MIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNG VON GESTEINEN
Gesteine sind normalerweise undurchsichtig; Basalt zum Beispiel ist meist schwarz oder dunkelgrau. Stellt man jedoch sehr dünne Gesteinsscheiben (ca. 0,03 mm) her, so sind diese teilweise durchsichtig. Dies nutzt man für die mikroskopische Untersuchung von Gesteinen aus. Dazu werden kleine Stücke aus einem Handstück herausgesägt. Diese werden auf einer Seite sehr fein geschliffen und dann auf eine kleine Glasplatte, den Objektträger, aufgeklebt. Nun wird der Rest des Gesteins abgesägt, so daß nur eine etwa 1 mm dicke Gesteinsscheibe auf dem Objektträger erhalten bleibt (Abb.). Diese wird - meist auf einer rotierenden Schleifscheibe und mit Polierpulver - weiter abgeschliffen, bis sie nur noch circa 0.03 mm dick ist. Ein so dünne Gesteinsscheibe ist in der Regel durchsichtig. Man nennt sie einen Dünnschliff.
Zur mikroskopischen Untersuchung legt man den Dünnschliff auf den drehbaren Tisch eines speziellen Mikroskops (Abb.). Er wird von unten durchleuchtet. Unter dem Mikroskoptisch, also zwischen der Lichtquelle und dem Dünnschliff, ist bei Mikroskopen, die von Geowissenschaftlern benutzt werden, ein sogenannter Polarisator angebracht. Dadurch wird erreicht, daß die Lichtwellen in einer Ebene schwingen, wenn sie den Polarisator verlassen. Dadurch können richtungsabhängige Eigenschaften der Minerale untersucht werden. Zusätzlich ist zwischen dem Dünnschliff und dem Mikroskoptubus ein zweiter Polarisator, der sogenannte Analysator, angebracht (Abb.). Dieser kann gegenüber dem Polarisator um 90 Grad verdreht werden, man spricht von einer Untersuchung bei "gekreuzten Polarisatoren".
Das Licht, welches in einer Ebene schwingend den Polarisator verläßt, wird in den meisten Mineralen, die im Dünnschliff liegen, in zwei Strahlen aufgespalten. Diese werden im Analysator wieder durch Überlagerung (Interferenz) vereint. Bei diesem Vorgang entstehen bunte Farben, die ein wichtiges Hilfsmittel zur Identifikation von Mineralen sind. Bei der Gesteinsmikroskopie ist es daher wichtig, die Eigenfarben, die man dann sieht, wenn Polarisator und Analysator parallel stehen und Interferenzfarben, die bei gekreuzten, d.h. gegeneinander um 90 Grad verdrehten Polarisatoren entstehen, zu unterscheiden (Bei Mikrophotos ist daher immer angegeben, ob sie bei parallelen oder gekreuzten Polarisatoren aufgenommen wurden).
Neben den Interferenzfarben sind vor allem folgende Merkmale wichtig für die Identifikation von Mineralen:
- die Eigenfarbe (weiße Minerale sind im Dünnschliff meist farblos durchsichtig, viele schwarz erscheinende Minerale sind im Dünnschliff grün oder braun gefärbt),
- die Kornform (vor allem in Vulkaniten bilden viele Minerale typische Kornformen aus, das sie ja in der Schmelze unbehindert wachsen können),
- die Spaltbarkeit, (viele Minerale werden von einem oder mehreren Systemen feiner Risse durchzogen, die bei mikroskopischer Untersuchung meist viel besser zu erkennen sind, als bei Betrachtung mit dem bloßem Auge; oft sind sie mit Hilfe einer Lupe schon gut zu erkennen).