Análisis petrográfico en microscopio de polarización
La mayor diferencia entre la observación de minerales a grano suelto y la efectuada en una sección delgada recae en el espesor de los granos (aún más cuando estos tienden a ecuantes). Asimismo, los procesos del intemperismo y la diagénesis producen determinadas morfologías o texturas superficiales (de corrosión, disolución, etc.) que pueden interferir en algunas características ópticas. Las morfologías resultantes de estos procesos, según la especie mineral de que se trate, fueron clasificadas por Andò et al., 2012, desde grados incipiente a estadios muy altos de alteración.
En observaciones a grano suelto el espesor del grano varía en distintos puntos, no solo por el hábito de la especie mineral observada, sino por el grado de redondeamiento alcanzado, del mencionado estadío de alteración y/o la forma en que se produjo la ruptura del clasto. De tal manera que puede ser muy grueso en el centro y delgado hacia los bordes o tener una superficie muy irregular. Esta diferencia de espesor modifica algunas de las características ópticas que han sido descriptas para secciones delgadas de espesor contante de 30 micras (principalmente el color, orden de color de interferencia, etc.). Se dificulta principalmente la observación de la vibración de rayos lento/rápido o la figura de interferencia. Asimismo, la toma de microfotografías no siempre da buenos resultados ya que el foco se hará en la parte más elevada del grano, si éste tiene grandes diferencias de espesor entre la parte central y los bordes, la imagen poseerá zonas desenfocadas, salvo la utilización de cámaras que compensen tales diferencias.
Cabe aclarar, asimismo, que algunas microfotografías presentadas en el E-Atlas fueron tomadas con zoom para una mejor observación de ciertas características. No han requerido colocar escala porque la inspección se realizó en la fracción arena muy fina.
La observación de las propiedades ópticas de los minerales presente en el análisis debe ser sistemática al comienzo, hasta lograr un reconocimiento rápido de las especies antes de realizar la cuantificación de éstas. Por lo tanto, se recomienda seguir los siguientes pasos y observaciones más útiles. En la descripción de cada mineral las características más diagnósticas se remarcaron en negrita.
Observación sistemática con luz transmitida y polarizada
a) Observaciones con objetivo x10 bajo luz transmitida (nicoles paralelos)
Relieve; Índice de refracción; Hábito; Forma; Clivaje; Fractura; Partición; Color (incoloro, rojo, etc.); Brillo o Lustre; Diafanidad (translucido, translucente u opaco); Pleocroísmo (cambio de color o de índice como en carbonatos al rotar la platina).
También puede observarse el grado de redondeamiento de las especies, así como texturas superficiales producto de corrosión química ocurrida durante la meteorización y/o diagénesis. Estos rasgos de corrosión pueden ir de incipientes a muy marcados. Andò, et al., 2012 analizan, por microscopía de polarización, texturas superficiales de corrosión en minerales pesados y clasifican y presentan en un catálogo el grado de corrosión progresivamente creciente en diferentes especies.
b) Observaciones con objetivo x10 bajo luz polarizada (nicoles cruzados)
Isotropismo/anisotropismo; Tipo de extinción; Birrefringencia; Elongación; Orden de color de interferencia; Signo óptico (biaxial, uniaxial, positivo o negativo).
Determinadas circunstancias, propias de la muestra en estudio pueden tener gran incidencia en la variación de alguna propiedad diagnóstica.
a) El grosor del grano: puede generar variaciones en el color, la birrefringencia, y en el pleocroísmo
b) La alteración del mineral incide en el pleocroísmo y en la extinción
c) La orientación cristalina en que se presenta el grano en observación incide en la isotropía/anisotropía
Utilización de los resultados de la asociación de minerales pesados translúcidos para las interpretaciones de área de procedencia y marco tectónico
Los resultados obtenidos con la observación y cuantificación del lote de “pesados” (conteo de especies: mínimo 200 granos por preparado), sumado a la observación del grado de redondeamiento de los granos, podrán dar cuenta de la presencia de una asociación mineral de procedencia metamórfica, ígnea-volcaniclástica y/o sedimentaria, (Folk, 1980).
Cuando los depósitos incoherentes posean la moda granulométrica (fracción de mayor frecuencia en peso) posicionada en el intervalo 3-4 phi (0,125-0,062 mm) el resultado del análisis del lote de pesados podrá utilizarse con más certeza para consideraciones de marco tectónico. Para la determinación del tipo de margen continental del cual provienen los sedimentos, basado en las asociaciones de minerales pesados presentes, se plotearán los resultados en el diagrama ternario de Nechaev e Isphording (1993).
Uso de la asociación de minerales pesados como herramienta en exploración de hidrocarburos (petrofacies) y en el conocimiento de acuíferos
El uso de la mineralogía de especies pesadas en la exploración petrolera se basa en la posibilidad de encontrar diferencias o divisiones estratigráficas a través del estudio de estos y sus asociaciones, además de las grandes diferencias geoquímicas que determinan ciertas composiciones (Ratcliffe et al, 2007).
Las unidades litoestratigráficas presentan comúnmente una asociación o conjunto de minerales pesados en particular como consecuencia de la procedencia del material detrítico o fuentes de aporte. Las discordancias entre unidades litoestratigráficas se caracterizan a menudo por cambios marcados en las suites de minerales pesados entre las unidades discordantes. Muchos estudios han aplicado el análisis de minerales pesados para definir las unidades estratigráficas, así como análisis de correlación estratigráfica. Se suele utilizar el término petrofacies para definir un intervalo estratigráfico caracterizado por una determinada moda detrítica. O bien definir, dicho de otro modo, aquel intervalo estratigráfico caracterizado por una similar área de procedencia expresada a través de sus modas detríticas. Toda moda detrítica estará condicionada en sus características por determinadas variables y en función de la procedencia, el grado de transporte, el clima, la estabilidad tectónica y la diagénesis. El análisis de texturas superficiales de corrosión producto de la evolución diagenética permite establecer el desarrollo de la porosidad secundaria y evaluar el potencial de los yacimientos de agua e hidrocarburos.
Asimismo, ha resultado muy útil en la determinación de existencia de subcuencas dentro de acuíferos extensos, en la posibilidad de correlaciones regionales de las unidades constituyentes del mismo y en la delimitación de las extensiones laterales del acuífero, entre otros aspectos.
El uso de la determinación de minerales pesados en mineralogía de suelos
El conjunto de minerales pesados varía según el material parental; por lo tanto, los suelos y sedimentos de áreas con material parental diferente pueden tener diferentes asociaciones de minerales pesados. Se puede utilizar para el reconocimiento de procedencia, identificar patrones de erosión y depositación dentro de cuencas y determinar grados de meteorización y fertilidad de suelos (Mitchell, 1975).