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Ce que l'on voit au microscope · Pétrographie
Ce que l'on voit avec un microscope polarisant
Une roche ne laisse pas passer la lumière, sauf si on la coupe très fine. On colle un fragment sur une lame de verre et on l'use jusqu'à 30 µm : à cette épaisseur, presque tous ses minéraux sont transparents. Le microscope polarisant a un polariseur sous l'échantillon, un analyseur au-dessus et une platine tournante.
Choisissez le modèle et la technique dans le panneau. Dans la simulation, la platine tourne toute seule.
50× : une mosaïque de cristaux
En lumière polarisée non analysée, presque tout est incolore : quartz et feldspaths. Ce qui est brun, c'est la biotite. Passez entre nicols croisés : le fond devient noir et chaque cristal s'allume en gris, en blanc ou en couleurs vives, selon le minéral et son orientation.
100× : les micas
La biotite passe du brun clair au brun foncé quand la platine tourne : c'est le pléochroïsme. Elle est la plus foncée quand ses traces de clivage sont parallèles au polariseur. La muscovite est incolore en lumière non analysée et, entre nicols croisés, donne des couleurs vives du deuxième ordre : sa biréfringence vaut plus de quatre fois celle du quartz.
200× : quartz et feldspath potassique
Le quartz est limpide et, entre nicols croisés, gris ou blanc : sa biréfringence, 0,009, multipliée par 30 µm d'épaisseur donne au plus un retard d'environ 270 nm, du premier ordre. Il s'éteint souvent par vagues, pas d'un coup. Le feldspath potassique (microcline) paraît trouble à cause de l'altération et montre, entre nicols croisés, une macle quadrillée.
400× : la macle du plagioclase
Le plagioclase est fait de lamelles parallèles dont le réseau cristallin est tourné de l'une à l'autre : c'est la macle polysynthétique. Quand la platine tourne, les lamelles s'éteignent à tour de rôle et des bandes claires et sombres apparaissent. Tout cristal biréfringent s'éteint quatre fois par tour, tous les 90°.
Quel microscope polarisant vous faut-il ?
Pour les lames minces, il faut une lumière transmise avec polariseur et analyseur, et une platine tournante. Comparez sur chaque fiche les objectifs et les accessoires de polarisation fournis.
De quel microscope ai-je besoin ?Questions fréquentes
Qu'est-ce qu'une lame mince ?
Une tranche de roche collée sur une lame de verre et amincie jusqu'à environ 30 µm. La lumière la traverse alors et les minéraux s'identifient par leurs propriétés optiques.
Quelle différence entre lumière polarisée non analysée et nicols croisés ?
En lumière non analysée, seul le polariseur agit : on voit la couleur, le relief et le clivage. Entre nicols croisés, on ajoute l'analyseur, tourné de 90° : le fond devient noir et les minéraux biréfringents montrent des couleurs d'interférence.
Pourquoi un cristal s'éteint-il quand la platine tourne ?
Un cristal biréfringent divise la lumière en deux directions de vibration. Quand l'une d'elles coïncide avec celle du polariseur, l'analyseur bloque tout et le cristal devient noir. Cela arrive quatre fois par tour, tous les 90°.
Comment cette simulation est construite
Ce n'est pas une photographie : c'est un modèle calculé. Les grossissements, le champ et la résolution proviennent de la fiche technique de chaque microscope ; les dimensions de l'échantillon, des sources citées ci-dessous.
| Quoi | Comment c'est calculé | Ce qui est approximatif |
|---|---|---|
| Grossissement et champ | Grossissement = oculaire × objectif. Champ = indice de champ de l'oculaire ÷ grossissement de l'objectif. | Exact selon la fiche. |
| Couleurs d'interférence | Retard = biréfringence × 30 µm. L'intensité de chaque longueur d'onde vient de la formule des polariseurs croisés et se somme avec les courbes colorimétriques CIE 1931 : c'est le diagramme de Michel-Lévy calculé, pas peint. | Exact pour la biréfringence choisie ; l'écran limite les couleurs. |
| Biréfringences | Quartz 0,009 ; microcline 0,007 ; plagioclase 0,009 (comme l'albite) ; muscovite et biotite 0,04. Chaque grain, selon son orientation, de zéro au maximum. | Microcline, plagioclase et biotite : valeur choisie dans les plages publiées. |
| Extinction | Chaque grain a une orientation au hasard : il s'éteint quand sa direction de vibration coïncide avec le polariseur. Lamelles du plagioclase à ±5–20° de la trace de la macle ; extinction roulante du quartz de ±6°. | Angles choisis, non mesurés. |
| Pléochroïsme de la biotite | Plus foncée avec le clivage parallèle au polariseur. | Teintes choisies. |
| Composition et grain | Quartz, feldspath potassique et plagioclase en parts semblables, avec environ 7 % de micas ; grains d'environ 1 mm. | Répartition au hasard, pas tirée d'une roche précise. |
Sources
- Fiches techniques des microscopes polarisants Letscopes (iScope IS.1052-PLPOLi).
- Épaisseur de 30 µm et couleurs du premier ordre du quartz et des feldspaths : OpenGeology, D. Perkins ; diagramme de Michel-Lévy : McCrone.
- Biréfringences : Mindat (quartz, microcline, albite) ; muscovite, Smith College ; biotite, D. Perkins (UND).
- Pléochroïsme de la biotite et lamelle couvre-objet de 0,17 mm : M. Raith et al., Guide to Thin Section Microscopy (Mineralogical Society of America).
- Courbes colorimétriques CIE 1931 : C. Wyman, P.-P. Sloan et P. Shirley (JCGT, 2013).
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