Mineralbestimmung am Dünnschliff

[olaf.med]

Mineralbestimmung am Dünnschliff

Aus gegebenem Anlass möchte ich wieder einmal ganz allgemein auf das Problem der Mineralbestimmung an Dünnschliffen im Polarisationsmikroskop eingehen. In der parallel verlaufenden Diskussion über den Mineralbestand eines besonderen Meteoriten  (hier) sollte die Unterscheidung Olivin – Pyroxen erfolgen, aber es lag lediglich ein Bild bei gekreuzten Polarisatoren vor, und mit dessen Hilfe ist diese Frage nicht zu lösen.

Bilder bei gekreuzten Polarisatoren sind natürlich sehr farbenprächtig und für die Effekthascher spektakulär, aber für die Mineralbestimmung liefern sie doch nur einen Teil der Information, was in den meisten Fällen einfach nicht ausreicht. Hier ist man zwingend auf kombinierte Untersuchungen im linear polarisierten Licht angewiesen. Dies zeigt das nachfolgende Beispiel eindrucksvoll. Es handelt sich um Olivin, Pyroxen und Plagioklas in einer feinkörnigen Grundmasse.



Betrachtet man ausschließlich das Bild bei gekreuzten Polarisatoren, so kann man nicht zwischen Olivin und Pyroxen unterscheiden, denn beide zeigen sehr ähnliche Interferenzfarben zwischen Orange erster Ordnung und Blau zweiter Ordnung. Der Plagioklas ist jedoch eindeutig an seiner niedrigen Interferenzfarbe (Grau erster Ordnung), seiner Zwillingsbildung und dem Zonarbau zu erkennen (über Zonarbau kann man hier  nachlesen).

Im linear polarisierten Licht funktioniert die Unterscheidung sofort: der in Dünnschliffdicke farblose Olivin (oben) ist ungefärbt, während der Pyroxen deutlich graugrün erscheint. Noch etwas sieht man auf den ersten Blick: Olivin und Pyroxen erscheinen rauh und gepunktet, während der Plagioklas völlig klar durchscheinend ist. Das liegt daran, dass der Brechungsindex des Plagioklases sehr nahe am Immersionsmedium liegt und der von Olivin und Pyroxen viel höher ist, sodass Schleifrauhigkeiten sich im sogenannten Chagrin äußern.

Unter den zahlreichen Kriterien, die zur mikroskopischen Mineraldiagnose herangezogen werden, gibt es nun solche, die man im linear polarisierten Licht bestimmt, und solche für deren Bestimmung man gekreuzte Polarisatoren benötigt. Dies sind im Einzelnen:

Linear polarisiertes Licht:

• Kornform und Größe, Morphologie
• Farbe und Pleochroismus
• Chagrin und Relief
• Abschätzung der Brechungsindizes relativ zur Immersion und zu bekannten Nachbarkristallen
• Spaltbarkeit

Gekreuzte Polarisatoren:

• Maximale Interferenzfarbe
• Doppelbrechung
• Charakter der Längserstreckung
• Einachsig - zweiachsig, optischer Charakter, Achsenwinkel
• Auslöschungsschiefe

Ein sehr hilfreiches Formular für das Sammeln der Werte hänge ich unten an.

Herzliche Grüße,

Olaf

[hugojun]

Hallo Olaf ,

vielen Dank für Deine Ergänzung zum Parallel-Faden.

Zu den Ureiliten muss ich sagen, dass ich schon an verschiedenen Schliffen verzweifelt bin, da sich absolut keine
Abgrenzung von Olivinen zu Pyrogenen in linearen pol finden konnte. Die Modale Verteilung sollte aber von 5 vol% bis 50 vol% mal einen Pyroxen hergeben.
Aus diesen Grund hatte ich diesen Faden gestartet: https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=30527.msg226653#msg226653
Aber bei den Ureiliten bin ich auch da gestrauchelt.
Alle folgenden Bilder sind in Composite, weil ich nur eine SW Kamera habe und die ist sehr IR empfindlich.
Die habe ich genutzt um lin pol ( ol ) und Ohne pol aber IR (or) aufzunehmen.
Normalerweise absorbieren die Pyroxene bei 950nm stärker als die Olivine.
Dann +pol (ul) und versetztes pol (ur) zeigt dann einen Pyroxen mit Lamellen.

Zum Bild ol muss ich einschränken , dass der rosa Farbeffekt nur durch die Kamera entsteht ,
bei direkter Betrachtung aber nicht.

Den großen grünen (Bild ul) hätte ich wegen seinem Spaltsystem zu den Pyroxenen gezählt.
Grüße
Jürgen

[olaf.med]

Lieber Jürgen,

wenn die Pyroxene, wie offensichtlich in den Ureiliten der Fall, garnicht oder nur sehr schwach gefärbt sind, ist das natürlich ein großes Problem, und das wird man wohl auch nur mit viel Aufwand lösen können, wenn die anderen üblichen Unterscheidungsmerkmale nicht sichtbar sind, wie z.B. die Spaltbarkeit. Der Achsenwinkel weicht noch dramatisch von dem des Olivins ab, aber zur Kontrolle dieses Wertes ist ja leider auch nicht jede Schnittlage geeignet. Im Zweifel müsste man dann den U-Tisch bemühen, aber für eine planimetrische Analyse wäre das natürlich ein immenser Aufwand.

Immerhin hast Du es wieder einmal geschafft, mein wohl zu einfaches Weltbild empfindlich zu stören! Nun ja, zumindest bei den üblichen irdischen Gesteinen funktioniert es ja wenigstens noch  .

Herzliche Grüße,

Olaf

[hugojun]

Lieber Olaf ,

aber ich bin nicht darauf aus, Weltbilder Anderer zu zerstören, eher das Eigene, weil ich immer noch Suche, aber nicht finde.   


Aber es ergibt sich immer eine Kleinigkeit aus der Diskussion heraus, der man vorher vielleicht weniger Beachtung geschenkt hat.

z.B. dass die Rauheit der Olivine und Pyroxene mir zwar als ,,Chagrin" bekannt war, aber mir nicht bewusst war, dass
der geringere Brechungsindex des Harzes eigentlich dafür verantwortlich ist.


Gruß
Jürgen

[Ulrich S]

Nun ja, zumindest bei den üblichen irdischen Gesteinen funktioniert es ja wenigstens noch

keine Sorge,
ich habe noch einen kleinen Vorrat an Außerirdischem und freue mich auf belebende Diskussionen 
Ulrich

[olaf.med]

Lieber Jürgen,

z.B. dass die Rauheit der Olivine und Pyroxene mir zwar als ,,Chagrin" bekannt war, aber mir nicht bewusst war, dass
der geringere Brechungsindex des Harzes eigentlich dafür verantwortlich ist.

Daher ist es für den Mikroskopiker so wichtig, dass er weiß mit welchem Harz gekittet wurde, und das es möglichst immer das gleiche ist. Würde man z.B. den Schliff mit Clophen W (Brechungsindex 1,64) aufkitten, hätte der Plagioklas Chagrin und der Olivin nicht.

Ohne das diagnostisch so wichtige Chagrin ist der geübteste Mikroskopiker fast hilflos. Wir hatten einmal einen ganz ausgezeichneten Präparator, der mir Gutes tun wollte und die Schliffe beidseitig poliert hatte. Zum Fotografieren war das Spitze, aber ansonsten bin ich fast verzweifelt. Der Olivin sah im linear polarisierten Licht aus wie ein Quarz!

Herzliche Grüße,

Olaf

[hugojun]

Hallo Olaf ,
ab wann, also ab welchem ,,finish" der Politur ist denn endgültig Feierabend mit dem ,,chagrin"?
Gibt es da Erfahrungswerte?
Ich könnte einen nicht-abgedeckten Schliff selber, temporär, abdecken und dabei eine Flüssigkeit mit einem von mir
ausgewähltem Brechungsindex benutzen, um selber die Grenze festzulegen.
Viele meiner Schliffe sind auch für Auflicht präpariert mit einem finish von 0,5µm(Diamant-Paste ), ist das schon zu
sehr poliert?

Gruß
Jürgen

[Florian D.]

0.5 mum? Ich würde sagen, da siehst Du gar nichts mehr.

Viele Grüsse
Florian

[olaf.med]

 Das Chagrin kommt aber auch von der Unterseite. Wenn die nicht gleichfalls poliert ist sieht man es trotzdem.

Herzliche Grüße, Olaf

[hugojun]

Das Chagrin kommt aber auch von der Unterseite. Wenn die nicht gleichfalls poliert ist sieht man es trotzdem.

Herzliche Grüße, Olaf

Dies könnte hier der Fall sein:

Hallo Zusammen ,
hier haben wir einen Orthopyroxenit  mit 42 Fs mol%  und wenig Olivin als Zwickel Füllung mit 52 Fa mol% .
in +pol. ohne  Abdeckung

Im lin pol ohne Abdeckung

Im Auflicht ohne Abdeckung

Im Durchlicht mit Abdeckung und Indexflüssigkeit n=1,682

Ich glaube die Schliffe sind nicht durchpoliert mit 0,5µ sondern nur an-poliert , wie man im Auflicht deutlich sehen kann. Aber zumindest zeigt sich eine Minderung des Chagrins durch die Flüssigkeit.

Gruß
Jürgen

[olaf.med]

Lieber Jürgen, 

da hast Du völlig recht, der Schliff ist von einer guten, relieffreien Politur weit entfernt!

Herzliche Grüße, Olaf