El microscopio petrográfico (o polarizador) es una de las herramientas más utilizadas en los trabajos geológicos. Sirve para la determinación de las propiedades ópticas, identificación de los minerales, estudio de texturas y relaciones entre los minerales y clasificación de rocas.
Es un microscopio compuesto basado en la combinación de dos sistemas de lentes convergentes (ocular y objetivo). El objetivo forma una imagen real del objeto estudiado situada a menor distancia del ocular que la distancia focal de éste, de manera que el ocular forma una imagen virtual, aún más aumentada, en una posición por debajo de la platina del microscopio.
Se diferencia de los microscopios biológicos en que dispone de un sistema sistema de polarización de luz, la platina portamuestras es giratoria y en que se utilizan accesorios específicos como los compensadores (lambda y cuña de cuarzo) y la lente de Bertrand.
El microscopio está dotado de dos filtros polarizadores (o nicoles). El primero, o polarizador, está colocado por debajo de la muestra en el sistema de iluminación y el segundo, o analizador, entre la muestra y el ocular.
Microscopio Petrográfico
LA SECCIÓN DELGADA
Los estudios petrográficos se realizan mediante la observación al microscopio de una porción muy fina de roca o mineral preparada sobre un portaobjetos de vidrio. La confección de esta preparación, denominada lámina o sección delgada, consiste en el pegado de un corte de la muestra de tamaño aproximado 0.5 x 2.5 x 4 cm, sobre un portaobjetos de vidrio. Posteriormente, la muestra se adelgaza hasta un espesor de 30 micras y se recubre con un cubreobjetos, también de vidrio.
Ejemplo de secciones delgadas
SISTEMA DE ILUMINACIÓN DEL MICROSCOPIO PETROGRÁFICO
Es un conjunto de dispositivos cuya función es dirigir la luz hacia la muestra en las mejores condiciones de trabajo posibles. Está situado en la parte inferior del estativo. El sistema es móvil, de forma que se puede acercar o alejar de la platina, para un mejor control de la iluminación. El sistema de iluminación está compuesto por:
Lámpara. En los microscopios modernos se emplean lámparas halógenas, generalmente situadas en la parte posterior trasera del estativo.
Diafragma de campo: Es un diafragma que está colocado en la base del estativo. Permite controlar la cantidad de luz que llega al sistema de condensadores.
Filtro azul: El filtro de vidrio de color azul corrige la dominante amarilla de la luz de la lámpara.
Polarizador: Es un filtro polarizador que en la mayor parte de los modelos está colocado de forma que la dirección privilegiada de vibración de luz, está orientada E-O (izquierda-derecha). Está siempre interpuesto en el camino de la luz y puede girarse para ajustarlo en su posición correcta.
Diafragma: Sirve para controlar la cantidad de luz variando el diámetro del haz, de forma que al cerrarlo se da un mayor contraste a la imagen de la muestra.
Lentes condensadoras inferiores fijas (inferiores): Están colocadas sobre del polarizador y su función es concentrar la luz de la lámpara sobre la muestra.
Lentes condensadoras superiores: Está situado en la parte superior del sistema de iluminación. Se trata de un condensador muy potente que puede quitarse o colocarse a voluntad. Con esta lente insertada, la luz forma un haz de cónico (luz convergente o conoscópica) que se utiliza en los casos donde se necesita un refuerzo de la iluminación (con objetivos de mucho aumento) o bien para determinar los signos ópticos.
La iluminación se debe de controlar de forma que no sea ni excesiva ni muy baja, ya que esto podría modificar los colores observados y causar problemas de cansancio en la vista.
LA LUZ POLARIZADA
La luz normal se diferencia de luz polarizada en que ésta vibra únicamente en un plano perpendicular a la dirección de transmisión del rayo.
En un microscopio petrográfico disponemos de dos polarizadores (o nícoles), colocados de forma que los planos de vibración de la luz que pueden atravesarlos son perpendiculares entre sí. El primero, o polarizador, está colocado por debajo de la muestra en el sistema de iluminación y el segundo, o analizador, entre la muestra y los oculares. Cuando utilizamos únicamente el polarizador decimos que estamos trabajando con luz plana (o con nÍcoles paralelos), ya que la luz que llega a la muestra vibra en un solo plano, mientras que si lo hacemos con polarizador más analizador decimos que el objeto se ve entre polarizadores cruzados (con nícoles cruzados).
La mayor parte de los microscopios petrográficos están construidos de forma que el polarizador inferior está colocado de manera que la luz que lo atraviesa vibra este-oeste y el analizador norte-sur. Esto se puede comprobar con un grano de biotita, de forma que con esta construcción, el color más intenso se observa cuando el mineral se coloca orientado con la exfoliación este-oeste.
Si no tenemos colocada ninguna lámina delgada, al poner el analizador en el camino de la luz, el microscopio no dejará pasar la luz.
Al colocar en el camino de la luz un material birrefringente (como muchos de los minerales), se producen fenómenos de interferencia que dan lugar a rayos que vibran en planos que pueden atravesar el analizador, con lo que obtenemos una imagen coloreada (colores de interferencia) en los oculares del microscopio.
Para comprobar la posición correcta de los dos polarizadores: encendemos el microscopio, y sin utilizar ninguna muestra, cruzamos el segundo polarizador. En esta posición debemos observar el campo visual totalmente oscurecido. En el caso contrario, si el campo está parcialmente iluminado (de color gris) debemos corregir la posición de los polarizadores hasta que se encuentren a 90° uno del otro. Lo más frecuente es ajustar el polarizador inferior (polarizador) en su posición correcta.
Luz Polarizada
PLATINA GIRATORIA
Es la superficie circular sobre la cual se van a colocar las láminas delgadas a estudiar. Gira libremente y está calibrada de 0 a 360º con un goniómetro para poder tomar medidas angulares. En el caso, poco frecuente, de necesitar medidas precisas, el ángulo de giro puede ser medido con décimas de grado mediante un nonius.
OBJETIVOS
Para trabajos rutinarios disponemos de un conjunto de tres objetivos (acromáticos) intercambiables por un sistema de revolver. El aumento pequeño (4X) se utiliza para observaciones de conjunto, para seleccionar las zonas de mayor interés etc., el intermedio (10X) para observaciones rutinarias, mientras que el de mayor aumento (40X) tiene aplicaciones más específicas, como estudio de granos de tamaño muy reducido, observación de la línea de “Becke” o determinación de signos ópticos.
En los objetivos debemos de tener en cuenta una serie de factores que son característicos de cada modelo, como: aumento, distancia libre de trabajo y profundidad de campo. La distancia libre de trabajo es la distancia entre la parte inferior del objetivo y la más alta del cubreobjetos de la muestra. En los objetivos de mayor aumento esta distancia es muy corta por lo que hay que tener precaución al desplazar el objetivo para enfocar la muestra, con objeto de no romper la lámina delgada. La profundidad de campo es la distancia entre los límites superior e inferior de la zona enfocada por el objetivo. Para los objetivos de mayor aumento la profundidad de campo en muy pequeña y el enfoque es más delicado.
CENTRADO DE OBJETIVOS
Consiste en hacer coincidir el eje del sistema de lentes (eje del microscopio) con el eje de giro de la platina. La intersección de estos dos ejes con el campo visual es fácil de determinar ya que la intersección del eje de las lentes con el campo coincide con el centro del retículo del ocular, mientras que la posición del eje de la platina es el centro de giro de todos los puntos de la muestra, punto CR de la figura inferior. En un microscopio centrado los dos ejes de giro coinciden . En el caso de que estos dos ejes no coincidan, cuando al girar la platina el punto del centro se desplaza fuera de la cruz del retículo, hay que proceder al centrado del objetivo.
El proceso de centrado de un objetivo es el siguiente:
Colocamos un punto cualquiera de la muestra (como referencia) en el centro del retículo y observamos el círculo que dibuja este punto al girar la platina 360 grados.
Colocamos el punto de referencia en la posición del círculo más alejada del centro del retículo.
Mediante los tornillos de centrado desplazamos el centro del retículo hasta la posición media entre en la posición del círculo de giro más alejada y el retículo.
Comprobamos el centrado girando nuevamente la platina y en el caso de que el objetivo siga descentrado se repite la operación hasta que el desplazamiento, al girar la platina, sea despreciable.
Procedimiento de centrado de objetivos con los tornillos de centrado
FILTROS COMPENSADORES
Para determinar algunas propiedades ópticas es necesario, en algunos casos, utilizar láminas accesorias como el compensador (lámina de yeso o lámina de rojo de primer orden) que produce un retardo de 530nm, o la cuña de cuarzo que es un compensador que produce un retardo variable, en función de la zona de la cuña empleada. En ambos casos el retardo se produce en el rayo que vibra perpendicularmente a la dirección de introducción del compensador (a 45º de la dirección N-S del microscopio).
La ranura de accesorios es una hendidura en el tubo del microscopio utilizada para colocar los filtros accesorios en el camino de la luz.
LENTE DE BERTRAND
Es un sistema de lentes situado encima del analizador que no está siempre colocado en el camino de la luz (posiciones in y out), en algunos modelos está dotada de un sistema de enfoque (FOCUS). Se utiliza exclusivamente, junto con la iluminación conoscópica, para observar las figuras de interferencia en la determinación de los signos ópticos. Al colocar esta lente la muestra aparece desenfocada.
Se encuentra situada inmediatamente debajo del ocular. Puede estar incorporada (1) o removida (2). Se utiliza sólo para ver la propiedad llamada Figura de Interferencia (3).
Ubicación del lente de Bertrand y figura de interferencia
La lente de Bertrand-Amici no produce la figura de interferencia, sólo mejora su visión. Con el ocular forma un sistema óptico que enfoca la imagen producida por el objetivo y la amplia.
La figura de intereferencia también puede observarse sin la lente de Bertrand, quitando el ocular del microscopio.
SISTEMA BINOCULAR
Es el último juego de lentes del microscopio suele tener normalmente 10 aumentos. Estos oculares se construyen con una retícula en forma de cruz (en algunos casos con escala graduada) que sirve como referencia y que coincide con las direcciones preferentes de los polarizadores (izquierda-derecha y arriba-abajo). El retículo se enfoca girando la parte superior del ocular. En los sistema binoculares, uno de los dos oculares tiene un sistema de enfoque independiente.
Enfoque del sistema binocular: El microscopio debe ajustarse de forma que la imagen que vemos con cada uno de los ojos debe de estar enfocada correctamente. Además, es necesario enfocar el retículo de referencia que existe en uno de los dos oculares.
Una vez ajustada la distancia entre los oculares, el enfoque correcto de un microscopio binocular comienza por el enfoque convencional (ajuste macro y micrométrico) con los tornillos de enfoque situados en el estativo. El siguiente paso es enfocar la retícula de los oculares girando la parte superior de éstos y corrigiendo, posteriormente, el enfoque mediante los tornillos. En el caso de que uno de los dos oculares aparezca desenfocado, se ajusta el enfoque del ocular que no tiene sistema de enfoque individual, abriendo sólo el ojo correspondiente, mediante los tornillos de enfoque del estativo. A continuación, con el otro ojo, enfocar el ocular con sistema de enfoque individual. A partir de este momento las siguientes correcciones de enfoque se hacen utilizando exclusivamente los tornillos de enfoque del estativo.
En el caso de trabajar con el objetivo de 40 aumentos es necesario realizar el enfoque cuidadosamente ya que la distancia de trabajo entre la lámina delgada y la parte inferior del objetivo es muy reducida, de forma que se puede llegar a presionar sobre la lámina delgada rompiéndola.
Partes del microscopio Petrográfico de luz polarizada
Es la rama de la ciencia geológica que estudia las propiedades ópticas de los minerales, las cuales son analizadas por medio de las láminas delgadas, con la ayuda del microscopio polarizante.
Microscopio Petrográfico con secciones delgadas
NATURALEZA Y PROPAGACIÓN DE LA LUZ: Actualmente se considera como cierto el hecho de que la luz parece tener una doble naturaleza.
Los fenómenos de propagación de la luz encuentran su mejor explicación dentro de la TEORÍA ONDULATORIA ELECTROMAGNÉTICA, donde la luz, son longitudes de onda extremadamente cortas, podrá ser reflejada, refractada, concentrada por una lente, etc.
En fenómenos de acción mutua entre la luz y la materia, en procesos de absorción y emisión, responden a un fenómeno corpuscular (ej: emisión fotoeléctrica que es la expulsión de electrones de un conductor por la luz que incide sobre su superficie paneles solares); el mecanismo del fenómeno fotoeléctrico consiste en la transmisión de energía de un fotón a un electrón.
El fotón es un pequeño paquete de energía luminosa; es decir que la energía de un haz luminoso se concentra en pequeños paquetes o fotones.
Es importante aclarar que la moderna concepción corpuscular de la luz materializada en el fotón, indica que éste no es una partícula material que transporta energía, sino que es energía propiamente dicha y que, animado de grandísimas velocidades, se comporta como un cuerpo material. El ser humano puede percibir un millón de colores; sin embargo, sólo percibe el 0,001% de la luz del universo (ciertos animales ven colores que el ojo humano no percibe, en especial los ultravioletas)
Naturaleza electromagnética de la luz
REFRACCIÓN: En lo respecta a la mineralogía óptica, se hace énfasis en el uso del microscopio polarizante de luz transmitida, el cual sigue las leyes de la refracción de la luz a través de las secciones delgadas. Dejaremos la definición de reflexión en el tema de microscopía de minerales opacos, donde las secciones pulidas son estudiadas con las leyes de la reflexión de la luz. Las propiedades de las lentes se deben gracias a los fenómenos de refracción que experimentan los rayos luminosos que las atraviesan. Cuando una radiación electromagnética en la forma de rayo luminoso, denominado incidente, viaja de un medio o una superficie y atraviesa otro medio, las ondas luminosas sufren el fenómeno conocido como refracción, el cual se manifiesta mediante una desviación en la dirección de la luz (43). Si el rayo incidente llega de manera perpendicular a la superficie de una lámina de vidrio, de superficies paralelas, no es desviado de su trayecto rectilíneo, pasando del aire al vidrio y de este último al aire nuevamente. Por el contrario, si el rayo incide de manera oblicua sobre la superficie de la lámina de vidrio, es desviado de su dirección rectilínea, en principio al entrar al vidrio, pues pasa de un medio menos denso (aire) a otro medio de mayor densidad (vidrio) y es desviado nuevamente al salir del vidrio hacia el aire.
Refracción a través de una lámina de vidrio de superficies paralelas.
Cuando la luz pasa de un medio a otro, la velocidad de la onda disminuye. La nueva dirección que toma el rayo refractado depende de la densidad del medio que atraviesa. Los efectos de la refracción son responsables de algunos fenómenos que nos son familiares, por ejemplo, la aparente deformidad de un objeto parcialmente sumergido en un vaso de agua. La refracción de la luz visible en las lentes es de vital importancia, pues les permite concentrar un haz de rayos luminosos en un punto específico
ÍNDICE DE REFRACCIÓN: Si dividimos la velocidad de la luz en el vacío entre la que tiene en un medio transparente, obtenemos un valor que llamamos índice de refracción de ese medio y es el cociente entre velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en el medio que se estudia:
Índice de refracción
El índice de refracción de un medio es una medida para saber cuánto se reduce la velocidad de la luz dentro del medio transparente en estudio. Si el índice de refracción del agua es n= 1,33, quiere decir que la luz es 1,33 veces más rápida en el vacío que en el agua y es un valor que tiene que ver con las propiedades de las lentes.
LUZ POLARIZADA: Las propiedades ópticas de los minerales se explican mejor en términos de la teoría electromagnética de la luz. De acuerdo a esta teoría, la luz puede ser discutida en términos de longitudes de onda y las vibraciones perpendiculares de la dirección de la propagación. Mientras la luz abarca una serie de longitudes de onda de 390 nm (violeta) a 770 nm (rojo) y pueden separarse en sus colores componentes por el conocido prisma triangular. Las vibraciones de la luz ordinaria son consideradas que toman lugar en todas direcciones perpendiculares a la dirección de la propagación. La luz polarizada vibra en una sola dirección perpendicular a la propagación de la dirección. La luz polarizada es producida por el polarizador y el analizador, ambos de los cuales en los microscopios modernos consisten en una lámina de plástico (polaroid) la cual absorbe toda la luz excepto la que vibra en una dirección. Los cristales naturales de turmalina también absorben la luz que vibra en todo menos en una dirección y pueden ser utilizados como polarizantes simples. En los microscopios antiguos emplean una combinación de prismas de calcita para producir la luz polarizada, conocido como prisma de Nicol.
Luz Polarizada
MICROSCOPIO POLARIZANTE DE LUZ TRANSMITIDA (MICROSCOPIO PETROGRÁFICO). El microscopio polarizante se emplea para examinar los minerales transparentes. Éste se diferencia del usado por los biólogos, patólogos y otros científicos, en que está equipado con una platina giratoria y diversos aparatos que permiten el estudio de objetos en luz polarizada. Es empleado para:
Examinar tanto granos minerales, fragmentos y pequeños cristales, como secciones delgadas de minerales, rocas y otros cristales.
Determinar las propiedades ópticas de los cristales individuales o agregados.
Interpretar las texturas y relaciones varias de las sustancias naturales o artificiales, tal como aparecen en las secciones delgadas.
El sistema de lentes del microscopio polarizante es muy parecido al sistema de lentes de los microscopios compuestos corrientes, pero contiene varias modificaciones que incrementan su utilidad en el trabajo con los minerales. Las características más distintivas son los dispositivos polarizante y analizador, situados respectivamente debajo y encima de la platina; así como la platina rotativa, los lentes Amici-Nertrand y varios accesorios tales como la lámina de mica, la lámina de yeso, la cuña de cuarzo y el compensador. Para el estudio de los minerales en el microscopio polarizante se utiliza, indistintamente, luz polarizada plana y luz con los planos de polarización cruzados. Para el examen entre planos cruzados, por ejemplo, se intercalan en el eje óptico placas polarizantes.
Diferentes modelos de Microscopios Petrográficos
BIBLIOGRAFÍA
Kerr, Paul F., Mineralogia óptica, Tercera edición, 1965.
Cornelis, Klein, Manual de mineralogía, cuarta edición, basado en la obra de J.D. Dana, 2001.
Shelley, David. Manual of optical mineralogy. 1975.
Heinrich, E. Microscopic identification minerals. 1965.
Muchos minerales pueden determinarse con toda precisión en base al conjunto de propiedades físicas características, sin la necesidad de recurrir a investigaciones mas laboriosas. Cabe señalar que hay minerales que poseen particularidades muy específicas propias sólo de ellos y difíciles de advertir a primera vista.
1. Morfología: Algunos minerales se muestran como cristales simplen; sin embargo, una gran mayoría describen como agregados cristalinos (que son agrupaciones de miles de cristales difíciles de apreciar de forma aislada pero que originan una única formación fácil de reconocer). Destacamos los siguientes:
Hojoso: alargado en dos direcciones y muy estrecho en la tercera.
Tabular: alargado en dos direcciones.
Prismático: alargado fundamentalmente en una dirección.
Fibroso: en forma de pequeñas fibras paralelas fácilmente separables entre sí.
Acicular: cristales delgados, parecidos a agujas.
Geoda: cavidad recubierta de cristales.
Granular: agregado de granos cristalinos.
Masivo: compacto, irregular, sin aspecto definido.
FIG N° 1: Tipos de Agregados cristalinos.
2. Color:El color de los minerales se debe a la absorción selectiva de ciertas longitudes de onda de la luz blanca por algunos de los átomos del mineral. Cuando un mineral absorbe todas las longitudes de onda lo veremos negro, si refleja todas, será blanco y si, por ejemplo, lo vemos azul, es porque absorbe todas las longitudes de onda excepto las que corresponden al azul.
FIG N° 2: Colores característicos de ciertos minerales.
3. Color de Raya: Es el color del polvo fino del mineral que se obtiene al trazar con el mineral una raya sobre la superficie mate de una placa de porcelana. La mayoría de los minerales transparentes poseen una raya incolora (blanca) o débilmente coloreada, por eso la importancia de diagnosticar el color de raya sirve para identificar compuestos opacos o semitransparentes de color intenso.
FIG. N° 3: El polvillo queda como huella en la placa, presentando un color característico del mineral.
4. Brillo:Es una propiedad compleja que describe el aspecto que presenta la superficie de un mineral cuando se refleja la luz, por lo tanto depende de la intensidad de la reflexión. El brillo no tiene relación alguna con el color del mineral.
Vítreo: si brilla como el vidrio.
Mate: sí carece de brillo, típico de las sustancias terrosas.
Submetálico: entre metálico y mate.
Graso: si parece como cubierto por una película de grasa.
Nacarado: si se parece al brillo de las perlas, ligeramente irisado.
Adamantino: si posee un brillo muy intenso como el diamante.
Sedoso: sí brilla como la seda; típico de los materiales fibrosos.
5. Exfoliación: Es la capacidad que tienen los cristales y los granos cristalinos de dividirse o hendirse con arreglo a determinados planos cristalográficos, paralelos a las caras efectivas o posibles. La posición de estas caras se puede determinar mediante los mismos símbolos que se usan para caracterizar la posición de las caras.
FIG. N° 4: Tipos de esfoliación.
6. Dureza: Es la capacidad de un mineral para ser rayado, se encuentra controlada por la estructura cristalina y la fuerza de los enlaces químicos. La dureza relativa puede establecerse al observar la capacidad de un mineral para rayar a otro.
FIG N° 5: Escala de dureza según Mohs.
7. Luminiscencia: Emisión de luz
Fluorescencia: Luminiscencia producida por determinados minerales cuando son expuestos a la acción de ciertos rayos. Ejemplos: ópalo, fluorita y algunas calcitas
Fosforescencia: Luminiscencia producida por un mineral durante un tiempo más o menos largo, después de que ha cesado la fuente de radiación excitadora. Ejemplos: blenda y calcitas
Termoluminiscencia: Luminiscencia producida por determinados minerales al ser calentados. Ejemplos: calcita, apatito y feldespato
Triboluminiscencia: Luminiscencia producida por determinadas sustancias cristalinas mediante acción física o mecánica, es decir, al romperse, triturarse, frotarse o rayarse. Ejemplos: fluorita, calcita y blenda.
La Cristalografía es la rama de la ciencia que estudia los cristales. Hoy sabemos que los cristales contienen átomos, moléculas y/o iones que forman unidades de repetición, llamadas celdillas elementales, que como ladrillos apilados en tres dimensiones, forman el edificio cristalino. Dentro de las celdillas elementales los átomos también se pueden repetir a sí mismos mediante operaciones de simetría. Estos patrones de repetición provocan que los cristales muestren diferentes tipos de hábitos externos que desde hace miles de años han llamado la atención por su forma y color.
La estructura atómica y molecular de la materia genera conocimiento que es utilizado por químicos, físicos, biólogos y muchos otros investigadores. Este conocimiento nos permite no sólo comprender las propiedades de la materia, sino también modificarlas para nuestro beneficio.
Cristales de distintas formas y procedencias.
SISTEMAS CRISTALINOS Y REDES DE BRAVAIS
Un sólido cristalino se construye a partir de la repetición en el espacio de una estructura elemental paralelepipédica denominada celda unitaria. En función de los parámetros de red, es decir, de las longitudes de los lados o ejes del paralelepípedo elemental y de los ángulos que forman, se distinguen siete sistemas cristalinos y se dividen en: cúbico, hexagonal, tetragonal, trigonal, rómbico, monoclínico y triclínico.
Una red de Bravais (físico francés A. Bravais ) es un arreglo infinito de puntos discretos con un ordenamiento y orientación, que parece exactamente la misma, desde cualquier punto de observación. En 1848 el físico e mineralogista francés Auguste Bravais (1811-1863) descubrió que sólo hay 14 redes únicas en los sistemas cristalinos tridimensionales.
1. Sistema Cristalino Cúbico
Sistema cristalino cúbico con sus respectivas redes de Bravais.
EJEMPLO
Cristales cúbicos de pirita sobre marga.
2. Sistema Cristalino Hexagonal
Sitema cristalino hexagonal con sus respectivas redes de Bravais.
EJEMPLO
Cristales hexagonales (prismas) de Berilo.
3. Sistema Cristalino Trigonal
Sistema cristalino trigonal con sus respectivas redes de Bravais.
EJEMPLO
Cristales trigonales /rombohedros) de Dolomita (con magnesita).
4. Sistema Cristalino Tetragonal
Sistema Cristalino Tetragonal con sus respectivas redes de Bravais.
EJEMPLO
Prismas tetragonales de wulfenita, Calcite.
5. Sistema Cristalino Rómbico (Ortorrómbico)
Sistema cristalino Rómbico con sus respectivas redes de Bravais.
EJEMPLO
Cristales ortorómbicos de marcasita sobre creta.
6. Sistema Cristalino Monoclínico
Sistema cristalino monoclínico con sus respectivas redes de Bravais.
EJEMPLO
Cristal monoclínico de yeso (selenita) del Houston Museum of Natural Science.
7. Sistema Cristalino Triclínico
Sistema cristalino triclínico con sus respectivas redes de Bravais.
EJEMPLO
Cristales triclínicos de microclina. “Microcline“.
BIBLIOGRAFÍA
International Tables for Crystallography. Volume A: Space-Group Symmetry. ed. Theo Hahn. Published for the International union of crystallography by Springer. Fifth edition, 2005.
Cockcroft, Jeremy Karl and Barnes, Paul. "Powder Diffraction on the Web." 1 Feb. 2016. Birkbeck College, University of London. 4 July. 2016. <http://pd.chem.ucl.ac.uk/pd/welcome.htm>.
Howard, Mike and Howard, Darcy. "Introducción a la Cristalografía y Sistemas Cristalinos." (Traducción al español: Juan José Palafox Reyes; colaborador Porfirio Sosa. Universidad de Sonora, México). Rockhounding Arkansas. 17 June 2016. <http://gaia.geologia.uson.mx/academicos/palafox/index.htm>.
La geomorfología estructural estudia principalmente las formas del relieve de la corteza terrestre, los cuales deben su carácter a su litología, a la estructura de sus rocas y a la actividad de los procesos endógenos, sin la intervención de las fuerzas de denudación.
Según Tricart, 1968; los estudios de geomorfología estructural se considera a la erosión bajo un aspecto global, sin precisar sus mecanismos y sin analizar sus procesos; solamente para comprender su interacción con la tectodinámica y para indicar cómo la estructura influye sobre el tipo de relieve. La acción de los procesos exógenos sobre la estructura de las rocas produce modelados estructurales de diferente magnitud. Las rocas tienen diferente resistencia ante los procesos de meteorización y la erosión.
1. Estructura Interna de la Tierra Desde que se iniciaron los estudios acerca del interior de la Tierra se han propuesto numerosos modelos para explicar la estructura interna de la misma. Todos ellos se basan esencialmente en una estructura concéntrica constituida por 3 capas principales, la corteza terrestre o capa más externa, el manto o capa intermedia y en núcleo interno. La división de la tierra en capas ha sido determinada indirectamente utilizando el tiempo que tardan en viajar las ondas sísmicas reflejadas y refractadas, creadas por terremotos. Las ondas transversales (S, o secundarias) no pueden atravesar el núcleo, ya que necesitan un material viscoso o elástico para propagarse, mientras que la velocidad de propagación es diferente en las demás capas. Los cambios en dicha velocidad producen una refracción debido a la ley de Snell. Las reflexiones están causadas por un gran incremento en la velocidad sísmica (velocidad de propagación) y son parecidos a la luz reflejada en un espejo.
FIG N° 1: Estructura interna de la Tierra con sus respectivas discontinuidades.
2. Composición de la Tierra
La Tierra consiste mayormente de elementos producidos por reacciones de fusión llevadas a cabo en el interior de las estrellas y en explosiones de supernovas. Únicamente cuatro elementos (hierro, oxígeno, silicio y magnesio) componen el 91.2% de la masa total de la Tierra; el 8.8% restante consiste en otros 88 elementos.
FIG N° 2: Proporciones de los elementos mayores que componen la Tierra. Imagen tomada de Stephen Marshak. Essentials of Geology, 2013.
3. Tectónica de Placas En términos geológicos “tectónica de placas” que se refiere a cómo la superficie de la Tierra está construida de placas. La teoría de tectónica de placas dice que la capa más externa de la Tierra está divida en varias placas que se mueven unas respecto de las otras. Antes de la aceptación de la teoría de tectónica de placas se creía que los continentes actuales eran los fragmentos de un antiguo supercontinente, según la denominada “Teoría de la deriva continental”. Esta teoría fue introducida por primera vez en 1912 por Alfred Lothar Wegener basándose principalmente en las coincidencias en formas entre las costas de Africa y América del Sur entre otras.
FIG N° 3: En estos diagramas podemos ver como ese supercontinente denominado Pangaea se fragmentó según la teoría de la deriva continental.
La “Teoría de la Tectónica de Placas” da una explicación a las placas tectónicas que forman parte de la superficie de la Tierra y a los deslizamientos que se observan entre ellas en su movimiento sobre el manto terrestre fluido, sus direcciones e interacciones. También explica la formación de las cadenas montañosas (orogénesis). Así mismo, da una explicación satisfactoria a por qué los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el Cinturón de Fuego del Pacífico) o a por qué las grandes fosas submarinas están junto a islas y continentes y no en el centro del océano.
FIG N° 4: Placas tectónicas de la corteza terrestre actual con sus respectivas direcciones de desplazamiento.
Fuente: Gutierrez Elorza, Mateo (2008). Geomorfologia Estructural. En Geomorfología. Madrid : Pearson Educación S.A
ESTRUCTURAS DE ORIGEN DEPOSICIONAL Y POLARIDAD ESTRATIGRÁFICA Las estructuras sedimentarias pueden ayudar a determinar la polaridad de los estratos, además de inferir las condiciones en las que se formaron. Entre ellas se destacan: a) Estratificación gradada: Es un tipo de estratificación en el que se observa la variación del tamaño de los granos de abajo hacia arriba. Origen: - Disminución de la energía del agua en un río. - A causa de una corriente de turbidez.
Fig(1).Estratificaciòn gradada y su relaciòn con la edad relativa de los clastos
b) Estratificación cruzada o diagonal: Consiste en la disposición de láminas transversales al plano de estratificación general, tanto en líneas rectas inclinadas como en formas cóncavas. Normalmente se da por la rápida depositación de sedimentos o bajo la acción de los agentes geológicos.
Fig(2). Estratificación cruzada presentando distinta orientación que ayuda a inferir el agente geológico que interfirió durante el proceso de formación.
c) Ondulitas de deposición: Serie de pequeñas crestas de sedimento fino que se presentan formando tanto ondulaciones simétricas como asimétricas formadas por el arrastre de las olas, corrientes de agua y el viento.
Fig(3). Ondulitas simétricas (son consecuencia del movimiento de las olas superficiales) y asimétricas (consecuencia de la acciòn del viento o el agua).
d) Marcas de lluvia: Marcas de impacto por gotas de lluvia al caer sobre sedimentos blandos forman a menudo unos “microcráteres” característicos, que bajo determinadas condiciones pueden conservarse en las rocas.
Fig(4). Marcas de lluvia sobre la superficie lisa de un estrato.
e) Grietas de desecación: Este tipo de estructuras son causadas por la contracción del barro al perder agua por evaporación, por lo tanto, pierden volumen al contraerse generando grietas de formas poligonales. Esta estructura se asocia a ambientes desérticos.
Fig(6). Grietas o polígonos de desecación de forma hexagonal.
Bibliografía:
- Structural geology. Merril. Hills, S., 1972.
- Elements of structural geology. Lisle, R., 1988.
- Edward J. Tarbuck, E. y Lutgens, F. Ciencias de la Tierra Una introducción a la Geología Física. 6ª Edición, 2000.
