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Pour un bon usage du microscope polarisant

Le microscope polarisant est un outil d'observation de lames minces de roches utilisé pour déterminer leur nature et leur mode de formation, en complément d'une observation à d'autres échelles. Il permet l'identification des minéraux et la détermination de la texture* des roches.

* texture désigne l'organisation des composants à l'échelle de l'échantillon ou de la lame mince (grenue, microlitique,…), selon la terminologie anglo-saxonne adoptée par les pétrographes.

 
C'est un microscope optique qui utilise la lumière polarisée. Il comporte deux filtres polarisants dont les deux directions de polarisation sont croisées, à angle droit.

 

Ce qu'il permet d'étudier
 

  • L'étude des minéraux commence sans analyseur, en lumière polarisée non analysée (LPNA). Elle permet dans un premier temps  d'observer la forme et les clivages des sections, le relief, une éventuelle altération et de distinguer les minéraux par leur couleur (minéraux incolores, colorés ou opaques) et leur pléochroïsme (variation de leur couleur) lors de la rotation de la lame.
     
  • L'étude se poursuit en lumière polarisée analysée (LPA), donc avec les deux filtres croisés.

La LPA permet d'observer la teinte de polarisation , les macles éventuelles, et d'estimer l'angle d'extinction d'une section.

 

Comment bien utiliser le microscope polarisant ?
 

Ce qu'il faut faire

 
En LPNA

Polariseur en place, analyseur enlevé.
Centrer le cristal à observer et faire tourner la platine principalement pour observer le pléochroïsme,

 
En LPA

  • Sans lame mince, polariseur en place. Si l'analyseur est inclus dans l'oculaire, faire tourner celui-ci jusqu'à ce que la lumière disparaisse ; repérer sa position ; on peut le maintenir avec de l'adhésif.
  • Placer la lame mince ; utiliser l'objectif faible (en général) et faire la mise au point.
  • Centrer sur la zone ou le cristal à observer ; faire tourner la platine pour observer la teinte de polarisation caractéristique en position d'éclairement maximum et mesurer éventuellement un angle d'extinction.
  • A défaut de platine tournante, on peut essayer de faire tourner la lame sur elle-même. Mais une dextérité certaine est requise !


Une erreur à ne pas commettre

La rotation de l'oculaire souvent pratiquée pour des raisons matérielles compréhensibles ne permet pas une détermination rigoureuse et raisonnée des minéraux et peut même conduire à des identifications erronées. Certes en LPA elle permet d'admirer des couleurs et de les faire changer mais il s'agit d'une curiosité qui n'a rien à voir avec une étude pétrographique : la teinte d'une section est constante, c'est l'intensité de la teinte qui change. De plus la position du minéral à l'extinction ne peut pas être utilisée comme critère de détermination si l'oculaire tourne. En LPNA, le pléochroïsme spectaculaire pour des minéraux comme la biotite ou les amphiboles ne peut pas être observé.

Quelques conséquences :

  • Un grenat caractérisé notamment par son extinction permanente en LPA, ne l'est plus si on fait tourner l'analyseur. Comment alors le reconnaître avec certitude ?
  • Des minéraux comme l'olivine, la muscovite perdent leurs teintes vives caractéristiques.
  • Biotite et hornblende ne peuvent pas être distinguées par leur angle d'extinction.
  • Un trou dans une roche deviendra un minéral biréfringent gris beige, pouvant être identifié comme du quartz ou du feldspath. L'andésite de Volvic pourrait ainsi devenir rhyolite, et un calcaire poreux se transformer en calcaire gréseux.
  • Le verre volcanique lui aussi amorphe, toujours éteint apparaît gris, ce qui tendrait à en faire une matière cristallisée.

→ Au microscope polarisant, c'est la lame mince qui tourne. Polariseur et analyseur sont fixes.

 

Le matériel
 

Pour réunir les conditions optimales d'observation, utiliser un microscope polarisant à platine tournante ou un microscope de biologie équipé d'un dispositif de polarisation et d'une surplatine tournante (voir les catalogues des fournisseurs de matériel). Un plus très confortable, l'analyseur amovible, permet de passer facilement de LPNA à LPA.

Voir aussi Dispositif de polarisation simplifié pour microscope.

 

L'utilisation du microscope polarisant est une compétence évaluable et l'un des critères d'évaluation est « utilisation du dispositif de polarisation (analyseur, platine tournante) ». Il faut donc habituer nos élèves à une pratique correcte de cet instrument. Il ne s'agit pas d'en faire des spécialistes de pétrographie.
Par contre sur quelques exemples, on peut montrer que l'identification d'une espèce minérale repose sur un ensemble de critères objectifs et rigoureux tout comme la détermination d'espèces végétales ou animales.

Roger CHALOT



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