Silikatlar Optik Mineroloji Optical Mineralogy Optik Mineraloji “Petrografik mikroskop kullanımı”Neden mikroskop kullanılır? ? Mineralleri ve dokularını tanımak ? Kayaç türünü saptamak ? Kristalleşme sekansını belirlemek ? Deformasyon hikayesini saptamak ? Reaksiyon kuşakları veya izlerini belirlemek ? P ve T koşullarını saptamak ? Bozunma türlerini saptamak © Jane Selverstone, University of New Mexico, 2003Petrografik Mikroskop (Polarize Mikroskop) Mikroskopu anlamak için, özellikle ışığın fiziğini anlamak gerekmektedir. © Jane Selverstone, University of New Mexico, 2003 Oküler Bertrand merceği Mikroskop tablası Polarizatör Adi ışık kaynağı Analizatör Yardımcı plaka Yardımcı kondansör Kondansör merceği OjektiflerIşık kaynağı light ray dalgaboyu, l I = f(A) genlik, A IŞIK dalgalar şeklinde ilerler Frekans= Belli bir noktadan saniyede geçen dalga sayısıdır (hz). f = v/ l v = hızYansıma ve Kırılma Gelen ışın ve yansıyan ışın: 1) ? i = ? r' Kırılan Işın: 1) Suda veya camda daha yavaştır 2) ? r ? ? i Gelen Yansıyan hava Kırılan su i r’ rBir x maddesi için: n x = v hava /v ortam Kırılma İndisiFotonlar farklı düzlemlerde titreşmektedir. Tüm yöndeki titreşimler ilerleme yönüne diktir. Titreşim yönleri İlerleme yönü Mikroskopta ilerleyen ışık Polarize ışık Polarize olmayan ışık Her foton tek bir düzlemde titreşir Bir çok foton aynı düzlemde titreşmektedir. Titreşim düzlemleri1) Işık ilk polarizatörden geçer doğu batı Düzlem polarize ışık Polarize olmayan ışık © Jane Selverstone, University of New Mexico, 20032) Analizatör (II. polarizatör) doğu batı güney kuzey Siyah (“çakışma”)Optik İndikatriks Işığın genel kırılma olayı yanı sıra iki farklı transversal ışık dalgasına ayrıldığı ve bu iki ışık dalgasının farklı yayılma hızlarına ve kırılma özelliklerine sahip oldukları görülür. Bu ışınlardan birisi ilerleme yönüne paralel birisi de dik yönde titreşmektedir. Bunlara “anizotrop ortam” denir. Bu özelliğe “çiftkırılma” denir (n1-n2). “Çiftkırılma” olmadığı durumlarda ise “izotrop ortam” söz konusudur. İndikatriks: Kristalin içindeki merkezi bir noktadan itibaren ışıkkırma indekslerinin her yönde taşınması halinde ışığın yayılmasını gösteren hacimsel bir model elde edilir. Kübik minerallerde ve volkan camlarında ışığın yayılma hızı her yönde aynı olduğundan elde edilen hacimsel model “küre” şeklindedir. Anizotrop ortamlarda elde edilen hacımsel model “elipsoidaldir”.İzotrop bir mineralde veya ortamda ışık tüm yönlerde aynı hızla yayılır ve yayılma yönüne dik olan tüm doğrultularda titreşir. Heksagonal, trigonal ve tetragonal sistemlerdeki kristallerde ışık bu tarzda sadece tek bir yönde hareket eder. Bu yön “c” eksenine paralel olup titreşim yönleri temel dairede (bazal düzlem) yer alır. Bu nedenle “c” eksenine “optik eksen” ve heksagonal, trigonal ve tetragonal sistemlerdeki kristallere de “Tek Optik Eksenli” mineral denir. Mineralin “c” eksenine paralel olmayan bir kesit alındığında mineral içindeki ışığın iki ışına ayrıldığı görülür. Bunlardan biri bazal düzlemde titreşen olup, “ordiner ışın” (no); diğeri ise ordiner ışına dik olup, “c” eksenine de paralel düzlemler dahil olak üzere titreşen “ekstraordiner” (ne) ışındır. Tek optik eksenli kristaller “pozitif” ve “negatif” olmak üzere iki gruba ayrılırlar. “no” ışınının hızı “ne”den büyük olursa p o z itif, küçük olursa n e g a tif tir.İzotropik İndikatriks Fig 6-5 Bloss, Optical Crystallography, MSAİzotrop mineraller hangi yönden kesilirse kesilsin, analizatör devrede iken mineral kesidi mikroskop tablası ne kadar çevrilirse çevrilsin daima sönme konumundadır. DB yönde titreşen polarize ışık mineral kesidinden geçerken sadece hızında ve dalgaboyunda değişiklik olur. Ancak ışığın titreşim yönünde herhangi bir değişiklik gerçekleşmez. Dolayısıyla ışık incekesiti terk ettikten sonra, titreşim yönü KG olan analizörde yok edilir. İzotrop minerallerin tüm kesitlerinde gözlenen bu olay, anizotrop minerallerin sadece optik eksene dik olan kesitlerinde gözlemlenebir. Çünkü optik eksen dik kesitler dairesel kesitlerdir. Çift optik eksenli minerallerin bu kesitlerinde tam sönme mineralin iç yansıması nedeniyle gerçekleşmez. Aksine açık renk görülür. Ancak tabla çevrilse dahi mineralin renginde her hangi bir değişiklik gerçekleşmez.Mikroskop tablası 360 derece döndürüldüğünde mineral her 90 derecede bir 4 defa sönme ve bunların arasında 4 defa aydınlanma durumu gerçekleşir. Bilindiği gibi çiftkırması olan bir mineralde ışık optik eksen yönleri hariç her yönde birbirine dik yönde gerçekleşen titreşimlerden oluşmaktadır. Bunlar birbirinden farklı hız ve dalgaboylarına sahiptir. Sönme durumunda mineraldeki her iki ışık dalgasının titreşim yönleri ile analizör ve polarizörün titreşim yönleri ile tam olarak çakışmaktadırlar. Diagonal konumda ise tam tersi bir durumdadır ve 4 kez maksimum aydınlık gözlenir.Optik Engebe • Bir mineralin ve çevresindeki minerallerden nispeten yüksek özelliğe sahip olmasıdır. garnet: n = 1.72-1.89 quartz: n = 1.54-1.55 epoxy: n = 1.54 Kuvars Granatolivine plag olivin: n = 1.64-1.88 plj: n = 1.53-1.57 epoxy: n = 1.54 © Jane Selverstone, University of New Mexico, 2003