Konoskopie optisch einachsiger Minerale

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Version vom 12. August 2020, 17:55 Uhr von Carina (Diskussion | Beiträge)
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Zur Gruppe der optisch einachsigen Minerale werden alle Minerale mit einem tetragonalen, trigonalen oder hexagonalen Kristallsystem gezählt. Aufgrund ihrer Symmetrieeigenschaften wird die Indikatrix dieser Minerale durch ein Rotationsellipsoid dargestellt. Bei der Dünnschliffbeschreibung sollte stets die Achsenanzahl angegeben und zusätzlich der optische Charakter der Indikatrix bestimmt werden.

Bestimmung der Schnittlage


Bei optisch einachsigen Mineralen bilden die Isogyren unabhängig von der Schnittlage stets ein Kreuz, wobei in unterschiedlichen Schnittlagen - senkrecht, parallel und schräg zur optischen Achse – stets ein anderer Ausschnitt dieses Kreuzes zu sehen ist.

  • Senkrecht zur optischen Achse:
    In dieser Schnittlage befindet sich ein Isogyrenkreuz genau in der Mitte des Sichtfeldes. Beim Drehen des Objekttischs bewegt es sich nicht.
    Je höher der Gangunterschied, desto mehr Isochromaten sind zudem zu sehen.


  • Schräg zur optischen Achse:
Bewegung des Isogyrenkreuzes im Sichtfeld bei Drehen des Objekttisches in Schnittlage schräg zur optischen Achse, erstellt von K. Maetschke, 2020


Sobald das Kreuz bei Drehen des Objekttisches um den Mittelpunkt des Sichtfeldes "herumwandert", dabei jedoch stets die starre Form eines Kreuzes behält und die Achsen immer horizontal bzw. vertikal wandern, so ist der Schnitt leicht schräg zur optischen Achse.
Je schräger der Anschnitt des Korns zu seiner optischen Achse liegt, desto weiter befindet sich das Kreuz am äußeren Rand des Sichtfeldes und wandert um den Mittelpunkt herum. Bei einem sehr schrägen Anschnitt ist der Kreuzmittelpunkt nicht mehr zu sehen, sondern lediglich ein Arm des Kreuzes, also eine Isogyre. Da sich die Mitte des Kreuzes außerhalb des Sichtfeldes befindet, wird dieses auch durch Drehen des Objekttisches nicht in Erscheinung treten. Sondern nach und nach werden die einzelnen Isogyren durchs Sichtfeld wandern bis man nach einer 360° Drehung wieder bei der ursprünglichen Isogyre angekommen ist. Durch eine vollständige Umdrehung lässt sich somit in sehr schrägen Schnittlagen herausfinden, in welchem Quadranten des Interferenzbildes sich das Sichtfeld aktuell befindet. Dies ist insbesondere für die Bestimmung des optischen Charakters von Bedeutung.

  • Parallel zur optischen Achse:
Flashkreuz im Sichtfeld bei Drehen des Objekttisches in Schnittlage parallel zur optischen Achse, erstellt von K. Maetschke, 2020


Bei diesem Anschnitt wechselt das Bild bei Drehen des Objekttisches plötzlich zwischen einem verwaschenen hellen Kreuz und einem nahezu vollständig schwarzen Sichtfeld. Dies nennt man auch "Flashkreuz", welches sowohl bei optisch einachsigen als auch zweiachsigen Mineralen in dieser Schnittlage auftritt. Es kann also keine Aussage über die Anzahl der optischen Achsen getroffen werden geschweige denn über den optischen Charakter!

Tipp: Bei einem Schnitt parallel zur optischen Achse zeigen Minerale ihre maximale Interferenzfarbe! Notiere also stets die Interferenzfarbe des Korns, wenn das Konoskopbild ein Flashkreuz zeigt!
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Bestimmung des optischen Charakters


Der optische Charakter eines Minerals umschreibt das Achsenverhältnis der zugehörigen Indikatrix. Im Fall von optisch einachsigen Mineralen bedeutet das also:

  • ein optisch positiver Charakter steht für eine Streckung des Rotationsellipsoids entlang der optischen Achse, was auch als prolate Form bezeichnet wird.
    Bei einachsig positiven Mineralen gilt also: ne > no


  • ein optisch negativer Charakter steht für eine Stauchung des Rotationsellipsoids entlang der optischen Achse, was auch als oblate Form bezeichnet wird.
    Bei einachsig negativen Mineralen gilt also: ne < no


Zur Bestimmung des optischen Charakters einachsiger Minerale kann das Interferenzbild in vier Quadranten unterteilt werden. Die Begrenzung dieser Quadranten ist durch das Isogyrenkreuz gegeben. Je nach Schnittlage können somit zwischen 1 und 4 Quadranten zugleich vom Sichtfeld erfasst werden. Wenn die Mitte des Kreuzes nicht zu sehen ist, muss zunächst identifiziert werden, welcher Quadrant sich bei der Betrachtung im Sichtfeld befindet. Für die Bestimmung des optischen Charakters ist es daher ratsam, ein Korn in Schnittlage möglichst senkrecht zur optischen Achse zu finden, da sich so meist alle vier Quadranten im Sichtfeld befinden.

Um den optischen Charakter nun zu bestimmen, muss dem konoskopischen Strahlengang zusätzlich das Hilfsobjekt Rot I, auch Gipsplättchen oder Lambda-Plättchen, zugefügt werden. Durch den festen Gangunterschied des Gipsplättchens kommt es in den unterschiedlichen Quadranten zu Farbaddition und -subtraktion. Die vorher schwarzen Isogyren und das Melatop selbst werden beim Einschieben des Hilfsobjekts immer im Rot der ersten Ordnung erscheinen. Bei einem optisch positiven Charakter findet Farbaddition im I. Quadranten (oben rechts) und III. Quadranten (unten links) statt, was durch eine markante blaue Farbe nahe des Melatops gekennzeichnet ist (Farbverschiebung von weiß I zu blau II = Addition). Im II. und IV. Quadranten findet hingegen Farbsubtraktion statt, was an einer orangen Färbung zu erkennen ist. Bei einem negativen Charakter findet hingegen Farbsubtraktion im I. Quadranten III. Quadranten (orange) und Farbaddition im II. und IV: Quadranten (blau) statt.

Einteilung der Quadranten in einem Konoskopbild eines optisch einachsigen Minerals, erstellt von K. Maetschke, 2020
Konoskopbild eines optisch positiven, einachsigen Minerals, erstellt von K. Maetschke, 2020
Konoskopbild eines optisch negativen, einachsigen Minerals, erstellt von K. Maetschke, 2020


Literatur

  • Tröger, W.E. (1982): Tabellen zur optischen Bestimmung der gesteinsbildenden Minerale. Schweizerbart´sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart
  • Raith, M.M., Raase, P., Reinhardt, J. (2011): Leitfaden zur Dünnschliffmikroskopie


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Dieser Artikel wurde erstellt von:
C. Poetsch, L. Seybold