Optyczny podział kryształów
Ze względu na prędkość rozchodzenia się światła w kryształach dzieli się je na dwie grupy:
Minerały izotropowe (u. regularny) c= const.
Minerały anizotropowe: Minerały jednoosiowe (u. tetragonalny, trygonalny, heksagonalny)
ne� � �nw�:� �Optycznie dodatnie  + ne� �> nw�,� �Optycznie ujemne  - ne� �< nw� �D� �= ne� �- nw�. Minerały dwuosiowe (u.
trójskośny, jednoskośny,rombowy) na� �nb� �ng�:� �Optycznie dodatnie  + ng�-a�b� �> nb�- na�,Optycznie ujemne  - ng�-
a�b� �<� �nb�- na�, D� �= ng� �- na�
Dwójłomność (D)  zdolność kryształów optycznie anizotropowych do podwójnego załamywania światła.
Optyczny podział kryształów
Kryształy izotropowe (u. regularny, ciała bezpostaciowe) załamują światło pojedynczo. W tym przypadku
współczynnik załamania światła oznaczamy jednym symbolem n.
Kryształy anizotropowe załamują światło podwójnie:
a. Kryształy optycznie jednoosiowe charakteryzują się dwoma
współczynnikami załamania światła: nw� �i ne� �
nw� �- współczynnik załamania światła promienia zwyczajnego
ne� �-� �współczynnik załamania światła promienia nadzwyczajnego
b. Kryształy optycznie dwuosiowe charakteryzują się trzema współczynnikami
załamania światła: na�, nb�, nl� �
na�, nb�, nl� �- trzy skrajne współczynniki załamania światła
promieni nadzwyczajnych oznaczone w trzech kierunkach
wzajemnie prostopadlych (na�BADANIA MIKROSKOPOWE  metoda relatywnie tania o prostej, standardowej preparatyce
Mikroskop polaryzacyjny - jeden z podstawowych instrumentów badawczych w mineralogii i petrografii.
Pozwala na:
- identyfikację minerałów i ich asocjacji,
-uzyskanie całej gamy informacji na temat ich genezy, przemian, chemizmu, struktury, kolejności powstawania
itp.
Mikroskop polaryzacyjny - wyposażony w dwa polaryzatory i obrotowy stolik.
Polaryzator  umieszczony za z
ródłem światła.
Preparat  umieszczony na stoliku, oświetlany spolaryzowanym światłem
(działanie polaryzatora); światło to poprzez obiektyw i okular trafia do oka.
Analizator (drugi, ruchomy polaryzator)  umieszczony miedzy obiektywem a okularem: analizator może być
wprowadzany lub usuwany z układu optycznego. Układ optyczny: pod stolikiem to kondensor; między
obiektywem a okularem znajdują się jeszcze ruchoma soczewka Bertranda oraz otwory do wprowadzania płytek
pomocniczych.
Powiększenie mikroskopu wylicza się mnożąc powiększenie okularu i obiektywu (przybliżone) lub przez
pomiar specjalnej płytki z podziałką.
TOK BADAC
MIKROSKOPOWYCH :
Badania przy jednym nikolu (analizator wyłączony) 1N
Badania przy nikolach skrzyżowanych (analizator włączony) NX
Obserwacje przy jednym polaryzatorze  1N
Przez
roczystość
Barwa, Pleochroizm
Morfologia, Wielkość ziaren
Relief
A
upliwość, Spękania
Wrostki
Przeobrażenia
2. Obserwacje przy polaryzatorach skrzyżowanych  NX
Izo-, Anizotropowość
Wygaszanie światła
Wysokość barw interferencyjnych
Obrazy szczególne  zbliz
niaczenia, budowa zonalna, klepsydrowa
Przezroczystość - Minerały nieprzez
roczyste są zawsze czarne! w obserwacjach przy 1N i NX
Barwa, pleochroizm - Pleochroizm  zdolność niektórych kryształów optycznie anizotropowych do odmiennego
absorbowania światła o różnej długości fali w zależności
od kierunku rozchodzenia się i od kierunku jego drgań.
W trakcie obrotu stolika minerał zmienia intensywność zabarwienia.
Relief- Wizualne określenie wartości współczynnika załamania światła w minerale.
n = 1,54 wartość współczynnika załamania dla balsamu kanadyjskiego, kleju spajającego
wycięty fragment skały z cienką płytką szklaną
n = 1,54 relief płaski (ziarno płaskie w obrazie mikroskopowym)
n > 1,55 relief dodatni (ziarno o wyraz
nych konturach)
n < 1,53 relief ujemny (ziarno wklęsłe)
Minerały anizotropowe, badane pod mikroskopem miedzy nikolami skrzyżowanymi 4 razy ściemniają i 4 razy
rozjaśniają światło podczas obrotu o 360 st.
Minerały izotropowe  cały czas czarne! przy nikolach skrzyżowanych
Minerały anizotropowe, badane pod mikroskopem miedzy nikolami skrzyżowanymi 4 razy ściemniają i 4 razy
rozjaśniają światło podczas obrotu o 360 st. Wygaszanie światła następuje wtedy gdy optyczne kierunki
minerału są zgodne z płaszczyzną drgań światła spolaryzowanego w nikolach.
1.Proste  (zaciemnienie kryształu zgodne z nitkami krzyża)
2.Skośne  (zaciemnienie kryształu niezgodne z nitkami krzyża)
3. Faliste
4. Symetryczne
Barwy interferencyjne, które wykazują min. anizotropowe, zalezą od różnicy dróg, a ściślej mówiąc od różnicy
faz promieni wychodzących z płytki dwójłomnej badanej miedzy nikolami skrzyżowanymi. Różnica ta zależy od
dwójłomności. Barwy zalezą także od: grubości płytki i kierunku wycięcia płytki.
Granaty  krzemiany wyspowe, układ regularny
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Pokrój
Bezbarwne izometryczny
Brak Silny!
Odmiany fe i ti  Ziarna
Brak wyraz
nej +++
czasami lekko regularnie
łupliwości N = 1.7 2.0
zabarwione wykształcone
12-ściany
NX
Minerał IZOTROPOWY
Pole widzenia cały czas czarne
Oliwiny  krzemiany wyspowe, układ rombowy
Forstetyt Mg2[SiO4]
Fajalit Fe2[SiO4]
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Bezbarwne Pokrój
Brak
(Mg-oliwiny!!!) grubotabliczko
Odmiany Fe  Niezbyt Wysoki
Odmiany Fe lekko wy; kryształy
słaby wyraz
na ++
zabarwione na często
pleochr.
żółto automorficzne
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
Oliwiny ulegają
II rz., Proste
serpentynizacji
Serpentynizacja  hydrotermalny proces pomagmowy polegający na przeobrażeniu ultrazasadowych skał
magmowych zasobnych w oliwin. Serpentynizacja doprowadza do powstania serpentynu z jednoczesnym
wydzielaniem żelaza (magnetyt) oraz chalcedonu, krzemianowych rud niklu. Produkty rozpadu minerałów w
trakcie serpentynizacji tworzą także przerosty zbudowane ze słabo zdefiniowanych substancji (np. iddyngstyt
(czerwony), bowlingit (zielony))
Tytanit  krzemian wyspowy, układ jednoskośny, min. akcesoryczny
CaTi[O|SiO4]
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Kryształy
Bezbarwny do Silny!
Brak do słabego Wyraz
na klinowate;
jasnobrunatnego +++
Pokrój kopertowy
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
Cechy optyczne tytanitu zależą od składu
III rz., pastelowe Skośne
chemicznego
Cyrkon  krzemian wyspowy, układ tetragonalny, min. Akcesoryczny Zr[SiO4]
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Kryształy
tabliczkowe,
Bezbarwny Brak Słaba Silny! +++
słupki, kostki w
przekrojach ^�
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
Często tworzy wrostki, np. W
III rz., Pastelowe Proste
biotycie. Wytwarzając ciemne pole
PIROKSENY krzemiany łańcuchowe, układ rombowy i jednoskośny
A2 [Si2O6], A= Mg, Ca, Na, Al, Mn, Fe2+, Fe3+, Ti&
Cechy Wspólne Wybranych Piroksenów
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Doskonała
(A
1) Q% Krótkie słupki,
Wysoki
W przekrojach
jednokierunkowa
++
^� �- ośmioboki
(A
2)^� �dwukierunkowa
87�
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
skośne - pir.
I/II, II rząd jednoskośne
(zależne od składu chemicznego) proste  pir.
rombowe
Różnice optyczne w wybranych piroksenach
RODZAJ WYGASZANIA ŚWIATA
A:
Enstatyt Piroksen rombowy Wygaszanie proste
Augit Egiryn Diopsy Pirokseny jednoskośne Wygaszanie skośne
BARWA i PLEOCHROIZM
Augit bezbarwne
Diopsyd
Enstatyt
Ti  Augit lekko różowy, pleochroizm wyraz
ny
Egiryn (w składzie Fe3+) zielony, zielono-żółty, pleochroizm silny
Hipersten, Hedenbergit czerwono-brązowy, pleochroizm słaby
A
upliwośc w przekroju poprzecznym (^�)
dwukierunkowa (pod kątem prawie prostym)
Piroksen w przekroju poprzecznym (^�) tworzy ośmioboki
AMFIBOLE  krzemiany wstęgowe, układ rombowy i jednoskośny
A2-3B5[(OH)2|Z8O22] Cechy Wspólne Wybranych Amfiboli
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Doskonała
Długie słupki,
(A
1) Q% Wysoki
w przekrojach ^� �
++
jednokierunkowa
- sześcioboki
(A
2)
^� �dwukierunkowa
124�
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
skośne - amf.
I/II, II rząd jednoskośne
(zależne od składu chemicznego) proste  amf.
rombowe
Różnice optyczne w wybranych amfibolach
RODZAJ WYGASZANIA ŚWIATA
A
Antofyllit Amfibol rombowy proste
Hornblenda Amfibole jednoskośne skośne
Lamprobolit
Tremolit
BARWA i PLEOCHROIZM
Tremolit bezbarwne
Antofyllit lekko brązowy, pleochroizm słaby
Hornblenda (zwyczajna) zielona, brązowa, Hornblenda (zwyczajna) pleochroizm wyraz
ny
Lamprobolit brązowa, brązowo-czerwona, pleochroizm wyraz
ny
(hornblenda bazaltowa)
A
upliwość w przekroju poprzecznym (^�) dwukierunkowa (pod kątem rozwartym)
Amfibol w przekroju poprzecznym (^�) tworzy sześcioboki
SiO2 tworzy odmiany polimorficzne, np. kwarc, trydymit, cristobalit
Kwarc-b (niskotemperaturowy)  krzemian przestrzenny układ trygonalny; trwały w temp. < 573 st.
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Płaski
+- Najczęściej
bezbarwny brak brak
ne = 1.544 Ziarna nieregularne
nw = 1.553
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
gładkie ziarna kwarcu, brak produktów
I rz., szare proste, faliste
przeobrażeń
CHALCEDON  skrytokrystaliczna odmiana kwarcu Cechy optyczne takie jak dla kwarcu. Dla chalcedonu
charakterystyczne wachlarzowate skupienia wydłużonych osobników.
OPAL  SiO2 � nH2O substancja mineralna! koloidalna krzemionka; z czasem przekrystalizowuje w chalcedon
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Płaski,
Substancja
bezbarwny bezbarwny Brak Lekko
amorficzna
ujemny
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
izotropowy, CAA
Y CZAS CZARNY
SKALENIE glinokrzemiany przestrzenne  u. trójskośny, jednoskośny
SKALENIE POTASOWE:
K[AlSi3O8]  SANIDYN (odmiana wysokotemperaturowa)
K[AlSi3O8]  ORTOKLAZ (średniotemperaturowa)
K[AlSi3O8]  MIKROKLIN (niskotemperaturowa)
Szereg izomorficzny Na-Ca - PLAGIOKLAZY
Na[AlSi3O8] ALBIT
OLIGOKLAZ
ANDEZYN
LABRADOR
BYTOWNIT
Ca[Al2Si2O8]  ANORTYT
Skalenie Na-K  sk. ALKALICZNE
Inne skalenie:
Ba[Al2Si2O8]  CELSJAN
Rb[AlSi3O8]  RUBIDOKLAZ
K-, Na-Skalenie (sk. ALKALICZNE) W wysokich temperaturach  ciągła mieszalność K-, Na-skaleni W niskich
temp.  powstają PERTYTY, produkty odmieszania skaleni
Cechy optyczne skaleni
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Bezbarwne
na powierzchni
Ziarna
skaleni często Płaski
brak doskonała tabliczkowe bądz

widoczne szare, +-
nieregularne
brunatne produkty
przeobrażeń
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
Zbliz
niaczenia plagioklazy  budowa
zonalna (sk. wylewna) serycytyzacja 
I rz., szare skośne przeobrażenie skaleni; powstaje serycyt 
drobnołuseczkowa mika o cechach
muskowitu
ZBLIy
NIACZENIA:
Ortoklaz, sanidyn  zbliz
niaczenie pojedyncze  karlsbadzkie
Mikroklin   kratka mikroklinowa (bliz
niaki powstałe według prawa albitowego i peryklinowego)
Plagioklazy  zbliz
niaczenie polisyntetyczne (wielokrotne)  albitowe
Muskowit  krzemian warstwowy, u. jednoskośny KAl2[(OH)2 |AlSi3010]
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Blaszki, często
Doskonała powyginane,
bezbarwny Brak Dodatni +
jednokierunkowa Na końcach
postrzępione
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
prawie proste (87o) obserwuje się częste zrosty muskowitu z
II rzędu, żywe
czasami faliste biotytem
Biotyt  krzemian warstwowy, układ jednoskośny K(Mg,Fe,Mn)3[(OH,F)2 |AlSi3010]
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Blaszki, często
Zabarwiony! Doskonała powyginane,
Silny! Dodatni +
Zielony,brązowy jednokierunkowa Na końcach
postrzępione
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
prawie proste przeobrażenia biotytu  np. chlorytyzacja;
II rzędu, żywe
(87o) Czasami wrostki cyrkonu w biotycie;
czasami II/III rz.
faliste zrosty biotytu z muskowitem
CHLORYTY  krzemiany warstwowe, układ jednoskośny (dotyczy tych chlorytów, które oglądamy na
zajęciach)
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Skupienia
Zabarwione! Doskonała
Silny Dodatni + blaszkowe,
Zielone jednokierunkowa
łuskowe, zbite
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
subnormalne barwy interf.!
chloryty mogą powstawać kosztem
brązowe, fioletowe (wynik dyspersji osi skośne
przeobrażeń biotytu
optycznej
KAOLINIT  krzemian warstwowy, układ trójskośny Al4[(OH)8 |Si4010]
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
doskonała skupienia zbite,
bezbarwny brak Płaski +-
jednokierunkowa kryptokrystaliczne
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
I rzędu, szare skośny zrosty robakowe
Glaukonit, krzemian warstwowy, układ jednoskośny
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
zbite skupienia
drobnych
obecny, ale
osobników;
zielony najczęściej doskonała Dodatni +
mikrokrystaliczne
słabo widoczny
agregaty; formy
kuleczkowe
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
bardzo drobne osobniki glaukonitu
uniemożliwiają obserwacje
II rz, niebiesko- zielone skośne
wszystkich cech optycznych!
wskaz
nik środowiska morskiego
Węglany - układ trygonalny (romboedryczny)
Kalcyt CaCO3
Dolomit CaMg(CO3)2
Syderyt FeCO3
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Doskonała 2- romboedry,
bezbarwne; kalcyt - zmienny;
kierunkowa skalenoedry,
syderyt  brak dolomit, syderyt -
wg ścian ziarna
jasnobrązowy dodatni
romboedru ksenomorficzne
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
Zbliz
niaczenia:
Kalcyt  pospolite, lamelkowe zrosty
III, IV rz., pastelowe;
prosto Dolomit  rzadko spotykane
najwyższe dla syderytu
Pozostałe węglany  bardzo rzadko
Dla syderytu charakterystyczne sferolity.
Siarczany Gips CaSO4�2H2O; układ jednoskośny
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Skupienia ziarniste
bezbarwny brak doskonała ujemny tabliczkowe,kostkowe
przekroje
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
Irz., szare, lekko żółte skosnie pospolite zrosty bliz
niaczenia  jaskółcze
ogony
Siarczany Anhydryt CaSO4; układ rombowy
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
doskonała, skupienia ziarniste
bezbarwny Brak równoległa do Dodatni + tabliczkowe,kostkowe
ścian kostek przekroje
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
II i IIIrz., prosto częste współwystępowanie z halitem
FOSFORANY
Apatyt Ca5(PO4)3(F,OH,Cl); układ heksagonalny
Kollofan  amorficzna odmiana fosforanu wapnia
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Słupki, przekroje
Bezbarwny 6-cio boczne
brak niewyraz
na wysoki
Kollofan -żółtawy Kollofan -
bezpostaciowy
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
Apatyt: Kollofan - odmiana amorficzna, obecna gł.
Apatyt: I rz., niskie;
Prosto w fosforytach i jako spoiwo w
b. niższe od kwarcu!
Kollofan piaskowcach; Częsta krystalizacja apatytu
Kollofan - izotropowy
izotropowy z kollofanu
Halit NaCl  układ regularny
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
Doskonała,
skupienia ziarniste
równoległa
bezbarwny brak Płaski +- bądz

do ścian
regularne kostki
kostek
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
Minerał IZOTROPOWY Pole widzenia cały czas czarne
Goethyt a�- FeO(OH)  układ rombowy
Barwa Pleochroizm A
upliwość Relief Morfologia
żółty,
Obecny ale Zbite skupienia
pomarańczowy,
słabo Wyraz
na Wysoki +++ drobnych
czerwony do
widoczny osobników
brunatnego
NX
Barwy interferencyjne Wygaszanie światła Inne cechy
Bardzo drobne osobniki goethytu
Pastelowe b. interferencyjne uniemożliwiają zaobserwowanie
proste
maskowane intensywną barwa własną wszystkich cech optycznych.
Główny składnik limonitu
Twardość
Twardość jest to opór stawiany przez minerał przy próbie rozerwania spójności
jego cząstek przez np. zarysowanie powierzchni lub ścieranie. Do oznaczania twardości
minerałów stosuje się 10-stopniową skalę Mohsa; szereg 10 minerałów wzorcowych,
które są uporządkowane według wzrastającej twardości:
1 talk Mg3(OH)2[Si4O10]
2 gips CaSO4�2H2O
3 kalcyt CaCO3
4 fluoryt CaF2
5 apatyt Ca5(Cl,F,OH)[PO4]3
6 ortoklaz K[AlSi3O8]
7 kwarc SiO2
8 topaz Al2(F,OH)2[SiO4]
9 korund Al2O3
10 diament C
Do ścisłego, ilościowego określenia stopnia twardości minerałów służą specjalne przyrządy, np.
sklerometry lub mikrotwardościomierze.
Podział strukturalny krzemianów
anion O:Si
Krzemiany wyspowe [SiO4]4- 4 : 1
Krzemiany grupowe [Si2O7]6- 3.5 : 1
Krzemiany pierścieniowe [Si6O18]12- 3 : 1
Krzemiany łańcuchowe [Si2O6]4- 3 : 1
Krzemiany wstęgowe [Si4O11]6- 2.75 : 1
Krzemiany warstwowe [Si4O10]4- 2.5 : 1
Krzemiany przestrzenne 2 : 1
W glinokrzemianach część tetraedrów krzemotlenowych [SiO4]4- jest zastąpiona przez tetraedry
glinotlenowe [AlO4]5-
Stanowisko h optyczne h e
1485 1489,1
A -0005 -0005,5
1490 1494,6
1490 1494,6
B 0782 0782,7
0708 0711,9
0708 0712,0
C -0305 -0303,9
1013 1015,9
1013 1015,9
D -0439 -0440,5
1452 1456,4
1452 1456,4
E -0032
1484 1489,9
" 0 +0001