Propiedades ópticas de los minerales

Las propiedades ópticas de minerales se refieren a su comportamiento en presencia de la luz y cómo interactúan con la luz cuando se observan utilizando diversas técnicas ópticas. Estas propiedades incluyen transparencia/opacidad, color, brillo, índice de refracción (RI), pleocroísmo, birrefringencia, dispersión, extinción y cristalografía.

1. Color: El color de un mineral puede ser una herramienta de diagnóstico útil. Sin embargo, cabe señalar que el color puede variar mucho según las impurezas, por lo que no siempre es un indicador fiable de la identidad de un mineral.
2. Lustre: El brillo se refiere a la forma en que un mineral refleja la luz. Los minerales pueden ser metálicos, vítreos, nacarados o opacos, y cada tipo de brillo se puede usar para ayudar a identificar un mineral.
3. Transparencia: Algunos minerales son transparentes, mientras que otros son opacos. Los minerales que son transparentes se pueden categorizar aún más como incoloros, coloreados o pleocroicos (que muestran diferentes colores cuando se ven desde diferentes ángulos).
4. Índice de refracción: El índice de refracción de un mineral es una medida de cuánta luz se desvía cuando pasa a través del mineral. Esta propiedad se puede utilizar para identificar un mineral midiendo el ángulo en el que se refracta la luz.
5. Birrefringencia: La birrefringencia se refiere a la propiedad de un mineral que hace que la luz se divida en dos rayos cuando pasa a través del mineral. Esta propiedad es particularmente útil para identificar minerales en secciones delgadas bajo un microscopio.
6. Dispersión: La dispersión se refiere a la forma en que un mineral refracta diferentes colores de luz en diferentes ángulos. Esta propiedad es particularmente útil para identificar gemas como los diamantes.
7. Pleocroísmo: El pleocroísmo se refiere a la propiedad de un mineral que hace que muestre diferentes colores cuando se ve desde diferentes ángulos.
8. Fluorescencia: Algunos minerales exhiben fluorescencia, lo que significa que emiten luz cuando se exponen a la luz ultravioleta. Esta propiedad se puede utilizar para ayudar a identificar minerales en ciertos entornos.

En general, las propiedades ópticas son una importante herramienta de diagnóstico para identificar minerales. Al comprender estas propiedades y cómo se relacionan entre sí, los mineralogistas pueden determinar la identidad de un mineral con un alto grado de precisión.

Microscopia óptica

La microscopía óptica, también conocida como microscopía óptica, es una técnica muy utilizada en el campo de la mineralogía para la identificación y caracterización de minerales. Implica el uso de un microscopio que utiliza luz visible para ampliar y analizar muestras minerales. A continuación se presentan algunos puntos clave sobre la microscopía óptica en mineralogía:

1. Principio: La microscopía óptica se basa en la interacción de la luz con los minerales. Cuando la luz atraviesa una muestra de mineral, puede absorberse, transmitirse o reflejarse según las propiedades ópticas del mineral, como el color, la transparencia y el índice de refracción. Al observar cómo la luz interactúa con un mineral bajo un microscopio, se puede obtener información valiosa sobre sus propiedades físicas y ópticas.
2. Equipos: La microscopía óptica requiere un microscopio especializado equipado con varios componentes, que incluyen una fuente de luz, lentes, una platina para sostener la muestra de mineral y oculares o una cámara para ver y capturar imágenes. Los microscopios de polarización, que utilizan luz polarizada, se utilizan comúnmente en mineralogía para estudiar las propiedades ópticas de los minerales.
3. Muestra Preparación: Las muestras minerales para microscopía óptica suelen ser secciones delgadas o montajes delgados pulidos, que se preparan cortando una rebanada delgada de una muestra mineral y colocándola en un portaobjetos de vidrio. Las secciones delgadas se usan comúnmente para estudiar la mineralogía de rocas, mientras que las monturas delgadas pulidas se utilizan para analizar granos minerales individuales.
4. Técnicas: Las técnicas de microscopía óptica que se utilizan en mineralogía incluyen la microscopía de luz transmitida, que consiste en hacer pasar la luz a través de una sección delgada o una montura delgada para observar las características internas del mineral, y la microscopía de luz polarizada, que implica el uso de luz polarizada para estudiar las propiedades ópticas del mineral, como como birrefringencia, extinción y pleocroísmo. Otras técnicas, como la microscopía de luz reflejada y la microscopía de fluorescencia, también se pueden usar para propósitos específicos en la identificación y caracterización de minerales.
5. Identificación de minerales: La microscopía óptica es una poderosa herramienta para la identificación de minerales basada en sus propiedades físicas y ópticas. Al observar el color, la transparencia, la forma del cristal, la escisión y otras características de un mineral bajo un microscopio, y al usar técnicas como la polarización y la interferencia, los mineralogistas pueden identificar minerales y diferenciar entre diferentes especies de minerales.
6. Limitaciones: La microscopía óptica tiene algunas limitaciones en mineralogía. Puede que no sea adecuado para identificar minerales con propiedades físicas y ópticas similares, o minerales muy pequeños u opacos. En tales casos, es posible que se requieran otras técnicas como la difracción de rayos X, la microscopía electrónica o la espectroscopía para una identificación y caracterización más precisas de los minerales.

La microscopía óptica es una técnica fundamental y ampliamente utilizada en mineralogía, ya que proporciona información valiosa sobre las propiedades físicas y ópticas de los minerales, lo cual es fundamental para su identificación y caracterización.

¿Por qué usar el microscopio?

Los microscopios se utilizan en mineralogía por una variedad de razones:

1. Identificación de minerales: Los microscopios se utilizan para observar las propiedades físicas y ópticas de los minerales, como el color, la transparencia, la forma del cristal, la división y otras características, que son esenciales para su identificación. Al examinar muestras de minerales bajo un microscopio, los mineralogistas pueden recopilar información crítica que les ayuda a identificar diferentes especies de minerales y distinguir entre minerales similares.
2. Caracterización de minerales: La microscopía permite la caracterización detallada de minerales, incluida su estructura cristalina, textura e inclusiones. Esta información proporciona información sobre la formación y la historia de los minerales, lo que puede ser importante para comprender sus propiedades y aplicaciones.
3. Investigación mineralógica: La microscopía se utiliza en la investigación mineralógica para estudiar las propiedades ópticas, químicas y propiedades fisicas de los minerales, así como sus relaciones con otros minerales y rocas. El análisis microscópico puede proporcionar datos valiosos para comprender las ocurrencias minerales, los procesos mineralógicos y la historia geológica.
4. Procesamiento de Minerales: La microscopía se utiliza en el campo del procesamiento de minerales para analizar y optimizar el beneficio de menas y minerales. Al examinar muestras de minerales bajo un microscopio, los expertos en procesamiento de minerales pueden evaluar la liberación de minerales, las asociaciones de minerales y las características mineralógicas de los minerales, lo que puede ayudar a desarrollar estrategias efectivas de procesamiento de minerales.
5. Mapeo Geológico: La microscopía se puede utilizar en el mapeo geológico y la exploración de minerales para identificar y mapear minerales en rocas y menas. Esta información se puede utilizar para comprender la distribución, composición y potencial económico de depósitos minerales en un área determinada.
6. Educación y enseñanza: Los microscopios se utilizan ampliamente en entornos educativos para enseñar a los estudiantes sobre mineralogía y geología. Mediante el uso de microscopios, los estudiantes pueden observar e identificar minerales y aprender acerca de sus propiedades, ocurrencias y usos.

En resumen, los microscopios son herramientas esenciales en mineralogía para la identificación, caracterización, investigación, procesamiento de minerales, mapeo geológico y educación de minerales. Permiten la observación y el análisis detallados de los minerales, lo que proporciona información valiosa sobre sus propiedades, ocurrencias y aplicaciones.

Minerales y propagación de la luz.

La propagación de la luz a través de los minerales es un tema fascinante en mineralogía y está estrechamente relacionado con las propiedades ópticas de los minerales. Cuando la luz pasa a través de un mineral, puede sufrir varias interacciones, como absorción, reflexión, refracción y polarización, que pueden proporcionar información importante sobre la composición, estructura y propiedades del mineral. Estos son algunos puntos clave relacionados con la propagación de la luz en los minerales:

1. Transparencia y Opacidad: Los minerales pueden ser transparentes, translúcidos u opacos a la luz, según su composición química y estructura interna. Los minerales transparentes permiten el paso de la luz con poca o ninguna dispersión, mientras que los minerales translúcidos dispersan la luz hasta cierto punto y los minerales opacos no permiten el paso de la luz en absoluto.
2. Absorción: Algunos minerales tienen absorción selectiva de ciertas longitudes de onda de luz debido a la presencia de elementos o compuestos químicos específicos. Esto da como resultado que el mineral aparezca coloreado cuando se observa bajo un microscopio oa simple vista. El espectro de absorción de un mineral puede proporcionar información sobre su composición química.
3. Refracción: La refracción es la curvatura de la luz cuando pasa de un medio a otro con un índice de refracción diferente. Los minerales con diferentes estructuras cristalinas y composiciones químicas pueden exhibir diferentes índices de refracción, que pueden determinarse usando un refractómetro. El índice de refracción es una propiedad óptica importante utilizada en la identificación de minerales.
4. Polarización: La luz que pasa a través de ciertos minerales puede polarizarse, lo que significa que las ondas de luz oscilan en una dirección particular. Esta propiedad se puede observar utilizando un microscopio polarizador, que permite el examen de minerales en luz polarizada cruzada. La microscopía de luz polarizada es una poderosa técnica utilizada en la identificación y caracterización de minerales.
5. Pleocroísmo: Algunos minerales exhiben pleocroísmo, lo que significa que muestran diferentes colores cuando se ven desde diferentes ángulos bajo luz polarizada. Esta propiedad es causada por la absorción preferencial de la luz en diferentes direcciones debido a la estructura cristalina del mineral y puede usarse como herramienta de diagnóstico en la identificación de minerales.
6. Birrefringencia: La birrefringencia, también conocida como doble refracción, es la propiedad de ciertos minerales de dividir la luz en dos rayos con diferentes índices de refracción. Esto se puede observar usando un microscopio polarizador, y la cantidad de birrefringencia puede proporcionar información sobre la estructura y composición cristalina del mineral.
7. señal óptica: El signo óptico de un mineral se refiere a la dirección en la que se orientan los índices de refracción del mineral con respecto a sus ejes cristalográficos. El signo óptico se puede determinar utilizando un microscopio polarizador y es una característica importante utilizada en la identificación de minerales.

El estudio de cómo la luz interactúa con los minerales y cómo se propaga a través de ellos es crucial en mineralogía, ya que proporciona información importante sobre la composición, estructura y propiedades del mineral. Las propiedades ópticas de los minerales, como la absorción, la refracción, la polarización, el pleocroísmo, la birrefringencia y el signo óptico, se utilizan en la identificación, caracterización e investigación de minerales. Las técnicas microscópicas, como la microscopía de polarización, se utilizan ampliamente para estudiar la propagación de la luz a través de los minerales y revelar detalles importantes sobre sus propiedades ópticas.

Sección delgada

Una sección delgada se refiere a una rebanada delgada de una roca o mineral que se monta en un portaobjetos de vidrio y se muele hasta un grosor típico de 30 micrómetros (0.03 mm) utilizando un equipo especializado. Las secciones delgadas se utilizan en petrología, una rama de la geología que estudia rocas y minerales bajo un microscopio para determinar su composición mineral, textura y otras características importantes.

Las secciones delgadas se crean cortando un pequeño trozo de roca o mineral en una losa delgada, que luego se fija a un portaobjetos de vidrio con un adhesivo. Luego, la losa se muele hasta el espesor deseado utilizando una serie de materiales abrasivos, como polvo de carburo de silicio, para lograr una superficie lisa y uniforme. La sección delgada resultante luego se pule para mejorar la transparencia y la claridad, y se puede teñir con tintes o productos químicos para mejorar ciertas características o propiedades.

Las secciones delgadas se examinan comúnmente bajo un microscopio polarizador, también conocido como microscopio petrográfico, que está equipado con polarizadores y analizadores que permiten el estudio de las propiedades ópticas de la roca o el mineral, como la birrefringencia, el pleocroísmo y los ángulos de extinción. Al analizar los minerales y su disposición en la sección delgada, los geólogos pueden identificar el tipo de roca, determinar la composición del mineral e interpretar la historia de la roca, como sus procesos de formación y deformación.

Las secciones delgadas son ampliamente utilizadas en varios campos de la geología, incluyendo petrología ígnea, petrología sedimentaria, petrología metamórfica, geología económica y geología ambiental. Son herramientas esenciales para estudiar rocas y minerales a nivel microscópico y proporcionan información valiosa sobre su origen, evolución y propiedades. Las secciones delgadas también se usan comúnmente en educación e investigación, ya que permiten un examen y análisis detallado de rocas y minerales, lo que contribuye a nuestra comprensión de la geología de la Tierra y su historia.

Propiedades de la luz

1. Naturaleza ondulatoria: la luz exhibe propiedades ondulatorias, como longitud de onda, frecuencia y amplitud. Se puede describir como una onda electromagnética que viaja a través de un medio o vacío.
2. Naturaleza de partículas: la luz también se comporta como una corriente de partículas llamadas fotones, que transportan energía y cantidad de movimiento.
3. Velocidad: la luz viaja a una velocidad constante de aproximadamente 299,792 XNUMX kilómetros por segundo (km/s) en el vacío, que es la velocidad más rápida conocida en el universo.
4. Espectro electromagnético: la luz existe en un rango de longitudes de onda y frecuencias, que juntas forman el espectro electromagnético. Este espectro incluye diferentes tipos de luz, como la luz visible, la luz ultravioleta (UV), la luz infrarroja (IR), los rayos X y los rayos gamma, cada uno con sus propias propiedades y usos únicos.

Luz polarizada plana (PPL):

1. Polarización: Las ondas de luz se pueden polarizar, lo que significa que sus oscilaciones ocurren en un solo plano, en lugar de en todas las direcciones. La luz polarizada tiene una orientación específica de su vector de campo eléctrico.
2. Polarizadores: PPL se crea pasando luz no polarizada a través de un polarizador, que es un filtro que transmite solo las ondas de luz que oscilan en un plano específico mientras bloquea las que oscilan en otros planos.
3. Propiedades: PPL tiene propiedades como la dirección, la intensidad y el color que se pueden utilizar para estudiar y analizar varios materiales, como minerales y cristales, bajo un microscopio polarizador.

XPL (Polarizadores cruzados):

1. Tecnologia : XPL es una técnica utilizada en microscopía de luz polarizada, donde se cruzan dos polarizadores, lo que significa que sus planos de polarización son perpendiculares entre sí.
2. Interferencia: Cuando una sección delgada de un mineral o un cristal se coloca entre polarizadores cruzados, puede crear patrones de interferencia conocidos como colores de interferencia o birrefringencia, que brindan información sobre las propiedades ópticas del mineral, como el índice de refracción y la estructura del cristal.
3. Identificando minerales: XPL se usa comúnmente en mineralogía para identificar y caracterizar minerales en función de sus patrones de interferencia únicos y colores de birrefringencia, que pueden ayudar a determinar la composición del mineral, la estructura cristalina y otras propiedades.

Paso de la luz

La reflexión es un proceso en el que la luz, u otras formas de radiación electromagnética, rebota en una superficie y regresa al mismo medio en el que se originó, sin cambiar su frecuencia o longitud de onda. Este fenómeno ocurre cuando la luz encuentra un límite entre dos medios con diferentes índices de refracción o densidades ópticas.

Puntos clave sobre la reflexión:

1. Ángulo de incidencia y ángulo de reflexión: El ángulo con el que la luz incide sobre una superficie se denomina ángulo de incidencia y el ángulo con el que se refleja se denomina ángulo de reflexión. Según la ley de la reflexión, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal (una línea perpendicular a la superficie) se encuentran todos en el mismo plano.
2. Reflexión especular frente a reflexión difusa: La reflexión puede ser especular o difusa. La reflexión especular ocurre cuando la luz se refleja en una superficie lisa, como un espejo, y los rayos reflejados mantienen su dirección original y forman una reflexión clara. La reflexión difusa ocurre cuando la luz se refleja en una superficie rugosa o irregular, como papel o una superficie mate, y los rayos reflejados se dispersan en diferentes direcciones, lo que da como resultado una reflexión menos clara.
3. Aplicaciones de la reflexión: La reflexión se utiliza en muchas aplicaciones cotidianas, como espejos, superficies reflectantes en vehículos y señales de tráfico para visibilidad, dispositivos ópticos como telescopios y microscopios, y en fotografía y arte para crear efectos visuales.
4. Ley de reflexión: La ley de la reflexión establece que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal se encuentran todos en el mismo plano. Esta ley es fundamental para comprender el comportamiento de la luz cuando se encuentra con una superficie reflectante.

En resumen, la reflexión es el proceso en el que la luz u otras formas de radiación electromagnética rebotan en una superficie y regresan al mismo medio en el que se originaron, sin cambiar su frecuencia o longitud de onda. Implica el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión, puede ser especular o difusa, tiene muchas aplicaciones prácticas y sigue la ley de la reflexión.

La velocidad de la luz depende del medio por el que pasa. La luz es una onda electromagnética que interactúa con los electrones. La distribución de los electrones es diferente para cada material y, a veces, para diferentes direcciones a través de un material. Cuando la luz pasa de un medio a otro, hay es una diferencia de velocidad. Rayos de luz aparentemente doblar en el contacto

Ángulo de incidencia ≠ Ángulo de refracción.

Índice de refracción

La cantidad de refracción está relacionada con la diferencia de velocidad de la luz en cada medio. El índice de refracción (IR) del aire se define como 1

El índice de refracción absoluto de un mineral (n) es la refracción relativa a la del aire.

•   depende de la estructura atómica/cristalina
•   es diferente para cada mineral
•   es constante para un mineral
•   es una propiedad diagnóstica del mineral
•   entre 1.3 2.0 y

Puede haber uno, dos o tres valores de RI dependiendo de la estructura atómica del mineral.

Mineral Opaco

Los minerales opacos son minerales que no transmiten la luz y no dejan pasar la luz a través de ellos. Aparecen opacos o opacos cuando se observan bajo un microscopio oa simple vista, ya que no tienen la capacidad de transmitir luz a través de su estructura.

Los minerales opacos suelen estar compuestos por materiales que no son transparentes ni translúcidos a la luz debido a sus propiedades físicas y químicas. Pueden contener diversas impurezas, minerales o elementos que absorben o dispersan la luz impidiendo su paso.

Algunos ejemplos de minerales opacos incluyen metales nativos como ORO, platay cobre, así como sulfuros como pirita, galenay calcopirita. Estos minerales se encuentran comúnmente en yacimientos de mineral y a menudo se asocian con minerales metálicos XNUMX%. Otros minerales opacos incluyen ciertos óxidos, carbonatos y sulfatos, que pueden tener composiciones metálicas o no metálicas.

Mineral transparente

Los minerales transparentes son minerales que permiten el paso de la luz a través de ellos, haciéndolos parecer claros o translúcidos cuando se observan bajo un microscopio oa simple vista. Estos minerales tienen una estructura cristalina que permite el paso de la luz a través de su red, lo que les permite transmitir la luz sin dispersarla ni absorberla.

Los minerales transparentes se pueden encontrar en una amplia gama de colores y pueden exhibir varias propiedades ópticas, como pleocroísmo (cambio de color con la orientación), birrefringencia (doble refracción) y colores de interferencia cuando se observan bajo un microscopio de luz polarizada. Estas propiedades se pueden utilizar para identificar y diferenciar minerales transparentes.

Algunos ejemplos de minerales transparentes incluyen cuarzo, calcita, feldespato, granate, tourmaliney topacio. Estos minerales se encuentran comúnmente en rocas y minerales de diversos entornos geológicos y tienen diversas aplicaciones en la industria, la joyería y la investigación científica.

Linea Becke

La línea de Becke es un fenómeno óptico que se observa cuando un mineral u otro material transparente se sumerge en un líquido con un índice de refracción diferente. Es una técnica útil utilizada en mineralogía óptica para determinar el índice de refracción relativo de un mineral en comparación con el medio que lo rodea, lo que puede proporcionar información sobre las propiedades ópticas del mineral.

Cuando se coloca un mineral en un portaobjetos de vidrio y se sumerge en un líquido con un índice de refracción mayor o menor que el del mineral, aparece un borde brillante u oscuro a lo largo del borde del mineral, respectivamente. Esta frontera se llama la línea de Becke. La dirección en la que se mueve la línea de Becke cuando se cambia el foco puede proporcionar información sobre el índice de refracción relativo del mineral en comparación con el medio que lo rodea.

El fenómeno de la línea de Becke ocurre debido a la diferencia en los índices de refracción entre el mineral y el medio que lo rodea. Cuando el índice de refracción del medio es mayor que el del mineral, la línea de Becke se acerca al mineral, y cuando el índice de refracción del medio es menor que el del mineral, la línea de Becke se aleja del mineral. La posición y el movimiento de la línea de Becke se pueden observar y analizar con un microscopio de luz polarizada, y se puede utilizar como herramienta para identificar minerales y determinar sus propiedades ópticas.

La línea Becke es una herramienta valiosa en mineralogía óptica para estudiar las propiedades ópticas de los minerales, incluidos sus índices de refracción, birrefringencia y otras características ópticas. Es ampliamente utilizado en la identificación y caracterización de minerales en geología, petrología y ciencia de los materiales.

Alivio

El relieve, en el contexto de la mineralogía óptica, se refiere a la diferencia de brillo u oscuridad de un mineral en comparación con el medio circundante cuando se observa bajo un microscopio de luz polarizada. Es una de las propiedades ópticas de los minerales que se puede observar y utilizar para identificar minerales y determinar sus características.

El relieve se observa normalmente como una diferencia en el brillo o la oscuridad de un mineral en comparación con el medio que lo rodea, que suele ser un portaobjetos de vidrio o un medio de montaje. Esta diferencia de brillo u oscuridad es causada por la diferencia en los índices de refracción entre el mineral y el medio que lo rodea. Cuando el mineral tiene un índice de refracción más alto que el medio, parece más brillante y cuando tiene un índice de refracción más bajo, parece más oscuro.

El relieve se puede usar como una característica de diagnóstico para identificar minerales, ya que diferentes minerales tienen diferentes índices de refracción y, por lo tanto, exhiben diferentes grados de relieve. Por ejemplo, los minerales con alto relieve, que aparecen más brillantes contra el medio que los rodea, pueden indicar minerales con altos índices de refracción, como el cuarzo o el granate. Los minerales con bajo relieve, que aparecen más oscuros contra el medio que los rodea, pueden indicar minerales con índices de refracción más bajos, como la calcita o feldespato plagioclasa.

El relieve generalmente se observa y evalúa bajo polarizadores cruzados, que se usan comúnmente en microscopía de luz polarizada. Al observar el relieve de un mineral, combinado con otras propiedades ópticas como el color, la birrefringencia y el pleocroísmo, los minerales pueden identificarse y caracterizarse, proporcionando información valiosa para los estudios geológicos y de ciencia de los materiales.

Escote

La escisión, en el contexto de la mineralogía, se refiere a la tendencia de los minerales a romperse a lo largo de planos específicos de debilidad, dando como resultado superficies lisas y planas. Es una propiedad que está determinada por la estructura cristalina de un mineral, y puede observarse y medirse en secciones delgadas bajo un microscopio de luz polarizada.

La escisión es el resultado de la disposición de los átomos o iones en la red cristalina de un mineral. Los minerales con una estructura cristalina a menudo tienen planos de debilidad a lo largo de los cuales los enlaces entre átomos o iones son más débiles, lo que permite que el mineral se rompa a lo largo de estos planos cuando se somete a estrés. Las superficies resultantes suelen ser lisas y planas, y pueden tener distintos patrones geométricos, según la red cristalina del mineral.

La escisión es una propiedad importante utilizada en la identificación de minerales, ya que diferentes minerales exhiben diferentes tipos y calidades de escisión. Algunos minerales pueden tener una escisión perfecta, donde el mineral se rompe con facilidad y sin problemas a lo largo de planos específicos, lo que da como resultado superficies planas con apariencias brillantes o reflectantes. Otros minerales pueden tener una hendidura imperfecta o nula, lo que da como resultado superficies irregulares o ásperas cuando se rompen.

La escisión se puede describir en función del número y la orientación de los planos de escisión. Los términos comunes que se utilizan para describir la escisión incluyen basal (que se produce en paralelo a la base del cristal), prismático (que se produce en paralelo a las caras alargadas del cristal), cúbico (que se produce en forma perpendicular a las caras cúbicas) y romboédrico (que se produce en ángulos distintos de 90 grados).

Fractura

La fractura es una propiedad de los minerales que describe cómo se rompen cuando se les somete a estrés, pero no muestran división, que es la tendencia de los minerales a romperse a lo largo de planos específicos de debilidad. A diferencia de la escisión, que da como resultado superficies lisas y planas, la fractura da como resultado superficies irregulares, desiguales o rugosas cuando se rompe un mineral.

La fractura puede ocurrir en minerales que carecen de una estructura cristalina bien definida o que no tienen planos de división prominentes. También puede ocurrir en minerales que han sufrido deformación o han estado sujetos a fuerzas externas que han roto su red cristalina. La fractura puede ser causada por una variedad de factores, como impacto, presión o flexión.

Hay varios tipos de fractura que se pueden observar en los minerales, que incluyen:

1. Fractura concoidal: Este tipo de fractura da como resultado superficies lisas y curvas que se asemejan al interior de una concha marina. Se observa comúnmente en minerales que son quebradizos y se rompen con una apariencia vidriosa o vítrea.
2. Fractura irregular: Este tipo de fractura da como resultado superficies ásperas e irregulares sin un patrón definido. Se observa comúnmente en minerales que no tienen planos de división bien definidos y se rompen al azar.
3. Fractura astillada: este tipo de fractura da como resultado superficies largas, astilladas o fibrosas. Se observa comúnmente en minerales que son de naturaleza fibrosa, como los minerales de asbesto.
4. fractura hackly: este tipo de fractura da como resultado superficies dentadas y con bordes afilados con un patrón irregular. Se observa comúnmente en minerales que son dúctiles y se rompen con una apariencia de desgarro o rasgadura.

La fractura puede ser una propiedad importante utilizada en la identificación de minerales, ya que puede proporcionar información adicional sobre las propiedades físicas y el comportamiento de los minerales cuando se someten a estrés. También se puede utilizar para distinguir minerales con propiedades físicas similares pero con diferentes características de fractura.

Textura Metamicta

La textura metamíctica se refiere a un tipo específico de textura observada en ciertos minerales que han sido alterados por altos niveles de radiación, típicamente de elementos radiactivos. Esta radiación inducida modificación hace que la red cristalina del mineral se vuelva amorfa, desordenada o completamente destruida, lo que da como resultado una textura metamíctica característica.

La textura metamíctica se observa comúnmente en minerales como zirconita (ZrSiO4) y torita (ThSiO4) que contienen elementos radiactivos como uranio (U) y torio (Th). Estos minerales pueden sufrir un proceso llamado metamictización, en el que la radiación daña la estructura cristalina, lo que lleva a la amorfización o destrucción completa de la estructura cristalina original.

Los minerales metamictos pueden exhibir ciertos rasgos característicos, que incluyen:

1. Pérdida de forma cristalina: los minerales metamícticos pueden perder sus formas cristalinas típicas y aparecer como masas sin forma o granos irregulares bajo un microscopio.
2. Estructura amorfa o desordenada: los minerales metamícticos pueden carecer de la disposición ordenada de los átomos que es característica de los minerales cristalinos, apareciendo amorfos o desordenados.
3. Alto relieve: los minerales metamícticos pueden exhibir un alto relieve, lo que significa que aparecen brillantes sobre un fondo oscuro bajo luz polarizada cruzada debido a su naturaleza amorfa o desordenada.
4. Pérdida de birrefringencia: los minerales metamíticos pueden perder su birrefringencia, que es la capacidad de dividir la luz en dos índices de refracción diferentes, debido a su estructura amorfa o desordenada.

La textura metamíctica puede ser una importante característica de diagnóstico utilizada para identificar y caracterizar minerales que han sido afectados por altos niveles de radiación. También puede proporcionar información sobre la historia geológica y los procesos que han sufrido estos minerales, como su exposición a elementos radiactivos, lo que puede tener implicaciones para su uso potencial en geocronología, datación radiométrica y otras aplicaciones científicas.

Color en PPL

El color observado en luz polarizada plana (PPL) es una propiedad importante utilizada en la identificación y caracterización de minerales bajo un microscopio. La interacción de la luz con los minerales puede dar como resultado varios colores cuando se ve en PPL, y estos colores pueden proporcionar información valiosa sobre la composición del mineral, la estructura cristalina y las propiedades ópticas.

En PPL, los minerales pueden exhibir diferentes colores dependiendo de sus propiedades ópticas, tales como:

1. Minerales isotrópicos: Los minerales isotrópicos son minerales que no presentan birrefringencia y tienen el mismo índice de refracción en todas las direcciones. Estos minerales aparecerán negros o grises en PPL porque no dividen la luz en dos índices de refracción diferentes.
2. Minerales anisotrópicos: Los minerales anisotrópicos son minerales que exhiben birrefringencia y tienen diferentes índices de refracción en diferentes direcciones. Estos minerales pueden exhibir una amplia gama de colores en PPL, incluidos tonos de gris, blanco, amarillo, naranja, rojo, verde, azul y violeta, según la estructura cristalina y la composición del mineral.
3. minerales pleocroicos: El pleocroísmo es la propiedad de algunos minerales de exhibir diferentes colores cuando se observan a lo largo de diferentes direcciones cristalográficas. En PPL, los minerales pleocroicos pueden mostrar diferentes colores cuando se gira la platina del microscopio, proporcionando información de diagnóstico valiosa para identificar el mineral.
4. Propiedades de absorción y transmisión.: Los minerales pueden exhibir absorción y transmisión selectivas de ciertas longitudes de onda de luz debido a su composición química y estructura cristalina, lo que da como resultado que se observen colores específicos en PPL.

Los colores observados en PPL se pueden usar en combinación con otras propiedades ópticas, como el relieve, la escisión, la fractura y la forma del cristal, para ayudar a identificar y caracterizar los minerales. Es importante consultar las referencias de identificación de minerales y utilizar técnicas y herramientas de identificación de minerales adecuadas para interpretar con precisión los colores observados en PPL y realizar identificaciones de minerales confiables.

Minerales Isotrópicos

Los minerales isotrópicos son minerales que no presentan birrefringencia, lo que significa que tienen el mismo índice de refracción en todas las direcciones. Como resultado, no muestran colores de interferencia ni efectos de polarización cuando se observan bajo un microscopio polarizador en luz polarizada plana (PPL) o luz polarizada cruzada (XPL). En cambio, los minerales isotrópicos suelen aparecer como negros o grises cuando se ven en PPL, sin cambios de color o brillo a medida que se gira la platina del microscopio.

Ejemplos de minerales isotrópicos incluyen:

1. Granate: El granate es un grupo mineral común que puede presentarse en una variedad de colores, como rojo, naranja, amarillo, verde, marrón y negro. Es isótropo y no presenta birrefringencia.
2. Magnetita: La magnetita es un mineral negro que es fuertemente magnético y comúnmente ocurre en ígneas y Rocas metamórficas. Es isotrópico y no muestra ningún color de interferencia en PPL o XPL.
3. Pirita: La pirita, también conocida como "oro de los tontos", es un mineral amarillo metálico que se encuentra comúnmente en sedimentos, metamórficos y rocas ígneas. Es isótropo y no presenta birrefringencia.
4. Hálito: La halita, también conocida como sal de roca, es un mineral incoloro o blanco que se encuentra comúnmente en rocas sedimentarias. Es isotrópico y no muestra ningún color de interferencia en PPL o XPL.
5. Esfalerita: La esfalerita es un común zinc mineral que puede presentarse en varios colores, como marrón, negro, amarillo, verde y rojo. Es isótropo y no presenta birrefringencia.

Los minerales isotrópicos son importantes para identificar y reconocer en la identificación de minerales mediante microscopía óptica, ya que su falta de birrefringencia y su característica apariencia negra o gris en PPL pueden ayudar a distinguirlos de los minerales anisotrópicos que muestran colores de interferencia y efectos de polarización.

Entre polares cruzados

Los minerales isotrópicos siempre se ven negros, independientemente de la orientación del cristal o la rotación del escenario.

Indicatriz

La indicatriz es una representación geométrica utilizada en mineralogía y óptica para describir las propiedades ópticas de los minerales anisotrópicos. Es un elipsoide tridimensional que representa la variación de los índices de refracción de un mineral con respecto a diferentes direcciones cristalográficas.

Los minerales anisotrópicos tienen diferentes índices de refracción a lo largo de diferentes direcciones cristalográficas debido a su estructura cristalina interna. La indicatriz ayuda a describir la relación entre los ejes cristalográficos de un mineral y los índices de refracción asociados con esos ejes.

La indicatriz se puede visualizar en tres dimensiones, con sus ejes que representan los principales índices de refracción del mineral. Estos ejes suelen estar etiquetados como n_x, n_y y n_z, donde n_x y n_y representan los dos índices de refracción perpendiculares en el plano de la indicatriz, y n_z representa el índice de refracción a lo largo de la dirección óptica (eje c).

La forma de la indicatriz puede proporcionar información sobre las propiedades ópticas del mineral. Si la indicatriz es una esfera, el mineral es isótropo, lo que significa que tiene el mismo índice de refracción en todas las direcciones. Si la indicatriz es un elipsoide, el mineral es anisotrópico, lo que significa que tiene diferentes índices de refracción a lo largo de diferentes direcciones cristalográficas.

La indicatriz es una herramienta útil para estudiar las propiedades ópticas de los minerales y se puede utilizar para determinar propiedades ópticas importantes, como la birrefringencia, el signo óptico y el ángulo óptico, que son fundamentales en la identificación y caracterización de minerales.

Anisotrópico minerales

Los minerales anisotrópicos son minerales que exhiben diferentes propiedades físicas u ópticas a lo largo de diferentes direcciones cristalográficas. Esto se debe a su estructura cristalina interna, que da como resultado variaciones en propiedades como el índice de refracción, la birrefringencia, el color y otras propiedades ópticas, según la dirección de observación. Los minerales anisotrópicos también se conocen como minerales de doble refracción porque dividen un solo rayo de luz incidente en dos rayos con diferentes índices de refracción.

Los minerales anisotrópicos pueden exhibir una amplia gama de propiedades ópticas, incluido el pleocroísmo (diferentes colores cuando se ven desde diferentes direcciones), colores de interferencia (colores observados en luz polarizada), extinción (la desaparición completa de un grano mineral cuando se gira) y otras propiedades que se puede observar utilizando diversas técnicas ópticas, como la microscopía de luz polarizada.

Ejemplos de minerales anisotrópicos incluyen calcita, cuarzo, feldespato, pequeño, anfíbol, piroxeno y muchos otros. Estos minerales se encuentran comúnmente en una amplia gama de tipos de rocas y tienen un importante significado industrial, económico y geológico. El estudio de los minerales anisotrópicos y sus propiedades ópticas es una parte fundamental de la mineralogía y la petrología, y juega un papel crucial en la identificación, caracterización y comprensión de las propiedades físicas y ópticas de las rocas y los minerales en diversos entornos geológicos.

uniaxial – la luz entra en todo menos una dirección especial se resuelve en 2 componentes polarizados planos que vibran perpendiculares entre sí y viajan con diferentes velocidades

Biaxial – la luz entra en todo menos dos direcciones especiales se resuelve en componentes polarizados de 2 planos...

A lo largo de las direcciones especiales ("ejes ópticos"), el mineral piensa que es isotrópico, es decir, no se produce división.

Los minerales uniaxiales y biaxiales se pueden subdividir en ópticamente positivos y ópticamente negativos, según la orientación de los rayos rápidos y lentos en relación con los ejes xtl.

1-La luz pasa por el polarizador inferior

Color y pleocroísmo

El color y el pleocroísmo son propiedades ópticas importantes de los minerales que se pueden observar mediante microscopía de luz polarizada.

El color se refiere a la apariencia de los minerales cuando se ven bajo luz normal o blanca. Los minerales pueden exhibir una amplia gama de colores debido a su composición química y la presencia de varias impurezas o defectos estructurales. El color se puede usar como una propiedad de diagnóstico en la identificación de minerales, aunque no siempre es confiable, ya que algunos minerales pueden exhibir colores similares.

El pleocroísmo, por otro lado, es el fenómeno en el que los minerales exhiben diferentes colores cuando se ven desde diferentes direcciones cristalográficas bajo luz polarizada. Esta propiedad se debe a la naturaleza anisotrópica de los minerales, lo que hace que absorban la luz de manera diferente a lo largo de diferentes ejes cristalográficos. El pleocroísmo a menudo se observa en minerales que tienen una diferencia significativa en la absorción de luz a lo largo de diferentes direcciones cristalográficas.

El pleocroísmo generalmente se observa utilizando un microscopio polarizador, donde el mineral se coloca entre polarizadores cruzados y la platina se gira en diferentes orientaciones para observar los cambios de color. Al girar la platina, el mineral puede exhibir diferentes colores, que van desde ningún color (extinción) hasta uno o más colores distintos. La cantidad de colores y la intensidad del pleocroísmo pueden proporcionar pistas importantes para la identificación de minerales, ya que los diferentes minerales tienen propiedades pleocroicas únicas.

Índice de refracción (RI o n)

El índice de refracción (RI o n) es una propiedad óptica de los minerales que describe cuánto un mineral dobla o refracta la luz cuando pasa a través de él. Se define como la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el mineral.

El índice de refracción es una herramienta valiosa en la identificación de minerales, ya que puede ayudar a diferenciar minerales con propiedades físicas similares. Diferentes minerales tienen diferentes índices de refracción debido a variaciones en su composición química, estructura cristalina y densidad.

El índice de refracción generalmente se determina usando un refractómetro, que es un instrumento especializado que se usa en mineralogía y gemología. El refractómetro mide el ángulo en el que se dobla la luz cuando pasa a través de una muestra de mineral transparente, y el índice de refracción se calcula en base a este ángulo.

El índice de refracción se puede usar junto con otras propiedades ópticas, como el pleocroísmo, el ángulo de extinción y la birrefringencia, para ayudar a identificar minerales en secciones delgadas o muestras de minerales pulidos. Es un parámetro importante en el estudio de los minerales y sus propiedades ópticas, y puede proporcionar información valiosa sobre la composición y estructura de los minerales.

Alivio

El relieve es una propiedad óptica de los minerales que se refiere al grado en que un mineral parece sobresalir o contrastar con el medio circundante cuando se observa bajo un microscopio con luz transmitida. Está relacionado con la diferencia en los índices de refracción entre el mineral y el medio que lo rodea, típicamente un medio de montaje o la roca huésped del mineral.

Los minerales con mayor relieve parecen destacarse más frente al medio circundante, mientras que los minerales con menor relieve parecen más similares en brillo o color al medio circundante. El relieve se observa típicamente en secciones delgadas de minerales utilizando microscopía de luz transmitida, donde el mineral se ve entre polares cruzados o en luz polarizada plana.

El relieve puede ser útil en la identificación de minerales, ya que puede proporcionar pistas sobre el índice de refracción de un mineral, lo que puede ayudar a reducir la lista de posibles minerales en función de sus índices de refracción conocidos. El relieve puede variar según la composición química del mineral, la estructura cristalina y otros factores. Por ejemplo, los minerales con índices de refracción más altos, como el cuarzo, pueden exhibir un relieve más alto, mientras que los minerales con índices de refracción más bajos, como los feldespatos, pueden exhibir un relieve más bajo.

El relieve también se puede utilizar para determinar la abundancia relativa de diferentes minerales en una roca, ya que los minerales con mayor relieve pueden parecer más abundantes en comparación con los minerales con menor relieve. En algunos casos, el alivio puede proporcionar información sobre la alteración o desgaste de minerales, ya que los minerales alterados pueden presentar un relieve diferente en comparación con los minerales no alterados.

2 – Introducir el polarizador superior

3 – Ahora inserta una sección delgada de una roca

La conclusión tiene que ser que los minerales de alguna manera reorientar los planos en los que vibra la luz; parte de la luz pasa a través del polarizador superior

4 – Tenga en cuenta la etapa giratoria

La mayoría de los granos minerales cambiar el color a medida que se gira el escenario; estos granos van negro 4 veces en rotación de 360° – exactamente cada 90^o

Estimación de la birrefringencia

La birrefringencia es una propiedad óptica de los minerales que se refiere a la diferencia en los índices de refracción entre las dos direcciones de vibración mutuamente perpendiculares de la luz que pasa a través de un mineral. Por lo general, se observa en minerales bajo microscopía de luz polarizada, donde el mineral se ve entre polares cruzados o en vista conoscópica.

La estimación de la birrefringencia en minerales se puede realizar a través de varios métodos, que incluyen:

1. Estimación visual: la birrefringencia se puede estimar visualmente observando los colores de interferencia que exhibe un mineral cuando se ve entre polares cruzados. Los colores de interferencia son el resultado de la diferencia de fase entre las dos ondas de luz ortogonales que atraviesan el mineral, que está determinada por la birrefringencia del mineral. Usando un gráfico de referencia estándar o un gráfico de Michel-Lévy, la birrefringencia se puede estimar en función de los colores de interferencia observados.
2. Medición de retardo: la birrefringencia se puede estimar midiendo el retardo de un mineral utilizando una placa de retardo o una placa de cuarto de onda. El retardo es la diferencia en la longitud del camino óptico entre las dos ondas de luz ortogonales que atraviesan el mineral, lo que está directamente relacionado con la birrefringencia. Midiendo el retardo y aplicando la calibración adecuada, se puede estimar la birrefringencia.
3. Dispersión de birrefringencia: algunos minerales exhiben dispersión de birrefringencia, donde la birrefringencia cambia con la longitud de onda de la luz. Al medir la birrefringencia en diferentes longitudes de onda, como usar un prisma conoscópico o un espectroscopio, se puede determinar la dispersión de la birrefringencia, lo que puede proporcionar información sobre la composición y las propiedades ópticas del mineral.

Es importante tener en cuenta que la estimación de la birrefringencia es un método cualitativo y es posible que no proporcione valores cuantitativos precisos. La precisión de la estimación depende de factores como la calidad del microscopio, el espesor del mineral y la experiencia y habilidad del observador para interpretar los colores de interferencia o medir el retardo. Por lo tanto, a menudo es necesario confirmar las estimaciones de birrefringencia con otros métodos, como el uso de técnicas avanzadas como la refractometría o la espectroscopia, para obtener resultados más exactos y precisos.

Extinción

Extinción es un término utilizado en mineralogía óptica para describir el fenómeno en el que un mineral pasa de estar brillantemente iluminado a oscuro o casi oscuro bajo polos cruzados en un microscopio polarizador. Es una propiedad útil para identificar minerales y comprender su orientación cristalográfica.

Hay dos tipos principales de extinción:

1. extinción paralela: En este tipo de extinción, el mineral se extingue (se oscurece) cuando su eje cristalográfico es paralelo al polarizador y al analizador en una configuración de polares cruzados. Esto significa que el analizador bloquea la luz que pasa a través del mineral y el mineral aparece oscuro. Los minerales con extinción paralela suelen ser isotrópicos o tienen sus ejes cristalográficos alineados con las direcciones de polarización del microscopio.
2. extinción inclinada: En este tipo de extinción, el mineral se extingue (se oscurece) en un ángulo inclinado al polarizador y analizador en una configuración de polares cruzados. Esto significa que el mineral no está totalmente alineado con las direcciones de polarización del microscopio y, a medida que se gira la platina, el mineral pasa de brillante a oscuro o viceversa. Los minerales con extinción inclinada suelen ser anisotrópicos, lo que significa que tienen diferentes índices de refracción en diferentes direcciones cristalográficas.

La extinción puede proporcionar información importante sobre la orientación cristalográfica y la simetría de los minerales, que se puede utilizar para la identificación y caracterización de minerales. Por ejemplo, los minerales con extinción paralela suelen ser isotrópicos, lo que significa que tienen las mismas propiedades ópticas en todas las direcciones cristalográficas, mientras que los minerales con extinción inclinada suelen ser anisotrópicos, lo que significa que tienen diferentes propiedades ópticas en diferentes direcciones cristalográficas. El ángulo de extinción también puede proporcionar información sobre la simetría del cristal del mineral y la orientación cristalográfica, lo que puede ayudar en la identificación del mineral y la interpretación de la estructura cristalina del mineral.

Ángulo de hermanamiento y extinción

El maclado es un fenómeno en el que dos o más cristales individuales de un mineral crecen juntos de forma simétrica, lo que da como resultado un cristal maclado con patrones de crecimiento característicos. Ángulo de extinción es un término utilizado en mineralogía óptica para describir el ángulo entre la dirección de extinción máxima de un mineral maclado y la dirección de extinción máxima del mineral no maclado.

El hermanamiento puede afectar el comportamiento de extinción de los minerales en un microscopio polarizador. Cuando se observa un mineral maclado bajo polares cruzados, el comportamiento de extinción puede diferir del de un mineral no maclado debido a la disposición de los cristales maclados. La macla puede hacer que la dirección de extinción del mineral maclado se desvíe de la dirección de extinción del mineral no maclado, lo que da como resultado un patrón de extinción característico.

El ángulo de extinción es el ángulo entre la dirección de máxima extinción del mineral maclado y la dirección de máxima extinción del mineral no maclado. Se mide en grados y puede proporcionar información importante sobre el tipo de macla y la orientación de los cristales maclados. El ángulo de extinción es una característica clave utilizada para identificar y caracterizar minerales maclados.

Existen varios tipos de maclas, incluidas las maclas simples, las maclas múltiples y las maclas complejas, y el comportamiento de extinción y el ángulo de extinción pueden variar según el tipo de macla. El ángulo de extinción se puede medir utilizando un microscopio polarizador con un accesorio conoscópico o conoscopio, que permite una determinación precisa del ángulo entre las direcciones de extinción de los cristales maclados y no maclados.

Aspecto de los cristales en el microscopio.

La apariencia de los cristales bajo un microscopio depende de varios factores, incluido el tipo de cristal, las condiciones de iluminación y el modo de observación (p. ej., luz transmitida o reflejada, luz polarizada o no polarizada). Aquí hay algunas apariencias comunes de los cristales en un microscopio:

1. Cristales Euédricos: Los cristales euédricos son cristales bien formados con distintas caras cristalinas que son características de las especies minerales. Por lo general, exhiben bordes afilados y caras lisas, y sus características cristalográficas se pueden observar fácilmente bajo un microscopio. Los cristales euédricos se ven a menudo en rocas ígneas y metamórficas.
2. Cristales subédricos: Los cristales subédricos son cristales parcialmente desarrollados que tienen algunas caras cristalinas bien formadas pero también muestran un crecimiento irregular o incompleto. Pueden tener bordes redondeados o caras incompletas, y sus características cristalográficas pueden ser menos distintas en comparación con los cristales euédricos.
3. Cristales anédricos: Los cristales anédricos son cristales mal formados que carecen de caras y aristas bien definidas. Pueden aparecer como granos irregulares o agregados de partículas minerales sin características cristalográficas perceptibles. Los cristales anédricos se encuentran comúnmente en rocas sedimentarias o en áreas de rápida cristalización.
4. Agregados policristalinos: Los agregados policristalinos están compuestos de múltiples cristales que están orientados aleatoriamente e intercrecidos. Pueden aparecer como masas granulares o cristalinas bajo un microscopio, sin caras o bordes de cristal distintos. Los agregados policristalinos son comunes en muchos tipos de rocas y minerales.
5. Cristales gemelos: Los cristales gemelos se forman cuando dos o más cristales crecen juntos de manera simétrica, lo que da como resultado patrones intercrecidos característicos. El hermanamiento puede crear apariencias únicas bajo un microscopio, como patrones repetidos, líneas paralelas o que se cruzan, o características simétricas.
6. Inclusiones: Las inclusiones son pequeñas cavidades llenas de líquido o minerales dentro de los cristales que pueden afectar su apariencia bajo un microscopio. Las inclusiones pueden aparecer como puntos oscuros o claros, formas irregulares o patrones finos dentro del cristal, y pueden brindar información importante sobre el historial de formación del mineral y las condiciones ambientales.

La apariencia de los cristales en un microscopio puede proporcionar información valiosa para la identificación de minerales, la cristalografía y la comprensión de la formación y las propiedades de los minerales. Las técnicas adecuadas en la preparación de muestras, las condiciones de iluminación y los modos de observación pueden mejorar la visibilidad y la caracterización de las características del cristal bajo un microscopio.