Tok badań mikroskopowych:

1)Obserwacja preparatu przy jednym nikolu:

a) Określenie przezroczystości lub jej braku w minerałach

b) Określenie morfologię minerału:

• Pokrój

• Łupliwość

• Spękania

• Wielkość względną i bezwzlędną

c) Określenie barwy minerału oraz pleochroizmu

d) Oszacowanie współczynnika załamania światła

e) Obserwujemy inkluzje i wrostki

2)Tok badań przy skrzyżowanych nikolach (NX)

f) odróżniamy minerały optycznie izotropowe i anizotropowych

g) wyznaczamy dwójłomność na podstawie obserwacji barw interferencyjnych

h) określamy rodzaj wygaszania światła i kąt wygaszania

i) wyznaczamy wydłużenie minerału

j) badamy budowę wewnętrzną (strukturę) minerału

3)Badania w świetle zbieżnym(konoskopowe)

k) odróżniamy min. Izotropowe od anizotropowych

l) odróżniamy min. 1 – osiowe od 2 – osiowych

ł) określamy znak (charakter optyczny – relief) [+ / - ]

m) określenie jakościowo kąta osi optycznych

a) Określenie przezroczystości lub jej braku w minerałach

minerały

nieprzeźroczyste przeźroczyste

bezbarwne barwne

nie pleochroniczne pleochroniczne

- Jeżeli przy 1N i obrocie stolika minerał jest czarny – oznacza to że minerał jest nieprzeźroczysty

- Jeżeli przy 1N i obrocie stolika minerał jest biały – oznacza to że jest bezbarwny.

- Jeżeli przy 1N i obrocie stolika o 360 barwa minerału zmienia się 4 razy (co 90) oznacza to że minerał pleochroniczny. Jeżeli barwa jest stała oznacza to że minerał jest barwny nie pleochroniczny.

b) Określenie morfologię minerału:

Łupliwość

Łupliwość minerałów w płytkach cienkich przyjmuje postać szczelinek lub spękań, równoległych do siebie.

Minerały mogą wykazywać łupliwość:

- jednokierunkową

- dwukierunkową

Minerały mogą nie wykazywać łupliwości

c) Określenie barwy minerału oraz pleochroizmu

Barwa minerału - selektywna absorpcja światła widzialnego, związana z przejściem między różnymi stanami energetycznymi elektronów

Większość minerałów przezroczystych optycznie, przy 1N -w płytce cienkiej jest bezbarwna

różowy –granat

niebieski –korund

Pleochroizm (wielobarwność) jest wynikiem zdolności niektórych kryształów optycznie anizotropowych do odmiennego absorbowania światła o różnej długości fali w zależności od kierunku rozchodzenia się i od kierunku jego drgań. Własność tę obserwujemy podczas obrotu stolika mikroskopowego. Pleochroizm obserwujemy WYŁĄCZNIE w minerałach barwnych!

W minerałach 2 osiowych przy obrocie stolika obserwujemy 3 różne barwy ( parami ). Zmiana barwy następuje po obrocie stolika o 90

d) Oszacowanie współczynnika załamania światła

Ocena wielkości współczynnika załamania światła

-Przygotowane szlify, są zatopione w balsamie kanadyjskim (n=1,54). W zależności od

współczynnika załamania światła badanych ziaren mineralnych, można zauważyć pozorne

nierówności, które są wynikiem różnicy współczynników (minerał-balsam kanadyjski).

-Jeśli minerał ma współczynnik załamania światła znacznie większy od balsamu, to powierzchnia ziarna sprawia wrażenie wypukłej (relief dodatni), jest chropowata, a zarysy ziarna wyraźnie widoczne.

-W przypadku współczynników załamania światła zbliżonych do balsamu powierzchnia minerału traci swą wypukłość(relief niewyraźny lub zerowy), staje się gładka, a zarysy ziarna są słabo zaznaczone lub niewidoczne.

-Przy współczynniku załamania znacznie mniejszym od balsamu powierzchnia ziarna wydaje się wklęsła (relief ujemny), chropowata(jaszczurowata), a zarysy ponownie wyraźnie widoczne.

e) Obserwujemy inkluzje i wrostki

INKLUZJE – są to banieczki cieczy i/lub gazów zamknięte w badanym minerale

WROSTKI - Wrostki, obce twory tkwiące w minerałach. Najczęściej niewielkie krople szkliwa lub drobne kryształy innych minerałów

f) odróżniamy minerały optycznie izotropowe i anizotropowych

Kryształy izotropowe

-Kryształy optycznie izotropowe, to kryształy w których prędkość rozchodzenia się świata jest stała i nie zależy od kierunku jego rozchodzenia się(kryształy układu regularnego oraz ciała amorficzne).

-W trakcie obracania stolikiem mikroskopu przy dwóch polaryzatorach skrzyżowanych minerały izotropowe cały czas pozostają czarne (nie wykazują barw interferencyjnych).

Kryształy anizotropowe

Kryształy optycznie anizotropowe to kryształy w których prędkość rozchodzenia się światła zależy od kierunku

Podział kryształów optycznie anizotropowych:

-Jednoosiowe –(kryształy układów trygonalnego, tetragonalnego i heksagonalnego) –posiadają dwa skrajne współczynniki załamania światła

-Dwuosiowe -(kryształy układów rombowego, jednoskośnego i trójskośnego) –charakteryzuje się je za pomocą trzech współczynników załamania światła

Minerały optycznie anizotropowe przy NX i obrocie stolika o 360, 4 razy wygaszają światło i 4 razy rozjaśniają w charakterystycznej dla siebie barwie interferencyjnej. Minerały optycznie izotropowe pozostają cały czas czarne.

Jeżeli przy NX i przy obrocie stolika minerał pozostaje czarny to:

1. Jest to minerał izotropowy

2. Jest to minerał anizotropowy w przekroju prostopadłym do osi optycznej

Aby odróżnić 1 od 2, należy wykonać badanie w świetle zbieżnym.

1. Jest to minerał nieprzeźroczysty

Aby odróżnić 3 od 1, należy rozkrzyżować nikole (N), jeżeli minerał jest dalej czarny to jest nieprzeźroczysty.

1. Jest to pustka, dziura w preparacie.

Aby odróżnić 4 od 1, należy rozkrzyżować nikole (N) i sprawdzić czy jest tam minerał

g) wyznaczamy dwójłomność na podstawie obserwacji barw interferencyjnych

Dwójłomność

Dwójłomność – jest to zjawisko podwójnego załamania światła przez minerały anizotropowe.

- rozdzielanie światła na dwa promienie spolaryzowane w płaszczyznach wzjamnie

do siebie prostopadłych

Obliczanie dwójłomności:

- minerały 1 – osiowe:   =   |n_ε− n_ω|

- minerały 2 – osiowe:   =   n_γ − n_α n_γ > n_β > n_α

 - różnica skrajnych współczynników załamania światła

Barwy interferencyjne

Barwy interferencyjne są to barwy ziarna mineralnego obserwowane przy nikolach skrzyżowanych powstające w analizatorze. Jest to efekt interferencji promieni nadzwyczajnych wychodzących z minerału dwójłomnego różniących się fazą drgań (przebytą drogą optyczną), których drgania analizator sprowadza do jednej płaszczyzny umożliwiając tym samym zjawisko ich interferencji.

h) określamy rodzaj wygaszania światła i kąt wygaszania

Wygaszanie światła

Zjawisko ściemnienia światła następuje w minerałach anizotropowych wtedy, gdy kierunki optyczne badanego minerału są zgodne z płaszczyznami drgań światła spolaryzowanego w nikolach. Minerały anizotropowe, badane pod mikroskopem przy NX, czterokrotnie ściemnieją światło i czterokrotnie rozjaśniają światło podczas obrotu o 360*.

Minerały mogą wygaszać światło:

-prosto (w położeniach zgodnych z nitkami krzyża)

-skośnie (w położeniach przekątnych do nitek krzyża)

-symetrycznie (względem nitek krzyża)

-faliste (najczęściej spotykane w kwarcu –nie cały przekrój ziarna zaciemnia się jednocześnie, podczas obrotu stolikiem można zauważyć jak przez ziarno przesuwa się ciemna fala)

i) wyznaczamy wydłużenie minerału

Gipsówką badamy wydłużenie minerału. Dotyczy nielicznych minerałów np. odmiany chalcedonu, serpentyny, chloryty. Dotyczy tylko minerałów wydłużonych. Kąty wygaszania muszą być małe.

Jeżeli po wsunięciu gipsówki jej barwa interferencyjna ulega obniżeniu do I rzędu to wydłużenie jest dodatnie (+), jeśli po wsunięciu gipsówki jej barwa interferencyjna ulegnie podwyższeniu do II rzędu to wydłużenie jej jest ujemne (-)

j) badamy budowę wewnętrzną (strukturę) minerału

Np. zbliźniaczenia, budowa zonalna, klepsydrowa, mozaikowa, sektorowa

Budowa zonalna i klepsydrowa

Budowa zonalna jest następstwem zmiany składu chemicznego kryształu podczas narastania. Jest to możliwe tylko u tych grup minerałów izomorficznych, które mimo zmiany składu chemicznego w miarę krystalizacji nie zmieniają zasadniczo struktury a zmianom składu chemicznego odpowiada tylko zmiana orientacji optycznej kąta ściemniania, położenia osi optycznych.

Niektóre minerały np. augit wykazują swoiste wykształcenie przypominające klepsydry.

Zbliźniaczenia

Wyróżniamy zbliźniaczenia pojedyncze i wielokrotne (polisyntetyczne)