De optische eigenschappen van mineralen verwijzen naar hun gedrag in de aanwezigheid van licht en hoe ze omgaan met licht wanneer ze worden waargenomen met behulp van verschillende optische technieken. Deze eigenschappen omvatten transparantie/opaciteit, kleur, glans, brekingsindex (RI), pleochroïsme, dubbele breking, dispersie, uitdoving en kristallografie.

Microscopische beelden (XPL, gekruist gepolariseerd licht; PPL vlak gepolariseerd
  1. Kleur: De kleur van een mineraal kan een nuttig diagnostisch hulpmiddel zijn. Er moet echter worden opgemerkt dat de kleur sterk kan variëren, afhankelijk van de onzuiverheden, en dus niet altijd een betrouwbare indicator is voor de identiteit van een mineraal.
  2. Glans: Glans verwijst naar de manier waarop een mineraal licht reflecteert. Mineralen kunnen metaalachtig, glasachtig, parelachtig of dof zijn, en elk type glans kan worden gebruikt om een ​​mineraal te helpen identificeren.
  3. Transparantie: Sommige mineralen zijn transparant, terwijl andere ondoorzichtig zijn. Mineralen die transparant zijn, kunnen verder worden gecategoriseerd als kleurloos, gekleurd of pleochroïsch (waarbij ze verschillende kleuren weergeven vanuit verschillende hoeken).
  4. Brekingsindex: De brekingsindex van een mineraal is een maatstaf voor de hoeveelheid licht die wordt afgebogen als het door het mineraal gaat. Deze eigenschap kan worden gebruikt om een ​​mineraal te identificeren door de hoek te meten waaronder licht wordt gebroken.
  5. Dubbelbreking: Dubbele breking verwijst naar de eigenschap van een mineraal dat ervoor zorgt dat licht in twee stralen wordt gesplitst wanneer het door het mineraal gaat. Deze eigenschap is vooral handig voor het identificeren van mineralen in dunne secties onder een microscoop.
  6. Spreiding: Dispersie verwijst naar de manier waarop verschillende kleuren licht door een mineraal onder verschillende hoeken worden gebroken. Deze eigenschap is vooral handig voor het identificeren van edelstenen zoals diamanten.
  7. Pleochroism: Pleochroïsme verwijst naar de eigenschap van een mineraal dat ervoor zorgt dat het verschillende kleuren weergeeft wanneer het vanuit verschillende hoeken wordt bekeken.
  8. Fluorescentie: Sommige mineralen vertonen fluorescentie, wat betekent dat ze licht uitstralen bij blootstelling aan ultraviolet licht. Deze eigenschap kan worden gebruikt om mineralen in bepaalde omgevingen te helpen identificeren.

Over het algemeen zijn optische eigenschappen een belangrijk diagnostisch hulpmiddel voor het identificeren van mineralen. Door deze eigenschappen te begrijpen en te begrijpen hoe ze zich tot elkaar verhouden, kunnen mineralogen de identiteit van een mineraal met een hoge mate van nauwkeurigheid bepalen.

optische microscopie

Optische microscopie, ook wel lichtmicroscopie genoemd, is een veelgebruikte techniek op het gebied van mineralogie voor de identificatie en karakterisering van mineralen. Het omvat het gebruik van een microscoop die zichtbaar licht gebruikt om mineraalmonsters te vergroten en te analyseren. Hier zijn enkele belangrijke punten over optische microscopie in de mineralogie:

Optische microscopie
  1. Principe: Optische microscopie is gebaseerd op de interactie van licht met mineralen. Wanneer licht door een mineraalmonster gaat, kan het worden geabsorbeerd, doorgelaten of gereflecteerd, afhankelijk van de optische eigenschappen van het mineraal, zoals kleur, transparantie en brekingsindex. Door onder een microscoop te observeren hoe licht interageert met een mineraal, kan waardevolle informatie over de fysieke en optische eigenschappen ervan worden verkregen.
  2. Equipment: Optische microscopie vereist een gespecialiseerde microscoop die is uitgerust met verschillende componenten, waaronder een lichtbron, lenzen, een podium voor het vasthouden van het mineraalmonster en oculairs of een camera voor het bekijken en vastleggen van beelden. Polarisatiemicroscopen, die gepolariseerd licht gebruiken, worden in de mineralogie vaak gebruikt voor het bestuderen van de optische eigenschappen van mineralen.
  3. Voorbeeld van een Voorbereiding: Minerale monsters voor optische microscopie zijn doorgaans dunne secties of gepolijste dunne houders, die worden voorbereid door een dun plakje van een mineraalmonster af te snijden en dit op een glasplaatje te monteren. Dunne secties worden vaak gebruikt voor het bestuderen van de mineralogie van rotsen, terwijl gepolijste dunne monteringen worden gebruikt voor het analyseren van individuele minerale korrels.
  4. techniekenOptische microscopietechnieken die in de mineralogie worden gebruikt, omvatten doorvallend-lichtmicroscopie, waarbij licht door een dunne sectie of dunne houder wordt geleid om de interne kenmerken van het mineraal te observeren, en gepolariseerde lichtmicroscopie, waarbij gepolariseerd licht wordt gebruikt om de optische eigenschappen van het mineraal te bestuderen, zoals zoals dubbele breking, uitsterven en pleochroïsme. Andere technieken, zoals gereflecteerde lichtmicroscopie en fluorescentiemicroscopie, kunnen ook worden gebruikt voor specifieke doeleinden bij de identificatie en karakterisering van mineralen.
  5. Minerale identificatie: Optische microscopie is een krachtig hulpmiddel voor de identificatie van mineralen op basis van hun fysieke en optische eigenschappen. Door de kleur, transparantie, kristalvorm, splitsing en andere kenmerken van een mineraal onder een microscoop te observeren, en door technieken zoals polarisatie en interferentie te gebruiken, kunnen mineralogen mineralen identificeren en onderscheid maken tussen verschillende mineraalsoorten.
  6. Beperkingen: Optische microscopie heeft enkele beperkingen in de mineralogie. Het is mogelijk niet geschikt voor het identificeren van mineralen met vergelijkbare fysieke en optische eigenschappen, of mineralen die erg klein of ondoorzichtig zijn. In dergelijke gevallen kunnen andere technieken zoals röntgendiffractie, elektronenmicroscopie of spectroscopie nodig zijn voor een nauwkeurigere identificatie en karakterisering van mineralen.

Optische microscopie is een fundamentele en veelgebruikte techniek in de mineralogie, die waardevolle informatie oplevert over de fysische en optische eigenschappen van mineralen, wat essentieel is voor hun identificatie en karakterisering.

Waarom de microscoop gebruiken?

Microscopen worden om verschillende redenen in de mineralogie gebruikt:

  1. Minerale identificatie: Microscopen worden gebruikt om de fysieke en optische eigenschappen van mineralen waar te nemen, zoals kleur, transparantie, kristalvorm, splitsing en andere kenmerken, die essentieel zijn voor hun identificatie. Door mineraalmonsters onder een microscoop te onderzoeken, kunnen mineralogen kritische informatie verzamelen die hen helpt verschillende mineraalsoorten te identificeren en onderscheid te maken tussen vergelijkbare mineralen.
  2. Minerale karakterisering: Microscopie maakt de gedetailleerde karakterisering van mineralen mogelijk, inclusief hun kristalstructuur, textuur en insluitsels. Deze informatie geeft inzicht in de vorming en geschiedenis van mineralen, wat belangrijk kan zijn voor het begrijpen van hun eigenschappen en toepassingen.
  3. Mineralogisch Onderzoek: Microscopie wordt gebruikt in mineralogisch onderzoek om de optische, chemische en fysische eigenschappen van mineralen, evenals hun relaties met andere mineralen en gesteenten. Microscopische analyse kan waardevolle gegevens opleveren voor het begrijpen van minerale gebeurtenissen, mineralogische processen en geologische geschiedenis.
  4. Minerale verwerking: Microscopie wordt gebruikt op het gebied van de verwerking van mineralen om de verrijking van ertsen en mineralen te analyseren en te optimaliseren. Door mineraalmonsters onder een microscoop te onderzoeken, kunnen deskundigen op het gebied van mineraalverwerking de mineraalvrijgave, mineraalassociaties en mineralogische kenmerken van ertsen beoordelen, wat kan helpen bij het ontwikkelen van effectieve strategieën voor mineraalverwerking.
  5. Geologische kartering: Microscopie kan worden gebruikt bij geologische kartering en minerale exploratie om mineralen in gesteenten en ertsen te identificeren en in kaart te brengen. Deze informatie kan worden gebruikt om inzicht te krijgen in de verspreiding, samenstelling en het economische potentieel van minerale afzettingen in een bepaald gebied.
  6. Onderwijs en onderwijs: Microscopen worden veel gebruikt in onderwijsomgevingen om studenten over mineralogie en geologie te onderwijzen. Door microscopen te gebruiken kunnen leerlingen mineralen observeren en identificeren, en leren over hun eigenschappen, voorkomen en gebruik.

Samenvattend zijn microscopen essentiële hulpmiddelen in de mineralogie voor de identificatie, karakterisering, onderzoek, verwerking van mineralen, geologische kartering en onderwijs. Ze maken gedetailleerde observatie en analyse van mineralen mogelijk en bieden waardevolle inzichten in hun eigenschappen, voorkomen en toepassingen.

Mineralen en voortplanting van licht

De voortplanting van licht door mineralen is een fascinerend onderwerp in de mineralogie en hangt nauw samen met de optische eigenschappen van mineralen. Wanneer licht door een mineraal gaat, kan het verschillende interacties ondergaan, zoals absorptie, reflectie, breking en polarisatie, die belangrijke informatie kunnen verschaffen over de samenstelling, structuur en eigenschappen van het mineraal. Hier zijn enkele belangrijke punten met betrekking tot de voortplanting van licht in mineralen:

  1. Transparantie en dekking: Mineralen kunnen transparant, doorschijnend of ondoorzichtig voor licht zijn, afhankelijk van hun chemische samenstelling en interne structuur. Transparante mineralen laten licht door met weinig of geen verstrooiing, terwijl doorschijnende mineralen het licht tot op zekere hoogte verstrooien, en ondoorzichtige mineralen laten helemaal geen licht door.
  2. Absorptie: Sommige mineralen absorberen selectief bepaalde golflengten van licht vanwege de aanwezigheid van specifieke chemische elementen of verbindingen. Dit resulteert erin dat het mineraal er gekleurd uitziet als het onder een microscoop of met het blote oog wordt bekeken. Het absorptiespectrum van een mineraal kan informatie verschaffen over de chemische samenstelling ervan.
  3. Straalbreking: Breking is het afbuigen van licht wanneer het van het ene medium naar het andere gaat met een andere brekingsindex. Mineralen met verschillende kristalstructuren en chemische samenstellingen kunnen verschillende brekingsindices vertonen, die kunnen worden bepaald met behulp van een refractometer. De brekingsindex is een belangrijke optische eigenschap die wordt gebruikt bij de identificatie van mineralen.
  4. Polarisatie: Licht dat door bepaalde mineralen gaat, kan gepolariseerd raken, wat betekent dat de lichtgolven in een bepaalde richting oscilleren. Deze eigenschap kan worden waargenomen met behulp van een polariserende microscoop, die het onderzoek van mineralen in kruisgepolariseerd licht mogelijk maakt. Gepolariseerd lichtmicroscopie is een krachtige techniek die wordt gebruikt bij de identificatie en karakterisering van mineralen.
  5. Pleochroism: Sommige mineralen vertonen pleochroïsme, wat betekent dat ze verschillende kleuren vertonen wanneer ze vanuit verschillende hoeken onder gepolariseerd licht worden bekeken. Deze eigenschap wordt veroorzaakt door de preferentiële absorptie van licht in verschillende richtingen vanwege de kristalstructuur van het mineraal en kan worden gebruikt als diagnostisch hulpmiddel bij de identificatie van mineralen.
  6. Dubbelbreking: Dubbele breking, ook wel dubbele breking genoemd, is de eigenschap van bepaalde mineralen om licht in twee stralen met verschillende brekingsindices te splitsen. Dit kan worden waargenomen met behulp van een polarisatiemicroscoop, en de hoeveelheid dubbele breking kan informatie verschaffen over de kristalstructuur en samenstelling van het mineraal.
  7. Optisch teken: Het optische teken van een mineraal verwijst naar de richting waarin de brekingsindices van het mineraal zijn georiënteerd ten opzichte van de kristallografische assen. Het optische teken kan worden bepaald met behulp van een polarisatiemicroscoop en is een belangrijk kenmerk dat wordt gebruikt bij de identificatie van mineralen.

De studie van hoe licht interageert met mineralen en hoe het zich daardoor voortplant, is cruciaal in de mineralogie, omdat het belangrijke informatie oplevert over de samenstelling, structuur en eigenschappen van het mineraal. Optische eigenschappen van mineralen, zoals absorptie, breking, polarisatie, pleochroïsme, dubbele breking en optisch teken, worden gebruikt bij de identificatie, karakterisering en onderzoek van mineralen. Microscopische technieken, zoals polariserende microscopie, worden veel gebruikt om de voortplanting van licht door mineralen te bestuderen en belangrijke details over hun optische eigenschappen te onthullen.

Om de reikwijdte te kunnen gebruiken, moeten we iets begrijpen van de fysica van licht, en dan enkele hulpmiddelen en trucs leren...
Om de reikwijdte te kunnen gebruiken, moeten we iets begrijpen van de fysica van licht, en dan enkele hulpmiddelen en trucs leren...

Dun gedeelte

Een dun gedeelte verwijst naar een dun plakje steen of mineraal dat op een glasplaatje is gemonteerd en met behulp van gespecialiseerde apparatuur tot een dikte van doorgaans 30 micrometer (0.03 mm) is gemalen. Er worden dunne secties gebruikt petrologie, een tak van de geologie die gesteenten en mineralen onder een microscoop bestudeert om hun minerale samenstelling, textuur en andere belangrijke kenmerken te bepalen.

Dunne secties worden gemaakt door een klein stukje steen of mineraal in een dunne plaat te snijden, die vervolgens met lijm op een glasplaatje wordt bevestigd. De plaat wordt vervolgens tot de gewenste dikte geslepen met behulp van een reeks schurende materialen, zoals siliciumcarbidepoeder, om een ​​glad en gelijkmatig oppervlak te verkrijgen. Het resulterende dunne gedeelte wordt vervolgens gepolijst om de transparantie en helderheid te verbeteren, en kan worden gekleurd met kleurstoffen of chemicaliën om bepaalde kenmerken of eigenschappen te verbeteren.

Dunne secties worden gewoonlijk onderzocht onder een polariserende microscoop, ook wel petrografische microscoop genoemd, die is uitgerust met polarisatoren en analysatoren die de studie van de optische eigenschappen van het gesteente of mineraal mogelijk maken, zoals dubbele breking, pleochroïsme en uitstervingshoeken. Door de mineralen en hun rangschikking in het dunne gedeelte te analyseren, kunnen geologen het gesteentetype identificeren, de minerale samenstelling bepalen en de geschiedenis van het gesteente interpreteren, zoals de vormings- en vervormingsprocessen ervan.

Dunne secties worden veel gebruikt in verschillende gebieden van de geologie, waaronder stollingsgesteente, sedimentaire petrologie, metamorfe petrologie, economische geologie en milieugeologie. Het zijn essentiële hulpmiddelen voor het bestuderen van gesteenten en mineralen op microscopisch niveau en bieden waardevolle inzichten in hun oorsprong, evolutie en eigenschappen. Dunne secties worden ook vaak gebruikt in onderwijs en onderzoek, omdat ze gedetailleerd onderzoek en analyse van gesteenten en mineralen mogelijk maken, wat bijdraagt ​​aan ons begrip van de geologie en geschiedenis van de aarde.

Dun gedeelte

Eigenschappen van licht

  1. Golfachtige aard: Licht vertoont golfachtige eigenschappen, zoals golflengte, frequentie en amplitude. Het kan worden omschreven als een elektromagnetische golf die zich door een medium of vacuüm voortplant.
  2. Deeltjesachtige aard: Licht gedraagt ​​zich ook als een stroom deeltjes, fotonen genaamd, die energie en momentum transporteren.
  3. Snelheid: Licht reist met een constante snelheid van ongeveer 299,792 kilometer per seconde (km/s) in een vacuüm, wat de hoogste bekende snelheid in het universum is.
  4. Elektromagnetisch spectrum: Licht bestaat in een reeks golflengten en frequenties, die samen het elektromagnetische spectrum vormen. Dit spectrum omvat verschillende soorten licht, zoals zichtbaar licht, ultraviolet (UV) licht, infrarood (IR) licht, röntgenstraling en gammastraling, elk met zijn eigen unieke eigenschappen en toepassingen.
Eigenschappen van licht

Vliegtuiggepolariseerd licht (PPL):

  1. Polarisatie: Lichtgolven kunnen gepolariseerd zijn, wat betekent dat hun oscillaties in één enkel vlak plaatsvinden, in tegenstelling tot in alle richtingen. Gepolariseerd licht heeft een specifieke oriëntatie van zijn elektrische veldvector.
  2. Polarisatoren: PPL wordt gecreëerd door ongepolariseerd licht door een polarisator te laten gaan. Dit is een filter dat alleen de lichtgolven doorlaat die in een specifiek vlak oscilleren, terwijl de golven die in andere vlakken oscilleren worden geblokkeerd.
  3. Properties: PPL heeft eigenschappen zoals richting, intensiteit en kleur die kunnen worden gebruikt om verschillende materialen, zoals mineralen en kristallen, onder een polariserende microscoop te bestuderen en analyseren.

XPL (gekruiste polarisatoren):

  1. Techniek: XPL is een techniek die wordt gebruikt bij microscopie met gepolariseerd licht, waarbij twee polarisatoren elkaar kruisen, wat betekent dat hun polarisatievlakken loodrecht op elkaar staan.
  2. Storing: Wanneer een dun gedeelte van een mineraal of kristal tussen gekruiste polarisatoren wordt geplaatst, kan dit interferentiepatronen creëren die bekend staan ​​als interferentiekleuren of dubbele breking, en die informatie verschaffen over de optische eigenschappen van het mineraal, zoals de brekingsindex en de kristalstructuur.
  3. Mineralen identificeren: XPL wordt vaak gebruikt in de mineralogie om mineralen te identificeren en te karakteriseren op basis van hun unieke interferentiepatronen en dubbele brekingskleuren, die kunnen helpen bij het bepalen van de samenstelling, kristalstructuur en andere eigenschappen van het mineraal.
Gekruiste polen

Doorgang van licht

Reflectie is een proces waarbij licht, of andere vormen van elektromagnetische straling, van een oppervlak weerkaatst en terugkeert naar hetzelfde medium waaruit het afkomstig is, zonder de frequentie of golflengte ervan te veranderen. Dit fenomeen doet zich voor wanneer licht een grens tegenkomt tussen twee media met verschillende brekingsindices of optische dichtheden.

Kernpunten over reflectie:

  1. Hoek van inval en hoek van reflectie: De hoek waaronder licht op een oppervlak valt, wordt de invalshoek genoemd, en de hoek waaronder het wordt gereflecteerd wordt de reflectiehoek genoemd. Volgens de wet van reflectie is de invalshoek gelijk aan de reflectiehoek, en liggen de invallende straal, de gereflecteerde straal en de normaal (een lijn loodrecht op het oppervlak) allemaal in hetzelfde vlak.
  2. Spiegelende versus diffuse reflectie: Reflectie kan spiegelend of diffuus zijn. Spiegelende reflectie vindt plaats wanneer licht weerkaatst op een glad oppervlak, zoals een spiegel, en de gereflecteerde stralen hun oorspronkelijke richting behouden en een heldere reflectie vormen. Diffuse reflectie vindt plaats wanneer licht reflecteert op een ruw of onregelmatig oppervlak, zoals papier of een mat oppervlak, en de gereflecteerde stralen zich in verschillende richtingen verspreiden, wat resulteert in een minder heldere reflectie.
  3. Toepassingen van reflectie: Reflectie wordt in veel alledaagse toepassingen gebruikt, zoals spiegels, reflecterende oppervlakken op voertuigen en verkeersborden voor zichtbaarheid, optische apparaten zoals telescopen en microscopen, en in fotografie en kunst voor het creëren van visuele effecten.
  4. Wet van reflectie: De wet van reflectie stelt dat de invalshoek gelijk is aan de reflectiehoek, en dat de invallende straal, de gereflecteerde straal en de normaal allemaal in hetzelfde vlak liggen. Deze wet is van fundamenteel belang voor het begrijpen van het gedrag van licht wanneer het een reflecterend oppervlak tegenkomt.

Samenvattend is reflectie het proces waarbij licht of andere vormen van elektromagnetische straling weerkaatsen op een oppervlak en terugkeren naar hetzelfde medium waaruit het afkomstig is, zonder de frequentie of golflengte ervan te veranderen. Het heeft betrekking op de invalshoek en de reflectiehoek, kan spiegelend of diffuus zijn, heeft veel praktische toepassingen en volgt de wet van reflectie.

Afspiegeling

De snelheid van het licht hangt af van het medium waar het doorheen gaat. Licht is een elektromagnetische golf die interageert met elektronen. De verdeling van elektronen is voor elk materiaal verschillend en soms voor verschillende richtingen door een materiaal. Wanneer licht van het ene medium naar het andere gaat is een snelheidsverschil. Lichtstralen blijkbaar buig bij het contact

Invalshoek ≠ Brekingshoek.

Doorgang van licht

Brekingsindex

De hoeveelheid breking is gerelateerd aan het verschil in lichtsnelheid in elk medium. De brekingsindex (RI) voor lucht wordt gedefinieerd als 1

De absolute brekingsindex voor een mineraal (n) is de breking ten opzichte van die in lucht.

  •   hangt af van de atomaire/kristalstructuur
  •   is voor elk mineraal verschillend
  •   is constant voor een mineraal
  •   is een diagnostische eigenschap van het mineraal
  •   tussen 1.3 en 2.0

Er kunnen één, twee of drie waarden van RI zijn, afhankelijk van de atomaire structuur van het mineraal.

Ondoorzichtig mineraal

Ondoorzichtige mineralen zijn mineralen die geen licht doorlaten en geen licht doorlaten. Ze zien er ondoorzichtig of dof uit als ze onder een microscoop of met het blote oog worden bekeken, omdat ze niet het vermogen hebben om licht door hun structuur door te laten.

Ondoorzichtige mineralen zijn doorgaans samengesteld uit materialen die vanwege hun fysische en chemische eigenschappen niet transparant of doorschijnend voor licht zijn. Ze kunnen verschillende onzuiverheden, mineralen of elementen bevatten die licht absorberen of verstrooien, waardoor het niet doorlaat.

Enkele voorbeelden van ondoorzichtige mineralen zijn onder meer inheemse metalen zoals goud, Zilver en koper, evenals sulfiden zoals pyriet, loodglans en chalcopyriet. Deze mineralen worden vaak aangetroffen in ertsafzettingen en worden vaak geassocieerd met metaalerts deposito's. Andere ondoorzichtige mineralen zijn onder meer bepaalde oxiden, carbonaten en sulfaten, die metallische of niet-metaalachtige samenstellingen kunnen hebben.

Ondoorzichtig mineraal in graniet
Geroteerd 45o in PPL

Transparant mineraal

Transparante mineralen zijn mineralen die licht doorlaten, waardoor ze helder of doorschijnend lijken als ze onder een microscoop of met het blote oog worden bekeken. Deze mineralen hebben een kristallijne structuur waardoor licht door hun rooster kan gaan, waardoor ze licht kunnen doorlaten zonder het te verstrooien of te absorberen.

Transparante mineralen zijn te vinden in een breed scala aan kleuren en kunnen verschillende optische eigenschappen vertonen, zoals pleochroïsme (kleurverandering bij oriëntatie), dubbele breking (dubbele breking) en interferentiekleuren wanneer ze worden bekeken onder een microscoop met gepolariseerd licht. Deze eigenschappen kunnen worden gebruikt om transparante mineralen te identificeren en te differentiëren.

Enkele voorbeelden van transparante mineralen zijn onder meer kwarts, calciet, veldspaat, granaat, toermalijn en topaas. Deze mineralen worden vaak aangetroffen in gesteenten en mineralen uit verschillende geologische omgevingen en hebben diverse toepassingen in de industrie, sieraden en wetenschappelijk onderzoek.

CPX binnen Gabbro
PPL

Becke-lijn

De Becke-lijn is een optisch fenomeen dat wordt waargenomen wanneer een mineraal of ander transparant materiaal wordt ondergedompeld in een vloeistof met een andere brekingsindex. Het is een nuttige techniek die in de optische mineralogie wordt gebruikt voor het bepalen van de relatieve brekingsindex van een mineraal in vergelijking met het omringende medium, wat informatie kan verschaffen over de optische eigenschappen van het mineraal.

Wanneer een mineraal op een glasplaatje wordt geplaatst en wordt ondergedompeld in een vloeistof met een brekingsindex hoger of lager dan die van het mineraal, verschijnt er respectievelijk een heldere of donkere rand langs de rand van het mineraal. Deze grens wordt de Becke-lijn genoemd. De richting waarin de Becke-lijn beweegt wanneer de focus wordt gewijzigd, kan informatie verschaffen over de relatieve brekingsindex van het mineraal in vergelijking met het omringende medium.

Het Becke-lijnfenomeen treedt op als gevolg van het verschil in brekingsindices tussen het mineraal en het omringende medium. Wanneer de brekingsindex van het medium hoger is dan die van het mineraal, beweegt de Becke-lijn naar het mineraal toe, en wanneer de brekingsindex van het medium lager is dan die van het mineraal, beweegt de Becke-lijn zich van het mineraal af. De positie en beweging van de Becke-lijn kunnen worden waargenomen en geanalyseerd onder een microscoop met gepolariseerd licht, en kunnen worden gebruikt als hulpmiddel voor het identificeren van mineralen en het bepalen van hun optische eigenschappen.

De Becke-lijn is een waardevol hulpmiddel in de optische mineralogie voor het bestuderen van de optische eigenschappen van mineralen, inclusief hun brekingsindices, dubbele breking en andere optische kenmerken. Het wordt veel gebruikt bij de identificatie en karakterisering van mineralen in de geologie, petrologie en materiaalkunde.

De rand van de korrel fungeert als een lens die het licht vervormt
Perthiet:
Microklien met opgeloste albiet
toont de Becke-lijn tussen de twee mineralen
(PPL)

Reliëf

Reliëf verwijst, in de context van optische mineralogie, naar het verschil in helderheid of duisternis van een mineraal in vergelijking met het omringende medium, bekeken onder een microscoop met gepolariseerd licht. Het is een van de optische eigenschappen van mineralen die kunnen worden waargenomen en gebruikt om mineralen te identificeren en hun kenmerken te bepalen.

Reliëf wordt doorgaans waargenomen als een verschil in helderheid of duisternis van een mineraal in vergelijking met het omringende medium, dat meestal een glasplaatje of een montagemedium is. Dit verschil in helderheid of duisternis wordt veroorzaakt door het verschil in brekingsindices tussen het mineraal en het omringende medium. Wanneer het mineraal een hogere brekingsindex heeft dan het medium, lijkt het helderder, en wanneer het een lagere brekingsindex heeft, lijkt het donkerder.

Reliëf kan worden gebruikt als een diagnostisch kenmerk voor het identificeren van mineralen, aangezien verschillende mineralen verschillende brekingsindices hebben en dus een verschillende mate van reliëf vertonen. Mineralen met een hoog reliëf, die helderder lijken tegen het omringende medium, kunnen bijvoorbeeld duiden op mineralen met hoge brekingsindices, zoals kwarts of granaat. Mineralen met een laag reliëf, die donkerder lijken tegen het omringende medium, kunnen wijzen op mineralen met een lagere brekingsindex, zoals calciet of plagioklaas veldspaat.

Het reliëf wordt doorgaans waargenomen en geëvalueerd onder gekruiste polarisatoren, die gewoonlijk worden gebruikt bij microscopie met gepolariseerd licht. Door het reliëf van een mineraal te observeren, gecombineerd met andere optische eigenschappen zoals kleur, dubbele breking en pleochroïsme, kunnen mineralen worden geïdentificeerd en gekarakteriseerd, wat waardevolle informatie oplevert voor geologische en materiaalwetenschappelijke studies.

Apatiet

Decollete

Splijting verwijst, in de context van mineralogie, naar de neiging van mineralen om langs specifieke zwaktevlakken te breken, wat resulteert in gladde, vlakke oppervlakken. Het is een eigenschap die wordt bepaald door de kristalstructuur van een mineraal, en kan in dunne doorsnede worden waargenomen en gemeten onder een microscoop met gepolariseerd licht.

Splijting is het resultaat van de rangschikking van atomen of ionen in het kristalrooster van een mineraal. Mineralen met een kristallijne structuur hebben vaak zwaktevlakken waarlangs de bindingen tussen atomen of ionen zwakker zijn, waardoor het mineraal langs deze vlakken kan breken als het wordt blootgesteld aan spanning. De resulterende oppervlakken zijn doorgaans glad en vlak en kunnen verschillende geometrische patronen hebben, afhankelijk van het kristalrooster van het mineraal.

Splitsing is een belangrijke eigenschap die wordt gebruikt bij de identificatie van mineralen, aangezien verschillende mineralen verschillende soorten en kwaliteit van splitsing vertonen. Sommige mineralen kunnen een perfecte splitsing hebben, waarbij het mineraal gemakkelijk en soepel langs specifieke vlakken breekt, wat resulteert in vlakke oppervlakken met een glanzend of reflecterend uiterlijk. Andere mineralen kunnen een imperfecte of geen splijting hebben, wat bij breuk resulteert in onregelmatige of ruwe oppervlakken.

Splitsing kan worden beschreven op basis van het aantal en de oriëntatie van de splijtvlakken. Veelgebruikte termen die worden gebruikt om splitsing te beschrijven zijn onder meer basaal (komt evenwijdig aan de basis van het kristal voor), prismatisch (komt evenwijdig voor aan langwerpige kristalvlakken), kubisch (komt loodrecht op kubieke vlakken voor) en rhombohedraal (komt voor onder andere hoeken dan 90 graden).

amfibolen
bv hoornblende ~ 54o/ 126o
Pyroxeen bv augiet ~ 90o;

Breuk

Breuk is een eigenschap van mineralen die beschrijft hoe ze breken als ze worden blootgesteld aan stress, maar geen splijting vertonen, wat de neiging is van mineralen om langs specifieke zwaktevlakken te breken. In tegenstelling tot splitsing, wat resulteert in gladde, vlakke oppervlakken, resulteert breuk in onregelmatige, ongelijke of ruwe oppervlakken wanneer een mineraal wordt gebroken.

Breuk kan optreden in mineralen die geen goed gedefinieerde kristalstructuur hebben of geen prominente splitsingsvlakken hebben. Het kan ook voorkomen in mineralen die vervorming hebben ondergaan of zijn blootgesteld aan krachten van buitenaf die hun kristalrooster hebben verstoord. Breuk kan worden veroorzaakt door verschillende factoren, zoals impact, druk of buigen.

Er zijn verschillende soorten breuken die kunnen worden waargenomen in mineralen, waaronder:

  1. Conchoïdale fractuur: Dit type breuk resulteert in gladde, gebogen oppervlakken die lijken op de binnenkant van een zeeschelp. Het wordt vaak waargenomen bij mineralen die bros zijn en breken met een glazig of glasachtig uiterlijk.
  2. Onregelmatige breuk: Dit type breuk resulteert in ruwe, oneffen oppervlakken zonder duidelijk patroon. Het wordt vaak waargenomen in mineralen die geen goed gedefinieerde splitsingsvlakken hebben en willekeurig breken.
  3. Splinterachtige breuk: Dit type breuk resulteert in lange, splinterachtige of vezelachtige oppervlakken. Het wordt vaak waargenomen in mineralen die vezelig van aard zijn, zoals asbestmineralen.
  4. Hackly breuk: Dit type breuk resulteert in gekartelde, scherpe oppervlakken met een willekeurig patroon. Het wordt vaak waargenomen in mineralen die taai zijn en breken met een scheurend of scheurend uiterlijk.

Breuk kan een belangrijke eigenschap zijn die wordt gebruikt bij de identificatie van mineralen, omdat het aanvullende informatie kan verschaffen over de fysieke eigenschappen en het gedrag van mineralen wanneer ze worden blootgesteld aan stress. Het kan ook worden gebruikt om mineralen met vergelijkbare fysische eigenschappen maar met verschillende breukkenmerken te onderscheiden.

Olivijn in gabbro (PPL)

Metamicte textuur

Metamict-textuur verwijst naar een specifiek type textuur dat wordt waargenomen in bepaalde mineralen die zijn veranderd door hoge stralingsniveaus, meestal van radioactieve elementen. Deze straling veroorzaakt wijziging zorgt ervoor dat het kristalrooster van het mineraal amorf, ongeordend of volledig vernietigd wordt, wat resulteert in een karakteristieke metamicttextuur.

Metamict-textuur wordt vaak waargenomen in mineralen zoals zirkonium (ZrSiO4) en thoriet (ThSiO4) die radioactieve elementen bevatten zoals uranium (U) en thorium (Th). Deze mineralen kunnen een proces ondergaan dat metamictisering wordt genoemd, waarbij de straling de kristalstructuur beschadigt, wat leidt tot amorfisatie of volledige vernietiging van de oorspronkelijke kristallijne structuur.

Metamict-mineralen kunnen bepaalde karakteristieke kenmerken vertonen, waaronder:

  1. Verlies van kristallijne vorm: Metamict-mineralen kunnen hun typische kristalvormen verliezen en onder een microscoop verschijnen als vormeloze massa's of onregelmatige korrels.
  2. Amorfe of ongeordende structuur: Metamict-mineralen missen mogelijk de geordende rangschikking van atomen die kenmerkend is voor kristallijne mineralen, waardoor ze amorf of ongeordend lijken.
  3. Hoog reliëf: Metamict-mineralen kunnen een hoog reliëf vertonen, wat betekent dat ze helder lijken tegen een donkere achtergrond onder gekruist gepolariseerd licht vanwege hun amorfe of ongeordende aard.
  4. Verlies van dubbele breking: Metamict-mineralen kunnen hun dubbele breking verliezen, wat het vermogen is om licht in twee verschillende brekingsindices te splitsen, vanwege hun amorfe of ongeordende structuur.

Metamict-textuur kan een belangrijk diagnostisch kenmerk zijn dat wordt gebruikt bij het identificeren en karakteriseren van mineralen die zijn aangetast door hoge stralingsniveaus. Het kan ook inzicht verschaffen in de geologische geschiedenis en processen die deze mineralen hebben ondergaan, zoals hun blootstelling aan radioactieve elementen, wat gevolgen kan hebben voor hun potentiële gebruik in de geochronologie, radiometrische datering en andere wetenschappelijke toepassingen.


Zirkoon en Allaniet

Kleur in PPL

Kleur waargenomen in vlak gepolariseerd licht (PPL) is een belangrijke eigenschap die wordt gebruikt bij de identificatie en karakterisering van mineralen onder een microscoop. De interactie van licht met mineralen kan resulteren in verschillende kleuren wanneer deze in PPL worden bekeken, en deze kleuren kunnen waardevolle informatie verschaffen over de samenstelling, kristalstructuur en optische eigenschappen van het mineraal.

Bij PPL kunnen mineralen verschillende kleuren vertonen, afhankelijk van hun optische eigenschappen, zoals:

  1. Isotrope mineralen: Isotrope mineralen zijn mineralen die geen dubbele breking vertonen en in alle richtingen dezelfde brekingsindex hebben. Deze mineralen zien er zwart of grijs uit in PPL omdat ze het licht niet in twee verschillende brekingsindices splitsen.
  2. Anisotrope mineralen: Anisotrope mineralen zijn mineralen die dubbele breking vertonen en verschillende brekingsindices hebben in verschillende richtingen. Deze mineralen kunnen in PPL een breed scala aan kleuren vertonen, waaronder grijstinten, wit, geel, oranje, rood, groen, blauw en violet, afhankelijk van de kristalstructuur en samenstelling van het mineraal.
  3. Pleochroïsche mineralen: Pleochroïsme is de eigenschap van sommige mineralen om verschillende kleuren te vertonen wanneer ze langs verschillende kristallografische richtingen worden bekeken. Bij PPL kunnen pleochroïsche mineralen verschillende kleuren vertonen wanneer de microscooptafel wordt gedraaid, wat waardevolle diagnostische informatie oplevert voor het identificeren van het mineraal.
  4. Absorptie- en transmissie-eigenschappen: Mineralen kunnen vanwege hun chemische samenstelling en kristalstructuur selectieve absorptie en transmissie van bepaalde golflengten van licht vertonen, waardoor specifieke kleuren worden waargenomen in PPL.

De kleuren waargenomen in PPL kunnen worden gebruikt in combinatie met andere optische eigenschappen, zoals reliëf, splijting, breuk en kristalvorm, om mineralen te helpen identificeren en karakteriseren. Het is belangrijk om referenties voor mineraalidentificatie te raadplegen en de juiste technieken en hulpmiddelen voor mineraalidentificatie te gebruiken om de kleuren die in PPL worden waargenomen nauwkeurig te interpreteren en betrouwbare mineraalidentificaties te maken.

Isotrope mineralen

Isotrope mineralen zijn mineralen die geen dubbele breking vertonen, wat betekent dat ze in alle richtingen dezelfde brekingsindex hebben. Als gevolg hiervan vertonen ze geen interferentiekleuren of polarisatie-effecten wanneer ze onder een polariserende microscoop worden bekeken in vlak gepolariseerd licht (PPL) of gekruist gepolariseerd licht (XPL). In plaats daarvan zien isotrope mineralen er doorgaans zwart of grijs uit als ze in PPL worden bekeken, zonder veranderingen in kleur of helderheid als de microscooptafel wordt gedraaid.

Voorbeelden van isotrope mineralen zijn onder meer:

  1. Granaat: Granaat is een veel voorkomende minerale groep die in verschillende kleuren kan voorkomen, zoals rood, oranje, geel, groen, bruin en zwart. Het is isotroop en vertoont geen dubbele breking.
  2. magnetiet: Magnetiet is een zwart mineraal dat sterk magnetisch is en vaak voorkomt in stollings- en metamorfe gesteenten. Het is isotroop en vertoont geen interferentiekleuren in PPL of XPL.
  3. Pyriet: Pyriet, ook bekend als ‘fool’s gold’, is een metaalgeel mineraal dat vaak wordt aangetroffen in sedimentaire, metamorfe en stollingsgesteenten. Het is isotroop en vertoont geen dubbele breking.
  4. klipzout: Haliet, ook bekend als steenzout, is een kleurloos of wit mineraal dat veel voorkomt in sedimentair gesteente. Het is isotroop en vertoont geen interferentiekleuren in PPL of XPL.
  5. Sfaleriet: Sphaleriet is een veel voorkomende zink mineraal dat in verschillende kleuren kan voorkomen, zoals bruin, zwart, geel, groen en rood. Het is isotroop en vertoont geen dubbele breking.

Isotrope mineralen zijn belangrijk om te identificeren en te herkennen bij mineraalidentificatie met behulp van optische microscopie, omdat hun gebrek aan dubbele breking en karakteristieke zwarte of grijze verschijning in PPL hen kan helpen onderscheiden van anisotrope mineralen die interferentiekleuren en polarisatie-effecten vertonen.

Tussen gekruiste polen

Isotrope mineralen zien er altijd zwart uit, ongeacht de oriëntatie van het kristal of de rotatie van het podium

Tussen gekruiste polen

Indicator

De indicatrix is ​​een geometrische weergave die in de mineralogie en optica wordt gebruikt om de optische eigenschappen van anisotrope mineralen te beschrijven. Het is een driedimensionale ellipsoïde die de variatie in brekingsindices van een mineraal vertegenwoordigt met betrekking tot verschillende kristallografische richtingen.

Anisotrope mineralen hebben verschillende brekingsindices langs verschillende kristallografische richtingen vanwege hun interne kristalstructuur. De indicatrix helpt bij het beschrijven van de relatie tussen de kristallografische assen van een mineraal en de brekingsindices die bij die assen horen.

De indicatrix kan in drie dimensies worden gevisualiseerd, waarbij de assen de belangrijkste brekingsindices van het mineraal vertegenwoordigen. Deze assen worden doorgaans aangeduid als n_x, n_y en n_z, waarbij n_x en n_y de twee loodrechte brekingsindices in het vlak van de indicatrix vertegenwoordigen, en n_z de brekingsindex langs de optische (c-as) richting vertegenwoordigt.

De vorm van de indicatrix kan informatie verschaffen over de optische eigenschappen van het mineraal. Als de indicatrix een bol is, is het mineraal isotroop, wat betekent dat het in alle richtingen dezelfde brekingsindex heeft. Als de indicatrix een ellipsoïde is, is het mineraal anisotroop, wat betekent dat het verschillende brekingsindices heeft langs verschillende kristallografische richtingen.

De indicatrix is ​​een nuttig hulpmiddel bij het bestuderen van de optische eigenschappen van mineralen, en kan worden gebruikt om belangrijke optische eigenschappen te bepalen, zoals dubbele breking, optisch teken en optische hoek, die van cruciaal belang zijn bij de identificatie en karakterisering van mineralen.

Isotrope Indicatrix

Anisotrope mineralen

Anisotrope mineralen zijn mineralen die verschillende fysieke of optische eigenschappen vertonen langs verschillende kristallografische richtingen. Dit komt door hun interne kristalstructuur, die resulteert in variaties in eigenschappen zoals brekingsindex, dubbele breking, kleur en andere optische eigenschappen, afhankelijk van de waarnemingsrichting. Anisotrope mineralen worden ook wel dubbelbrekende mineralen genoemd, omdat ze een enkele invallende lichtstraal in twee stralen met verschillende brekingsindices splitsen.

Anisotrope mineralen kunnen een breed scala aan optische eigenschappen vertonen, waaronder pleochroïsme (verschillende kleuren wanneer ze vanuit verschillende richtingen worden bekeken), interferentiekleuren (kleuren waargenomen in gepolariseerd licht), uitdoving (de volledige verdwijning van een minerale korrel wanneer deze wordt geroteerd) en andere eigenschappen die kan worden waargenomen met behulp van verschillende optische technieken, zoals microscopie met gepolariseerd licht.

Voorbeelden van anisotrope mineralen zijn calciet, kwarts, veldspaat, small, amfibool, pyroxeen en vele anderen. Deze mineralen worden vaak aangetroffen in een breed scala aan gesteentetypen en hebben een belangrijke industriële, economische en geologische betekenis. De studie van anisotrope mineralen en hun optische eigenschappen is een fundamenteel onderdeel van de mineralogie en petrologie, en speelt een cruciale rol bij de identificatie, karakterisering en het begrijpen van de fysieke en optische eigenschappen van gesteenten en mineralen in verschillende geologische omgevingen.

Uniaxiaal – licht dat binnenkomt, behalve een speciale richting wordt opgelost in 2 vlak gepolariseerde componenten die loodrecht op elkaar trillen en met verschillende snelheden reizen

Biaxiaal – licht dat binnenkomt, behalve twee speciale richtingen worden opgelost in 2 vlak gepolariseerde componenten...

Langs de speciale richtingen (“optische assen”) denkt het mineraal dat het isotroop is – dat wil zeggen dat er geen splitsing plaatsvindt

Uniaxiale en biaxiale mineralen kunnen verder worden onderverdeeld in optisch positief en optisch negatief, afhankelijk van de oriëntatie van snelle en langzame stralen ten opzichte van xtl-assen

1-Licht gaat door de onderste polarisator

Kleur en Pleochroïsme

Kleur en pleochroïsme zijn belangrijke optische eigenschappen van mineralen die kunnen worden waargenomen met behulp van gepolariseerd lichtmicroscopie.

Kleur verwijst naar het uiterlijk van mineralen wanneer ze worden bekeken onder normaal of wit licht. Mineralen kunnen een breed scala aan kleuren vertonen vanwege hun chemische samenstelling en de aanwezigheid van verschillende onzuiverheden of structurele defecten. Kleur kan worden gebruikt als diagnostische eigenschap bij de identificatie van mineralen, hoewel deze niet altijd betrouwbaar is omdat sommige mineralen vergelijkbare kleuren kunnen vertonen.

Pleochroïsme daarentegen is het fenomeen waarbij mineralen verschillende kleuren vertonen wanneer ze vanuit verschillende kristallografische richtingen onder gepolariseerd licht worden bekeken. Deze eigenschap is te wijten aan de anisotrope aard van mineralen, waardoor ze licht op verschillende manieren absorberen langs verschillende kristallografische assen. Pleochroïsme wordt vaak waargenomen in mineralen die een significant verschil hebben in de absorptie van licht langs verschillende kristallografische richtingen.

Pleochroïsme wordt doorgaans waargenomen met behulp van een polariserende microscoop, waarbij het mineraal tussen gekruiste polarisatoren wordt geplaatst en het podium naar verschillende oriëntaties wordt gedraaid om kleurveranderingen waar te nemen. Door het podium te draaien, kan het mineraal verschillende kleuren vertonen, variërend van geen kleur (uitsterven) tot een of meer verschillende kleuren. Het aantal kleuren en de intensiteit van pleochroïsme kunnen belangrijke aanwijzingen opleveren voor de identificatie van mineralen, aangezien verschillende mineralen unieke pleochroïsche eigenschappen hebben.

-Plagioklaas is kleurloos
-Hornblende is pleochroïsch

Brekingsindex (RI of n)

De brekingsindex (RI of n) is een optische eigenschap van mineralen die beschrijft hoeveel een mineraal licht buigt of breekt als het erdoorheen gaat. Het wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de lichtsnelheid in een vacuüm en de lichtsnelheid in het mineraal.

De brekingsindex is een waardevol hulpmiddel bij de identificatie van mineralen, omdat het kan helpen mineralen met vergelijkbare fysieke eigenschappen te onderscheiden. Verschillende mineralen hebben verschillende brekingsindices als gevolg van variaties in hun chemische samenstelling, kristalstructuur en dichtheid.

De brekingsindex wordt doorgaans bepaald met behulp van een refractometer, een gespecialiseerd instrument dat wordt gebruikt in de mineralogie en edelsteenkunde. De refractometer meet de hoek waaronder licht wordt afgebogen wanneer het door een transparant mineraalmonster gaat, en de brekingsindex wordt berekend op basis van deze hoek.

De brekingsindex kan worden gebruikt in combinatie met andere optische eigenschappen, zoals pleochroïsme, uitdovingshoek en dubbele breking, om mineralen in dunne secties of gepolijste mineraalmonsters te helpen identificeren. Het is een belangrijke parameter bij de studie van mineralen en hun optische eigenschappen, en kan waardevolle informatie verschaffen over de samenstelling en structuur van mineralen.

Reliëf

Reliëf is een optische eigenschap van mineralen die verwijst naar de mate waarin een mineraal lijkt op te vallen of te contrasteren met het omringende medium wanneer het onder een microscoop in doorvallend licht wordt bekeken. Het houdt verband met het verschil in brekingsindices tussen het mineraal en het omringende medium, meestal een montagemedium of het gastgesteente van het mineraal.

Mineralen met een hoger reliëf lijken prominenter af te steken tegen het omringende medium, terwijl mineralen met een lager reliëf qua helderheid of kleur meer op het omringende medium lijken. Reliëf wordt doorgaans waargenomen in dunne delen van mineralen met behulp van doorvallend lichtmicroscopie, waarbij het mineraal wordt bekeken tussen gekruiste polen of in vlakgepolariseerd licht.

Reliëf kan nuttig zijn bij de identificatie van mineralen, omdat het aanwijzingen kan geven over de brekingsindex van een mineraal, wat kan helpen de lijst met mogelijke mineralen te beperken op basis van hun bekende brekingsindices. Het reliëf kan variëren afhankelijk van de chemische samenstelling, de kristalstructuur en andere factoren van het mineraal. Mineralen met hogere brekingsindices, zoals kwarts, kunnen bijvoorbeeld een hoger reliëf vertonen, terwijl mineralen met lagere brekingsindices, zoals veldspaat, een lager reliëf kunnen vertonen.

Reliëf kan ook worden gebruikt om de relatieve overvloed aan verschillende mineralen in een gesteente te bepalen, aangezien mineralen met een hoger reliëf overvloediger kunnen lijken in vergelijking met mineralen met een lager reliëf. In sommige gevallen kan de hulp informatie verschaffen over de wijziging of verwering van mineralen, omdat gewijzigde mineralen een ander reliëf kunnen vertonen dan ongewijzigde mineralen.

2 – Plaats de bovenste polarisator

Steek de bovenste polarisator

3 – Steek nu een dun stukje steen erin

Plaats nu een dun gedeelte van een rots

De conclusie moet zijn dat mineralen op de een of andere manier aanwezig zijn heroriënteren de gebieden waarin licht trilt; er gaat wat licht door de bovenste polarisator

4 – Let op de roterende fase

De meeste minerale granen verander kleur terwijl het podium wordt gedraaid; deze granen gaan zwart 4 keer in 360° rotatie – precies elke 90o

roterend podium
Michel-Lévy Kleurenkaart – Plaat 4.11

Dubbele breking schatten

Dubbele breking is een optische eigenschap van mineralen die verwijst naar het verschil in brekingsindices tussen de twee onderling loodrechte trillingsrichtingen van licht dat door een mineraal gaat. Het wordt doorgaans waargenomen in mineralen onder microscopie met gepolariseerd licht, waarbij het mineraal wordt bekeken tussen gekruiste polen of in conoscopisch zicht.

Het schatten van de dubbele breking in mineralen kan op verschillende manieren worden gedaan, waaronder:

  1. Visuele schatting: Dubbele breking kan visueel worden geschat door de interferentiekleuren te observeren die een mineraal vertoont wanneer het tussen gekruiste polen wordt bekeken. Interferentiekleuren zijn het resultaat van het faseverschil tussen de twee orthogonale lichtgolven die door het mineraal gaan, wat wordt bepaald door de dubbele breking van het mineraal. Met behulp van een standaard referentiekaart of Michel-Lévy-kaart kan de dubbele breking worden geschat op basis van de waargenomen interferentiekleuren.
  2. Vertragingsmeting: Dubbele breking kan worden geschat door de vertraging van een mineraal te meten met behulp van een vertragingsplaat of een kwartgolfplaat. De vertraging is het verschil in optische padlengte tussen de twee orthogonale lichtgolven die door het mineraal gaan, wat rechtstreeks verband houdt met de dubbele breking. Door de vertraging te meten en de juiste kalibratie toe te passen, kan de dubbele breking worden geschat.
  3. Dubbele brekingsdispersie: Sommige mineralen vertonen dubbele brekingsdispersie, waarbij de dubbele breking verandert met de golflengte van het licht. Door de dubbele breking bij verschillende golflengten te meten, zoals met behulp van een conoscopisch prisma of een spectroscoop, kan de dubbele brekingsdispersie worden bepaald, wat informatie kan opleveren over de samenstelling en optische eigenschappen van het mineraal.

Het is belangrijk op te merken dat het schatten van dubbele breking een kwalitatieve methode is en mogelijk geen nauwkeurige kwantitatieve waarden oplevert. De nauwkeurigheid van de schatting hangt af van factoren zoals de kwaliteit van de microscoop, de dikte van het mineraal en de ervaring en vaardigheid van de waarnemer in het interpreteren van interferentiekleuren of het meten van vertraging. Daarom is het vaak nodig om schattingen van dubbele breking te bevestigen met andere methoden, zoals het gebruik van geavanceerde technieken zoals refractometrie of spectroscopie, voor nauwkeurigere en preciezere resultaten.

Uitdoving

Extinctie is een term die in de optische mineralogie wordt gebruikt om het fenomeen te beschrijven waarbij een mineraal van helder verlicht naar donker of bijna donker gaat onder gekruiste polen in een polariserende microscoop. Het is een nuttige eigenschap voor het identificeren van mineralen en het begrijpen van hun kristallografische oriëntatie.

Er zijn twee hoofdtypen van uitsterven:

  1. Parallelle uitsterving: Bij dit type uitsterven gaat het mineraal uit (wordt donker) wanneer de kristallografische as evenwijdig is aan de polarisator en analysator in een gekruiste polaire configuratie. Dit betekent dat licht dat door het mineraal gaat, wordt geblokkeerd door de analysator en dat het mineraal er donker uitziet. Mineralen met parallelle uitdoving zijn doorgaans isotroop of hebben hun kristallografische assen uitgelijnd met de polarisatierichtingen van de microscoop.
  2. Geneigd uitsterven: Bij dit type uitsterven gaat het mineraal uit (wordt donker) onder een schuine hoek ten opzichte van de polarisator en analysator in een gekruiste polaire configuratie. Dit betekent dat het mineraal niet volledig is uitgelijnd met de polarisatierichtingen van de microscoop, en naarmate de tafel wordt gedraaid, gaat het mineraal van helder naar donker of omgekeerd. Mineralen met hellende uitdoving zijn doorgaans anisotroop, wat betekent dat ze verschillende brekingsindices hebben in verschillende kristallografische richtingen.

Uitsterven kan belangrijke informatie opleveren over de kristallografische oriëntatie en symmetrie van mineralen, die kan worden gebruikt voor de identificatie en karakterisering van mineralen. Mineralen met parallelle uitdoving zijn bijvoorbeeld doorgaans isotroop, wat betekent dat ze dezelfde optische eigenschappen hebben in alle kristallografische richtingen, terwijl mineralen met schuine uitdoving doorgaans anisotroop zijn, wat betekent dat ze verschillende optische eigenschappen hebben in verschillende kristallografische richtingen. De uitstervingshoek kan ook informatie verschaffen over de kristalsymmetrie en kristallografische oriëntatie van het mineraal, wat kan helpen bij de identificatie en interpretatie van de kristalstructuur van het mineraal.

Twinning en uitstervingshoek

Twinning is een fenomeen waarbij twee of meer individuele kristallen van een mineraal op symmetrische wijze samengroeien, wat resulteert in een samengevoegd kristal met karakteristieke vergroeide patronen. Uitstervingshoek is een term die in de optische mineralogie wordt gebruikt om de hoek te beschrijven tussen de richting van maximale uitsterving van een gekoppeld mineraal en de richting van maximale uitsterving van het niet-verbonden mineraal.

Twinning kan het uitstervingsgedrag van mineralen in een polariserende microscoop beïnvloeden. Wanneer een gekoppeld mineraal wordt waargenomen onder gekruiste polen, kan het uitstervingsgedrag verschillen van dat van een niet-gekoppeld mineraal vanwege de rangschikking van de gekoppelde kristallen. Twinning kan ervoor zorgen dat de uitstervingsrichting van het gekoppelde mineraal afwijkt van de uitstervingsrichting van het niet-verbonden mineraal, wat resulteert in een karakteristiek uitstervingspatroon.

De uitstervingshoek is de hoek tussen de richting van maximale uitsterving van het gekoppelde mineraal en de richting van maximale uitsterving van het niet-verbonden mineraal. Het wordt gemeten in graden en kan belangrijke informatie verschaffen over het type twinning en de oriëntatie van de gekoppelde kristallen. De uitstervingshoek is een belangrijk kenmerk dat wordt gebruikt bij het identificeren en karakteriseren van gekoppelde mineralen.

Er zijn verschillende soorten twinning, waaronder eenvoudige tweelingen, meervoudige tweelingen en complexe tweelingen, en het uitstervingsgedrag en de uitstervingshoek kunnen variëren, afhankelijk van het type twinning. De uitdovingshoek kan worden gemeten met behulp van een polarisatiemicroscoop met een conoscopisch of conoscoopopzetstuk, waardoor een nauwkeurige bepaling van de hoek tussen de uitdovingsrichtingen van de gekoppelde en niet-verbonden kristallen mogelijk is.

Dubbele breking van kwarts en microcline
Olivijnmineraal onder de PPl en XPL

Verschijning van kristallen in de microscoop

Het uiterlijk van kristallen onder een microscoop hangt af van verschillende factoren, waaronder het type kristal, de lichtomstandigheden en de observatiemodus (bijvoorbeeld doorgelaten of gereflecteerd licht, gepolariseerd of ongepolariseerd licht). Hier zijn enkele veelvoorkomende verschijningen van kristallen in een microscoop:

  1. Euhedrale kristallen: Euhedrale kristallen zijn goed gevormde kristallen met verschillende kristalvlakken die kenmerkend zijn voor de mineraalsoort. Ze vertonen doorgaans scherpe randen en gladde vlakken, en hun kristallografische kenmerken kunnen gemakkelijk onder een microscoop worden waargenomen. Euhedrale kristallen worden vaak gezien in stollingsgesteenten en metamorfe gesteenten.
  2. Subhedrale kristallen: Subhedrale kristallen zijn gedeeltelijk ontwikkelde kristallen die enkele goed gevormde kristalvlakken hebben, maar ook enige onregelmatige of onvolledige groei vertonen. Ze kunnen afgeronde randen of onvolledige vlakken hebben, en hun kristallografische kenmerken zijn mogelijk minder duidelijk vergeleken met euhedrale kristallen.
  3. Anhedrale kristallen: Anhedrale kristallen zijn slecht gevormde kristallen zonder goed gedefinieerde kristalvlakken en randen. Ze kunnen verschijnen als onregelmatige korrels of aggregaten van minerale deeltjes zonder enige waarneembare kristallografische kenmerken. Anhedrale kristallen worden vaak aangetroffen in sedimentair gesteente of in gebieden met snelle kristallisatie.
  4. Polykristallijne aggregaten: Polykristallijne aggregaten zijn samengesteld uit meerdere kristallen die willekeurig georiënteerd en vergroeid zijn. Ze kunnen onder een microscoop verschijnen als korrelige of kristallijne massa's, zonder duidelijke kristalvlakken of randen. Polykristallijne aggregaten komen veel voor in veel soorten gesteenten en mineralen.
  5. Tweeling Kristallen: Tweelingkristallen worden gevormd wanneer twee of meer kristallen op symmetrische wijze samengroeien, wat resulteert in karakteristieke vergroeide patronen. Twinning kan onder een microscoop unieke verschijningsvormen creëren, zoals herhaalde patronen, evenwijdige of kruisende lijnen, of symmetrische kenmerken.
  6. Inbegrepen: Insluitsels zijn kleine met mineralen of vloeistof gevulde holtes in kristallen die hun uiterlijk onder een microscoop kunnen beïnvloeden. Insluitsels kunnen verschijnen als donkere of lichte vlekken, onregelmatige vormen of fijne patronen in het kristal, en ze kunnen belangrijke informatie verschaffen over de vormingsgeschiedenis van het mineraal en de omgevingsomstandigheden.

Het verschijnen van kristallen in een microscoop kan waardevolle informatie opleveren voor de identificatie van mineralen, kristallografie en het begrijpen van de vorming en eigenschappen van mineralen. De juiste technieken bij monstervoorbereiding, lichtomstandigheden en observatiemodi kunnen de zichtbaarheid en karakterisering van kristalkenmerken onder een microscoop verbeteren.