 90 : o Quando o ângulo entre a direção cristalográfica coincidir com uma das direções de vibração do mineral. No exemplo, a clivagem foi a direção cristalográfica escolhida, que coincide com uma das direções de vibração do mineral. (No caso, o mineral é a biotita, e a face observada é a (010). Os traços de clivagem correspondem ao plano (001) que coincide com a direção de Z ) Estevão Inácio Sumburane 19 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Max. Iluminação Fotomicrografia do Mineral em Posição de Máxima Iluminação Mineral Extinção Fotomicrografia do Mineral em Posição de Extinção 2- Extinção Inclinada ou Oblíqua:Quando o ângulo entre a direção cristalográfica não coincide com nenhuma das direções de vibração do mineral. No exemplo, a direção de maior alongamento do mineral foi a direção cristalográfica escolhida. (No caso o mineral apresentado é a cianita que apresenta em sua seção (100) ângulo de extinção igual a 30o) Max. Iluminação Fotomicrografia do Mineral em Posição de Máxima Iluminação Mineral Extinção Fotomicrografia do Mineral em Posição de Extinção Estevão Inácio Sumburane 20 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 3- Extinção Simétrica: Quando as direções de vibração dos raios lento e rápido se posicionam na bissetriz do ângulo formado entre duas direções cristalográficas do mineral. (no caso o mineral apresentado é a calcita, mostrando seção inclinada com clivagem romboédrica. Observe que os retículos foram posicionados na bissetriz do ângulo formado entre os traços de clivagem, sendo que o mineral se extingue nesta posição). Polarizadores na bissetriz do ângulo entre as clivagens nicóis descruzados Fotomicrografia do Mineral com os Polarizadores na bissetriz do ângulo entre as clivagens- nicóis descruzados Polarizadores na bissetriz do ângulo entre as clivagens nicóis cruzados Fotomicrografia do Mineral com os Polarizadores na bissetriz do ângulo entre as clivagens- nicóis cruzados Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm PP= direção de vibração do polarizador, AA= direção de vibração do analisador Assista um vídeo sobre esta propriedade Estevão Inácio Sumburane 21 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Como eu faço para Determinar a ordem de uma cor de interferência A cor de interferência ou atraso provocada por um mineral é dada pela expressão: D= e (N-n) onde: D= atraso ou diferença de percurso, e= espessura, (N-n)= birrefringência. As cores de interferência produzidas por uma diferença de percurso ou atraso (D)entre 0 e 550 , são chamadas de primeira ordem; entre 550 - 1100 mm de segunda ordem, etc. Esta seqüência de cores de interferência produzidas pelos valores crescentes de D constitui a carta de cores de interferência. Nela, várias cores se repetem em diferentes ordens como o amarelo: primeira ordem (300 mm), segunda ordem (900 mm) e terceira ordem (1500 mm). A observação de cores de interferência é feita sob nicóis cruzados Procedimento: 1- À nicóis cruzados, rotacione a platina do microscópio até que o mineral entre em posição de extinção (o mineral exibirá cor negra), 2- A partir da posição de extinção, gire a platina 45 graus procurando a posição de máxima iluminação. Observe a cor de interferência produzida pelo mineral, 3- Introduza o compensador de gipso ou quartzo (atraso D= 550 mm), observe a cor produzida que poderá se localizar 550 mm além (adição) ou aquém (subtração) da cor de interferência do mineral na carta de cores. 4- Volte a posição de extinção e rotacione o mineral no sentido contrário ao anterior. Se antes houve adição na cor de interferência do mineral agora deverá haver subtração. Com isto é possível localizar exatamente a posição da cor observada na carta de cores. Estevão Inácio Sumburane 22 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Exemplo: Augita Mineral biaxial positivo, 2V= 58 a 62o, na=1, 688 ; nb=1, 701 ng=1,712 birrefringência (N-n)= 0,024 Atenção: Esta propriedade é obtida sob nicóis cruzados Procedimento Esquema Fotomicrografia 1 -Mineral rotacionado 45o no sentido horário a partir da posição de extinção cor observada: verde (Dm= 850 mm): mineral no centro da fotomicrografia. ( mineral em posição de máxima iluminação) Estevão Inácio Sumburane 23 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA_________________________________________________________________________________________________________________ 2- Idem 1, adicionada de um compensador de gipso ou quartzo (Dc= 550 mm), é abservado soma na cor de interferência (Df), cor: verde (1400 mm) Df= Dm+Dc= 850+550= 1400mm (observe que o verde resultante - de de 3a ordem, possui um matiz menos intenso que no caso anterior, de 2a ordem) 3- Mineral rotacionado 45o no sentido anti - horário a partir da posição de extinção cor observada: verde (Dm= 850 mm) - mineral no centro da fotomicrografia. ( mineral em posição de máxima iluminação) 4- Idem 3, adicionada de um compensador de gipso ou quartzo (Dc= 550 mm), é abservado subtração na cor de interferência (Df), cor: cinza (300mm) Df= Dm+Dc= 850-550= 300 mm Estevão Inácio Sumburane 24 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Através da soma e subtrração da cor de interferência, conseguimos localizar sua posição na carta de cores. Assim, a cor de interferência verde do mineral é de segunda ordem, D= 850 mm. Estevão Inácio Sumburane 25 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Estevão Inácio Sumburane 26 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm PP= direção de vibração do polarizador, AA= direção de vibração do analisador Como eu faço para.Determinar as posições dos raios lento e rápido Quando um raio de luz incide em um mineral anisotrópico, ele sofre o fenômeno da dupla refração, dividindo-se em dois raios denominados de raios rápido e lento, cujas velocidades são proporcionais aos índices de refração associados a estas direções. Quando o mineral é levado a posição de extinção, as direções de vibração dos raios lento e rápido (ou simplesmente as direções privilegiadas do mineral), coincidirão com aquelas do polarizador e analisador. Girando-se a platina 45o a partir da posição de extinção, o mineral estará na posição de máxima luminosidade (ou iluminação) e suas direções privilegiadas estarão paralelas ou sub-paralelas a aquelas do compensador. Nesta situação, com a introdução do compensador, dois fenômenos podem ocorrer: 1- Adição das Cores de Interferência: ou seja, há um aumento na diferença de caminhamento, �, promovida pelo mineral e consequentemente, será observada uma cor de interferência de ordem superior a aquela verificada antes da introdução do compensador. Nesta situação, os raios lento e rápido do mineral, coincidem com os raios lento e rápido do compensador 2- Subtração das cores de Interferência: ou seja, há uma diminuição, ou compensação, da diferença de caminhamento, � , promovida pelo mineral e consequentemente, será observada uma cor de interferência de ordem inferior a aquela verificada antes da introdução do compensador.Nesta situação, os raios lento e rápido do mineral, coincidem com os raios rápido e lento do compensador. Estevão Inácio Sumburane 27 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Ex.: Silimanita Mineral biaxial positivo, na= 1.657; nb=1.658 ; ng=1.677 birrefringência: 0.023 Atenção: Esta propriedade é obtida sob nicóis cruzados Procedimento Esquema Fotomicrografia 1- A nicóis cruzados, gire a platina do microscópio procurando a posição de extinção. A partir daí, gire 45 graus (sentido horário no esquema), procurando a posição de máxima iluminação, cor observada: azul (690 mm) Estevão Inácio Sumburane 28 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 2 -Idem 1,com compensador de gipso ou quartzo (D= 550 mm) no sistema , observe que houve soma na cor de interferência azul mineral (690mm) + 550 mm do compensador = 1240 mm = verde. Esta direção (// ao compensador) é a direção do raio rápido. 3 -Rotacione a platina do microscópio de forma a encontrar, novamente, a posição de extinção. A partir daí, rotacione a platina 45 graus no sentido oposto aquele efetuado em 2 (agora no sentido anti-horário). Estevão Inácio Sumburane 29 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 4 -Idem a 3,com compensador de gipso ou quartzo (D= 550 mm) no sistema , observe que houve subtração na cor de interferência azul mineral (690mm) - 550 mm do compensador = 140 mm = cinza.. Esta direção (// ao compensador) é a direção do raio lento. Estevão Inácio Sumburane 30 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Estevão Inácio Sumburane 31 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm PP= direção de vibração do polarizador, AA= direção de vibração do analisador Como eu faço para Determinar Birrefringência Um raio de luz polarizado ao atravessar um mineral anisotrópcio orientado adequadamente, sofre o fenômeno da dupla refração, com o aparecimento de dois raios refratados: um lento e outro rápido, cujas velocidades são inversamente proporcionais aos índices de refração. A diferença numérica entre estes dois índices de refração, recebe o nome de birrefringência. Há uma relação linear entre a birrefringência (N-n), a cor de interferência (D) e a espessura (e) de uma seção, que é: D= e (N-n)(1) Nacarta de cores, as espessuras (em milímetros) estão dispostas no eixo das ordenadas, as cores de interferência -D (em mm) no eixo das ordenadas, e as birrefringências, os coeficientes ângulares das respectivas retas. Assim, conhecidas duas das variáveis, a terceira pode ser facilmente obtida. Observe pela expressão (1) que para termos a birrefringência máxima de um mineral, a sua cor de interferência (D) também deverá ser máxima. Estevão Inácio Sumburane 32 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Exemplo: Augita Mineral biaxial positivo, 2V= 58 a 62o, na=1,688 ; nb=1,701 ng=1,712. As informacões apresentadas abaixo, neste quadro, não são necessárias para a determinação prática da birrefringência, servem apenas para entender melhor o procedimento que se segue. A birrefringência do mineral é:(N-n)= ng= 1,712 - na= 1,688= 0,024. A seção onde estão ng (//Z) e na (//X) é a (001).Podemos, através da equação (1) predizer que a cor de interferência máxima produzida por este mineral é: D= 0,03x106 *0,024= 720 mm= azul. A espessura usual de uma lâmina para análises petrográficas é de 0,03 mm Atenção: Esta propriedade é obtida sob nicóis cruzados Estevão Inácio Sumburane 33 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Procedimento Fotomicrografia Procurar dentre os diferentes cristais do mineral que se deseja obter a birrefringência aquele que apresenta cor de interferência máxima. No caso da augita, dentre os cristais observados aquele assinalado é o de maior ordem = azul de 700 mm Utilizando a carta de cores: D (abcissa)= 700 mm, e (ordenada)= 0,03mm => teremos um valor de (N-n) = birrefringência = 0,024. veja na carta de cores abaixo Obs: O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm Estevão Inácio Sumburane 34 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Estevão Inácio Sumburane 35 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Estevão Inácio Sumburane 36 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Nomenclatura para a birrefringência: Nomenclatura Intervalo de birrefringência D observada para e= 0,03 mm Exemplo Fraca 0 - 0,010 cinza claro, branco, amarelo 1a ordem quartzo= 0,009 apatita= (0,003) Moderada 0,010 - 0,025 vermelho 1 a ordem até verde de 2a ordem augita= 0,024 cianita= 0,016 Forte 0,025 - 0100 verde de 2 a ordem até cores de 5a ordem zircão= 0,062 talco= 0,04 Muito Forte 0,100 - 0,200 cores acima da 5a ordem calcita= 0,172 Extrema > 0,200 cores de ordens superiores rutilo= 0,289 Estevão Inácio Sumburane 37 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Como eu faço para Determinar o sinal de elongação O sinal de elongação é definido exclusivamente para minerais que apresentam hábito alongado (como prismático, acicular, tabular, etc). Basicamente consiste em identificar qual raio, lento ou rápido, é paralelo (ou subparalelo) à direção de maior alongamento do mineral. Elongação Positiva: São aqueles minerais onde a direção de vibração do raio lento (ou direção com maior índice de refração) é paralela ou subparalela a direção de maior alongamento do mineral (em inglês: lenght slow). Elongação Negativa: São aqueles minerais onde a direção de vibração do raio rápido (ou direção com menor índice de refração) é paralela ou subparalela a direção de maior alongamento do mineral (em inglês: lenght fast). Procedimento: 1- Levar o mineral para a posição de extinção (o mineral fica completamente escuro), Estevão Inácio Sumburane 38 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ 2-A partir da posição de extinção girar o mineral 45o no sentido horário ou anti-horário, procurando a posição de máxima iluminação e fazendo com que a direção de maior alongamento do mineral fique paralela a direção do compensador. Observe a cor de interferência, 3- Introduza o compensador (de gipso ou quartzo, D= 1l = 550 mm) e observe a cor de interferência produzida - se houve soma na cor de interferência do mineral este terá sinal de elongação negativo (pois o raio rápido estará paralelo ou subparalelo a direção de maior alongamento do mineral). Por ou outro lado, se houver subtração, o mineral terá sinal de elongação positivo (pois o raio lento estará paralelo ou subparalelo a direção de maior alongamento do mineral), 4- Confirme a situação observada anteriormente, voltando o mineral para a posição de extinção e rotacionando a platina no sentido oposto ao efetuado anteriormente. Se na posição anterior houve soma, agora deverá haer subtração, ou vice- versa. Exemplo:Muscovita Mineral biaxial negativo na (// X)= 1,556; nb (//Y)= 1,587; ng (//Z)= 1,593; birrefringência= 0,037 No procedimento descrito abaixo, considere a face (010) como a face observada. Atenção: Esta propriedade é obtida sob nicóis cruzados Estevão Inácio Sumburane 39 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Procedimento Esquema Fotomicrografia Etapa1: A partir da posição de extinção, o mineral foi girado 45o no sentido anti- horário. A cor de interferência observada foi azul D= 1150 mm. (veja carta de cores abaixo) Etapa 2: Foiintroduzido o compensador e observou-se subtração (-550 mm) na cor de interferência da muscovita de azul de 1150 mm (3a ordem) a cor decresceu para azul de 600 mm (2a ordem) (veja carta de cores abaixo) Etapa 3: O mineral foi levado novamente a posição de extinção e agora rotacionado 45o no sentido horário. A cor de interferência observada é idêntica aquela da etapa 1. Estevão Inácio Sumburane 40 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Etapa 4: Foi introduzido o compensador e observou-se soma (+550 mm) na cor de interferência da muscovita de azul de 1150 mm (3a ordem) a cor deslocou-se para vermelho de 1700 mm (4a ordem) (veja carta de cores abaixo) Estevão Inácio Sumburane 41 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Estevão Inácio Sumburane 42 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Obs. - O traço de escala nas fotomicrografias (vermelho) corresponde a 100 mm PP= direção de vibração do polarizador, AA= direção de vibração do analisador Assista um vídeo sobre esta propriedade Como eu faço para Determinar o caráter e o sinal óptico de um mineral uniaxial Para a determinação do caráter e o sinal óptico de um mineral, utiliza-se das figuras de interferência, obtidas empregando o sistema conoscópico do microscópio petrográfico. Ele é constituido pelo polarizador, condensador móvel, objetiva de maior aumento linear, analisador e lente de Amici-Bertrand. Os minerais uniaxiais são aqueles que se cristalizam nos sistemas Trigonal, Hexagonal e Tetragonal, apresentando dois índices de refração principais- ne e nw, sendo suas indicatrizes representadas por elipisóides de revolução com dois eixos principais (com comprimentos proporcionais aos seus índices de refração). O sinal óptico dos minerais uniaxiais, é definido pela relação entre seus índices de refração principais: raios ordinários(nw) e extraordinários(ne) de tal forma que, quando: ne>nw o sinal óptico do mineral será positivo (+) ne<nw o sinal óptico do mineral será negativo (-) A Figura de interferência do tipo eixo óptico centrado Procurar por um mineral que apresente cor de interferência a mais baixa possível. De preferência que a seção fique permanentemente extinta com a rotação da platina. Esta figura de interferência é caracterizada por uma cruz escura (isógira) que não se desfaz com a rotação da platina. No ponto central da cruz, emerge o eixo óptico, chamado de melatópo (eo). Estevão Inácio Sumburane 43 http://petro.rc.unesp.br/moptica/videos/elongacao.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Para a determinação do sinal óptico, utilizando um compensador de D= 1l (gipso ou quartzo) é necessário observar a disposição das cores amarela e azul nos diferentes quadrantes da figura de interferência, conforme representado no quadro abaixo (ábaco) Sinal Óptico Sem compensador Com compensador + - Como exemplo, veja o Berilo, um mineral uniaxial negativo: Estevão Inácio Sumburane 44 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Berilo ne = 1.590 e nw = 1.598 nw-ne = 0.008 O mineral foi seccionado segundo o plano hachuriado na figura (= seção basal 0001). Procedimento Esquema Fotomicrografia Na lâmina, com nicóis cruzados foi escolhida uma seção que se mostrava sempre extinta com a rotação da platina. Ao instalar o sistema conoscópico (objetiva de maior aumento linear, analisador, lente de Amici-Bertrand e condensador móvel), observou-se a figura de interferência: uma cruz que parece permanecer imóvel com a rotação da platina. Estevão Inácio Sumburane 45 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Inserido o compensador de 1l, observou-se cores amarelas nos quadrantes NE SW portanto, segundo o ábaco do quadro acima, o seu sinal óptico é negativo. Figura de Eixo Óptico não Centrado A figura de interferência observada é basicamente a mesma da anterior, diferindo unicamente pela seção não ser exatamente perpendicular ao eixo óptico ou paralelo a seção basal do mineral. Com isso, o centro da cruz (Melatopo) não coincidirá com o cruzamento dos retículos do microscópio, que ao rotacionarmos a platina descreve uma trajetória circular em relação a ele. Assim, para identificarmos o sinal óptico do mineral há necessidade de identificarmos o(s) quadrante(s) da figura de interferência presente(s) no campo de visão conoscópico. Isso é possível através da rotação sucessiva da platina do microscópio. Como exemplo utilizaremos o quartzo, um mineral uniaxial positivo. Estevão Inácio Sumburane 46 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Quartzo nw = 1.544, ne = 1.553 ne-nw = 0.009 O plano hachuriado, corresponde a seção basal do quartzo (0001). Porém, a seção considerada para esta figura é levemente inclinada em relação a ela. Quanto mais inclinada for a seção mais afastada do cruzamento dos retículos estará o melatopo (M). (Obs.: nas fotomicrografias observe que as cores azul e amarela estão dispostas bem próximas ao melatopo). Procedimento Esquema Fotomicrografia Use o mesmo procedimento do ítem anterior.Rotacione a platina e procure identificar a posição do melatópo (M) que corresponde ao centro da cruz da figura de interferência. No exemplo apresentado, você está enfocando os quadrantes SE e SW da figura. Insira o compensador. No quadrante SE aparece cor amarela e no SW, azul, caracteríticas de um mineral positivo, conforme as figuras do ábaco do quadro anterior. Estevão Inácio Sumburane 47 UNIVERSIDADE DE São PauloINSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Rotacione 90º a patina. Nesta posição é facilmente perceptível que a cor azul aparece nos quadrantes NE e SW. Compare com as cores do ábaco do quadro anterior. Rotacionando novamente 90º, o melatópo está localizado na parte Sul do campo de visão, vendo-se então os quadrantes NE e NW. Nova rotação de 90o, agora passamos a enxergar os quadrantes NE e SE da figura de interferência, que exibem cores azul e amarela, respectivamente. Deste modo, pelo ábaco identificamos o sinal do mineral. No caso do Quartzo ele será positivo. Assista um vídeo sobre esta propriedade Estevão Inácio Sumburane 48 http://petro.rc.unesp.br/moptica/videos/uniaxialfigint.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Como eu faço para.Um manual de procedimentos em mineralogia óptica Determinar o caráter e o sinal óptico de um mineral biaxial Para a determinação do caráter e o sinal óptico de um mineral, utiliza-se das figuras de interferência, obtidas empregando o sistema conoscópico do microscópio petrográfico. Ele é constituido pelo polarizador, condensador móvel, objetiva de maior aumento linear, analisador e lente de Amici-Bertrand. Os minerais biaxiais , são aqueles que se cristalizam nos sistema Monoclínico, Triclínico e Ortorrômbico, apresentam três indices de refração principais, na,nb,ng e possuem dois eixos ópticos. O sinal óptico destes minerais é dado pelo valor asumido por nb. Assim, quando nb se aproximar mais de na do que ng , ou seja a bissetriz aguda (BXA) do ângulo 2V for o eixo Z, ele será considerado positivo. Quando nb se aproximar mais de ng do que na , ou seja bisstriz aguda do ângulo 2V for o eixo X, ele será considerado negativo. Minerais Biaxiais geram várias figuras de interferência, sendo as principais denominadas de: 1-bissetriz aguda e 2- eixo óptico 1- Figura de Bissetriz Aguda (BXA) Procurar por um cristal que apresente cor de interferência baixa. A figura de interferência produzida é caracterizada por uma cruz escura que com o giro da platina, se desfaz em dois ramos de uma hipérbole (isógiras). Observe após a rotação da platina (em 45o) , e com a introdução de um compensador com D= 1l (gipso ou quartzo), a disposição das cores amarela e azul em relação as isógiras. Siga os esquemas abaixo. Estevão Inácio Sumburane 49 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Posição de Cruz Rotação de 45o + - Para exemplificar observe a Muscovita, um mineral biaxial negativo. Estevão Inácio Sumburane 50 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Muscovita na - 1.570 nb - 1.607 ng - 1.611 ng-na = 0.041 O plano sombreado, corresponde a seção que fornece a figura de interferência do tipo bissetriz aguda. Procedimento Esquema Fotomicrografia Na lâmina, com nicóis cruzados identifique um cristal que possua cor de interferência baixa (cinza, cerca de 140 mm) e empregando o sistema conoscópico, obtenha sua figura de interferência. Rotacione a platina , no presente caso, os dois eixos ópticos (EO) foram deslocados para os quadrantes NE e SW. Estevão Inácio Sumburane 51 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Insira o compensador de D= 1l. De acordo com o esquema do quadro acima, a figura exibirá cor amarela nas duas áras concavas das isógiras nos quadranntes NE e SW. Portanto, Biaxial Negativo. 2- Figura de Interferência do Tipo Eixo Óptico Procurar por um cristal que apresente cor de interferência a mais baixa possível, de preferência que permaneça sempre extinta com a rotação da platina.. A figura de interferência produzida é caracterizada por uma barra escura (chamada de isógira) que com o giro da platina, adquire uma curvatura que será máxima após rotação de 45o de sua posição inicial. Observe após a rotação de 45o da platina a partir da posição de barra, com a introdução de um compensador com D= 1l (gipso ou quartzo), a disposição das cores amarela e azul em relação a isógira - conforme os esquemas abaixo. Sinal Óptico Sem compensador Com compensador Com compensador + Estevão Inácio Sumburane 52 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ - Como exemplo, o Topázio - um mineral biaxial positivo. Topázio na - 1.629 nb - 1.631 ng - 1.638 ng-na = 0.010 Estevão Inácio Sumburane 53 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Procedimento Esquema Fotomicrografia Obtida a figura de interferência, rotacione a platina até a posição em que a isógira assume uma curvatura máxima. Insira o compensador e observe a disposição das cores azul e amarela em relação a isógira. No exemplo, o quadrante NW é azul e o SE, amarelo. Usando o ábaco do quadro anterior, o sinal óptico é positivo. Assista um vídeo sobre esta propriedade Como eu faço para.Determinar o ângulo 2V de um mineral biaxial O ângulo 2V é aquele formado entre os dois eixos ópticos de um mineral biaxial, medido sobre o plano óptico (PO). O ângulo 2V pode ser estimado para as figuras que tenham pelo menos um melatopo contido no plano da figura de interferência. Pode-se portanto obter este ângulo a partir das figuras dos tipos bissetriz aguda (BXA) e eixo óptico (eo). Para tanto é necessário que as figuras estejam centralizadas, ou seja, que as seções sejam exatamente perpendiculares aos elementos ópticos considerados nas figuras. Estevão Inácio Sumburane 54 http://petro.rc.unesp.br/moptica/videos/figeobiposi.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________1- Figuras de Bissetriz Aguda Os dois eixos ópticos (eo) estão contidos no plano óptico (PO) que é perpendicular aoplano da figura de interferência. Na posição de máximo afastamento das isógiras o valor de 2V pode ser estimado conforme ábacos dos quadros A e B. (Observe que no ábaco do quadro B, o valor do campo conoscópico do microscópio é de 55o) A B Exemplo: Muscovita Na fotomicrografia ao lado, uma figura de interferência do tipo bissetriz aguda, em posição de máximo afastamento das isógiras. Os pontos de emergência das isógiras estão circundados por linhas isocromáticas. O valor estimado para o ângulo 2V = 45o (campo conoscópico deste microscópio é de 55o). 2- Figuras de Eixo Óptico A estimativa pode ser feita através da curvatura máxima exibida pela isógira com a rotação da platina do microscópio, conforme esquema abaixo (0, 90 e 180o mineral em posição de extinção ou barra; 45 e 135o mineral em posição de máxima iluminação ou curvatura. Estevão Inácio Sumburane 55 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Estevão Inácio Sumburane 56 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ No quadro ao lado, referente ao ábaco para ser utilizado na estimativa do ângulo 2V a partir de uma figura tipo eixo óptico, observe que quanto menor for a curvatura da isógira, maior será o valor do ângulo 2V. No exemplo apresentado, no quadro da fotomicrografia, observe as linhas isocromáticas ao redor do ponto de emergência do eixo óptico (melatopo)- eo. O valor estimado para o ângulo 2V é 60o. Ábaco Fotomicrografia Cristal de Açucar Assista um vídeo sobre esta propriedade Descrição Sistemática das Propriedades Ópticas dos Principais Minerais Formadores de Rochas Como parte do e-learning de Mineralogia Óptica esta seção é destinada a quem deseja, através das principais propriedades ópticas, reconhecer os minerais presentes especialmente em seções delgadas de rochas. As propriedades ópticas aqui apresentadas, foram compiladas de: DEER, W.A.; HOWIE; R.A.; ZUSSMAN, Y. (1966) - Minerais constituintes das rochas: Uma introdução. Editora Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, Portugal, 1a Edição, 358 pp. EHLERS, E.G. (1987) - Optical mineralogy, volume 2: mineral descriptions: Theory and techniques. Blackwell Scientific Publ., 1st edition, 286 pp. GRIMBLE, C.D. & HALL, A.J. (1992) - Optical mineralogy: Principles & practice. UCL Press, London, England, 303 pp. Estevão Inácio Sumburane 57 http://petro.rc.unesp.br/moptica/videos/ang2v.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ HENRICH, E.W. (1965) - Microscopic identification of minerals. McGraw Hill Inc., New York, USA, 1st edition, 414 pp. KERR, P.F. (1977) - Optical mineralogy. McGraw Hill Inc., New York, USA, 1st edition, 492 pp. NESSE, W.D. (1991) - Introduction to optical mineralogy. Oxford Univ. Press, New York, USA, 2nd Edition, 335 pp. As propriedades ópticas descritas para cada mineral, poderão ser revistas de forma prática e resumida, através das páginas do "Como eu faço para...". Estevão Inácio Sumburane 58 http://www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/fazer.html http://www.rc.unesp.br/igce/petrologia/nardy/fazer.html UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Mineralogia Óptica: Descrição Sistemática dos Minerais Aegirina-Augita (Fórmula Química intermediária entre a Agirina e a Augita) - Mineral do Grupo dos Clinopiroxênios Fenocristal de Aegirina-Augita, esverdeada com clivagem em uma direção, em sienito fluidal, nicóis descruzados (10X) Aegirina-Augita zonada de coloração violeta , nicóis cruzados, em basalto alcalino(20X) Cristal de Aegirina - Augita Sistema Cristalográfico: Monoclínico Caráter e Sinal Óptico: Biaxial Positivo ou Negativo Índices de Refração: na= 1750 a 1,776; nb= 1,780 a 1,820; ng= 1,800 a 1,836, ângulo 2V = 60º Estevão Inácio Sumburane 59 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Relevo: Forte Positivo Cor: Esverdeada em algumas sessões. Pleocroísmo de amarelo-verde Hábito: Geralmente prismáticos euhedrais Clivagem: Em duas direções {110}, com ângulos de 87º e 93º Birrefringência: Forte, variando de 0,029 a 0,037 Extinção: Oblíqua, com ângulo de 15º a 38º em seções longitudinais Sinal de Elongação: Negativa Paragênese: A Aegirina-Augita ocorre em rochas ígneas ricas em sódio tais como sienitos, traquitos, nefelina sienito e fonólitos. Propriedades Diagnósticas e Minerais Semelhantes: Pode ser diferenciado de outros minerais como a Aegirina pelo seu maior ângulo de extinção. Distingue-se dos anfibólios, pela clivagem à 90o em seções basais. Estevão Inácio Sumburane 60 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Albita (An 0-10) - Mineral do Grupo dos Plagioclásios Ripas de Albita, mineral incolor de hábito tabular, em greisen com cristais amarelados de Piroxênio, nicóis descruzados (10X) Idem ao anterior, nicóis cruzados. Observar geminação polissintética em alguns cristais (10X) Cristal de Albita Sistema Cristalográfico: Triclínico Caráter e Sinal Óptico: Biaxial positivo Índices de Refração: na= 1,518 a 1,527; nb= 1,522 a 1,532; ng= 1,524 a 1,534,ângulo 2V = 77º a 82º Relevo: Baixo negativo Cor: Incolor Hábito: Agregados granulares auhedrais Clivagem: Perfeita em {001} e imperfeita em {1-10} Estevão Inácio Sumburane 61 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Birrefringência:Baixa, variando de 0,045 a 0,011 Extinção: Oblíqua, com ângulo variando de 12º a 19º. Na direção de clivagem paralela a {001} a extinção varia de 3º a 5º, e na paralela a {010} varia de 15º a 20º Sinal de Elongação: Indeterminado Paragênese: Ocorre em granitos pegmatíticos e em algumas rochas metamórficas. Em alguns casos, pode ser um mineral de natureza secundária, formado a partir da alteração de outros feldspatos. Propriedades Diagnosticas e Minerais Semelhantes: A Albita possui índices de refração menores do que o índice do bálsamo. Quando presente, a geminação é predominantemente do tipo polissintética. Allanita ((Ca,Fe)2(Al,CeFe)3(OH)(SiO4)3) - Mineral do Grupo do Epidoto Allanita,mineral no centro da fotomicrografia com relevo alto, com cristais de Biotita, nicóis paralelos, em granodiorito (20X) Idem ao anterior nicóis cruzados (20X) Cristal de Allanita Estevão Inácio Sumburane 62 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Estevão Inácio Sumburane 63 Sistema Cristalográfico: Monoclínico Caráter e Sinal Óptico: Biaxial negativo Índices de Refração: na= 1,690 a 1,791; nb= 1,700 a 1,815; ng= 1,706 a 1,828 ,ângulo 2V = extremo Relevo: Alto positivo Cor: Marrom pleocróico Hábito: Similar ao Epidoto, granular Clivagem: Imperfeita paralela a {001} Birrefringência: Alta, 0,01 a 0,03 Extinção: Paralela Sinal de Elongação: Difícil identificação devido a alta birrefringência Paragênese: A Allanita é encontrada em granitos, sienitos, granito pegmatitos e gnaisses, como mineral acessório. Propriedades Diagnósticas e Minerais Semelhantes: A Allanita pode ser identificada pela cor, pleocroísmo e extinção paralela UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Apatita (3Ca3(PO4)2.CaF2) - Mineral do Grupo dos Fosfatos Cristais de Apatita, incolores com hábito euhedral, inclusos em fenocristal de Biotita à nicóis paralelos.(20x) Idem ao anterior, nicóis cruzados, (20x). Cristal de Apatita Sistema Cristalográfico: Hexagonal Caráter e Sinal Óptico: Uniaxial negativo Índices de Refração: ne= 1,624 a 1,666 ; nw= 1,629 a 1,667 Relevo: Moderado positivo Cor: Incolor Hábito: Geralmente cristais prismáticos de seis lados Clivagem: Imperfeita basal {0001} Birrefringência: Baixa, variando de 0,003 a 0,004 Estevão Inácio Sumburane 64 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Extinção: Paralela Sinal de Elongação: Nos cristais de hábito prismático é negativa. Paragênese: A Apatita é um mineral acessório comum em rochas ígneas . Ocorre também em pegmatitos, veios de alta temperatura e calcários metamórficos. Propriedades Diagnósticas e Minerais Semelhantes: A Apatita é facilmente reconhecida em relação a outros minerais incolores, por seu relevo moderado positivo e por sua seção basal hexagonal, sempre extinta a nicóis cruzados. Via de regra estas seções não fornecem figuras de interferência. Biotita (K2(Mg,Fe)2(OH)2(AlSi3O10)) - Mineral do Grupo das Micas Cristais de Biotita de cores acastanhadas e hábito do tipo lamelar, associadas ao quartzo em granada-mica xisto. Observe no cristal ao centro da fotomicrografia, halo pleocróico devido a presença de Zircão. Nicóis paralelos, (5X). Idem ao anterior, nicóis cruzados (10X) Cristal de Biotita Estevão Inácio Sumburane 65 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Estevão Inácio Sumburane 66 Sistema Cristalográfico: Monoclínico Caráter e Sinal Óptico: Biaxial negativo Índices de Refração: na= 1,565 a 1,625; nb= 1,605 a 1,696; ng= 1,605 a 1,696 ,ângulo 2V = 0º a 25º Relevo: Fraco positivo Cor: Verde, marrom, amarelo, vermelho pleocróica, com maior absorção na direção da clivagem basal Hábito: Geralmente cristais euhedrais com hábito lamelar Clivagem: Perfeita em uma direção {001} Birrefringência: Alta, variando de 0,033 a 0,059 Extinção: Paralela a direção de clivagem Sinal de Elongação: Positiva quando paralela a direção de clivagem Paragênese: A Biotita é um mineral amplamente distribuído. Ocorre praticamente em todas rochas ígneas, podendo também ser encontrada em xistos, gnaisses e em rochas de metamorfismo de contato. Propriedades Diagnósticas e Minerais Semelhantes: A Biotita pode ser diferenciada da Flogopita por ser mais escura. A clivagem, pleocroísmo e extinção a diferencia da Horblenda. UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Cassiterita (SnO2) - Mineral do Grupo dos Óxidos Cristais de Cassiterita, amarelados e com alto relevo, associados a Muscovita e Biotita verde em Graisem, nicóis descruzados(5X) Idem ao anterior mostrando birrefringência extrema, nicóis cruzados(5x) Cristal de Cassiterita Sistema Cristalográfico: Tetragonal Caráter e Sinal Óptico: Uniaxial positivo Índices de Refração: ne= 1,996 ; nw= 2,093 Relevo: Muito alto positivo Cor: Incolor a verde, pode ser amarelado, avermelhado ou marrom em lâminas dealgadas Hábito: Cristais subhedrais Clivagem: Paralela ao raio lento E Estevão Inácio Sumburane 67 UNIVERSIDADE DE São Paulo INSTITUTO DE GEOCIÊNCIA _________________________________________________________________________________________________________________ Birrefringência: Extrema, 0,097 Extinção: Paralela a direção de clivagem e oblíqua no plano de geminação Sinal de Elongação: Positivo Paragênese: Cassiterita ocorre em granitos pegmatíticos, em greisen e veios de alta temperatura. Geralmente esta associada a Quartzo, Muscovita e Topázio. Propriedades Diagnósticas e Minerais Semelhantes: A Cassiterita pode ser confundida com Esfalerita, contudo se diferenciam pelo sistema cristalino, sendo a última isométrica. O Rutilo pode ser diferenciado pela baixa birrefringência. Calcita (CaCO3) - Mineral do Grupo dos Carbonatos
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