MANEJO DE DIFERENTES TABLAS PARA LA IDENTIFICACION SISTEMÁTICA DE MINERALES OPACOS La identificación de las especies minerales es la parte medular de cualquier estudio geocientífico y también de otras especialidades (metalúrgicas, por ejemplo). Un cuidadoso estudio de las propiedades es la base para dicha identificación. Para facilitarl a existen tablas en las que los minerales se encuentran ordenados según una propiedad o una combinación de dos o más de ellas, lo cual nos permite hacer un seguimiento sistemático y llegar a una lista de las posibles especies. Otro tipo de tablas, donde se presentan a los minerales ordenados alfabéticamente o por clases mineralógicas y donde se consignan muy detalladamente sus propiedades, semejanzas y diferencias con otras especies, nos permiten la i dentificación final.
Existe una gran variedad de tablas, diagramas y programas computarizados aplicados a la determinación de minerales opacos, tanto para la etapa de seguimiento de las propiedades de la muestra problema como para la etapa de comparación (según la sistemática) Algunas de las tablas más usadas son las siguientes:
Schneiderhöhn (1952)
Schouten (1962)
Uytenbogaart & Burke (1971)
Ramdohr (1975)
Picot, P. & Johan, Z. (1982)
Spry, P.G. & Gedlinske,B.I. (1987)
IMA-COM QDF III (Criddle & Stanley, 1993)
TABLAS DETERMINATIVAS DE MINERALES OPACOS
TABLA DE SCHNEIDERHOHN(1952) SCHNEIDERHOHN(1952) El alemán Hans Schneiderhöhn, profesor de microscopia en en el instituto mineralógico-petrográfico de la Universidad la Universidad de Berlín . En 1914, en nombre de Otavi de Otavi Mining and Railway Company , viajó al al sudoeste de África , donde pasó varios años realizando estudios sobre la geología y los yacimientos de mineral de las montañas Otavi. En 1919 obtuvo su habilitación para mineralogía, petrología mineralogía, petrología y geología económica en la Universidad la Universidad de Frankfurt. Durante Frankfurt. Durante el año siguiente, regresó a Giessen como profesor asociado de mineralogía, y poco después obtuvo una cátedra completa. Más tarde en su carrera se desempeñó como profesor en la Technische Hochschule en Aquisgrán (desde 1924) y en la Universidad la Universidad de Friburgo (desde 1926). Schneiderhöhn desarrollo sus ideas sus ideas relativas a la génesis y clasificación de los yacimientos, en forma parecida y dándose los créditos respectivos uno a los otros). En 1952 desarrolla una tabla para determinar los minerales, basándose en las propiedades de dureza, anisotropía, color.
TABLAS DETERMINATIVAS DE MINERALES OPACOS
TABLA DE SCHNEIDERHOHN(1952) SCHNEIDERHOHN(1952) El alemán Hans Schneiderhöhn, profesor de microscopia en en el instituto mineralógico-petrográfico de la Universidad la Universidad de Berlín . En 1914, en nombre de Otavi de Otavi Mining and Railway Company , viajó al al sudoeste de África , donde pasó varios años realizando estudios sobre la geología y los yacimientos de mineral de las montañas Otavi. En 1919 obtuvo su habilitación para mineralogía, petrología mineralogía, petrología y geología económica en la Universidad la Universidad de Frankfurt. Durante Frankfurt. Durante el año siguiente, regresó a Giessen como profesor asociado de mineralogía, y poco después obtuvo una cátedra completa. Más tarde en su carrera se desempeñó como profesor en la Technische Hochschule en Aquisgrán (desde 1924) y en la Universidad la Universidad de Friburgo (desde 1926). Schneiderhöhn desarrollo sus ideas sus ideas relativas a la génesis y clasificación de los yacimientos, en forma parecida y dándose los créditos respectivos uno a los otros). En 1952 desarrolla una tabla para determinar los minerales, basándose en las propiedades de dureza, anisotropía, color.
TABLA DETERMINATIVA DE SCHOUTEN (1962)
Schouten siendo Profesor de mineralogía óptica en la universidad de Delph en países bajos observó que los estudiantes estudiantes que trabajaban con las tablas tablas disponibles disponibles hasta el momento para la determinación microscópica de los minerales opacos frecuentemente llegaron a conclusiones erróneas. Schouten afirma que esto se debe principalmente al hecho de que los esquemas de las tablas se consideran casi demasiado sistemáticos y concisos. Tal asunto, parece una ventaja, pero en vista de la complejidad de los medios de las tablas tienden a ser, en realidad no pueden permitirse una determinación práctica confiable y mineral, aunque contienen muchos datos valiosos. Por lo tanto, las tablas que tienen la confiabilidad deseada deben ser más completas. Cada clasificación que agrupa los minerales de acuerdo con una o más propiedades específicas da lugar a muchas preguntas cuestionables. Además, los juicios personales de una determinada propiedad de un mineral pueden diferir ampliamente. Por lo tanto, es deseable colocar tales minerales difíciles en más de una tabla determinativa para reducir la posibilidad de errores. Numerosas referencias cruzadas se han tenido que hacer en el caso de minerales en la línea del borde. Calcocita, por ejemplo, se ha ha enumerado en nueve nueve subgrupos, porque se se basa en la dureza, el anisotropismo de color y el registro. Además Schoutan observo que la tabla determinativa que se usa en Alemania (dureza, anisotropismo y color) no tienen en cuenta la paragénesis, por lo cual Schoutan decide agregar esta importante propiedad a su tabla ya que sería una gran ventaja si se tuviera en cuenta las asociaciones minerales comunes en sentido más amplio . Sin embargo, no es posible hacer esto en una medida ilimitada, es necesario buscar un compromiso. En consecuencia, estas tablas no se construyen sobre un esquema definido y uniforme. En cambio, la forma en que los minerales se colocan en grupos se basa a veces en propiedades físicas muy distintivas y útiles, y algunas veces en asociaciones minerales comunes. Antes de emplear las Tablas, es necesario estudiar a fondo el sistema según el cual se han construido. En primer lugar, si un mineral puede clasificarse como "de colores claros", tomamos nota del color y elegimos la Tabla adecuada. Como siempre se puede elegir definitivamente, no es necesario analizar la subdivisión de esta categoría. El mineral pertenece a esta categoría o no, debe tenerse en cuenta que un mineral con baja reflectividad a menudo aparece con un tinte de color marrón con respecto a blanco o azul. Hay que tener en cuenta que un mineral de color débil puede aparecer casi blanco si está cerca o en contacto con minerales de color similar pero más fuerte. Los minerales que son de color crema o gris puro no se agrupan bajo el título de "colores distintivos". Si el mineral cae en la categoría de "colores no claramente definidos", luego decidimos su grupo sobre la base de la reflectividad, que debe
medirse o estimarse. Si en esta etapa no se han observado minerales conocidos en la sección es conveniente colocar una pequeña pieza de galena y una pequeña pieza de hematita adyacente a una pieza del mineral en cuestión y pulirlos juntos. En general, será posible estimar la reflectividad del mineral desconocido En la categoría de "color no distintivo" se ha elegido la reflectividad como propiedad principal en la subdivisión, porque esta sucede que permite que los minerales del mismo grupo paragenético se unan en general. Por ejemplo, una reflectividad de más de 50 puntos solo para: n metales, telururos, arseniuros y antimoniuros, minerales del grupo Pt-Fe y, excepcionalmente, algunos sulfosales de Ni, Co y Fe. La dureza se usa luego para subdividir esta Del mismo modo, en el grupo con reflectividad menor a 25 se encuentra que los únicos minerales duros son, con muy pocas excepciones, sulfoxales de Fe, Mn, Ti, Cr, Zn, U, W, Sn, Nb, Ta. En el tercer grupo, con reflectividad entre 20 y 50, se usan otros criterios en la subdivisión. Tambien se agregó minerales raros característicos de la paragénesis del depósito de Binnental (Suiza). Todos estos minerales se encuentran en esa localidad, pero algunos también se encuentran en otros lugares, por lo que también se han incluido en otras tablas. Las siguientes dos subdivisiones se basan en fuertes reflexiones internas y fuerte birreflexión. Los minerales en esta categoría aún no tabulados se subdividen en isotrópicos y anisotrópicos. Esta última tabla, subdividida por la dureza, contiene, además de un pequeño número de minerales comunes, una gran cantidad de sulfoxsales y raros minerales, que a veces son extremadamente difíciles, o incluso imposibles, para determinar con certeza solo por métodos microscópicos minerales de similares La tercera categoría de Tablas agrupa juntos, etc. composición química, tales como: Co-Ni arseniuros, Pt -Minerales, se agrupan en este Estos minerales, que todos ocurren también en otras partes de las Tablas, a causa de su asociación común y relaciones genéticas. Algunos minerales más raros son muy difíciles de determinar con la ayuda de Tablas, sea cual sea el sistema. En tales casos, determinaciones adicionales de la reflectividad y la dureza, combinada con compresiones de color en el aire y en la inmersión en aceite, a menudo son útiles, y esto es especialmente cierto si se trata de sulfoxales raros. Las Tablas de Schouten tienen indicaciones para su mejor comprensión, los minerales muy comunes están impresos en mayúsculas. Los minerales comunes se imprimen en mayúsculas pequeñas. Minerales relativamente raros y raros se imprimen en tipo normal. Los minerales se colocan entre paréntesis si están algo fuera de lugar en esa mesa en particular y se adaptan mejor en otro. Las fórmulas químicas están un poco simplificadas en algunos casos. El primer valor mencionado para la reflectividad es que para luz polarizada blanco, determinada en el aire con una célula fotoeléctrica. El autor prefiere estos valores a los obtenidos con el fotómetro ocular. Él los considera más confiables y más fáciles de determinar. Sin embargo, a menudo se agregan los valores medios para la luz verde y naranja, determinados con el fotómetro ocular.
Las reflectividades medidos ambos métodos difieren más bien La media considerablemente, los valores para la luz verde y naranja han sido, en general, los elegidos porque, aproximadamente coincide con las reflectividades en luz blanca. Debido a que las determinaciones de reflectividades con la luz, la ayuda del fotómetro ocular para el verde generalmente se pueden reproducir con mayor precisión que las del rojo o la luz, los valores de luz verde también se agregan ocasionalmente, marcados como cuando todos medidos las reflectividades, determinadas de diferentes maneras son casi iguales (diferencia inferior al 5%), el valor se da sin una marca especial como es 25. Si las variaciones en la reflectividad se deben a diferencias en la composición química o al modo de origen del mineral. Con fuertes variaciones en la reflectividad debido a la birreflexión. Si no se conocen las mediciones y el valor se basa en una estimación. La estimación de la reflectividad de los minerales coloreados exige atención cuidadosa, porque el valor estimado encontrado por juicio subjetivo en luz blanca puede resultar menor que la reflectividad medida con la célula fotoeléctrica. Parece mejor, en estos casos, preferir el valor promedio de luz verde y naranja. Los minerales en cada tabla se tabulan en orden de disminución de la reflectividad. Sólo se permite una desviación subordinada de esta regla cuando se da preferencia a la agrupación de minerales estrechamente relacionados con ligeras diferencias en la reflectividad. Las reflectividades siempre se dan en cifras aproximadas. Si el anisotropismo es muy débil, se puede observar mejor con los nicoles cruzados algunos grados desde la posición cruzada. Entonces, sin embargo, los colores de polarización generalmente diferirán de los normales. Siempre se debe tener en cuenta que unos pocos granos de un mineral anisótropo fuerte o distintivo pueden cortarse perpendicularmente, o casi, al eje óptico, dando solo anisotropismo muy débil o ninguno. Los reflejos internos siempre deben examinarse mediante una gran ampliación, nicoles cruzados y luz fuerte o en la denominada "iluminación de campo oscuro". Si es necesario, se debe usar inmersión en aceite. La dureza siempre se da como "dureza de pulido". En general, las variaciones de color, el anisotropismo, la birreflexión y las reflexiones internas se observan mejor en el aceite que en el aire. Sin embargo, para mantener la concisión de las tablas, las propiedades dadas se basan todas en observaciones en el aire. Cada mineral de manganeso oxidado casi siempre va acompañado de minerales de manganeso oxídicos y negros, comúnmente por Mn-silicatos, Mn-carbonatos, Feóxidos y raramente por restos de sulfuros. Seleniuros. Varios seleniuros suelen aparecer juntos, algunos de los cuales se identifican fácilmente, debido a los colores distintivos o a la fuerte birreflexión ayuda con la determinación de esta de otros viajes de seleniuros asociados. Por lo general, varios telururos ocurren juntos. La mayoría de ellos tiene una reflectividad muy alta combinada con una dureza muy baja. Sólo dos telúridas muy raras tienen una reflectividad más baja y otras dos igualmente raras tienen una dureza algo mayor a menudo se asocian con oro nativo. Esta asociación
puede ser una ayuda valiosa para la identificación del grupo de teliuros Platino. Aquí también varios minerales de este grupo a menudo se acompañan. Las reflectividades de los minerales de este grupo son las durezas son altas a medias.
PAUL G. SPRY & BRIAN L. GEDLINSKE (1987) Las siguientes dos tablas, una para minerales de colores, una para minerales no coloreados incluyen 95 minerales mineros opacos comunes. Se utiliza un diagrama de árbol, de eliminación, en unión con una lista de las propiedades minerales que se pueden observar fácilmente debajo del microscopio. El mineral es identificado desde el tope del árbol tomando en cuenta una serie de decisiones basadas es sus propiedades ópticas. Estas propiedades son, en orden de intensidad de color, pleocroísmo, anisotropismo y su intensidad, reflexión interna y dureza relativa. Se puede hacer una elección final de la identidad del mineral cuando la rama final se alcanza. En solo un pequeño número de casos, las cinco características para hacer esto no siempre pueden dar una respuesta única. Desde esta procedencia puede no siempre dar una única respuesta, adicionales características son incluidas que van a ayudar a dar con la identificación del mineral. Estas son: la presencia o ausencia de clivaje y maclamiento, la composición de minerales comúnmente asociados, y un resumen clave de criterio de identificación. Aunque el procedimiento usado aquí es muy exitoso, no es infalible, debido a que algunos minerales caen entre 2 categorías
Ejemplo de identificación: Grupo N° 4 y nombre del mineral con sus respectivas características de identificación.
TEXTURAS DE INTERCRECIMIENTO Existen variedad de texturas descritas y estudiadas en luz trasmitida y resultado de examinaciones en mezclas en luz reflejada. Aunque hay ciertos tipos de texturas familiares en estos minerales opacos, también se encontraron tipos de textura bastante nuevos, debido a las condiciones físico químicas de formación. En nativos, ciertos sulfuros y óxidos muestran texturas similares a aquellas encontradas en mezclas minerales, especialmente texturas debido a la desmezcla. Pero las condiciones obtenidas durante la consolidación de una mezcla de variadas proporciones de elementos metálicos son muy complejas, además son en general son diferentes de aquellas obtenidas durante la consolidación silicatos y otros tipos de rocas. Con los minerales de origen neumatolitico o hidrotermal, la situación es incluso más complicada, debido a que están emplazados a menudo en pocos volúmenes , que pueden sufrir repetidas intrusiones de material, que debido a la poca cantidad de volumen involucrado puede a veces ceder casi completamente los minerales resultados de una previa intrusión. Consecuentemente repetidos cambios in la composición química completa puede tomar lugar debido a la gran movilidad de los materiales involucrados. Ígneas y metamórfica habrá más volumen y por lo tanto más homogeneidad. Bajo condiciones de complejidad, es natural que ocurran fases minerales no estables y muy móviles, especialmente desde sulfuros, sulfosales, que tienen una tendencia a formar fases con reemplazo atómico( a menudo seguido de desmezcla) para extenderse incluso más en los silicatos. Como resultado de la mineralización y subsecuente modificaciones, hay a menudo un suite (juego) completo de cristalizaciones, resorciones, desmezclas y reemplazamientos que dan lugar a una complejidad de formas texturales. Naturalmente diversas texturas pueden co- existir juntos cerca en un cuerpo mineral y por eso no puede ser considerado característico de un modo de formación. Análogas condiciones pueden producir diferentes texturas, mientras que diferentes condiciones pueden producir similares texturas. En vista de esta dificultad de relacionar una forma textural con un proceso formativo, es inútil multiplicar los nombres de diferentes texturas. Es ventajoso usar una clasificación sintética simple que pueda dar una visión general de las texturas
principales que se han reconocido. Se han realizado intentos para elaborar clasificaciones con precaución. Ambos Ramdohr (1960, 1969) y Schneiderhom (1952) han adoptado una doble clasificación, uno basado en la forma y el otro en el origen. Las propiedades morfológicas (tamaño, forma o desarrollo de caras cristalinas, texturas, estructuras e intercrecimientos), varían según las condiciones de formación, por ello, su estudio nos sirve de base para interpretaciones genéticas. En el estudio de las características geométricas de una roca (roca en su sentido más amplio), se consideran diversos aspectos tales como tamaño, forma y relaciones entre los componentes y agregados. Tal complejidad ha llevado a tratar por separado conjuntos de estas características, y para ello, se han empleado los términos textura, estructura, trama e intercrecimiento. La textura es el conjunto de características geométricas representativo de toda la roca. Estas características están determinadas por el grado de cristalinidad, la granularidad, la forma de los cristales y las relaciones mutuas entre ellos (MacKenzie, Donaldson & Guilford, 1982). La estructura es la disposición geométrica, generalmente repetitiva, de los integrantes de un cuerpo con respecto a un sistema de referencia a diferentes escalas, como por ejemplo pliegues, bandeamiento, alineaciones, zonamiento, etc. (Castroviejo, 1998). La trama es el conjunto de estructuras y textura de una roca. El intercrecimiento es la relación espacial entre los componentes minerales de un agregado, es decir, la más elemental de las características geométricas de una roca. A diferencia de las propiedades ópticas (color, pleocroísmo, anisotropía, etc.) y físicas (dureza relativa, maclas), que dependen de la naturaleza misma del mineral y las propiedades morfológicas (tamaño, forma o desarrollo de caras cristalinas, texturas, estructuras e intercrecimientos), varían según las condiciones de formación, por ello, su estudio nos sirve de base para interpretaciones genéticas. Para tal fin, Ramdohr (1969), Craig (1990), Baumann & Leeder (1991) agrupan a las texturas de minerales de mena por su origen e interpretan la génesis de cada una de ellas; sin embargo, hay que señalar que, en la etapa descriptiva de un estudio, es importante mantenernos ajenos a tales interpretaciones, ya que ello nos puede inducir a adoptar prematuramente algún modelo genético.
La siguiente clasificación ha sido desarrollada por Amstutz (Locking Chart, 1954, 1960) y esta también se refiere a la facilidad de separación de los respectivos minerales para fines económicos. Es obvio que entre la mayoría de estos tipos hay transiciones adicionales. Durante la molienda, algunos de los tipos más complicados se convierten en más simples (1b y 2b en 1a) De manera general una textura refleja las condiciones bajo las cuales un conjunto mineral es formado y desarrollado. Pero solo en un número limitado de casos hay una relación de textura característica de ciertos minerales; en tales casos, sin embargo, la observación de la textura puede ayudar en la determinación de los minerales constituyentes. Cuando una textura
puede establecerse inequívocamente, la cantidad de minerales que pueden participar en esto está limitada por la naturaleza de la textura.
El estudio de los intercrecimientos en forma objetiva nos indica el orden de aparición de los minerales (secuencia paragenética) y además nos da pautas para un adecuado tratamiento metalúrgico. De allí, la importancia de las clasificaciones objetivas de los tipos de intercrecimientos, entre las que se cuentan la de Smirnov (1982), Amstutz (1971) y, basada en esta última, la de Canchaya & Cardozo (1977).
(CANCHAYA Y CARDOZO, 1977)
Las características de liberación de una mena están íntimamente relacionadas con sus características texturales (King, 1982; Petruk, 1995), por lo que el análisis de la textura es fundamental para definir el comportamiento de la mena a lo largo de los procesos de concentración y, muy especialmente, para definir la molienda necesaria para liberar el mineral. La textura mineral puede ser interpretada bajo diferentes puntos de vista y el término “textura” en cada uno de ellos responde a diferentes cuestiones, por lo que parece necesario establecer una definición de la “textura” en el contexto de la mineralogía de
procesos. Diferentes autores coinciden en definir la textura en este contexto como un conjunto de rasgos mineralógicos y geométricos que determinan las características de
liberación de una mena y condicionan el comportamiento de los minerales durante los procesos de concentración. Aunque esta definición es muy general y en función del tipo de proceso de concentración empleado unos rasgos mineralógicos son más influyentes que otros, la mayoría de los autores consideran tres parámetros texturales como los más significativos: tamaño de grano, irregularidad del borde de unión entre minerales adyacentes y el tipo de intercrecimiento mineral (Gaudin, 1939; Amstutz, 1962; Ramdohr, 1980; Petruk, 2000; Butcher, 2010). La información derivada del análisis de los tipos de intercrecimiento ha sido tradicionalmente utilizada en la interpretación genética de yacimientos (Ramdohr, 1980; Edwards, 1965). En este contexto, la manera en la que los minerales se disponen espacialmente unos con respecto a otros se describe de manera cualitativa. En el ámbito de la mineralogía de procesos, el tipo de intercrecimiento entre el mineral de interés y el resto de minerales es también determinante, tanto en la liberación de la mena como en el comportamiento de las partículas durante los procesos de concentración (Henley, 1983; Butcher, 2010). En el primer caso, un análisis del tipo de intercrecimiento en el agregado ayuda a determinar la facilidad o dificultad en la liberación de un determinado mineral y su comportamiento durante el proceso de molienda (Craig y Vaughan, 1994). Así por ejemplo, en una mena de zinc-cobre, la detección del tipo de intercrecimiento conocido como “chalcopyrite disease” (Figura 10) indica que la liberación completa de
calcopirita y esfalerita será difícil o imposible. En este caso, se debe asumir cierta cantidad de cobre y hierro en el concentrado de zinc (Amstutz, 1962) y también pérdida de zinc en el concentrado de cobre (Petruk, 2000). Por su parte, la caracterización del tipo de intercrecimiento en las partículas minerales es esencial para controlar su comportamiento durante procesos como flotación o lixiviación. En estos casos, además de la composición de la partícula y de su tamaño, la interacción partícula-burbuja o partícula-pulpa de lixiviación depende fuertemente de las características de la superficie de la misma (Runge et al., 2003; Miller et al., 2003) y éstas, a su vez, dependen de la disposición espacial de los minerales en la partícula. Así, por ejemplo, dos partículas que tengan idéntica composición mineral, pero diferente composición superficial tendrán previsiblemente diferente flotabilidad (Runge et al., 2003). Por otro lado, el tipo de intercrecimiento condiciona también la posibilidad de incrementar la liberación del mineral de interés mediante una remolienda. Parece necesario, por tanto, establecer una clasificación de los tipos de intercrecimiento según su respuesta ante flotación y remolienda. Esto fue precisamente lo que hizo Gaudin, quién estableció los cuatro tipos de intercrecimiento más relevantes para el proceso de flotación, considerando también las características de liberación de los mismos (Gaudin, 1939).
GAUDIN (1939)
Tipos de intercrecimientos relevantes en procesos de concentración. a) Tipo I. Intercrecimiento Simple Se trata de un tipo de intercrecimiento mineral muy común caracterizado porque los minerales adyacentes se encuentran unidos mediante bordes rectilíneos o suavemente curvados. Debido a esta característica de los bordes, cabe esperar que durante un proceso de molienda se produzca la separación de los minerales constituyentes por la rotura del borde de unión y por lo tanto, su consiguiente liberación. Las partículas minerales caracterizadas por este tipo de intercrecimiento no presentan encapsulamiento de ninguna de las fases, por lo que la flotación o hundimiento de las mismas dependerá exclusivamente de su composición volumétrica relativa.
Figura: Imagen de una partícula mineral mixta formada por calcopirita y pirita con intercrecimiento simple.
b) Tipo II. Intercrecimiento tipo Stockwork Una de las fases minerales se encuentra incluida en la otra en forma de entramado de vetillas. La respuesta a la flotación está directamente relacionada con la abundancia relativa de cada una de las fases, mientras que la liberación es posible pero más difícil que en las partículas del tipo I. En este tipo de partículas, el mineral matriz suele ser más débil y se disgrega fácilmente a lo largo de los bordes de grano, debido a los cambios repentinos en las propiedades mecánicas de los minerales a ambos lados del borde.
Figura: Imagen de una partícula mineral mixta formada por pirita y calcopirita en forma de pequeñas vetillas. c) Tipo III. Intercrecimiento tipo Corona o recubrimiento. Una de las fases minerales se encuentra cubriendo, si no total, al menos parcialmente la otra fase. Las partículas minerales de este tipo no responden a la flotación tal y como cabría esperar por su abundancia relativa, sino en función de la proporción del área superficial de las fases. Se trata de un tipo de intercrecimiento que produce la
dilución de los concentrados. Por su parte, la remolienda de este tipo de partículas conlleva la producción de partículas muy finas de la fase que forma la corona, que coexisten con partículas mixtas más gruesas. Se trata de uno de los intercrecimientos que mayores alteraciones introduce en el comportamiento esperado de las partículas. En este tipo de partículas, la fase más abundante es la que se encuentra recubierta, por lo tanto, teniendo en cuenta esta proporción volumétrica la partícula flotaría. Sin embargo, la partícula se comportará ante la flotación según las propiedades del mineral de recubrimiento, minimizando así la recuperación del mineral de mena, bien por pérdidas en las colas de flotación, bien por la contaminación del concentrado. Este tipo de recubrimientos se dan frecuentemente en las menas que están sometidas a alteración supérgena. En estos casos, se produce una corona que evita el contacto de la mena con los agentes químicos encargados de su recuperación. Es lo que ocurre cuando el oro queda recubierto por una capa de óxido de hierro, impidiendo tanto la amalgamación como la cianuración de este metal. Otro ejemplo característico es la alteración periférica de los granos de galena a cerusita. A pesar de que ambos minerales contribuyen a la recuperación del mismo metal, su comportamiento en flotación es bien diferente, ya que las condiciones de flotación de cerusita son las opuestas a las necesarias para la flotación de la galena, de manera que si el recubrimiento de cerusita no se elimina antes de la flotación, la partícula irá a parar al estéril (Cameron, 1961). Lo mismo sucede con la calcopirita y otros sulfuros secundarios de cobre sobre los que pueden generarse recubrimientos de cuprita o malaquita, inhibiendo la flotación de los primeros con el resultado de pérdidas de cobre en las colas de flotación. Además de pérdidas de metal, el intercrecimiento tipo corona también puede producir contaminación de los concentrados con minerales de ganga. Es el caso de las coronas de cobre o plata que pueden formarse alrededor de granos de cuarzo; partículas minerales de este tipo arrastran hacia el concentrado cierta cantidad de ganga, diluyendo la ley de los metales.
Figura: Imagen de una partícula mineral mixta formada por calcopirita y digenita en forma de una fina corona rodeando a la calcopirita.
d) Tipo IV. Intercrecimiento tipo Emulsión. Se trata de partículas en las que una de las fases se encuentra en forma de minúsculas inclusiones diseminadas dentro de la otra fase. Este tipo de intercrecimiento responde ante el proceso de flotación tal y como cabría esperar para la fase más abundante, ya que generalmente estas pequeñas inclusiones no suelen superar el 5 % del volumen total de la partícula binaria. Además, su tamaño suele ser inferior a 5 µm, lo cuál hace inviable su recuperación por remolienda. Cuando se da este tipo de intercrecimiento con inclusiones tan pequeñas que no pueden ser liberadas mediante remolienda, debe asumirse que cierta cantidad de metal (no siempre deseable) acompañará al concentrado.
Figura: Partícula mineral mixta formada por una matriz de esfalerita con numerosas y pequeñas “motas” de calcopirita. Existen varios ejemplos característicos de este tipo de intercrecimiento, pero quizá el ejemplo más conocido por las consecuencias que acarrea en la calidad de los concentrados, es el que aparece en las menas de cobre-zinc. En este caso, es frecuente encontrar pequeñas exoluciones o inclusiones secundarias de calcopirita en esfalerita; exoluciones que no podrán ser liberadas dado su pequeño tamaño, de manera que el concentrado de zinc tendrá siempre cierta cantidad de cobre, a la vez que cierta cantidad de cobre no podrá ser recuperada.
Más adelante, Amstutz (1962) propone una clasificación basada en criterios puramente geométricos para ser aplicada tanto en el análisis genético de yacimientos como en mineralogía de procesos. Esta clasificación no incluye, sin embargo, ninguna apreciación sobre el comportamiento de cada uno de los tipos de intercrecimiento en los procesos de concentración. Precisamente para incluir información sobre la facilidad o dificultad de liberación de cada tipo de intercrecimiento, Craig y Vaughan (1994) amplían esta clasificación.
CRAIG Y VAUGHAN (1994)
La clasificación propuesta por Amstutz (y por lo tanto la propuesta por Craig y Vaughan) puede considerarse una ampliación de la clasificación de los tipos de intercrecimientos descritos por Gaudin. Esta ampliación, necesaria para la interpretación genética del yacimiento, no aporta información adicional en el caso de los procesos de concentración mineral como flotación o lixiviación. Así, por ejemplo, los tipos de intercrecimiento 1a y 1b descritos por Amstutz presentarán un comportamiento similar tanto en un proceso de remolienda como durante flotación (de hecho, Craig y Vaughan consideran como intercrecimiento simple ambos tipos, diferenciándolos únicamente por el tipo de borde, rectilíneo en un caso y suavemente curvado en el otro). Por otro lado, los tipos de intercrecimiento denominados 1c, 1d y 3c se caracterizan por una baja o nula posibilidad de liberación (dada la fina interpenetración y el pequeño tamaño de las inclusiones) y por una mala respuesta a la flotación de las fases incluidas, por lo que se pueden agrupar en un solo tipo, correspondiente al tipo IV de Gaudin. Por su parte, la diferenciación entre los casos 2a y 2b tampoco está justificada bajo el punto de vista de flotación y remolienda, ya que la respuesta de ambos será previsiblemente similar. Por último, los tipos 3a y 3b tendrán también un comportamiento similar (Craig y Vaughan los consideran, de hecho, como un mismo tipo). Por lo tanto, parece que la clasificación propuesta por Gaudin es la más adecuada en el contexto del tratamiento mineral.
RAMDOHR (1960) En la lista de ejemplos, para los cuales hay más detalles disponibles en la parte descriptiva del libro, el componente predominante del producto de descomposición se da primero y se ordena de acuerdo con la secuencia adoptada en el libro. Se conoce una gran cantidad de ejemplos en los que se alternan las proporciones de las cantidades de los componentes; luego se enumeran dos veces y se hace una referencia apropiada. Si falta dicha referencia, t significa que en la asociación de desmezclamiento, por ejemplo, la esfalerita predominante ocurre con calcopirita menor y también calcopirita con esfalerita menor, pero que a esto se desconocen relaciones de aproximadamente 1: 1, a pesar de que pueden esperarse trabajo de síntesis a alta temperatura. En muchos minerales, la estructura de la solución es variable, según el origen, la tasa de crecimiento, los socios de la solución y, en especial, las cantidades relativas; sin embargo, la naturaleza del intercrecimiento puede ser característica. Esto se indica en la columna 3. Solo para casos raros, o en la literatura desconocida, ejemplos apenas conocidos, son escritores (a veces con el año de referencia apropiado) y calificados. La cantidad relativa de la columna, guest: host "presenta, por supuesto, solo relaciones inmediatas.
TABLAS DE IDENTIFICACION MICROSCOPICA DE MINERALES DE MENA W. Uytenbogaardt y E.A.J. Burke INTRODUCCION Al compilar la nueva edición de estas tablas, los objetivos fueron los mismos que para la primera edición: edición (1) proporcionar la mayor cantidad de información útil posible sobre todos los minerales de mena que se han descrito suficientemente; (2) organizar esta información de la manera más conveniente posible. Sin embargo, el número de especies de minerales válidas ha aumentado enormemente en veinte años. Cerca de 500 minerales se enumeran en estas tablas contra aproximadamente 250 en la primera edición. Para la mayor parte de estos minerales hay suficiente información disponible para permitir su inclusión en una de sus propiedades físicas principales. Están tabulados en la Parte I, Tablas I-XII. Para un grupo bastante grande de minerales, sin embargo, los datos disponibles son insuficientes. Por lo tanto, podrían no figurar en una de las tablas de la Parte I, y las descripciones de estos minerales se agregan como "Notas" a las descripciones de los minerales más estrechamente relacionados, en la Parte II. Los compuestos de carbono no están incluidos. El marco general de esta nueva edición se ha mantenido igual que antes para facilitar su uso por aquellos familiarizados con la primera edición. Las principales propiedades sobre las que se basó la determinación en la edición de 1951 fueron "dureza" y "reflectancia". Ambas propiedades siguen siendo la base principal para la identificación. Dureza Mientras que en 1951 se usó la dureza de pulido debido a la falta de datos cuantitativos, hoy en día se ha determinado la dureza de micro-indentación (Vickers Hardness Number, VHN) para la mayor parte de los minerales del mineral. Esto proporciona un medio de enumerar estos minerales en orden creciente (VHN), a pesar de los rangos de superposición (VHN) (Parte I, Tabla I). La dureza de Talmage se abandona por completo en esta edición. Para muchos trabajadores, sin embargo, la dureza del pulido seguirá siendo de gran ayuda en la identificación de un mineral. Tanto más cuanto que (VHN) para muchos minerales todavía no se conoce y la línea de luz es usualmente visible, incluso en las secciones bien pulidas. Por lo tanto, los minerales también se enumeran (en algunos casos tentativamente) en orden de aumentar la dureza de pulido (Parte I, Tabla III). Para una discusión de los problemas teóricos y prácticos de las medidas de dureza de la microindentación, se puede hacer referencia aquí a Buckle (1960), Gahm (1969), Parnamaa (1963) y Uytenbogaardt (1967). Algunos consejos prácticos pueden seguir aquí:
(1) Como el (VHN) depende de la carga, la carga aplicada debe indicarse para todos los datos publicados (VHN). (2) Si es posible, la carga debe elegirse de tal forma que las diagonales de la indentación resultante tengan una longitud de 20-25 micras. Las hendiduras demasiado pequeñas no penetran en la capa superficial más dura. Se debe probar primero una carga estándar de 100 g. (3) Se deben hacer al menos 10 indentaciones para cada determinación. (4) La longitud media de las diagonales más pequeñas y la longitud media de las diagonales más grandes se deben usar para evitar el rango de dureza de microindentación. (5) El tiempo de bajada del penetrador y el tiempo de sangría debe ser de 15 segundos cada uno. Los valores obtenidos de las secciones pulidas no se pueden comparar con los valores medidos de las caras de cristal.
Reflectancia La reflectancia es una de las propiedades más importantes del mineral mineral, y su determinación debe formar parte del trabajo rutinario normal. Si bien los datos disponibles se han obtenido con diferentes tipos de instrumentos, filtros, estándares, etc., y los resultados no siempre son comparables, se intentó hacer una lista de la mayoría de los minerales del mineral para aumentar la reflectancia mínima en el aire (Parte I, Tabla II). Los valores dados en esta tabla están redondeados, y la mayoría de ellos fueron determinados para luz verde con algún tipo de equipo fotomultiplicador. Se dan más detalles en las descripciones de minerales de la Parte II. Aquí se hace un llamamiento a todos los trabajadores en el campo para que publiquen, si es posible, los valores (R) para los cuatro estándares de onda recomendados por IMA-Commission on Ore Microscopy, a saber: 470,546,589 y 650 nm (nanómetros). Si (R) se da para solo una longitud de onda, se debe usar 546 nm. Por supuesto, sería ideal si hubiera curvas completas espectrales para (R), una para minerales isótropos, dos para minerales uniaxiales y tres para minerales biaxiales, para todos los minerales, pero esto parece estar muy lejos en la actualidad. Sin embargo, todos los trabajadores en el campo deben realizar un esfuerzo conjunto en esta dirección. Para una discusión teórica sobre mediciones de reflectancia, errores de medición, etc. ver Piller y Von Gehlen (1964), Bowie (1967) y Demirsoy (1968).
Paragénesis Además de las tablas ya mencionadas, que pretenden proporcionar información general rápidamente, la Parte I contiene otras nueve tablas en las cuales se agrupan los minerales que están estrechamente relacionados o que comúnmente ocurren juntos: los seleniuros (Tabla IV), los Tellurides (tabla V), los Ag-sulfosales y Ag-Fesulfuros (Tabla VI), los Pb-Sb-Sulfosales (tabla VII), los Bi-sulfosales (Tabla VIII), los PbAs-sulfosales (Tabla IX), la Sn-sulfosales y Sn-sulfuros (Tabla X), los minerales platinoides (Tabla XI) y los minerales oxidados de manganeso (Tabla XII). El uso de estos es claro: por lo general, la paragénesis de los minerales del mineral que se estudiarán apuntará en una determinada dirección, y se puede consultar la tabla correspondiente. Los grupos de minerales mencionados anteriormente se describen en detalle en el mismo orden en la Parte II. después de la descripción de los minerales enumerados en la Tabla III. Descripción de los minerales En la Parte II, las descripciones de los minerales del mineral se dan en el mismo orden que en las Tablas III-XII. Sus propiedades se enumeran de la siguiente manera. En la primera columna se dan el nombre, la composición química y el sistema cristalino. Para nombres de minerales, se usa la ortografía estándar en inglés. Los nombres de minerales no aceptados por IMA-Commission on New Minerals and Mineral Names aparecen entre comillas. En la segunda columna se proporciona información óptica no cuantitativa: (1) color; (2) birreflectancia; (3) anisotropía; y (4) reflexiones internas. Por lo que sabemos, el color o el tinte del color se da en comparación con los minerales de mena asociados. Por lo tanto, "- galena, grisáceo" significa que el tinte es grisáceo en comparación con la galena cuando el mineral en cuestión está en contacto con la galena. Si no se especifica, todos los colores se dan como para la inmersión en aceite, ya que en la mayoría de los casos la birreflectancia o diferencia en el tinte de color aparece más clara en el aceite que en el aire. Lo mismo se aplica a la anisotropía. Por lo tanto, la inmersión en aceite se recomienda aquí como una forma estándar para el estudio de secciones pulidas. En la tercera columna, se encuentran datos cuantitativos sobre los valores de reflectancia en el aire, hasta donde se conocen. Los valores dados a un lugar decimal se han determinado con algún tipo de equipo fotomultiplicador a una determinada longitud de onda especificada. Los valores obtenidos con otros métodos se indican en valores redondeados como, p. ; "alrededor del 45%". En la cuarta columna, se proporciona información sobre la dureza de pulido (H) y la dureza de microindentación (VHN). Si no se especifica, los valores (VHN) se determinan
con una carga de 100 g. VHN50 significa que la carga aplicada fue de 50 g. VHN? indica que la carga aplicada no fue indicada por el autor en cuestión. Si no se indica lo contrario, el rango en (VHN) se obtuvo combinando los valores mínimo y máximo medidos por Bowie y Taylor (1958), Burke (en Uytenbogaardt 1967), Lebedeva (1963), Parnamaa (1963) y Young y Millman ( 1964). En la última columna se enumeran algunas propiedades típicas o características, tales como: forma cristalina, hermanamiento, escisión, intercrecimientos, ocurrencia, paragénesis, etc. No se persiguió la integridad, ya que se consideraron otras, más recientemente por Ramdohr (1960). Los números de referencia indican que los números de los artículos citados son la bibliografía.
PRUEBAS ETCH En esta edición, las pruebas de grabado se dejan de lado. Desde la introducción, a una escala cada vez mayor, de métodos cuantitativos, ya no es necesario el método de identificación altamente inexacto con las pruebas de grabado químico. Además, para la mayoría de los minerales descritos durante las últimas dos décadas, no se realizan pruebas de grabado.
CONTACTO IMPRIMIR METODOS Los métodos de impresión de contacto pueden proporcionar información adicional útil sobre los elementos presentes en una sección pulida. Sin embargo, el análisis químico está más allá del alcance de estas tablas. Se remite al lector a publicaciones sobre este tema, como Stemprok (1953) donde se pueden encontrar referencias adicionales.
PROPIEDADES DE ROTACIÓN Las propiedades de rotación no están incluidas en esta tabla, ya que Cameron (1961), Carpenter y Cameron (1963).
NOMBRES SUPERFLUOSOS En la primera edición, se dedicó un capítulo a los nombres de minerales de mineral superfluo. El número de dichos nombres ha aumentado a tal punto que no se intenta dar una nueva revisión completa sobre este tema. En el índice alfabético, el lector encontrará esos nombres entre comillas y una referencia al nombre real del mineral en cuestión. Para obtener información completa sobre los minerales descalificados, se puede hacer referencia a Chudoba (1967) y volúmenes anteriores de ese trabajo estándar.
LITERATURA SUGERIDA
Para problemas relacionados con las relaciones genéticas y de edad de los minerales del mineral, sus intercrecimientos, fenómenos de disolución o reemplazo, paragénesis, etc., se remite al lector a Bastin et al. (1931), Schwartz (1951), Edwards (1954), Ramdohr (1960), Oelsner (1961) y Freund (1966).
PARTE I. TABLAS DETERMINATIVAS Tabla I MINERALES DE MENA ENUMERADOS CON EL FIN DE INCREMENTAR LA DUREZA MÍNIMA DE MICROINDENTACIÓN (VHN) En esta tabla, se enumeran alrededor de 350 minerales de mena en orden de aumentar la dureza mínima de micro-indentación (Vickers Hardness Number, VHN). Los rangos también se dan. Como el rango en (VHN) para muchos minerales es bastante grande, los minerales se dividen en grupos para los cuales (VHN) está entre 1 y 100, 100 y 200, y así sucesivamente. El último grupo tiene un (VHN) mayor que 1000. En consecuencia, muchos minerales aparecen en más de un grupo. Al final de esta tabla se encuentra una lista alfabética de 167 minerales de mena para los cuales aún no se ha determinado la dureza de micro-indentación. Minerales de mena para los cuales no hay datos de VHN disponibles. No se colocó toda la tabla, ya que es largo ; solo el comienzo de la tabla. Pero si se puede observar toda la tabla en la bibliografía.
Tabla II MINERALES DE MINERAL ENUMERADOS CON EL FIN DE INCREMENTAR LA REFLEXIÓN MÍNIMA EN EL AIRE (R) En esta tabla, se enumeran unos 400 minerales de mineral en orden de aumentar la reflectancia mínima en el aire (R). Los rangos, en parte debido a la reflectancia, en parte a la composición variable también se dan. Los minerales se dividen en grupos para los cuales (R) está en más de un grupo. Todos los valores se redondean para enfatizar que pueden ocurrir ligeras desviaciones, dependiendo de las diferencias en la composición química o en los aparatos, estándares o métodos de pulido utilizados. Para obtener información más completa, se remite al lector a las descripciones de la Parte II. Al final de esta tabla hay una lista alfabética de 80 minerales minerales para los cuales no se dispone aún de datos de reflectancia.
No se colocó toda la tabla, ya que es largo ; solo el comienzo de la tabla. Pero si se puede observar toda la tabla en la bibliografía.
Tabla III MINERALES OREÑOS ENUMERADOS PARA AUMENTAR LA DUREZA DEL PULIDO (H) En esta tabla, los minerales del mineral se enumeran en orden de aumentar la dureza de pulido (H), que se puede definir de la siguiente manera: al aumentar la distancia entre el espécimen y el objetivo, se ve una brillante línea de luz que se mueve desde el más duro hacia el mineral más suave ; al disminuir la distancia, se produce el reverso. Se pueden producir ligeras desviaciones de la secuencia en vista de la gran cantidad de minerales nuevos sobre los que no hay suficiente información. En algunos lugares, el lector es referido a las siguientes tablas: seleniuros (Tabla IV); Sulfosales y sulfuros de Ag - Fe (Tabla VI); Pb - Sb - sulfosales (Tabla VII); Bi - sulfosales (Tabla VIII); Pb - As sulfosales (Tabla IX) y Sn - sulfosales y Sn - sulfuros (Tabla X).
Para algunos otros grupos de minerales relacionados, la dureza de pulido difiere tan ampliamente que no se hace referencia a estos minerales en la Tabla III. Estos minerales también se enumeran por separado: telururos (Tabla V), minerales platinoides (XI) y minerales oxidados de manganeso (Tabla XII). La paragénesis del material estudiado generalmente proporcionará una indicación suficiente sobre la necesidad de consultar la Tabla V, XI o XII. Los valores de reflectancia dados en esta tabla están redondeados - apagado (véase la Tabla II). Se proporciona más información detallada en las descripciones de la Parte II. La secuencia de los minerales en la Tabla III es la misma que la de las descripciones minerales en la Parte II. No se coloco toda la tabla , ya que es largo ; solo el comienzo de la tabla. Pero si se puede observar toda la tabla en la bibliografía.
Tabla IV SELENIUROS Debido a la información cuantitativa insuficiente, los seleniuros se enumeran tentativamente de tres maneras diferentes: (1) sobre la base de la anisotropía se distinguen dos grupos, cada uno de los cuales se enumera por orden de aumento de la reflectancia media (en luz verde, en el aire); (2) en orden de aumentar el mínimo (VHN); (3) en orden de aumentar la dureza de pulido (H), con referencia a algunos sulfuros comunes. En la parte II, los seleniuros se describen en la misma secuencia que se da en la Tabla IV - 1.
Tabla V TELUROS Al igual que los seleniuros, los teluros se enumeran tentativamente de tres maneras diferentes: (1) sobre la base de la anisotropía se distinguen dos grupos, cada uno de los cuales se enumera por orden de aumento de la reflectancia media (en luz verde, en el aire); (2) en orden de aumentar el VHN mínimo; (3) en orden de aumentar la dureza de pulido (H), con referencias a algunos sulfuros comunes. En la Parte II. Los teluros se describen en la misma secuencia que se da en la Tabla V -1.
Tabla VI Ag Sulfosales y Ag Fe Sulfuros Los minerales enumerados a continuación se colocan tentativamente en orden de aumentar la reflectancia en el aire. Los valores de reflectancia en esta tabla se deben considerar como valores aproximados, ya que los valores de reflectancia confiables, medidos con equipos modernos, faltan casi por completo para este grupo de minerales. Una agrupación de estos minerales sobre la base de la anisotropía no es muy útil, ya que esta característica a menudo está enmascarada por reflejos internos.
Tabla VII Pb - Sb - Sulfosales Las propiedades ópticas y otras propiedades físicas de los minerales de este grupo muestran diferencias demasiado pequeñas para permitir una agrupación confiable de estos minerales sobre la base de una de estas propiedades. Todos los minerales muestran un color blanco con diferentes tonos en verde o amarillo, una birreflectancia clara a fuerte y una anisotropía distintiva a fuerte; incluso (VHN) y los valores de reflectancia no ofrecen la posibilidad de identificación. En consecuencia, estos minerales se enumeran aquí alfabéticamente. La identificación generalmente solo es posible mediante difracción de rayos X o microanálisis de sonda de electrones. En la Parte II, los sulfosales Pb - Sb se describen en la misma secuencia que se da en esta tabla.
Tabla VIII Bi - Sulfosales Los sulfosales de bismuto muestran una gran similitud en sus propiedades ópticas, lo que usualmente impide la identificación bajo el microscopio. (VHN): las mediciones solo serán de alguna ayuda excepcional. Además, algunos de estos minerales no están claramente definidos como miembros de series de soluciones sólidas. Por lo tanto, estos minerales se enumeran aquí sobre la base de su composición química que facilita la comparación. La difracción de rayos X y el microanálisis de la sonda de electrones a menudo probarán ser la única identificación confiable de métodos. En la parte II, los Bi - sulfosales se describen en la misma secuencia que se da en esta tabla.
Tabla IX Pb - As - Sulfosales Al igual que los minerales agrupados en las Tablas VII y VIII, los minerales enumerados aquí muestran las mismas propiedades ópticas y otras propiedades físicas que, por regla general, evitarán la identificación microscópica. La difracción de rayos X y el microanálisis de la sonda electrónica serán, por lo tanto, también aquí los únicos métodos en la mayoría de los casos. Una ventaja para este grupo de minerales es, sin embargo, que todos fueron estudiados en detalle por la misma persona y con el mismo equipo (Graeser, 1965). Esto nos permite hacer una lista de estos minerales para aumentar la reflectancia media en el aire. Algunos de ellos pueden contener Ag, Cu, Tl adicionales. En la parte II, estos minerales se describen en la misma secuencia que se da en esta tabla.
Tabla X Sn Sulfosales y Sn Sulfuros Estos minerales se enumeran en orden de aumentar la reflectancia media en el aire, en la medida de lo posible. En la parte II, estos minerales se describen en la misma secuencia que se da en esta tabla.
Tabla XI Platinoides - Pt Para facilitar la identificación de los minerales platinoides se dividen en dos grupos: (1) minerales isotrópicos o débilmente anisotrópicos; y (2) minerales distintamente a fuertemente anisotrópicos. En cada grupo, los minerales se enumeran tentativamente en orden de aumentar la reflectancia media en el aire. Para los compuestos de platinoides sin nombre, ver Chudoba (1967). En la Parte II, los minerales platinoides se describen en la misma secuencia que se da en esta tabla.
Tabla XII MINERALES DE MANGANESO OXIDICO La mayoría de estos minerales muestran un amplio rango en la dureza de micro indentación, así como en la dureza de pulido, dependiendo del tamaño del grano o las variaciones en la composición química. Por lo tanto, se enumeran aquí tentativamente en orden de aumentar la reflectancia media, aunque para algunos minerales, como ramsdellita, esta propiedad también varía dentro de amplios límites. El rango en la reflectancia puede deberse a la birreflectancia, a las variaciones en la composición química o a las diferencias en el tamaño del grano. La anisotropía se da para material de grano grueso. El material de grano fino puede parecer isotrópico. La identificación microscópica generalmente solo es posible en material de grano grueso. La difracción de rayos X y el microanálisis de la sonda de electrones pueden ser en muchos casos los únicos métodos confiables para la identificación. En la Parte II, los minerales se describen en la misma secuencia que se da en esta tabla.
PARTE II. DESCRIPCIONES DE MINERALES Ejemplo : Galena
En la bibliografía se encontrara todos los minerales con su respectiva descripción.
ARCHIVO DE DATOS CUANTITATIVO PARA MINERALES DE MENA A.J. Criddle y C.J.Stanley PREFACIO A LA TERCERA EDICIÓN Esta tercera edición (o edición) del Archivo de datos cuantitativos para minerales de mena (QDF) de la Comisión sobre Mineralogía de la Asociación Mineralógica Internacional (COM-IMA) se publica, con el apoyo del Museo de Historia Natural de Londres, por Chapman. & Sala. Se ha revisado y ampliado considerablemente y ahora incluye gráficos de los espectros de reflectancia para todas sus entradas. Estos se han incluido en respuesta a las solicitudes de los usuarios de las ediciones anteriores. También se incluye, para aquellos usuarios que no están familiarizados con la aplicación de tales espectros a la identificación mineral, son notas introductorias, ilustradas con ejemplos de espectros R. Los 635 conjuntos de datos, que están ordenados alfabéticamente por nombre de mineral, uno configurado en una página, conservan el formato tabular (si se modifica ligeramente) de QDF2. Los gráficos se dibujan, dependiendo de la dispersión de las curvas de reflectancia, a la más apropiada de una de cuatro escalas de reflectancia (25%, 50%, 75% y 100%). Los valores de color calculados con respecto a la Comisión Internacional de I'Eclairage (OE) iluminadores A y C se proporcionan para la mayoría de las entradas (97 .5%). Una característica exclusiva de QDF es que la mayoría de sus datos ópticos y de composición se obtuvieron de la misma área de un mineral. Esto sigue una decisión política del COM que reconoce la interdependencia de las dos propiedades: composición y óptica. Si bien se hicieron todos los esfuerzos posibles, al recopilar datos para el Archivo, para garantizar que se incluyeran datos de composición confiables para todos los conjuntos de datos, no pudimos reemplazar algunos de los conjuntos incompletos de QDF2. En total, aproximadamente el 90% (572) de los conjuntos de datos contienen datos ópticos y de composición relacionados. Otra característica inusual del QDF, en todas sus ediciones, es que una proporción sustancial de sus entradas no se publicaron previamente, y se obtuvieron específicamente para el archivo. En QDF3, estos números 172, muchos de los cuales son para minerales donde anteriormente no existían datos ópticos en la literatura publicada. En este sentido, el QDF es la única fuente de datos cuantitativos característicos para muchos minerales minerales, además, es la única fuente compilada de datos de reflectancia espectral bajo inmersión en aceite. En la edición
actual, se realizó un esfuerzo concertado para suministrar datos para todos los telururos conocidos, para la mayor cantidad posible de óxidos (60 especies más que QDF2), y para llenar tales "lagunas" en la cobertura de especies como se observó por revisores e informados por los usuarios de las ediciones anteriores. El resultado es que 510 especies y 125 variantes de composición o estructurales de especies se representan en QDF3. Una gran cantidad de las entradas incluyen datos recopilados del tipo de muestra de un mineral: estos incluyen datos extraídos de la literatura publicada. En este sentido, QDF3 difiere de las ediciones anteriores. También hemos revisado y simplificado las notas relativas a los datos de rayos X: ya no son las líneas más fuertes en el patrón de difracción de polvo citado, ni las dimensiones de las células generalmente se dan. En cambio, se decidió hacer referencia a los datos de la descripción original o a los datos en el PDF del JCPDS. Donde nuestros datos difieren de aquellos en el PDF, tales diferencias se notan. En total, se obtuvieron datos confirmatorios de rayos X (o referencias a los datos originales) para el 89.6% de las entradas en QDF3. Los valores de dureza de microindentación (VHN) se citan para 492 de los conjuntos de datos \ 17%), sin embargo, como en QDF2, una proporción menor (46,7% del total) tenía la fuerza preferida de 100pond. Las tres "claves" para ayudar en la identificación óptica de un mineral, introducidas en QDF2, se conservan, aunque, por supuesto, están completamente revisadas para incorporar los nuevos datos ópticos, y ahora incluyen fórmulas químicas simplificadas (para aquellos usuarios que lo hacen). no relacionar automáticamente un nombre de minerales con su composición). ANTECEDENTES Y NOTAS INTRODUCTORIAS A QDF3 Desde la publicación, en 1986, de QDF2, se han producido varias obras muy útiles en el campo de la mineralogía y la microscopía de mineral: Gerlitz et al. (1989) pusieron a disposición un sistema de identificación por computadora para los minerales del mineral (utilizando QDF2 como fuente). Más tradicionalmente, Tarkian y Liebmann (1991) publicaron su guía para la identificación de minerales de mena , e Ixer (1990), su atlas de texturas minerales La importancia del color (y sus causas) fue tratada de forma brillante y didáctica por Andrew Peckett (1992), y el COM, en colaboración con la Asociación Mineralógica de Canadá, produjo un volumen de "Notas breves" sobre "Microscopía avanzada". Estudios de Minerales de mena, Jambor & Vaughan (1990). Además, decenas de documentos que describen las propiedades ópticas de minerales nuevos (y conocidos) han aparecido en la literatura mineralógica (las referencias se incluyen en los conjuntos de datos individuales de QDF3). Manteniendo el ritmo con estos, son trabajos de nomenclatura, por ejemplo, Fleischer & Mandarino (1991), Nickel & Nichols (1991) y Oark (1993). En mineralogía descriptiva, Anthony et al. (1990) hicieron un valiente esfuerzo para actualizar nuestro conocimiento de los elementos,
sulfuros y sulfosales (desafortunadamente, los datos ópticos y de composición, que ellos informan, son, en la mayoría de los casos, no relacionados). De las citas que recibió, y de las numerosas aplicaciones de sus datos en esquemas de identificación producidos independientemente, se demostró la utilidad de QDF2. Sin embargo, los costos de producción fueron altos, en gran parte debido a la enorme cantidad de 'horas hombre' requeridas por los procedimientos editoriales tradicionales. El COM, reconociendo esto, dio control editorial total para la producción de QDF3 (ejecutivo y científico) a sus Editores. QDF2 fue publicado para el COM por el Museo Británico (Historia Natural), recientemente rebautizado como el Museo de Historia Natural. Un cambio en la política de publicación en el Museo requirió que se buscara un editor comercial para la nueva edición. Chapman y Hall entraron en la brecha, pero con el requisito de que se les suministre una copia 'lista para la cámara' para sus impresoras. Reconociendo la importancia de la continuidad en la producción, las autoridades del Museo apoyaron la COM permitiendo a sus editores el tiempo de recopilar la tercera edición, y ayudaron a proporcionar el apoyo profesional del Dr. David Williams para organizar primero la base de datos informática y luego la preparación del copia lista para cámara (con la salida de Dr Williams del empleo del museo, continuó como asesor de los editores para esta tarea). El volumen que está leyendo ahora es producto de esta colaboración. Al principio de la planificación de QDF3 (y antes de todos los detalles de producción descritos anteriormente), se resolvió lo que se requería para proporcionar una edición sustancialmente mejorada del archivo. La experiencia en la producción de la 2ª edición había demostrado que, en general, los autores se mostraban reacios a proporcionar datos en el formato requerido por nosotros, incluso cuando lo solicitaban sus Representantes Nacionales COM. Por esta razón, por primera vez, los datos se incorporan en el archivo que fueron extraídos de la literatura para algunos de los minerales 'nuevos' descritos recientemente. Algunos de estos conjuntos de datos, de manera demostrable, no cumplen con los estándares de integridad que se esperan de QDF; ya que son los únicos datos actualmente disponibles. Como importante, fue el problema de adquirir material para la investigación (muchos de los conjuntos de datos en QDF2 y 3 son del trabajo realizado en el NHM). Por estos motivos, se enviaron solicitudes a los Representantes Nacionales para buscar y recopilar datos para su inclusión en la tercera edición, y se distribuyeron ampliamente listas a individuos y curadores de las principales colecciones, pidiendo ayuda para suministrar material tipo y especies no disponibles dentro de las colecciones del NHM. El acuse de recibo del soporte recibido se realiza en otro lugar.
FORMATO DE QDF3 Nombre y fórmula. En ausencia (durante el período de preparación de la tercera edición) de un Índice de Hey actualizado (ahora disponible, ver Oark, 1993), las obras de referencia utilizadas para la nomenclatura fueron las de Fleischer & Mandarino (1991). ) y Nickel & Nichols (1991), que proporcionan nombres de minerales en una forma aprobada por la Comisión de IMA sobre Nuevos Minerales y Nombres Minerales (CNMMN). Inevitablemente, en varios casos, esto significó cambiar las terminaciones de nombre (de las utilizadas en QDF2), por ejemplo, de paralelepípedo a covelite , y el ajuste a algunas formas ortográficas, por ejemplo, zinckenite a zinkenite. Se destaca que estos cambios se han hecho puramente para ser consistentes con una o más de las listas de referencias "estándar", y no corresponden necesariamente a las preferencias personales de los editores. En el período 1986-1992, la CNMMN realizó otros cambios de nomenclatura, por ejemplo, la "cloantoita" ya no es aprobada por ellos, incluso aunque es mejor conocido, en esta forma, por mineralogistas del mineral, que por su nuevo nombre, nickel-skutterudite. Del mismo modo, "bravoite" ya no es aceptable y ha sido reemplazado por pirita (nickeloan). En general, hemos aceptado dichas reglas y hemos cambiado los nombres, agregando, por ejemplo, también conocido como "(a.k.a) 'bravoite"'. Sin embargo, el QDF está diseñado como un manual práctico para el microscopista de mineral, y es nuestra decisión editorial retener nombres tan usados como 'electrum' donde, composicionalmente y ópticamente, la aleación difiere marcadamente de los miembros finales, oro y plata . El conflicto entre las necesidades del mineralogista practicante por una cierta cantidad de imprecisión en la nomenclatura y aquellos que buscan la perfección del miembro final continuará, sin duda. Los sufijos entre corchetes se usan para las variantes de composición de una especie. La fórmula de un mineral generalmente se da como la proporción más simple de números enteros (excepto cuando se necesita resaltar la no estequiometria o las vacantes). Siempre que sea posible, también se proporciona información sobre la valencia de los cationes. Simetría En general, el sistema de simetría sigue el uso europeo (y lUC ) del sistema trigonal. Procedencia Aunque se hicieron todos los intentos para proporcionar suficiente información para ubicar adecuadamente la fuente original de una muestra mineral (incluidas latitudes y longitudes), quedan numerosos ejemplos de minerales pobremente localizados. Esto es inevitable, cuando, como en el pasado, los autores de nuevos minerales han sido forzados, por razones políticas, a ser deliberadamente oscuros sobre la procedencia de
sus minerales, o, simplemente, porque los autores no pudieron establecer de dónde provienen exactamente sus muestras. Composición química Se proporcionan análisis cuantitativos completos, generalmente obtenidos con una microsonda electrónica, para el 90% de las entradas en el archivo. Donde estén disponibles, se detallan y resumen los detalles de los estándares utilizados y las condiciones de funcionamiento. Datos de rayos X Las entradas de datos de rayos X en QDF3 se han simplificado en comparación con ediciones anteriores. No se cumplió ningún propósito reproduciendo datos disponibles. le en el PDF del JCPDS, ni hubo espacio para incluir suficiente información para identificar inequívocamente un mineral. Algunas de las entradas más antiguas, en particular las conservadas de QDF1, se identificaron por referencia a la Peacock Atlas (Berry y Thompson, 1962). Estos no han sido cambiados, ya que es imposible para un editor revisar los datos originales de un autor (particularmente cuando, en los años transcurridos, el autor ha fallecido). Para minerales 'más recientes', se hace referencia a la descripción original. Cuando se recopilaron datos originales específicamente para QDF3, se anota la identidad, o no, de los datos en polvo, con los que están en el PDF. Un resultado no infrecuente de estas comparaciones son las discrepancias entre los nuevos datos de polvo para el mineral y los del material sintético a veces preferido por el PDF como referencia. En numerosos casos, los datos de un mineral, ahora eliminados del PDF, proporcionan una mejor coincidencia para el mineral QDF que los datos en la tarjeta de reemplazo. Estándares de reflectancia Todos los datos en el QDF son relativos a uno de los estándares de reflectancia aprobados por el COM. Estos son: carburo de silicio de sección basal (R = ::: 20%), carburo de tungsteno (R = ::: 46%), carburo de tungsteno-titanio (R = ::: 46%) y, para microscopio de doble haz espectrofotómetros solamente, silicio (R = ::: 37%). Estas reflectancias aproximadas son para una longitud de onda de 546 nm y no tienen en cuenta la dispersión de la reflectancia del estándar. El vidrio negro, anteriormente aprobado por el COM, se ha retirado como un estándar de reflectancia ya que se sabe que es inestable. Monocromador y fotomultiplicador El tipo de dispositivo monocromático utilizado y su ancho de banda se citan, donde se conoce. Se espera que los contribuyentes hayan utilizado un ancho de banda menor que el intervalo de longitud de onda de 20 nm; para filtros de interferencia esto será
del orden de 12nm, y, cualquier cosa entre 4nm y 12nm, para prismas y monocromadores de rejilla. El fabricante del fotomultiplicador, su tipo y su código internacional también se citan (si se conocen). La información suministrada sobre los instrumentos utilizados en el está generalmente incompleta. Apertura numérica efectiva Al igual que con todas las mediciones ópticas, la precisión de una reflectancia medida puede verse influida negativamente por la desalineación del instrumento de medición. Los manuales de funcionamiento proporcionados por el fabricante del MSP, junto con los consejos incluidos en Galopin & Henry (1W2), Jambor & Vaughan (1990) y Piller (1m), deben garantizarse, si se siguen, una alineación adecuada del instrumento. Sin embargo, sigue habiendo una fuente potencial de error instrumental que no se reconoce ampliamente, la de la apertura numérica de el objetivo y el ángulo de cono relacionado del haz de luz incidente. Dado que se espera que el QDF proporcione datos con fines de referencia, en este caso, como en la edición anterior, se esperaba que los contribuyentes proporcionaran detalles de los objetivos utilizados para la medición; su aumento; sus aperturas numéricas completas (potenciales); y las aperturas numéricas efectivas (la apertura realmente utilizada) obtenidas al reducir el Diafragma de Apertura del Iluminador (IAD). Vale la pena repetir el procedimiento utilizado para el cálculo de la apertura numérica efectiva. Conociendo la apertura numérica potencial del objetivo (citado por su fabricante, y generalmente inscrito en el objetivo), se introduce un Lente Bertrand graduado o un Telescopio de imagen (reemplazando el ocular), y el DAI se abrió por completo. El microscopio es ahora un conoscopio y la imagen (un disco iluminado) observada es la del plano focal posterior del objetivo. El diámetro d del disco iluminado se mide (usando las graduaciones inscritas en el lente Bertrand / Telescopio de imágenes). Incluso con objetivos de muy bajo consumo, p. x4, no es aconsejable utilizar la apertura numérica completa para la medición (debido a la posibilidad de difracción de la periferia de la lente), con objetivos x40, con aperturas numéricas de 0,65 o más, una apertura completa proporcionará un ángulo de cono total de más de 50 °, lo que es inaceptable dado que se supone que la medición de la reflectancia se realiza a una incidencia casi normal. Sin embargo, este ángulo del cono se puede reducir simplemente cerrando (reduciendo el diámetro) del DAI. Si la imagen de la IAD se observa en el plano focal posterior del objetivo cuando está cerrado, y el diámetro del disco iluminado se mide d ', entonces la relación d' / d dará la apertura numérica efectiva. Es posible, por ejemplo, obtener una apertura numérica efectiva para la medición de 0,26 con un objetivo de NA 0,65. Trabajamos en este punto, porque los espectrofotómetros de microscopios modernos son capaces de una gran precisión de medición, y la precisión de las mediciones se puede determinar fácilmente, pero solo si se siguen los procedimientos ópticos más básicos. Muchos, pero no todos los datos en QDF3 incluyen estos detalles.
Dureza de micro-indentación (Vickers) En una reunión de la Mesa de la COM (y en la que estuvieron presentes varios Representantes Nacionales), celebrada en Ottawa en 1990, se acordó que las mediciones de VHN, aunque útiles, ahora eran de segunda importancia para los datos ópticos y de composición en el QDF. Los motivos de esta decisión son fáciles de entender: los VHN, como otros las medidas de dureza de micro-indentación dependen de la carga, es decir, variables de carga, por lo tanto, a menos que todas las mediciones se realicen con la misma carga (o fuerza), no son directamente comparables. En la práctica, esto no se puede lograr con minerales, que difieren enormemente en dureza y tamaño de grano. Si los datos estaban disponibles, por supuesto se incluyeron en QDF3, pero se admite que, para muchos de los nuevos minerales caracterizados más recientemente, no existía la posibilidad de medir los valores de VHN100. Por lo tanto, hemos incluido datos de VHN en cargas que varían de 5g a 200g. En raras ocasiones, estos reflejan completamente el rango de dureza que podría esperarse de una especie que varía anisotrópicamente en su dureza. De manera similar, muchos trabajadores no brindan detalles cualitativos de la naturaleza de la sangría, ni se proporcionan detalles sobre el número de sangrías o la cantidad de granos sangrados. Es triste, pero cierto, que los valores de VHN han llegado a tener poco valor directo en la identificación mineral, y esta bien puede ser la última edición de la QDF en la que están incluidos. Dicho esto, la mano corta para la calidad de la sangría reportada en el Archivo permanece: p (perfecto), f (fracturado), sf (ligeramente fracturado), cc (cóncavo), cv (convexo) y sg (el algo inapropiadamente denominado, sigmoidal). Datos de reflectancia Todos los datos de reflectancia en el QDF se obtuvieron con microscopíaespectrofotómetros (MSP) a una incidencia casi normal. Hace más de veinte años, el COM estableció, como requisito mínimo, para las reflectancias espectrales, las cuatro longitudes de onda: 470, 546, 589 y 650nm. En ese momento, esto era razonable, sin embargo, como demostró QDF2 y QDF3 prueba, en muchos casos, que estos no son lo suficientemente amplios para permitir al microscopista distinguir con seguridad entre los minerales de una composición similar sobre la base de la dispersión de su reflectancia Aunque son útiles en las rutinas de clasificación y búsqueda primarias (Clave 1), hemos retenido los valores de cuatro longitudes de onda en el Archivo más por tradición que por su utilidad en la identificación de minerales. Con la instrumentación disponible en la actualidad, es una simple cuestión medir curvas de reflectancia para un mineral a intervalos de 10 o 20 nm, proporcionando así datos de diagnóstico más completos y más confiables. De paso, cabe señalar que la
Comisión de Nuevos Minerales y Nombres Minerales ha aceptado una solicitud de la COM de que, a partir de 1992, se requerirán datos de reflectancia espectral, con un intervalo de 20 nm, de 400 a 700 nm, en la presentación de datos ópticos para minerales nuevos que son opacos, o para minerales transparentes donde, debido a que sus índices de refracción son tan altos, deben calcularse a partir de reflectancias medidas. Además de los valores de reflectancia medidos en el aire, el QDF presenta datos obtenidos en inmersión en aceite por más de 500 de sus entradas (casi el 80%). Para ser incluidos en el QDF, estos datos deben haberse obtenido con un aceite de inmersión que cumpla con la especificación COM recomendada, que es la misma que la norma alemana DIN 58.884. El aceite producido por varios fabricantes cumple con esta especificación pero, en la práctica, solo tres, Cargille, Leitz y Zeiss, se han utilizado en los datos enviados a la QDF. El aceite que se utilizó se detalla en las páginas de datos individuales del archivo, junto con la temperatura ambiente a la que se realizaron las mediciones (si se conocen). La dispersión de los índices de refracción y los coeficientes térmicos de estos aceites varían ligeramente de un fabricante a otro. Todos los datos de reflectancia de aire y aceite tabulados en el QDF se citan en tres cifras significativas (actualmente es imposible una mayor precisión para los datos obtenidos con un MSP porque los estándares de reflectancia no pueden calibrarse macroscópicamente a más de tres o cuatro cifras significativas). Los practicantes de mediciones de reflectancia de dos medios sabrán (Embrey & Criddle, 1W8) que en algunas circunstancias es posible derivar constantes ópticas adicionales de tales mediciones, por ejemplo, los índices de refracción y los coeficientes de absorción. No recomendamos, sin embargo, que los datos en el QDF se usen para calcular estos valores sin referencia a los autores originales de los datos. Las razones para esto se relacionan, principalmente, con los errores de redondeo para el único conjunto de datos publicados. Cuando existe la necesidad de derivar las constantes ópticas de los datos de reflectancia, es importante que se realicen numerosas mediciones para establecer la precisión de la medición y definir los límites de error. Muchos de los conjuntos de datos incluidos en el QDF serán, por supuesto, el producto de dicha medición repetida, pero el hecho es que no es el propósito del QDF ser un depósito de constantes ópticas derivadas de la reflectancia. Símbolos de reflectancia utilizados en QDF3 Para el alumno, los símbolos recomendados por el COM para los datos de reflectancia pueden ser bastante confusos. Quizás la mejor manera de entender por qué hay tantos símbolos diferentes es analizar el contenido de QDF3:
Este análisis revela que los datos ópticos en el Archivo se refieren a minerales que varían en su simetría cristalográfica y óptica (así como en la composición). La referencia a Galopin & Henry (lW2) y a Peckett (1992) mostrará que, a menos que el microscopista esté en condiciones de medir secciones especialmente cortadas y orientadas ópticamente (por lo tanto, orientadas cristalográficamente) de un mineral, él o ella, tendrá que usar las instalaciones un tanto restringidas del microscopio mineral para obtener una idea de la simetría óptica del mineral a partir de granos que están orientados aleatoriamente en sus secciones pulidas. Además, los símbolos empleados dependen de la clase óptica del mineral y de si los datos disponibles son suficientes para caracterizarlo completamente de forma óptica.} En este punto, vale la pena replantear los objetivos del QDF: las diversas ediciones se han compilado principalmente como una ayuda al microscopista de mineral en la identificación de los minerales componentes de una roca o mineral en la sección pulida. En el plano de tales secciones, los minerales naturalmente tienden a estar orientados aleatoriamente, y es de tales secciones que se obtuvieron la mayoría de los datos presentados aquí. Muchos químicos y físicos cristalinos habrían preferido más datos de secciones orientadas cristalográficamente, particularmente de biaxiales. minerales. Solo podemos decir que si bien, en algunos casos, es factible obtener dichos datos, los profesionales de MSP no lo han hecho por razones muy prácticas: el tiempo, la dificultad para obtener cristales adecuados de un mineral dado para la investigación y los problemas intrínsecos asociados con medición a incidencia normal. Añadiremos que, si bien la Comisión reconoce plenamente el potencial de MSP como una ayuda para la interpretación de enlaces electrónicos y como una "sonda de valencia" para minerales y materiales semiconductores, hasta que los instrumentos estén ampliamente disponibles para la medición espectral en el UV y casi IR, se obtendrá poca información útil para los estudios interpretativos de las "colas" de absorción, que son las características dominantes de la mayoría de estos minerales en el espectro visible.
Como ayuda para entender los símbolos de reflectancia usados en el QDF, algunos ejemplos gráficos se han extraído de las entradas de datos en el Archivo (Figura 1).
Símbolo o símbolos
R: el símbolo utilizado para el espectro de reflectancia única obtenido para todas las orientaciones de la sección isotrópica de minerales cúbicos (Fig. 1.1 para henryite). Además, la abreviatura general y el símbolo de reflectancia. Si el mineral se midiera en aceite, el símbolo R obtendría el prefijo súper im (para inmersión), es decir, im R, y esto es cierto para todos los demás símbolos donde las mediciones se realizaron en aceite.
R ': la siguiente R indica que los datos de reflectancia se obtuvieron sobre un mineral conocido o sospechoso de ser anisotrópico pero, cuando por razones prácticas (por ejemplo, los granos eran demasiado pequeños), resultó imposible obtener las dos curvas para la reflectancia mínimo y máximo Este caso no ha sido ilustrado ya que evidentemente no difiere de la Fig. 1.1. R1 y R2: cuando el mineral es obviamente anisotrópico y birreflectante de forma medible (por ejemplo, figura 1.2 para la weibullita), R1 corresponde a la curva de reflectancia mínima. Estos símbolos se usan cuando resulta imposible establecer si el mineral es uniaxial o biaxial, una situación que puede ocurrir cuando puede haber solo un grano mensurable del mineral en la sección pulida. La Figura 1.2 también muestra que las dos curvas de reflectancia son prácticamente paralelas, lo que indica que no difieren en la dispersión solo en su reflectancia global. El ojo los percibirá como de intensidad variable pero no de color, por lo tanto, birreflectantes pero no pleocroicos. En comparación, la Fig. 1.3 ilustra claramente que la wattersita mineral es a la vez birreflectante y pleocroica (en este caso, en términos subjetivos, R1 aparecerá azulada y R2 verde amarillenta). Ro y Re: estos símbolos para minerales ópticamente uniaxiales son aplicables a los datos de reflectancia obtenidos de secciones orientadas de minerales tetragonales, hexagonales y trigonales, es decir, de secciones de un corte de cristal pulido para proporcionar datos de las dos direcciones principales de vibración, ordinarias (0) y extraordinario (e). Las Figuras 1.4 y 1.5, para telurio y hematita, respectivamente, ilustran los diferentes signos de la birreflectancia para estos materiales (utilizados de esta manera, la birreflectancia es directamente análoga al término birrefringencia para minerales transparentes). Ro y Re ' : aquí volvemos a lo que se puede medir en granos orientados aleatoriamente en la sección pulida. Suponiendo que una cantidad de granos del el mismo mineral está presente en la sección, podemos tener suerte y encontrar que algunos son isotrópicos. Estos proporcionarán un espectro de reflectancia correspondiente a Ro. Alternativamente, cuando todos los granos presentes son anisotrópicos, a menos que cristalicen con alguna orientación cristalográfica preferida, es probable que su birreflectancia varíe. La medición de dos o tres de los granos, por ejemplo, la Figura 1.6 para cameronita, debería dar valores casi constantes para la reflectancia y su dispersión para una dirección de vibración para estos granos. Esta
dirección de vibración dará Ro. Sin embargo, a medida que el grano tras el grano se gira hasta su próxima posición de extinción, y se mide su reflectancia, la reflectancia y su dispersión variarán. De la Figura 1.6 será evidente que se ha medido una gama de secciones no principales. Todos tienen asignado el símbolo Re ', el' para indicar incertidumbre. En lo que concierne al QDF, donde los datos se han obtenido de esta manera, en general, solo se informa el grano que muestra para Re 'la diferencia más extrema de Ro, pero todavía no podemos estar seguros de que esto corresponda a la vibración principal dirección para Re. Sin embargo, es este procedimiento el que permite al microscopista distinguir entre minerales uniaxiales y biaxiales, proporcionando así un parámetro adicional para su uso en la identificación de minerales.
Ra, Rb y Re, o Rp, Rm y Rg: en el ejemplo ilustrado en la Figura 1.7 (para chalcostibite), los datos se obtuvieron en un mineral orientado cristalográficamente y ópticamente. En este caso, un mineral ortorrómbico, por lo tanto, biaxial. Los símbolos utilizados son físicamente significativos, es decir, corresponden a los datos de reflectancia para las direcciones principales de vibración del mineral, y son el producto de una preparación y orientación prolongada y cuidadosa de un único cristal. Los símbolos Rp, m, g son símbolos alternativos utilizados por algunos autores. Para los minerales que absorben la luz, aquellos con simetría ortorrómbica sola, entre los minerales ópticamente biaxiales, tienen una relación directa entre sus principales ejes cristalográficos y ópticos. En los minerales monoclínicos y triclínicos, la dispersión de las principales direcciones de vibración varía con la longitud de onda, presentando, en la actualidad, un problema práctico insuperable para la medición con una incidencia normal. Lo mejor que se puede lograr es la medición del eje único b para minerales monoclínicos. En el Archivo, se usan varios símbolos simplemente porque los datos se han conservado de ediciones anteriores, por ejemplo, jeppeite, un mineral monoclínico, usa el símbolo Rb junto con Rl & 2 más imprecisos, mientras que los datos de otros minerales monoclínicos, como arsenopirita, arsenopirita (cobalto) y kermesita, retenido de QDF1, use Ra&c además de Rb. Finalmente, otras variantes, retenidas en QDF3, incluyen símbolos para espectros medidos para una o dos direcciones de vibración, y los medidos en paralelo, y perpendiculares, a una dirección de vibración. R1 y R2: nuevamente volvemos a secciones no orientadas de minerales biaxiales, ilustrados por la Figura 1.B para el mineral ortorrómbico, lapieita. Con los minerales de menor simetría, es una ocurrencia no muy infrecuente que los valores de R1, o los valores de R2, o ambos, medidos en diferentes granos en la misma sección pulida se dispersan de
manera diferente. En tales casos, donde las curvas de reflectancia se cruzan, el mineral será obviamente anisotrópico y pleocroico. Este pleocroísmo, junto con la birreflectancia, será más notable cuando los granos del mismo mineral, adyacentes entre sí, se orienten de forma diferente y aleatoria en la sección.
Datos de reflectancia en dos medios
Como se mencionó anteriormente, más de 500 de los conjuntos de datos en el QDF incluyen datos de reflectancia en dos medios, y en esto, el QDF es único: no hay otra publicación que proporcione los valores de reflectancia medidos bajo aceite de inmersión. Aunque se vuelve a enfatizar que los datos R y imR no se deben usar directamente del Archivo para el cálculo de las constantes ópticas, n and k, los valores im R proporcionan un parámetro adicional útil para distinguir entre minerales que tienen reflectancias similares en el aire. La diferencia en las dos reflectancias se deriva del cambio de la unidad, el índice de refracción nominal del aire, al del aceite de inmersión, ND = 1.515. Dependiendo de la orientación cristalográfica del mineral, y de su configuración electrónica, la reflectancia en el aceite puede reducirse, sin una apreciable dispersión de la del aire, o la dispersión de im R puede cambiar significativamente para una o más de sus vibraciones principales. direcciones. Un buen ejemplo de este último se proporciona y covellite, CuS, donde las dispersiones de Ro y im Ro son muy similares (Figura 2), pero donde las de Re y im Re son bastante diferentes. Cualitativamente, para ambas direcciones de vibración en el aire, la covellita aparece de color azul blanquecino, Ro, y un azul más oscuro, saturado, Re, , en el aceite, aparece azul, im Ro y púrpura, im Re. Durante muchos años, el término acuñado por Ramdohr, covellita 'blaubleibender', se usaba ampliamente para indicar una variedad de covelita que, para ambas direcciones de vibración, permanecía azul cuando se sumergía en aceite. Hoy, tras la identificación por Goble (1980) de los minerales yarrowite, CU9Ss y spionkopite, CU3952s, los datos en el QDF, y en la Figura 2., muestran que blaubleibender covellite es spionkopite, y que la yarrowita es intermedia en su comportamiento óptico entre covelita y spionkopite. Este es solo un ejemplo de la utilidad de las mediciones de inmersión en aceite en la identificación de
minerales, el usuario del QDF encontrará docenas más en su páginas. Es por esta razón que la clave 3 se incluye con las otras claves para la identificación. También es obvio a partir de los ejemplos anteriores que existe un vínculo directo entre la composición química de un mineral y sus propiedades ópticas, otro ejemplo del cual se ilustra brevemente a continuación. Espectros de reflectancia y composición química Hay tantos ejemplos dentro del QDF de las relaciones entre los espectros de reflectancia y la composición de los grupos de minerales isostructurales que es difícil elegir cuáles demostrar. Afortunadamente, Peckett (1992), usando muchos de los conjuntos de datos de QDF2, ha ilustrado y discutido las implicaciones químicas y estructurales del cristal de estas relaciones para veintinueve grupos de minerales. Uno de ellos, el grupo pirita, ha sido ampliamente investigado en términos de teorías moleculares de orbitales y bandas, proporcionando, entre otras cosas, una explicación clara de la variación en el color y la reflectancia de sus miembros constituyentes. Dieciocho o más especies individuales son reconocidas en el grupo incluyendo sulfuros, seleniuros, arseniuros, antimonides, etc., pero, para simplificar, el ejemplo seleccionado para la ilustración aquí es una solución sólida entre krutaite, CuS y penroseita, (Ni , Co, Cu) , figura 3. Los espectros de reflectancia para cuatro ejemplos (tomados de QDF3) de los dos minerales, desde la krutaita del miembro cercano al extremo, hasta la penroseita cupriana, se trazan y relacionan con las proporciones porcentuales atómicas de sus Contenido de Cu a Cu + Ni + Fe Una ilustración que debería ser suficiente para mostrar la sensibilidad de la reflectancia y su dispersión a un cambio en la composición química. Color y color cuantitativo
En los años que han transcurrido desde Piller (1966) se establece la conexión (un "salto conceptual") entre los espectros de reflectancia de los minerales del mineral y la ciencia del color, tal como propugna la Comisión Internacional de l'Eclairage (CIE ), las dificultades y el tedio del cálculo manual de los valores de color se han reemplazado en gran medida por el uso de programas informáticos para computadoras personales (PCs) que pueden calcular los valores directamente del espectro de reflectancia medido. Sin embargo, no fue hasta 1992 que apareció un texto dedicado exclusivamente a una explicación exhaustiva del color de los minerales minerales (Peckett). Reconociendo que el color de un mineral depende de su dispersión, Peckett no solo trata su apariencia en luz polarizada en el plano sino también entre los polares cruzados, es decir, sus tintes de rotación anisotrópicos, o, como él prefiere, colores de anisotropía (polarización). Aunque el QDF se limita a datos cuantitativos para minerales en luz polarizada en el plano, se anima al lector a investigar las bases teóricas de la relación entre estos datos y los del mismo mineral, entre los polares cruzados, tan elegantemente expresados por Peckett. De lo anterior, queda claro que sería superfluo intentar repetir las razones psicológicas, fisiológicas y físicas de la percepción del color de la reflectancia especular de los minerales, ¡y mucho menos de lo filológico! discrepancias semánticas que existen en la nomenclatura de colores entre nativos de varios grupos 'nacionales' o étnicos. La virtud singular del sistema de color CIE es que 'codifica' de manera racional, desde la medición y en términos numéricos, los 'valores' de color de un mineral con respecto a un observador 'estándar' (estadísticamente promedio). El sistema CIE (1931) utilizado en el QDF está relacionado con las distribuciones de potencia relativas de dos iluminantes estándar, C, a 6774K y A, a 2856K, que se traducen más o menos a fuentes de luz equivalentes a una lámpara halógena de cuarzo (A, entre 3.100 y 3.330 K) y la misma lámpara con filtro azul (C, desde 5.800 K hacia arriba). Usando estos valores, el espectro de reflectancia medido, o espectros, y tres funciones de "coincidencia de color", proporcionan tres coordenadas de cromaticidad, x, y , z, las dos primeras se usan, junto con una reflectancia "integrada", luminancia , o reflectancia luminosa Y (que, para nuestros propósitos, se expresa como un porcentaje). Los primeros dos valores se trazan en un diagrama de cromaticidad (en dos dimensiones); Y% proporciona una tercera dimensión. También incluimos parámetros derivados de los valores x e y : la longitud de onda dominante lambda (Ld) y la pureza de excitación pe%, que, respectivamente, y en términos subjetivos, corresponden al tono (color) y la saturación (la intensidad del color en comparación con luz "blanca", o, más propiamente, la distribución de potencia relativa de la fuente del vuelo iluminante). Estos valores de color son indudablemente útiles: no solo proporcionan, a partir del detalle de un espectro de reflectancia, algunos parámetros útiles para codificar y buscar en una base de datos, sino que también proporcionan un medio rápido de
evaluar el color y la saturación de un mineral. Por sí mismo, esto no parece gran cosa, pero cuando, como suele ser el caso, el mismo mineral puede aparecer en innumerables asociaciones minerales, donde su apariencia para el observador está fuertemente influenciada y alterada por la aparición de minerales adyacentes a ella, es de una ayuda invaluable, tanto en la identificación como en la enseñanza. Los valores de color en QDF se calculan a partir de programas informáticos utilizados en el NHM. Tras el lanzamiento de QDF2, varios lectores escribieron amablemente a los editores señalando errores en los valores citados. Algunos eran reales, la mayoría no. Al compilar los datos para QDF2, dos programas fueron usado: el primero usó el método de cálculo de ordenadas ponderadas para los dieciséis valores (o aquellos interpolados / extrapolados) para el mineral en cuestión; el segundo usó un programa que leyó directamente de las reflectancias medidas a 31 longitudes de onda (es decir, para los datos medidos en el NHM). Lo que se pasó por alto fue que, aunque las diferencias de ponderación no tuvieron importancia, los errores de redondeo, en diferentes etapas del cálculo de la computadora, sí lo hicieron, al menos para algunos de los cálculos. Tras una investigación exhaustiva de estas discrepancias, se descubrió que las diferencias informadas afectaban solo a los minerales con purezas de excitación muy bajas. En efecto, las diferencias no tenían significado aritmético o físico. Por esta razón, y para ayudar a una comprensión más amplia de la aplicación de los valores de color, se han preparado varias figuras para ilustrar cómo la dispersión de la reflectancia de un mineral influye en los valores de color calculados, pero antes de recurrir a ellos será útil para resumir la distribución de los valores de color para los minerales en QDF3 con respecto a su saturación (Pe%), hue (Lambda d) y los colores espectrales puros con los que se comparan en el límite del diagrama de color. Aquí, los nombres de los colores son los que se usan en el diccionario de nombres de colores (Kelly & Judd, 1W6).
Además, una comparación de estos valores y las diferencias, particularmente en los mejorados en inmersión en aceite, debería servir para ilustrar la saturación del color de un mineral en la inmersión:
La forma más rápida de ver cómo la inmersión afecta la saturación del tono de los minerales, a partir de estas tablas, es observar diferencias entre los porcentajes totales para las columnas de pureza de excitación: una proporción mucho mayor de los datos de aceite (64.1%) tienen Pe% más del 5% que los datos de aire correspondientes (37.3%). También es digno de mención cómo, en ambos medios, hay dos concentraciones, o distribuciones de picos, alrededor de los minerales que aparecen de color azul y los que aparecen de color amarillo. En efecto, se conocen pocos minerales que aparecen verdes, rojos, violetas o uno de los tonos no espectrales, en cualquier medio. Para volver a ejemplos individuales de espectros R, en la Figura 4 se representan las curvas de dispersión para minerales que no tienen color intrínseco, es decir, ninguna de sus purezas de excitación supera el 0,9%. Esto significa que, si ocupan el campo completo del objetivo del microscopio, más del 99% de sus atributos de color serán los de la fuente de luz. Por esta razón, desde el reflector más bajo, galaxita 1O.8% Y, hasta el más alto, rutenio al 69.8%, deben aparecer de gris a blanco. La Figura también demuestra que, a medida que aumenta el Y%, la inflexión hacia arriba de la curva de rutenio, en el medio del espectro, es menor significante (a pe % 0.8) que la tendencia a la baja de tomichita (a pe % 0.3).
Es probable que todos estos minerales estén sujetos a errores en el cálculo de sus valores de color simplemente porque sus coordenadas de cromaticidad son prácticamente idénticas a las del iluminante. Habiendo dicho eso, si el campo del
microscopio contenía, además de galaxita, minerales fuertemente coloreados con reflectancias más altas, aparecería gris azulado debido a la confusión visual de los observadores. De manera similar, el rutenio adyacente a un reflector amarillo inferior, pero reflejante, aparecería blanco azulado (existen numerosos términos científicos / médicos que dan cuenta de estas confusiones y el lector interesado se refiere a Kelly y Judd, 1976 para una mayor ilustración). La Figura 5 es para minerales que, por sí mismos, tendrían características de color intrínseca apenas perceptibles, pero todos los cuales, en términos de longitud de onda dominante, son azules. Desde rutheniridosmine (pe %, 1.3) a sphalerite (pe %, 4.4), muestran una tendencia generalmente descendente en su reflectancia de 400nm a 700nm, pero tenga en cuenta una vez más, la influencia de la luminancia en la saturación: la curva de petzita comparada con el de la esfalerita sugiere que la petzita debe ser más azul, pero la petzita, con su reflectancia / luminancia más alta, tiene una pureza de excitación menor que la esfalerita.
Sin embargo, no puede haber dudas sobre el color de los minerales en la Figura 6, todos los cuales tienen longitudes de onda dominantes entre 465 nm y 480 nm (azul a azul verdoso), y que tienen purezas de excitación que van del 9.6% (cuprostibita) al 43.1% (covellita). Ciertamente, es cierto que ambos minerales tienen curvas de reflectancia que van desde el centro del espectro hasta el rojo, sin embargo, el énfasis general de sus dispersiones es hacia abajo desde 400 nm. En comparación con las figuras anteriores, la Figura 7 muestra la tendencia inversa, con R aumentando gradualmente de azul a rojo. La dispersión de estos minerales es de baja a media, desde gersdorffite II a 0.8% pe, a platino a 4.7% y hemusita a 4.8%, pero todas tienen longitudes de onda dominantes en el rango de 573-582nm. Un rango
similar al de los minerales en la figura 8, 573-586nm, o amarillo verdoso, a través de amarillo a amarillo-naranja. Las diferencias son obvias: estos minerales están mucho más fuertemente dispersos, un hecho reforzado por los niveles de sus purezas de excitación desde la pirita al 10.6% hasta el oro al 39.8%.
Como se demuestra en las tablas de distribución de valores de color en el QDF, todos los minerales ilustrados en las Figuras 4-8, se encuentran dentro de las distribuciones de color pico (azul y amarillo). Queda solo para ilustrar la dispersión y los valores de color de algunos de los minerales menos comunes: aquellos cuyos espectros no pueden vincularse directamente con uno de los colores espectrales puros, es decir, son una combinación de los dos colores, rojo y azul, un púrpura mezcla que no aparece en el espectro visible. La figura 9 muestra un intervalo de las llamadas longitudes de onda complementarias de c506 para kiddcreekite, con una pureza de excitación del 1,9%, para c562 para fischesserite, con una pureza de excitación del 4,1%. El observador observará que la dispersión de germanita parece estar dominada por una alta reflectancia en el extremo rojo del espectro.
Este es realmente el caso, y su longitud de onda dominante proporciona un raro ejemplo de un mineral verdaderamente reflejante especular rojo, a 695 nm. Por último, en la Figura 10 se ilustran las curvas de dispersión del más extremo de los minerales púrpuras: desde un (Lambda c) de 563 para umangita a 565 para cuprostibita, los valores de pureza de excitación correspondientes van del 14 al 40%.
Escalado de gráficos Como se indica en el Prefacio, todos los gráficos en el cuerpo del texto se dibujan a una de cuatro escalas de reflectancia: 25%, 50%, 75% y 100%, pero, con la excepción de los minerales que requieren el 100% completo para mostrar su dispersión, pocos tienen un origen común en 0 (cero). En cada facilidad, la escala seleccionada es aquella que maximiza la información disponible para la dispersión de un mineral y proporciona cierta consistencia cuando el usuario hace comparaciones. Se anticipa que algunos usuarios copiarán los gráficos para hacer comparaciones directas con los espectros de reflectancia que obtendrán para sus propios minerales, por lo tanto, es deseable una escala común. Puede estar diciendo lo obvio, pero las comparaciones con las diversas figuras en esta introducción y los gráficos en el archivo mostrarán que el usuario debe ser consciente de las diferencias aparentes en la dispersión que se derivan del uso de los modos de paisaje y retrato. Igualmente, es fácil exagerar o minimizar la dispersión aparente de un mineral escalando demasiado alto o demasiado bajo. Debido a que pocos de los minerales en el archivo poseen picos de absorción dentro del espectro visible, pocas de las curvas de reflectancia espectral están marcadamente flexionadas, la mayoría son lisas. Donde los espectros de reflectancia son 'dentados', es una indicación de que incluyen puntos de datos erróneos. En algunos casos, los espectros se han incluido cuando existen dudas sobre su precisión (en general, los extraídos de la literatura para nuevos minerales). La razón de su inclusión es que no existen otros datos para la
especie en cuestión y, como siempre, la política de QDF ha sido buscar mejorar la calidad y la integridad de los datos de una edición a otra, pero es mejor tener datos deficientes. (y saberlo) que no tener ninguno. Método de pulido Se considera que todos los contribuidores tomaron medidas para garantizar que sus mediciones de reflectancia se realizaran en superficies pulidas y sin reflejos que reflejaran especularmente. Donde se pusieron a disposición, se proporcionan breves detalles del procedimiento de pulido. Referencia e información adicional Esta sección contiene referencias a datos previamente publicados, y a la autoría de los datos enviados, en primera instancia, al QDF. Para este último, se incluye el año de medición. Donde los datos fueron publicados en ediciones anteriores del QDF, esto está indicado con el código apropiado. Otros detalles incluidos son: una breve especificación del aceite utilizado para las mediciones de inmersión; el nombre del código o el número de registro de la muestra utilizada; una nota si la muestra era el tipo de muestra del mineral y cualquier otra información relevante. Claves para la identificación Al igual que en QDF2, se incluyen tres claves o índices para proporcionar un método simple de comparación manual de datos de una muestra desconocida con datos en el Archivo. Pero para la inclusión de fórmulas químicas simplificadas, son idénticas en diseño a las de QDF2. Todos ellos van precedidos de una breve descripción de la secuencia de ordenamiento de los datos. La primera clave se basa en la reflectancia en el aire en la secuencia de longitud de onda, 546nm, 470nm, 589nm y 650nm. El segundo, para los valores de color relativos al CIE Iluminante C, se basa en un medio secuencial de identificación, comenzando con Y%, (Lambda d) y, finalmente, pe. Aquellos minerales, para los cuales resultó imposible calcular los valores de color, se enumeran al comienzo de la tabla. La tercera clave incluye datos en el aire y, cuando estén disponibles, en petróleo para las longitudes de onda, 44Onm, 500nm, 600nm y 700nm. Todos servirán a su propósito como ayudas para la identificación, que el usuario prefiere dependerá en gran medida de la integridad de sus datos y del mineral en cuestión. Representación de especies Con cada nueva edición de QDF, avanzamos hacia lo que, en efecto, es un objetivo irrealizable: datos característicos de todos los minerales conocidos (u opacos). Dependiendo de qué definición se tome, en cuanto a qué constituye un mineral de mena, las especies representadas en el QDF constituyen menos del 70% de las
conocidas (o reconocidas). Año tras año, se describen minerales 'nuevos', y sigue siendo un problema real para obtener acceso, ya sea a datos representativos, o al propio mineral; de ahí, el objetivo irrealizable. Igualmente, la literatura está cargada de minerales caracterizados inadecuadamente, muchos de los cuales ingresaron a la literatura antes de que la Comisión de Nuevos Minerales y Nombres Minerales (CNMMN) del IMA se encargara de garantizar que un nombre mineral correspondiera a una especie mineral válida. Incluso si nada de esto era cierto, y resultó posible obtener datos para todas las especies reconocidas como minerales del mineral, sigue existiendo el problema de satisfacer al especialista en mineralogía que requiere datos para innumerables variedades de composición de una especie. Como ejemplo, QDF2 fue criticado por un lector por no contener "suficientes" ejemplos para sphalerite (confiamos que esta crítica será retirada para QDF3). Lo que sea, QDF3 podría haber incluido muchos más datos para las variantes de composición de las especies individuales, pero a veces las decisiones editoriales deben tomarse con respecto a los costos de producción (y el tiempo). Se espera que estas decisiones hayan proporcionado un buen equilibrio entre lo posible y lo deseable. En cualquier caso, es cierto que QDF3 es la colección más completa de datos característicos de los minerales disponibles hasta la fecha. Bibliografía seleccionada La siguiente lista se divide en tres partes: 1. nomenclatura mineralógica general, textos descriptivos y sistemática; 2. textos que describen mineralogía de mineral cuantitativa y cualitativa y asuntos relacionados, y 3. sistemas de identificación basados en reflectancia y bases de datos de reflectancia. No es una lista exhaustiva ni exhaustiva de obras de referencia, sino que es una lista de las obras que un pequeño laboratorio de mineralogía de mineral podría incluir en su biblioteca. Clave de longitud de onda COM 1 Solo se presentan los datos de reflectancia en el aire y están en la secuencia 546, 470, 589, 650nm. Organización: esto se basa en un orden ascendente de reflectancia a 546nm. Los minerales isótropos se enumeran primero, seguidos por minerales anisótropos o birreflectantes. Donde dos o más minerales isotrópicos tienen la misma reflectancia a 546nm, el orden se pasa a 470 nm y la secuencia se repite. Si los valores son idénticos a esta longitud de onda también, la orden pasa a 589 nm, luego a 650 nm. Los minerales anisotrópicos se ordenan primero en el valor R1 a 546nm y luego en el
aumento de la birreflectancia (es decir, la diferencia entre R1 y R2). Cuando dos o más minerales anisotrópicos tienen el mismo valor R1 en 546nm y la misma birreflectancia, el orden se escalona de la misma manera que para los minerales isotrópicos. Los datos de reflectancia en cursiva indican que el mineral no es cúbico, pero que la birreflectancia no se midió o no se midió. Solo se colocaron la primera y la última tabla, ya que es largo ; pero en la bibliografía se puede observar todo la tabla completa.
Clave de valor de color 2 Solo se presentan valores de color en el aire y estos son relativos al iluminante C. Organización: está en orden ascendente de luminancia (Y%). Los minerales isótropos se enumeran primero. Cuando dos o más minerales tienen la misma luminancia, se ordenan desde la pureza de excitación más baja a la más alta (Pe %). Cuando estos también son los mismos, se ordenan desde las longitudes de onda dominantes más bajas a las más altas (Lambda d). Solo se colocaron la primera y la última tabla, ya que es largo ; pero en la bibliografía se puede observar todo la tabla completa.
Datos de aire y aceite 440-700nm clave 3 Organización: está en orden ascendente comenzando a 440 nm, primero isótropo y luego anisotrópico. Para minerales isotrópicos donde la reflectancia a 440nm es la misma para dos o más minerales, la secuencia se transfiere al orden ascendente a 500nm y así sucesivamente. Para los minerales anisotrópicos la secuencia comienza a 440 nm con la reflectancia mínima * y está en orden de aumentar la birreflectancia a esa longitud de onda. Donde dos o más minerales tienen valores idénticos para R1 y R2 a 440 nm, la secuencia progresa a 500 nm y así sucesivamente. Donde todos los valores son aire para un mineral isotrópico o anisotrópico son los mismos que para otro, se usan los valores de aceite; siguen la secuencia descrita arriba. * Nota: Esta clave, a diferencia de la clave 1, tiene en cuenta los cambios en el signo de birreflectancia, es decir, el cruce de los espectros R1 y R2. Como se indicó anteriormente, R440 siempre comienza con la menor de las dos reflectancias, ya sea R1 o R2. • Cualquiera que sea, se continúa como el primer valor para las otras tres longitudes
de onda (p. Ej. Millerite, páginas 374-375 donde R440 = R2 ) Solo se colocaron la primera y la última tabla , ya que es largo ; pero en la bibliografía se puede observar todo la tabla completa.
ARCHIVO DE DATOS Ejemplo: Bornita
BIBLIOGRAFIA
http://www.worldcat.org/title/quantitative-data-file-for-oreminerals/oclc/968294914/viewport http://www.worldcat.org/title/tables-for-microscopicidentification-of-ore-minerals/oclc/843972098/viewport
TECNICAS COMPLEMENTARIAS: DIFRACCION DE RAYOS X (RODAS HUISA ANTONIO ADRIAN 14160128)
DIFRACCION DE RAYOS X
La difracción de rayos x es una técnica experimental para el estudio y análisis de minerales, basada en el fenómeno del mismo nombre. La difracción de rayos x puede proporcionar información detallada de la estructura tridimensional de muestras cristalinas. También se puede obtener información sobre empaquetamiento, interacciones intermoleculares, etc. ANTECEDENTES DE RAYOS X
Los rayos x fueron descubiertos accidentalmente por Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) en 1895 cuando experimentaba con la producción de rayos catódicos en tubos de descarga cubiertos con papel negro. Descubrió que el haza de electrones producido en el cátodo incidía en el vidrio del tubo y producía una radiación x de pequeña intensidad. Röntgen no llego a determinar la longitud de onda de ese nuevo tipo de radiación electromagnética. W. Röntgen demostró que los nuevos rayos se propagaban en línea recta con una velocidad análoga a la de la luz y que eran capaces de atravesar materiales opacos a la luz. En 1912 Laue se dio cuenta de que los rayos x tenían longitud de onda adecuada para poder ser difractados por los átomos que componen los cristales. Se llevaron a cabo ensayos con un cristal de sulfato de cobre, al que se le sometió a la acción de los rayos x haciendo que el haz incidiera en una placa fotográfica. El resultado fue la impresión de la placa por una serie de manchas distribuidas geométricamente alrededor de una mancha central grande producida por el haz directo de rayos x demostrándose así que se producía difracción. Este era el comienzo de la cristalografía de rayos x. la disposición de los puntos resultantes del modelo de Laue depende de las disposiciones relativas de los átomos del cristal. William Henry Bragg y William Lawrence Bragg reprodujeron el experimento de Laue y descubrieron que los rayos difractados en una muestra empezaron a dar resultados con respecto a la resolución de las estructuras de los cristales (Ley de Bragg).
FUNDAMENTOS
Espectro electromagnético Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas.
Rayos X Son un tipo de radiación electromagnética con longitudes de onda entre 10 y 10-2 nm y frecuencia en el rango de 30 a 30000 PHz. Para los experimentos de difracción se suelen usar rayos x de longitudes de onda del orden de 0,1 nm.
Ley de Bragg La ley de Bragg permite estudiar las direcciones en las que la difracción de rayos x sobre la superficie de un cristal produce interferencias constructivas, dado que permite predecir los angulos en los que los rayos X son difractados por un material con estructura atómica periódica (materiales cristalinos).
Índices de Miller Son un juego de tres números que permiten identificar unívocamente un sistema de planos cristalográficos. Los índices de un sistema de planos se indican genéricamente con las letras (h k l). Los índices de miller son números enteros, negativos o positivos, y son primos entre si. El signo negativo de un índice de miller debe ser colocado sobre dicho numero. DIFRACTOMETRO
Fuentes de Rayos X Los experimentos de cristalografía de rayos x se pueden realizar, o bien con un tubo de rayos X o usando la radiación sincrotrón emitida por aceleradores de partículas. Radiacion sincroton
Es la radiación electromagnética generada por partículas cargadas (tales como electrones) que se mueven según una trayectoria curva a alta velocidad (una fracción apreciable de la velocidad de la luz) en un campo magnético.
Tubo de Rayos x
En los tubos de rayos X, se aplica un voltaje para acelerar un haz de electrones producidos por calentamiento de un filamento de wolframio —el cátodo. Los electrones acelerados colisionan contra un material metálico —el ánodo— y durante la consiguiente desaceleración emiten radiación de Bremsstrahlung de espectro continuo, es decir, compuesta de múltiples longitudes de onda. El ánodo absorbe parte de los rayos X emitidos por los electrones y emite a su vez rayos X de las longitudes de onda características del metal.
.METODOS DE RAYOS X
MÉTODO DE LAUE Históricamente fue el primer método de difracción. Se utiliza un Policromatico de Rayos X que incide sobre un cristal fijo y perpendicularmente a este se sitúa una placa fotográfica plana encerrada en un sobre a prueba de luz. El haz directo produce un ennegrecimiento en el centro de la película y por lo tanto, se pone un pequeño disco de plomo delante de la película para interceptarlo y absorberlo. En sus primero experimentos usó radiación continua incidido sobre un cristal estacionario. El cristal generaba un conjunto de haces que representan la simetría interna del cristal. El diagrama de Laue es simplemente una proyección estereográfica de los planos del cristal.
METODO DE ROTACION O DEL CRISTAL GIRATORIO Se emplea un monocristal, el cristal se orienta de tal manera que puede hacerse girar según uno de los ejes cristalográficos principales. La cámara es un cilindro de diámetro conocido, coaxial con el eje de giro del cristal, y lleva en su interior una película fotográfica protegida de la luz por una cubierta de papel negro. Cuando se toma una fotografía de rotación, el cristal gira alrededor de una de las filas reticulares principales, generalmente un eje cristalográfico. Esta fila reticular es perpendicular al haz incidente, y por lo tanto los rayos difractados estarán siempre contenidos en conos cuyos ejes son comunes con el eje de rotación del cristal. Este eje es el de la película cilíndrica, por lo que la intersección de los conos sobre la película será una serie de círculos, que al revelar la película y aplanarse aparecerá como líneas rectas paralelas. Cada una de ellas es una línea de capa, que corresponde a un cono de rayos difractados para los cuales n tiene un cierto valor entero. De esta forma, la línea de capa que incluye el rayo incidente se denomina capa cero o ecuador, la primera línea es la que cumple n = 1, la segunda n = 2 y así sucesivamente. Las líneas de capa no son continuas puesto que las distintas manchas de difracción aparecen solo cuando los tres conos se cortan.
METODO POWDER En este método la muestra se pulveriza tan finamente como sea posible y se asocia con un material amorfo, en forma de eje acicular de 0.2 a 0.3 mm de diámetro. Esta aguja o muestra de polvo está formada idealmente por partículas cristalinas en cualquier orientación; para asegurar que la orientación de estas pequeñas partículas sea totalmente al azar con respecto del haz incidente, la muestra generalmente se hace girar en el haz de rayos X durante la exposición. La cámara de polvo es una caja plana en forma de disco con una aguja ajustable en el centro de la misma para montar la muestra. La pared cilíndrica está cortada diametralmente por un colimador y un obturador del rayo opuesto a aquel. Se sitúa la película dentro de la cámara, con dos agujeros perforados, de modo que el tubo del colimador y del obturador pasan a través de ellos una vez que la película se adapta adecuadamente a la superficie interna de la cámara.
DIFRACTOMETRIA APLICADA A MINERALES
La cristalografía de rayos X se utiliza no solo para obtener estructuras desconocidas, sino también para determinar la composición de muestras de suelos o minerales, así como para la identificación de metales y otros elementos. Cada sustancia mineral forma cristales con una celda unidad y simetría determinada, que resulta en un patrón de difracción característico. La difracción por el método de polvo es muy usada para este tipo de aplicaciones, por ser sencillo comparar el espaciado entre los anillos de difracción con los valores compilados por el Joint Committee on Powder Diffraction Standars (JCPDS). Las proporciones relativas de dos o más minerales presentes en una misma muestra se obtienen comparando las intensidades de sus respectivas líneas con aquellas de muestras de composición conocida. Un ejemplo de esta aplicación es la identificación de minerales arcillosos, la fracción del suelo cuyas partículas minerales tienen un tamaño inferior a dos μm.
