Pestañas

lunes, 21 de septiembre de 2015

Microscopía petrográfica

La microscopía petrográfica es una técnica analítica, mayormente del dominio de los geólogos, que permite identificar "a golpe de ojo" las especies minerales presentes en una muestra mediante la observación de sus propiedades ópticas y texturas. El aparato que se utiliza es el microscopio petrográfico y las muestras que se preparan para esta técnica son láminas delgadas de 30 micras de espesor. El tamaño límite para que los cristales sean visibles en este microscopio es del orden de 10 micras. Por debajo de este límite la identificación de materiales se realiza por las técnicas submicroscópicas, como el SEM.

Microscopio petrográfico

El microscopio petrográfico utiliza luz polarizada (producida por un elemento llamado polarizador); a este tipo de luz se le denomina PPL (siglas en inglés de plane polarised light: luz polarizada plana). Para el estudio de determinadas propiedades se emplea un segundo polarizador que puede quitarse y ponerse (llamado analizador) y se representa como XPL (luz polaizada cruzada). Además, este microscopio se diferencia de los normales en que tiene una platina giratoria y otros elementos ópticos, como las lentes de Bertrand.
Polarización de la luz

Se parte de la base de que los minerales tienen una estructura cristalina determinada. 

Sistemas cristalinos

En función de la estructura que tenga un cristal, el crecimiento en cada una de las tres dimensiones será distinto y los elementos de simetría también lo serán. Esto proporciona al cristal unas propiedades ópticas muy importantes que se ponen de manifiesto cuando lo atraviesa una luz polarizada. Para comprender bien esto es importante comprender el concepto de isotropía y anisotropía. Las sutancias ópticamente isótropas, como los gases, los líquidos, los vidrios y los minerales del sistema cúbico (el más simétrico de todos), presentan un comportamiento óptico que es independiente de la dirección según la cual se propaga la luz. Esto significa que sus propiedades ópticas (velocidad de la luz, índice de refracción y color) son idénticas en todas las direcciones. Por el contrario, las sustancias ópticamente anisótropas presentan un comportamiento que depende de la dirección en la cual se propague la luz. Presentan un comportamiento anisótropo todos los cristales de un sistema distinto al cúbico. Este comportamiento anisótropo da lugar al pleocroísmo: la facultad que presentan algunos minerales de absorber las radiaciones luminosas de distinta manera en función de la dirección de vibración.
Luz polarizada atravesando un cristal anisótropo

El funcionamiento del microscopio se podría describir (a grandes rasgos) en los siguientes pasos:
  1. Tras emitir la luz y pasar por el polarizador, ésta atraviesa el cristal.
  2. La luz polarizada, al entrar en el cristal, se dividirá en dos y cada una de estas dos ondas atravesará el cristal a distinta velocidad (doble refracción) si el material es anisótropo. Si no lo es, permanecerá inalterada.
  3. Al salir del cristal las dos ondas desfasadas se sumarán para volver a ser una sola.
  4. Esta onda de salida se ve de distinto color que la incidente y este color variará en función del ángulo de giro de la platina (color de interferencia).
  5. El usuario "juega" con los distintos elementos ópticos que tiene el microscopio para ver los cambios en la luz y los colores y así identificar las fases minerales.
Aquí os dejo como ejemplo la imagen de unas cuantas muestras vistas al microscopio y un microscopio virtual que han hecho en la Universidad de Oviedo.

Algunos ejemplos del uso del microscopio petrográfico

Fuentes de información e imágenes:

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