Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

1. Α. Ορφανουδάκη, Μ. ΠερράκηΣχολή Μηχανικών Μεταλλείων ΜεταλλουργώνΜελέτη ορυκτών στο Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο Εργαστήριο Κοιτασματολογίας 4ο εξάμηνο Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

2. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο • Λεπτές Καλυμμένες τομές -------- ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ • Λεπτές Στιλπνές τομές ------------- ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΚΟ + ΜΕΤΑΛΛΟΓΡΑΦΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ (οι πλέον κατάλληλες για κοιτασματολογική μελέτη) • Στιλπνές τομές ή μεταλλογραφικά παρασκευάσματα - ΜΕΤΑΛΛΟΓΡΑΦΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

3. Μελέτη μόνο με πολωτή (παράλληλα πολαροειδή) Μορφή-Μέγεθος-Σχήμα ορυκτού Χρώμα ορυκτού Πλεοχροϊσμός Ανακλαστική ικανότητα Εγκλείσματα και απομίξεις Παραγένεση Μελέτη με πολωτή και αναλυτή (κάθετα πολαροειδή) Ισοτροπία-Ανισοτροπία Χρώματα πόλωσης Διδυμία-πολυδυμία Εσωτερικές ανακλάσεις Ζωνώδης ανάπτυξη Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

4. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση μόνο με πολωτή • Ιστολογικά χαρακτηριστικά • ΜΟΡΦΗ Ιδιόμορφοι κρύσταλλοι Υπιδιόμορφοι κρύσταλλοι Αλλοτριόμορφοι ή Ξενόμορφοι κρύσταλλοι αλλοτριόμορφος υπιδιόμορφος υπιδιόμορφος ιδιόμορφος Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

5. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση μόνο με πολωτή • Ιστολογικά χαρακτηριστικά • ΜΕΓΕΘΟΣ • Απόλυτο μέγεθος (σύγκριση με τη μικρομετρική κλίμακα) • Λίαν χονδροκοκκώδεις >3cm • Χονδροκοκκώδεις 3cm-5mm • Μεσοκοκκώδεις 5mm-1mm • Λεπτοκοκκώδεις <1mm • Κρυπτοκρυσταλλικά <0.004mm • Σχετικό μέγεθος Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

6. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση μόνο με πολωτή • Ιστολογικά χαρακτηριστικά • ΣΧΗΜΑ Κοκκώδεις κρύσταλλοι Ινώδεις / βελονοειδείς κρύσταλλοι Αστεροειδείς κρύσταλλοι Σκελετοειδείς κρύσταλλοι Φλογοειδείς κρύσταλλοι Λεπιδοειδείς κρύσταλλοι … … … … … … … … … … … … Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

7. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση μόνο με πολωτή • Χρώμα ορυκτού • Τα διαφανή ορυκτά είναι όλα σκούρα γκρι(η μελέτη τους γίνεται με μικροσκόπιο διερχομένου φωτός) • Τα αδιαφανή ορυκτά διακρίνονται σε: Έγχρωμα Λευκά Τόνοι ΛευκούΓκρι Π.χ. κοβελλίνης (CuS) Π.χ. αντιμονίτης (Sb2S3) (ανακλώμενο φως, παράλληλα πολαροειδή) Π.χ. γαληνίτης (PbS) Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

8. 450 450 Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση μόνο με πολωτή • Πλεοχροϊσμός Πλεοχροϊσμός είναι η ιδιότητα που εμφανίζουν ορισμένα μεταλλικά ορυκτά κατά την οποία, με στροφή της τράπεζας του μικροσκοπίου, η ένταση του χρώματος του ορυκτού μεταβάλλεται. Το γεγονός αυτό οφείλεται στη διαφορετική ανακλαστικότητα και διαφορετική απορρόφηση των διαφόρων μηκών κύματος πολωμένου φωτός ανάλογα με το δείκτη διάθλασης του ορυκτού. Τα ορυκτά που έχουν έναν δείκτη διάθλασης, δηλαδή τα ορυκτά του κυβικού συστήματος, δεν εμφανίζουν πλεοχροϊσμό. Επίσης, δεν είναι πλεοχροϊκές οι τομές οι κάθετες προς τον/τους οπτικούς άξονες άλλων συστημάτων. Ο πλεοχροϊσμός διακρίνεται σε έντονο ή ισχυρό, σαφή, ασθενή. Π.χ. κοβελλίνης (CuS) =έντονα πλεοχροϊκό ορυκτό (ανακλώμενο φως, παράλληλα πολαροειδή) Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

9. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση μόνο με πολωτή • Ανακλαστική Ικανότητα • Α= Ι α.φ. / Ι π.φ. • Ια.φ. = ένταση ανακλωμένου στην τομή φωτός • Ιπ.φ. = ένταση προσπίπτοντος στην τομή φωτός • Τα ορυκτά που έχουν μεγάλη ανακλαστική ικανότητα είναι πολύ φωτεινά ενώ αυτά με μικρή ανακλαστική ικανότητα είναι πιο σκούρα (τα διαφανή ορυκτά είναι σκούρα έως μαύρα δεδομένου ότι το μεγαλύτερο τμήμα του φωτός δεν το ανακλούν αλλά διέρχεται από αυτά) • Η ανακλαστική ικανότητα θεωρείται μεγάληόταν Α>50%, μέση όταν 20%<Α<50% και μικρήόταν Α<20%. • Πάντα Α < 1 Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

10. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση μόνο με πολωτή • Εγκλείσματα και απομίξεις • Απομίξεις Ένα στερεό διάλυμα, το οποίο εμφανίζεται ομογενές σε υψηλές θερμοκρασίες, με πτώση της θερμοκρασίας διασπάται σε δύο ξεχωριστές φάσεις. Αυτή η διαδικασία της διάσπασης ονομάζεται απόμιξη. Το ορυκτό που απομιγνύεται τείνει να διαταχθεί κατά μήκος σχισμογενών επιπέδων ή κρυσταλλογραφικών διευθύνσεων του ξενιστή κρυστάλλου υπό μορφή νηματίων ή σταγονιδίων. Π.χ. Ιλμενίτης-Αιματίτης συνιστούν στερεό διάλυμα. Σε Τ>600 0 C, αποτελούν ένα ομογενές διάλυμα. Με πτώση της θερμοκρασίας ο αιματίτης απομακρύνεται (απομιγνύεται) και δίνει ξεχωριστή φάση, υπό μορφή νηματίων παράλληλα προς τους κρυσταλλογραφικούς άξονες/διευθύνσεις του ιλμενίτη. Ξενιστής κρύσταλλος είναι ο ιλμενίτης. Π.χ. Απομίξεις αιματίτη (Fe2O3) σε ιλμενίτη (FeTiO3) (ανακλώμενο φως, παράλληλα πολαροειδή) Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

11. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση με πολωτή (+αναλυτή) • Εγκλείσματα και απομίξεις • Εγκλείσματα • Ορισμένες φορές μέσα σε κάποιους κρυστάλλους (ξενιστές) απαντούν μικροί κόκκοι άλλων ορυκτών (εγκλείσματα). • Π.χ. Υπό μορφή εγκλεισμάτων απαντά ο χρυσός στην Ολυμπιάδα Χαλκιδικής. • Υπό μορφή εγκλεισμάτων στο χρωμίτη απαντούν τα πλατινοειδή. Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

12. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση με πολωτή (+αναλυτή) • Παραγένεση Κάθε ορυκτό συνοδεύεται από συγκεκριμένα άλλα ορυκτά, με τα οποία αποτελεί την ίδια παραγένεση. • Π.χ. γαληνίτης (PbS), σφαλερίτης (ZnS), σιδηροπυρίτης (FeS2) ή/και χαλκοπυρίτης (CuFeS2) σχηματίζουν την παραγένεση PBG (C) • P=Pyrite=Σιδηροπυρίτης (FeS2) • B=Blende=Σφαλερίτης (ZnS) • G=Galene=Γαληνίτης (PbS) • (C=Chalcopyrite=Χαλκοπυρίτης, CuFeS2) Τέτοια παραγένεση συναντάμε στο Λαύριο, στη Χαλκιδική κ.α. G B P Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

13. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση με πολωτή+αναλυτή • Ανισοτροπία - Χρώματα πόλωσης • Ιδιότητα κατά την οποία, με στροφή της τράπεζας του μικροσκοπίου, το χρώμα του ορυκτού αλλάζει. • Τα ορυκτά που έχουν σαφή πλεοχροϊσμό έχουν και έντονη ανισοτροπία. • Ισότροπα είναι τα ορυκτά του κυβικού συστήματος και οι τομές ορυκτών των άλλων συστημάτων, οι οποίες είναι κάθετες σε οπτικό άξονα. Π.χ. αντιμονίτης (Sb2S3) Π.χ. κοβελλίνης (CuS) (ανακλώμενο φως, κάθετα πολαροειδή) Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

14. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση με πολωτή+αναλυτή • Διδυμία – Πολυδυμία • Και τα μεταλλικά ορυκτά, όπως τα διαφανή, εμφανίζονται ενίοτε ως δίδυμοι ή/και πολύδυμοι κρύσταλλοι. • Η πολυδυμία παραμόρφωσης είναι χαρακτηριστική των μαλακών ορυκτών. Αιματίτης (Fe2O3) Αντιμονίτης (Sb2S3) (πολυδυμία αποσφήνωσης) (ανακλώμενο φως, κάθετα πολαροειδή) Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

15. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση με πολωτή+αναλυτή • Εσωτερικές ανακλάσεις • Οι εσωτερικές ανακλάσεις οφείλονται στο ότι το φως που διεισδύει στον κρύσταλλο, ανακλάται σε εσωτερικά επίπεδα του κρυστάλλου και αναδύεται εκ νέου. • Τα διαφανή ορυκτά εμφανίζουν άφθονες εσωτερικές ανακλάσεις. • Στα μεταλλικά ορυκτά οι εσωτερικές ανακλάσεις είναι πιο σπάνιες, είναι όμως χαρακτηριστικές και βοηθούν στη διάκριση των ορυκτών. • Π.χ. ο μαγνητίτης μοιάζει με το χρωμίτη. Ο χρωμίτης, όμως, έχει κιτρινοκάστανες εσωτερικές ανακλάσεις ενώ ο μαγνητίτης όχι. • Τις εσωτερικές ανακλάσεις τις παρατηρώ με μεγάλη μεγέθυνση. • Το χρώμα των εσωτερικών ανακλάσεων είναι ίδιο με τη γραμμή κόνεως του ορυκτού. Π.χ. Σανδαράχη, (As2S3) ορυκτό με έντονες εσωτερικές ανακλάσεις (ανακλώμενο φως, κάθετα πολαροειδή) Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο

16. Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο - Ιδιότητες ορυκτώνΕξέταση με πολωτή+αναλυτή • Ζωνώδης ανάπτυξη • Ορισμένα μεταλλικά ορυκτά εμφανίζουν ζωνώδη ανάπτυξη. Κάθε ζώνη έχει και διαφορετική χημική σύσταση. Αρσενοπυρίτης (FeAsS) με ζωνώδη ανάπτυξη (ανακλώμενο φως, κάθετα πολαροειδή) Α. Ορφανουδάκη (Αν. Καθηγήτρια), Δρ. Μ. Περράκη (Ε.Ε.ΔΙ.Π.), 2006 Μελέτη ορυκτών στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο