lunes, 28 de junio de 2010
jueves, 24 de junio de 2010
NOCIONES DE OPTICA MINERAL
BOLILLA N° 3
PREPARACIÓN DE MINERALES Y ROCAS PARA SU DETERMINACIÓN ÓPTICA:
SECCIONES DELGADAS
El método de estudio óptico de minerales y rocas al microscopio se efectúa sobre secciones de los mismos adelgazadas hasta un espesor standard de 25 a 30 micrones (0,025 – 0,030 mm). En tales condiciones casi todos los minerales petrogenéticos son transparentes y pueden ser determinados en base a sus propiedades ópticas. Se debe poner especial atención a la toma de muestras en el campo, tratando siempre de conseguir materiales que no posean avanzada alteración, salvo que se deseen estudiar los productos de las mismas) y que sean representativos del conjunto, las que se deberán identificar y acondicionar convenientemente para su traslado al laboratorio.
Las técnicas de preparación para el montaje en el portaobjeto varían según el tipo de material a preparar, pudiéndose distinguir dos grupos principales:
Materiales densos y coherentes: En general todas las rocas ígneas y metamórficas no alteradas y algunas sedimentitas.
Se corta con una sierra de diamantada una sección de material lo mas delgada
Posible ( 2-3 mm) y de una superficie de 4 –6 cm2. Se prepara luego una de las superficies para el montaje en el portaobjeto, para ello se utiliza una placa de vidrio sobre la cual se frota una cara de sección utilizando primero esmeril grueso (malla 40), hasta que la superficie tratada quede completamente plana, libre de huecos o fisuras. Luego se pasa, después de lavar perfectamente la sección y las manos, a otra placa de esmeril mediano (tipo 220) para alisar las irregularidades producidas por el esmeril grueso, y finalmente se pasa a otra placa con esmeril óptico en la cual se obtiene una superficie completamente plana y semipulida. Se trabaja siempre en húmedo realizando rulos con la sección en torno a la placa para evitar el desgaste irregular de la misma.
Materiales porosos o de escasa coherencia: Sedimentos y sedimentitas de escasa coherencia o muy porosos. Rocas ígneas o metamórficas alteradas.
Requieren de un trabajo previo de cementación antes de ser montados en el
Portaobjeto. Las técnicas cementación y relleno de poros son variadas y su aplicación depende del caso. Por lo común se trata primero de conseguir un pastilla de 4 – 6 cm2 de superficie y de un espesor mínimo, según lo permita la coherencia del material. Logrado esto se coloca conjuntamente con el material, una cantidad suficiente de bálsamo de Canadá ( el que puede estar ligeramente diluido con xilol), en una cápsula de porcelana o en un crisol y se somete a baño maría durante varias horas para lograr la penetración de la resina en los poros del material y actuar como cemento. Antes de extraer la pastilla se debe comprobar que el bálsamo esté completamente cocinado. Otro método mas rápido es colocar una pastilla de roca sobre una plancha de montaje caliente a 150º C y se dispone sobre ella una pequeña capa de cemento termoplástico Likeside Nº 70 el cual penetra lentamente en el material y cementa una capa superficial, suficiente en la mayoría de los casos, para la preparación del corte. Una vez obtenida la pastilla por cualquiera de los métodos antes descriptos, se procede a pulir la superficie de igual manera que para los materiales coherentes, pero sin utilizar el abrasivo mas grueso.
La superficie del mineral o roca ya con una superficie preparada, puede ser pegada al portaobjeto con dos adherentes: Bálsamo de Canadá o Cemento termoplástico Likeside 70. El bálsamo a utilizar en el montaje debe ser natural y fresco y requiere un cocinado previo entre 90º y 100º C. Esta operación se logra colocando unas gotas de bálsamo sobre el portaobjeto de tamaño petrográfico ( 50 x 25 mm), mantenido a la temperatura indicada durante el tiempo necesario ( 2’ a 15’). Si existen burbujas en la película del bálsamo que se encuentra sobre el portaobjeto, se pueden eliminar flameándolo con el mechero. El montaje de la pastilla, previamente calentada sobre la plancha, se efectúa colocando la misma sobre un extremo del portaobjeto y apoyándola progresivamente sobre la película de bálsamo, de modo tal que no incluya burbujas. Una vez colocada la pastilla se invierte sobre la plancha a los efectos de observar si no quedaron burbujas, en caso afirmativo, se las expulsa hacia los bordes presionando con una espátula de madera. Finalmente se coloca la preparación sobre una superficie fría presionando la pastilla con la espátula para que la película de bálsamo sea uniforme y delgada.
Una vez fría la preparación, se debe desgastar la superficie libre de la pastilla con esmeriles hasta llegar al espesor standard de 0,030 mm. Para ellos e opera en dos etapas. Etapa preliminar: Se frota la pastilla sobre una lámina de esmeril grueso (malla 40) efectuando rulos a lo largo de la perisferia del vidrio teniendo la precaución de girar repetidamente en 180º la posición del corte para evitar el desgaste mayor en un costado. El corte se retira del esmeril grueso cuando comienza a desgastarse el cemento que rodea a la pastilla, en cuyo caso ya alcanzó un espesor aproximado de 0,1 mm y la mayor parte de los minerales son ya traslúcidos. Una vez lavada la preparación para evitar cualquier resto de esmeril grueso, se pasa a un vidrio con esmeril mediano, (220) operándose del modo ya descripto. El límite del desgaste se logra cuando la sección a alcanzado un espesor de 0,05 a 0,06 mm.
Desgaste final: se opera sobre un vidrio con esmeril óptico humedecido. Esta vez no es necesario humedecer la pastilla a todo lo largo de la placa de vidrio, ya que el esmeril óptico no la ahueca de modo importante, El porta objeto de sujeta con un dedo o dos presionando de manera uniforme o en el costado mas grueso. El control de espesor se efectúa en forma reiterada observando el corte al microscopio, previamente lavado, secado y con una gotita de agua arriba de la sección para mejorar la refracción). El control del espesor standard de 30 se efectúa observando el tinte de polarización de algunos minerales guías. Los principales son el cuarzo ( a 32 blanco puro y amarillo débil a espesores mayores), los feldespatos (a 30 gris blanquecino de primer orden) el olivino ( a 25 amarillo de segundo orden y verde intenso de tercer orden a espesores mayores).
Una vez que la sección a alcanzado el espesor normal, debe cubrirse con un cubreobjeto de vidrio de tamaño apropiado (18x18 , 22x22, 24x32, 24x36 mm), pegado al Bálsamo de Canadá. El espesor del cubreobjeto debe estar entre 0,15 a 0,19 mm, ya que los espesores mayores impiden el uso de objetivos fuertes. Se comienza con la extracción, con un papel impregnado en xilol, del reborde de cemento que rodea la sección. Una vez limpia se coloca con una varilla de vidrio un poco de bálsamo y se dispone el cubreobjeto apoyándolo en forma progresiva para desplazar las burbujas. Luego se presionan ligeramente para eliminar el exceso de bálsamo y las burbujas remanentes. Se coloca luego la preparación en la estufa a 80º C durante toda la noche a fin de cocinar el bálsamo. Una vez montado el cubreobjeto, se extrae con una espátula metálica caliente el exceso de bálsamo de los bordes del cubreobjeto. Se limpia con xilol y se pegan etiquetas de papel con goma líquida en los extremos de la preparación con la numeración y las indicaciones que correspondan.
GRANO SUELTO
Existen una serie de consideraciones a tener en cuenta en este caso:
Si el mineral no tiene clivaje, se lo pulveriza en un mortero de ágata o de Abich.
Si tiene clivaje, y este limita la orientación de los granos, se puede pulverizar la muestra mediante la combinación de presión y rotación, con el mango del mortero, de modo que los fragmentos se redondeen y puedan adquirir orientaciones variadas en la preparación.
Para minerales de difícil orientación, se pueden seguir alguno delos siguientes métodos:
- Se coloca una gota de un líquido de inmersión de alta viscosidad o bálsamo muy viscoso sobre el portaobjetos y se espolvorea el mineral pulverizado (cuyos granos se orientarán al azar), sobre el mismo. Se cubre y se observa.
- Se cubre el portaobjetos con una fina capa de pegalotodo o vidrio soluble (el que cubrirá una tercera parte del espesor de los granos) y se espolvorea el mineral pulverizado, dejándolo secar perfectamente. Se cubre con el líquido de inmersión ( que no debe reaccionar solubilizando el cemento).
Muchos minerales fibrosos o micáceos, se pueden cortar fácilmente con una hoja de afeitar tomándolos entre dos portaobjetos.
Si el mineral que se investiga no se puede separar directamente de la roca o de su polvo, se puede hacer una concentración del mismo con bromoformo u otro líquido pesado. En muchos casos, como en los silicatos, que aparecen en las calizas, es fácil hacer una concentración química por disolución de los carbonatos en ácido acético al 10 %.
Es conveniente usar un tamaño uniforme de grano mediante tamizado del mismo. El tamaño apropiado para estas determinaciones es de 70 a 150 micras (o sea el polvo que pasa un tamiz de malla 100 (0,150 mm) y es retenido por el de malla 200 (abertura 0,070 mm).
Granos sueltos de mineral
Líquido de
inmersión Portaobjeto
GRANO SUELTO
Cubreobjeto Sección pulida de roca o mineral + bálsamo
Portaobjeto
SECCION DELGADA
PULIDOS CALCOGRÁFICOS
En los dos casos anteriores las observaciones y estudio de los minerales y rocas de brillo no metálico, (transparentes en secciones pulidas o en granos sueltos) se efectúan por refracción en el microscopio petrográfico. En el caso de los minerales con brillo metálico las observaciones y estudio deben efectuarse en un microscopio calcográfico o de reflexión, y la muestra o probeta requiere un tratamiento distinto. Ya que en este caso en particular la luz no se refracta sino que se refleja sobre una superficie perfectamente pulida.
Tratándose de minerales opacos, se corta o asierra un trozo pequeño, procediéndose en la superficie cortada al desbaste y pulido fino para su observación al microscopio.
Cuando el mineral es demasiado pequeño y sobre todo cuando interesa conservar la preparación, cabe la posibilidad de embutirla muestra en un molde plástico o de resina, en la que se coloca también el número de identificación de la probeta calcográfica, una vez emplastecido, se hace un corte con una sierra fina, de manera que se es seccione el mineral, quedando una superficie del mismo al descubierto.
En ambos casos, se procede al pulimento de la preparación con los abrasivos adecuados y finalmente al abrillantamiento de la superficie pulida con una tela de lana o seda. Todas estas operaciones requieren discos acoplados a un motor eléctrico, en los que actúen los abrasivos y los abrillantadores sucesivamente.
Para el primer desbaste de la muestra se utiliza polvo de corindón sintético o de carborundo. Para pulir se emplean distintos productos: Fe2O3, Cr2O3, Al2O3, MgO o diamante. El tamaño de todos estos abrasivos suele ser: número 320 a 400 para desbastar, y número 800 a 1.000 o más para pulir. Las placas giratorias en las que se esparcen estos productos suelen ser de hierro con estrías de vidrio, o en casos especiales, de madera.
Al pasar de un grosor a otro de abrasivo es muy importante lavar bien la preparación, así como la placa y las manos del operador, para evitar restos de granos mas gruesos, que dañarían la superficie a pulir. Lo mas aconsejable es disponer de suficientes placas, para destinar cada una a un abrasivo distinto.
PROBETAS CALCOGRAFICAS
Superficie pulida Superficie pulida
Molde o soporte de resina
Número de identificación
PREPARACIÓN DE MINERALES Y ROCAS PARA SU DETERMINACIÓN ÓPTICA:
SECCIONES DELGADAS
El método de estudio óptico de minerales y rocas al microscopio se efectúa sobre secciones de los mismos adelgazadas hasta un espesor standard de 25 a 30 micrones (0,025 – 0,030 mm). En tales condiciones casi todos los minerales petrogenéticos son transparentes y pueden ser determinados en base a sus propiedades ópticas. Se debe poner especial atención a la toma de muestras en el campo, tratando siempre de conseguir materiales que no posean avanzada alteración, salvo que se deseen estudiar los productos de las mismas) y que sean representativos del conjunto, las que se deberán identificar y acondicionar convenientemente para su traslado al laboratorio.
Las técnicas de preparación para el montaje en el portaobjeto varían según el tipo de material a preparar, pudiéndose distinguir dos grupos principales:
Materiales densos y coherentes: En general todas las rocas ígneas y metamórficas no alteradas y algunas sedimentitas.
Se corta con una sierra de diamantada una sección de material lo mas delgada
Posible ( 2-3 mm) y de una superficie de 4 –6 cm2. Se prepara luego una de las superficies para el montaje en el portaobjeto, para ello se utiliza una placa de vidrio sobre la cual se frota una cara de sección utilizando primero esmeril grueso (malla 40), hasta que la superficie tratada quede completamente plana, libre de huecos o fisuras. Luego se pasa, después de lavar perfectamente la sección y las manos, a otra placa de esmeril mediano (tipo 220) para alisar las irregularidades producidas por el esmeril grueso, y finalmente se pasa a otra placa con esmeril óptico en la cual se obtiene una superficie completamente plana y semipulida. Se trabaja siempre en húmedo realizando rulos con la sección en torno a la placa para evitar el desgaste irregular de la misma.
Materiales porosos o de escasa coherencia: Sedimentos y sedimentitas de escasa coherencia o muy porosos. Rocas ígneas o metamórficas alteradas.
Requieren de un trabajo previo de cementación antes de ser montados en el
Portaobjeto. Las técnicas cementación y relleno de poros son variadas y su aplicación depende del caso. Por lo común se trata primero de conseguir un pastilla de 4 – 6 cm2 de superficie y de un espesor mínimo, según lo permita la coherencia del material. Logrado esto se coloca conjuntamente con el material, una cantidad suficiente de bálsamo de Canadá ( el que puede estar ligeramente diluido con xilol), en una cápsula de porcelana o en un crisol y se somete a baño maría durante varias horas para lograr la penetración de la resina en los poros del material y actuar como cemento. Antes de extraer la pastilla se debe comprobar que el bálsamo esté completamente cocinado. Otro método mas rápido es colocar una pastilla de roca sobre una plancha de montaje caliente a 150º C y se dispone sobre ella una pequeña capa de cemento termoplástico Likeside Nº 70 el cual penetra lentamente en el material y cementa una capa superficial, suficiente en la mayoría de los casos, para la preparación del corte. Una vez obtenida la pastilla por cualquiera de los métodos antes descriptos, se procede a pulir la superficie de igual manera que para los materiales coherentes, pero sin utilizar el abrasivo mas grueso.
La superficie del mineral o roca ya con una superficie preparada, puede ser pegada al portaobjeto con dos adherentes: Bálsamo de Canadá o Cemento termoplástico Likeside 70. El bálsamo a utilizar en el montaje debe ser natural y fresco y requiere un cocinado previo entre 90º y 100º C. Esta operación se logra colocando unas gotas de bálsamo sobre el portaobjeto de tamaño petrográfico ( 50 x 25 mm), mantenido a la temperatura indicada durante el tiempo necesario ( 2’ a 15’). Si existen burbujas en la película del bálsamo que se encuentra sobre el portaobjeto, se pueden eliminar flameándolo con el mechero. El montaje de la pastilla, previamente calentada sobre la plancha, se efectúa colocando la misma sobre un extremo del portaobjeto y apoyándola progresivamente sobre la película de bálsamo, de modo tal que no incluya burbujas. Una vez colocada la pastilla se invierte sobre la plancha a los efectos de observar si no quedaron burbujas, en caso afirmativo, se las expulsa hacia los bordes presionando con una espátula de madera. Finalmente se coloca la preparación sobre una superficie fría presionando la pastilla con la espátula para que la película de bálsamo sea uniforme y delgada.
Una vez fría la preparación, se debe desgastar la superficie libre de la pastilla con esmeriles hasta llegar al espesor standard de 0,030 mm. Para ellos e opera en dos etapas. Etapa preliminar: Se frota la pastilla sobre una lámina de esmeril grueso (malla 40) efectuando rulos a lo largo de la perisferia del vidrio teniendo la precaución de girar repetidamente en 180º la posición del corte para evitar el desgaste mayor en un costado. El corte se retira del esmeril grueso cuando comienza a desgastarse el cemento que rodea a la pastilla, en cuyo caso ya alcanzó un espesor aproximado de 0,1 mm y la mayor parte de los minerales son ya traslúcidos. Una vez lavada la preparación para evitar cualquier resto de esmeril grueso, se pasa a un vidrio con esmeril mediano, (220) operándose del modo ya descripto. El límite del desgaste se logra cuando la sección a alcanzado un espesor de 0,05 a 0,06 mm.
Desgaste final: se opera sobre un vidrio con esmeril óptico humedecido. Esta vez no es necesario humedecer la pastilla a todo lo largo de la placa de vidrio, ya que el esmeril óptico no la ahueca de modo importante, El porta objeto de sujeta con un dedo o dos presionando de manera uniforme o en el costado mas grueso. El control de espesor se efectúa en forma reiterada observando el corte al microscopio, previamente lavado, secado y con una gotita de agua arriba de la sección para mejorar la refracción). El control del espesor standard de 30 se efectúa observando el tinte de polarización de algunos minerales guías. Los principales son el cuarzo ( a 32 blanco puro y amarillo débil a espesores mayores), los feldespatos (a 30 gris blanquecino de primer orden) el olivino ( a 25 amarillo de segundo orden y verde intenso de tercer orden a espesores mayores).
Una vez que la sección a alcanzado el espesor normal, debe cubrirse con un cubreobjeto de vidrio de tamaño apropiado (18x18 , 22x22, 24x32, 24x36 mm), pegado al Bálsamo de Canadá. El espesor del cubreobjeto debe estar entre 0,15 a 0,19 mm, ya que los espesores mayores impiden el uso de objetivos fuertes. Se comienza con la extracción, con un papel impregnado en xilol, del reborde de cemento que rodea la sección. Una vez limpia se coloca con una varilla de vidrio un poco de bálsamo y se dispone el cubreobjeto apoyándolo en forma progresiva para desplazar las burbujas. Luego se presionan ligeramente para eliminar el exceso de bálsamo y las burbujas remanentes. Se coloca luego la preparación en la estufa a 80º C durante toda la noche a fin de cocinar el bálsamo. Una vez montado el cubreobjeto, se extrae con una espátula metálica caliente el exceso de bálsamo de los bordes del cubreobjeto. Se limpia con xilol y se pegan etiquetas de papel con goma líquida en los extremos de la preparación con la numeración y las indicaciones que correspondan.
GRANO SUELTO
Existen una serie de consideraciones a tener en cuenta en este caso:
Si el mineral no tiene clivaje, se lo pulveriza en un mortero de ágata o de Abich.
Si tiene clivaje, y este limita la orientación de los granos, se puede pulverizar la muestra mediante la combinación de presión y rotación, con el mango del mortero, de modo que los fragmentos se redondeen y puedan adquirir orientaciones variadas en la preparación.
Para minerales de difícil orientación, se pueden seguir alguno delos siguientes métodos:
- Se coloca una gota de un líquido de inmersión de alta viscosidad o bálsamo muy viscoso sobre el portaobjetos y se espolvorea el mineral pulverizado (cuyos granos se orientarán al azar), sobre el mismo. Se cubre y se observa.
- Se cubre el portaobjetos con una fina capa de pegalotodo o vidrio soluble (el que cubrirá una tercera parte del espesor de los granos) y se espolvorea el mineral pulverizado, dejándolo secar perfectamente. Se cubre con el líquido de inmersión ( que no debe reaccionar solubilizando el cemento).
Muchos minerales fibrosos o micáceos, se pueden cortar fácilmente con una hoja de afeitar tomándolos entre dos portaobjetos.
Si el mineral que se investiga no se puede separar directamente de la roca o de su polvo, se puede hacer una concentración del mismo con bromoformo u otro líquido pesado. En muchos casos, como en los silicatos, que aparecen en las calizas, es fácil hacer una concentración química por disolución de los carbonatos en ácido acético al 10 %.
Es conveniente usar un tamaño uniforme de grano mediante tamizado del mismo. El tamaño apropiado para estas determinaciones es de 70 a 150 micras (o sea el polvo que pasa un tamiz de malla 100 (0,150 mm) y es retenido por el de malla 200 (abertura 0,070 mm).
Granos sueltos de mineral
Líquido de
inmersión Portaobjeto
GRANO SUELTO
Cubreobjeto Sección pulida de roca o mineral + bálsamo
Portaobjeto
SECCION DELGADA
PULIDOS CALCOGRÁFICOS
En los dos casos anteriores las observaciones y estudio de los minerales y rocas de brillo no metálico, (transparentes en secciones pulidas o en granos sueltos) se efectúan por refracción en el microscopio petrográfico. En el caso de los minerales con brillo metálico las observaciones y estudio deben efectuarse en un microscopio calcográfico o de reflexión, y la muestra o probeta requiere un tratamiento distinto. Ya que en este caso en particular la luz no se refracta sino que se refleja sobre una superficie perfectamente pulida.
Tratándose de minerales opacos, se corta o asierra un trozo pequeño, procediéndose en la superficie cortada al desbaste y pulido fino para su observación al microscopio.
Cuando el mineral es demasiado pequeño y sobre todo cuando interesa conservar la preparación, cabe la posibilidad de embutirla muestra en un molde plástico o de resina, en la que se coloca también el número de identificación de la probeta calcográfica, una vez emplastecido, se hace un corte con una sierra fina, de manera que se es seccione el mineral, quedando una superficie del mismo al descubierto.
En ambos casos, se procede al pulimento de la preparación con los abrasivos adecuados y finalmente al abrillantamiento de la superficie pulida con una tela de lana o seda. Todas estas operaciones requieren discos acoplados a un motor eléctrico, en los que actúen los abrasivos y los abrillantadores sucesivamente.
Para el primer desbaste de la muestra se utiliza polvo de corindón sintético o de carborundo. Para pulir se emplean distintos productos: Fe2O3, Cr2O3, Al2O3, MgO o diamante. El tamaño de todos estos abrasivos suele ser: número 320 a 400 para desbastar, y número 800 a 1.000 o más para pulir. Las placas giratorias en las que se esparcen estos productos suelen ser de hierro con estrías de vidrio, o en casos especiales, de madera.
Al pasar de un grosor a otro de abrasivo es muy importante lavar bien la preparación, así como la placa y las manos del operador, para evitar restos de granos mas gruesos, que dañarían la superficie a pulir. Lo mas aconsejable es disponer de suficientes placas, para destinar cada una a un abrasivo distinto.
PROBETAS CALCOGRAFICAS
Superficie pulida Superficie pulida
Molde o soporte de resina
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