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Una de las actividades que llevan a cabo los geólogos es el estudio de los minerales
(Mineralogía) y de las rocas (Petrología) Un método rutinario de identificación tanto de los
minerales formadores de rocas como de las menas minerales es la microscopía óptica, que
consiste en o...

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Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión Facultad de Ingeniería Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Geológica

MANEJO, USO Y MANTENIMIENTO DEL MICROSCOPIO PETROGRAFICO APLICADO A LAS CIENCIAS GEOLOGICAS Presentado por: ALANIA ALDANA JHAN CARLOS DELGADO RIVERA, Samuel MUÑOZ HUARANGA, Luis Diego NONALAYA VILLOGAS, JOSE LUIS PAREDES PICOY, JHON ROBERTO VILLOGAS RAMOS, JEYSON JULIÑHO YURIVILCA CONDOR, PIERO GLICER RESUMEN Una de las actividades que llevan a cabo los geólogos es el estudio de los minerales (Mineralogía) y de las rocas (Petrología) Un método rutinario de identificación tanto de los minerales formadores de rocas como de las menas minerales es la microscopía óptica, que consiste en observar las propiedades ópticas de los mismos con luz visible a través de un microscopio óptico. En la enseñanza de estas disciplinas, es importante que los alumnos conozcan el manejo del microscopio, así como identificar minerales a partir de sus propiedades ópticas. Palabras claves: Microscopio petrográfico, binocular, ópticas, luz visible, rutinario. ABSTRACT One of the activities carried out by geologists is the study of minerals (Mineralogy) and rocks (Petrology). A routine method of identifying both rock-forming minerals and mineral ores is optical microscopy, which consists of in observing the optical properties of the same with visible light through an optical microscope. In teaching these disciplines, it is important that students know how to use the microscope, as well as identify minerals from their optical properties. Keywords: Petrographic microscope, binocular, optics, visible light, routine.

Key words: Petrographic microscope, thin sections, binocular, monocular, analyzer, polarizer, isopropanol.

INTRODUCCION El microscopio petrográfico es una de los instrumentos más utilizados para los trabajos geológicos en tanto nos sirve para la determinación de las propiedades ópticas, identificación de los minerales, estudio de texturas y relaciones entre los minerales y clasificación de rocas.

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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. En el presente informe se hablará del microscopio compuesto sus partes, su correcto Página 1

uso, cuidado y conservación y su aplicación en las ciencias geológicas. MARCO TEÓRICO EL MICROSCOPIO PETROGRÁFICO

Este dispositivo este encargado de hacer vivibles los objetos pequeños para poder analizarlo, este microscopio utiliza la luz polarizada, su iluminación varía dependiendo las propiedades a analizas. Cuando el condensador no está incorporado los rayos recorren todos caminos paralelos y se habla de iluminación ortoscópica, por el contrario, cuando el condensador se encuentra incorporado la iluminación es convergente y se la denomina conoscópica. Sistema óptico Lente ocular. - enfocar la imagen y la proyecta, ampliada también numerosas veces, hacia la pantalla fluorescente. Lente objetivo. - Los electrones que atraviesan la muestra o los desviados por los componentes de la misma, llegan a esta zona donde son enfocados para formar una imagen ampliada. Esta imagen es recogida por la Pantalla fluorescente o placa fotográfica Condensador. -Se encuentra situado entre el polarizador y la platina. En su parte superior tiene una lente removible, que puede ser intercalada o no en el camino de los rayos luminosos. Cuando la lente se encuentra incorporada (3) los rayos convergen en el plano de la preparación microscópica y a esta iluminación se le denomina conoscópica. Un diafragma iris, conocido como diafragma de apertura, permite regular la intensidad del haz luminoso 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. Fuente de luz. - Este es un elemento esencial que genera un haz de luz dirigido hacia la muestra. La posición del foco en el microscopio depende de si se trata de un microscopio de luz transmitida o de luz reflejada. Sistema mecánico. - permite los desplazamientos necesarios para el enfoque del objeto, como también sostienen la parte óptica y de iluminación Platina. -Sirve como soporte para las preparaciones microscópicas, o láminas delgadas, que van a ser estudiadas. Está dotada de un carro para sujetar las Mineralogía Óptica – 2021A

láminas y frecuentemente dispone de unos tornillos para desplazarlas gradualmente. Mediante uno anillos (2) se puede subir y bajar para buscar el foc (en los microscopios antiguos la platina permanece fija, siendo los objetivos los que se desplazan. Cabezal. – este dispositivo puede ser monocular o binocular, este contiene un sistema de lentes Revolver. - El revólver es una pieza giratoria donde se montan los objetivos. Cada objetivo tiene proporciona un aumento distinto, el revólve permite seleccionar el más adecuado a cada aplicación. Habitualmente el revólver permit escoger entre tres o cuatro objetivos distintos. Las pinzas. – se encarga de sujetar la preparación se encuentra la platina. Carro móvil. – esta colocado en la platina, consta de dos tornillos, permite el deslizamiento de l preparación con un movimiento ortogonal de adelante hacia atrás El tornillo macrométrico: girando este tornillo, asciende o desciende el tubo del microscopio deslizándose en sentido vertical gracias a un cremallera. Estos movimientos largos permiten e enfoque rápido de la preparación.  El tornillo micrométrico: mediante el movimiento casi imperceptible que produce a deslizar el tubo o la platina, se logra el enfoqu exacto y nítido de la preparación. Lleva acoplado un tambor graduado en divisiones de 0,001 mm., que se utiliza para precisar sus movimientos y puede medi el espesor de los objetos

FIGURA 1 PARTES DE UN MICROSCOPIO PETROGRÁFICO

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SISTEMA DE ILUMINACIÓN.

es un conjunto de dispositivos que su función es dirigir la luz hacia la muestra. Diafragma de campo. - permite controlar la cantidad de luz que llega al sistema de condensadores, se ubica en la base del estativo Filtro de azul. – es el filtro de vidrio de color azul corrige la dominante amarilla de la luz de la lámpara. Polarizador.-Se encuentra situado inmediatamente encima del sistema de iluminación y por debajo del condensador. Está rígidamente unido al condensador y a la platina del microscopio. Su función es convertir la luz que sale del sistema de iluminación en luz polarizada plana. el polarizador está siempre incorporado en el camino de los rayos luminosos. En los actuales microscopios el polarizador está constituido por una simple lámina polaroide, pero en los primitivos equipos la polarización se conseguía por un ingenioso sistema de prismas de calcita descrito por W. Nicol y conocido como nicoles. Analizador: Está colocado de manera que se pueda desplazar lateralmente, quedando fuera o dentro del trayecto de los rayos de luz.

METOLODOGIA Para el desarrollo de este tema se buscó diversas fuentes y libros: MINERALOGIA OPTIC (KERR.P. F) Y MINERAL OPTICS (Phillips, W. R.) mantenimiento del microscopio petrográfico para poder aplicarlo con mayor énfasis en las Ciencias Geológicas. Y desarrollando nuestra investigación continuamos con lo siguiente. MANEJO Y USO DEL MICROSCOPIO 1.Colocar el objetivo de menor aumento en posición de

LA LUZ POLARIZADA

La luz normal se diferencia de la 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 nicoles), colocados de forma que los planos de vibración de la luz que pueden atravesarlos son perpendiculares entre sí. MATERIALES Como instrumentos se usarán:  Microscopio petrográfico.  Pinzas  Muestra de minerales y rocas en láminas delgadas (secciones transparentes – granos transparentes)

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FIGURA 2 MICROSCOPIO PETROGRÁFICO Binocular B-150BRPL OPTICA

empleo y bajar la platina completamente. 2. Colocar la preparación sobre la platina sujetándola con las pinzas metálicas. 3. Comenzar la observación con el objetivo de 4x (ya está en posición) o colocar el de 10 aumentos (10x) si la preparación es de bacterias) la lente del objetivo lo acercamos al máximo, empleando el tornillo macrométrico. Se realiza mirando directamente y no por el ocular, ya que se corre el riesgo de incrustar el objetivo en la preparación pudiéndose dañar alguno de ellos o ambos. 5.Mirando, ahora sí, a través de los oculares, ir separando lentamente el objetivo de la preparación con el macrométrico y, cuando se observe algo nítida Página 3

la muestra, girar el micrométrico hasta obtener un enfoque fino. 6. Pasar al siguiente objetivo. La imagen debería estar ya casi enfocada y suele ser suficiente con mover un poco el micrométrico para lograr el enfoque fino. 7.Subimos totalmente el condensador para ver claramente el círculo de luz que nos indica la zona que se va a visualizar y donde se echará el aceite. 8. Girar el revólver hacia el objetivo de inmersión dejándolo a medio camino entre éste y el de x40. 9.Colocar una gota mínima de aceite de inmersión sobre el círculo de luz.

FIGURA 3 10.Terminar de girar suavemente el revólver hasta la posición del objetivo de inmersión. 11.Mirando directamente al objetivo, subir la platina lentamente hasta que la lente toca la gota de aceite. En ese momento se nota como si la gota ascendiera y se adosara a la lente. 12. ahora cuidadosamente enfocamos con el micrométrico. La distancia de trabajo entre el objetivo de inmersión y la preparación es mínima, aun menor que con el de 40x por lo que el riesgo de accidente es muy grande. 13.Una vez se haya puesto aceite de inmersión sobre la preparación, ya no se puede volver a usar el objetivo 40x sobre esa zona, pues se mancharía de aceite. Por tanto, si desea enfocar otro campo, hay que bajar la platina y repetir la operación desde el paso 1. 14. Una vez finalizada la observación de la preparación se baja la platina y se coloca el objetivo de menor aumento girando el revólver. En este momento ya se puede retirar la preparación de la

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platina. Nunca se debe retirar con el objetivo de inmersión en posición de observación. 15. Limpiar el objetivo de inmersión con cuidado empleando un papel especial para óptica. Comprobar también que el objetivo 40x está perfectamente limpio.

MANTENIMIENTO En esta parte nos enfocaremos en el cuidado al usar, guardar o trasladar el instrumento para así mantener en buenas condiciones el microscopio. Forma correcta de levantar, sostener y transportar el microscopio 1. Sostenga el brazo del microscopio con una mano y levante en forma recta para que el eje de este quede en posición vertical. 2. Ponga la palma de la otra mano directamente bajo la base del microscopio. 3. Debe mantener el microscopio al frente suyo en una posición que considere 4. cómoda. 5. Evite que éste se balancee mientras camina. 6. Si su microscopio tiene la iluminación integrada, no toque la bombilla después de haberlo usado, pues estará caliente y puede quemarse. 7. Es necesario que siempre siga las instrucciones que se le han dado de cómo transportar el microscopio de un sitio a otro. Forma de guardado y limpiado en el momento de su uso del microscopio  limpieza con cuidado por toda la parte del microscopio de referencia con un pañuelo que sea suave y húmedo con una mezcla de petróleo e isopropanol para así poder deshacernos del polvo.  Tener mucho cuidado en el lugar donde se requiere ubicar preferiblemente debe ser donde no haya polvo, contacto con el agua o acción del sol.  Si notamos alguna descomposición o falla reportar a un conocedor de microscopio o al encargado del laboratorio.  Finalizando se va requerir guardarlo y al hacerlo debemos asegurarnos de que ya este frio y sin ninguna conexión posible y cubrirlo Página 4

asegurándonos de que no filtre el polvo sobre ello.

FIGURA 4 MICROOSCOPIO PETROGRAFICO, (Binocular B-150-BRPL OPTICA) cubierto por una funda.

APLCIACIONES EN LAS CIENCIA GEOLOGICAS Siempre se han utilizado los concentrados minerales o de suelos durante la prospección estratégica o táctica de yacimientos minerales. El problema que se plantea en todos estos casos es el reconocimiento de fases con tamaño de grano muy fino, dispersas en un concentrado mineral entre otras fases mucho más abundantes. En este caso, un simple análisis visual con una lupa binocular puede no ser suficiente, perdiéndose al menos gran parte de la información. Por el contrario, en este estadio puede ser muy útil la microscopía electrónica de barrido con análisis de energías de rayos X, especialmente cuando se dispone de un sistema de análisis de electrones retrodispersados acoplado (SEM–BSE–EDS). Este sistema puede ayudar a la localización rapidísima de granos detríticos de minerales con elementos de elevado número atómico (a efectos de interés minero directo, principalmente minerales con presencia (U, Th, Ta, Au y Pt–PG). En tanto a partir de un proceso manual del conteo de granos bajo la lupa binocular, este mecanismo conlleva un alto grado de error, tanto mayor, cuanto más complejas sean las asociaciones y cuanto más fino sea el tamaño de grano y por otra parte, el análisis químico del conjunto del sedimento, suelo o concentrado dará una idea de la proporción de algunos elementos en el mismo, pero no del tipo de minerales en que cada elemento puede estar disperso. De ser preciso éste último dato, se podrían Mineralogía Óptica – 2021A

aplicar las técnicas de difracción cuantitativa d rayos X. Esta técnica puede ser una herramienta muy poderosa si es complementada eficazmente con estudios texturales con microscopía óptica de luz transmitida–reflejada, microscopía electrónica d barrido con análisis de energías y microsonda electrónica. De este modo, si conocemos la composición química de cada una de las fase minerales presentes en una mezcla, con ayuda d programas adecuados de tratamiento de lo diagramas de polvo de rayos X pueden obtenerse con mucha precisión las proporciones en que se encuentre cada uno de estos minerales en la roca. Por otra parte, la determinación precisa de la composición química de la mena es fundamental para la evaluación económica y viabilidad de un proyecto minero. Por ejemplo, conocer la presencia de elementos minoritarios potencialmente recuperables que le otorguen valor añadido a producto: oro en pirita (Foster et al., 2007), PGE en arseniuros (Pt–Pd en pentlandita, V en magnetita, N en goethita) o la existencia de elementos nocivos que puedan penalizar la mena en el proceso de benefici (Miel–czarski, 1999) o que generen problema medioambientales (Subramanian et al., 2005). DISCUSIÓN • El microscopio petrográfico proporcionó un impulso enorme a la mineralogía y a la petrografía, y sus consecuencias tecnológicas y económicas fueron de la mayor importancia al revolucionar la producción de materiales y las prospecciones mineras. • Karl Heinrich Rosenbusch desarrolló tanto el uso del microscopio como su diseño. Su trabajo tendría como resultado un libro de texto que marcaría un antes y un después en la mineralogía, convirtiéndose en un clásico: “Mikroskopische Physiographie der Petrographic wichtigen Mineralien (1873)”. • Pero las teorías petrológicas y cosmogónicas, como la filosofía, estaban separadas por el Canal de la Mancha. Si bien los mineralogistas de la Europa continental podían admitir que los gneises, los esquistos y quizás, el granito podría ser problemáticos, no Página 5

por ello renunciaban a sus posiciones neptunianas, esto es, su creencia en que el agua, quizás con la intervención del calor, la temperatura y la presencia de determinadas sustancias químicas muy reactivas, era la clave para el cambio petrológico.

CONCLUSIÓN • Se utiliza para examinar, determinar e identificar los minerales transparentes y translúcidos en sección delgada, basándose en sus propiedades ópticas, y es igualmente útil para la interpretación de la textura de las rocas • geológico nos ayuda también para determinar los minerales que forman las rocas. Con un análisis de los fenómenos que tienen lugar cuando la luz polarizada atraviesa los minerales y así poder identificarlos por sus propiedades ópticas. • microscopio petrográfico es similar a la del microscopio óptico, pero tiene la particularidad de que utiliza luz polarizada, que es aquella que vibra en un solo plano, a diferencia de la luz ordinaria o blanca que vibra en todas las direcciones alrededor de la línea de propagación. Para la obtención de esta luz polarizada se utilizan dos prismas de calcita, colocados uno por debajo (el polarizador) y otro por encima (el analizador) de la muestra de roca que se va a estudiar. • Como las rocas no son transparentes, para verlas con el microscopio es necesario hacer un corte muy fino, de unas 30 micras, que se conoce como lámina delgada y posibilita que la luz pueda atravesarla. Para determinar el tipo de roca, normalmente basta con identificar los minerales esenciales que la componen y la textura, es decir, las relaciones geométricas entre los minerales, atendiendo a su tamaño, forma y distribución. • A través de este microscopio petrográfico nos ayuda su identificación de minerales y rocas en el laboratorio llegaremos a visualizar la composición química y física, el color de dicho mineral o roca. Mineralogía Óptica – 2021A

Referencias Bibliográficas mundo microscopio. (s.f.). Obtenido de https://www.mundomicroscopio.com/partes-delmicroscopio/ optica mineral. (s.f.). Obtenido de http://edafologia.ugr.es/optmine/intro/microsc.htm Enciclopedia Encarta 2009. Microsoft Corporation Enciclopedia Hispánica Volumen 10. Caracas. 

Millennium.

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