Come ottenere
i nuovi filmati
su Sai Baba?

Testimonianze
The Findings  
Ricerche  
Filmati  
News
Aiuto  
Links  
Petizione  
Glossario  

Iscriviti al nuovo gruppo di discussione su Sai Baba!


Copyright © 2002-2005


Importanti studi di autori critici, pubblicati dopo "The Findings"

 

Prof. Mauro Prencipe - mauro.prencipe@unito.it
 

Gennaio 2005

 

27: Indagine sulla vibuthi - 1 parte

27: Indagine sulla vibuthi - 2 parte


Glossario

Albite: minerale molto comune in vari tipi di rocce tra cui i graniti. Formula chimica NaAlSi3O8. Appartiene alla famiglia dei feldspati.

Feldspati: allumino-silicati tra i più abbondanti nelle rocce della crosta terrestre. La famiglia dei feldspati comprende termini come il K-feldspato (KAlSi3O8), l'albite (NaAlSi3O8), l'anortite (CaAl2Si2O8) e le loro possibili soluzioni solide; abbiamo così i feldspati alcalini di formula (Na, K)AlSi3O8 e i plagioclasi di formula (Cax, Na1-x)Al1+xSi3-xO8, dove x è un numero minore di 1.

Geminato: le sostanze cristalline possono dar luogo a geminati, cioè ad associazioni di più cristalli, che condividono qualche elemento morfologico (facce o spigoli), ciascun individuo essendo orientato, nello spazio, in modo diverso dagli altri. La geminazione può aversi sia nella fase di crescita di una fase cristallina, sia a seguito di trasformazioni che detta fase può subire, nel tempo, dovute a variazioni termiche o bariche (di pressione). Nel caso dei feldspati, la geminazione è comunemente dovuta alle trasformazioni indotte nel cristallo sottoposto a raffreddamenti molto lenti.

Granito: roccia magmatica acida (cioè ricca di silice) di tipo intrusivo, composta prevalentemente da quarzo, plagioclasio, K-feldspato e minerali femici (in generale, scuri,  come la biotite).

Intrusivo: aggettivo riferito a corpi rocciosi di origine magmatica, raffreddati in condizioni subcrostali (ad una certa profondità entro la crosta terrestre). In tali condizioni di isolamento termico, il magma si raffredda piuttosto lentamente, dando modo ai minerali che si formano di cristallizzare completamente e di raggiungere dimensioni macroscopiche. Opposte caratteristiche mostrano invece le rocce di tipo effusivo (vulcaniche) che, raffreddandosi velocemente, sono molto spesso caratterizzate da una matrice amorfa (non cristallina), con cristalli inclusi di dimensione molto piccola.

Microclino: così come l'albite, appartiene alla famiglia dei Feldspati, ma ha formula KAlSi3O8  (K-feldspato). Il termine microclino è usato per indicare uno specifica fase cristallina del K-feldspato e, precisamente, quella a simmetria triclina. Il termine ortoclasio viene invece utilizzato per indicare il K-feldspato monoclino. In Natura, i K-feldspati triclini sono solitamente di origine plutonica (intrusiva), a differenza di quelli presenti nelle rocce effusive (vulcaniche).

Quarzo: fase della silice (SiO2) comune in molti tipi di rocce. Nelle rocce magmatiche intrusive di tipo acido (sovrassature o sature in silice), il quarzo è la fase della silice solitamente presente. Nelle rocce effusive (vulcaniche), invece, si riscontrano normalmente fasi di più alta temperatura (cristobalite o tridimite).

Raggi X: radiazione elettromagnetica a lunghezza d'onda molto corta (ordine di grandezza: 0.1 nm, essendo 1 nm - nanometro - pari a 1 milionesimo di millimetro). La lunghezza d'onda di tale radiazione è confrontabile con le distanze interatomiche, quindi è adatta per studi in diffrazione.


Microscopia Ottica in luce Polarizzata

La luce è un'onda elettromagnetica che si propaga, nello spazio, in direzione perpendicolare rispetto alle direzioni di oscillazione dei campi elettrico e magnetico che la costituiscono (onda di tipo trasversale). La luce è non polarizzata se i piani definiti dalla direzione di oscillazione dei campi e dalla direzione di propagazione non hanno un'orientazione definita e descrivono, nel loro insieme, un fascio di piani il cui asse coincide con la direzione di propagazione. Viceversa, la luce è polarizzata (linearmente) se i campi elettrico e magnetico vibrano su piani fissi nello spazio. 

Le sostanze cristalline sono, in generale, in grado di ruotare il piano della luce polarizzata che le illumina; il fenomeno è alla base di importanti tecniche di osservazione in microscopia ottica. In pratica, a mezzo di un filtro Polaroid, si polarizza la luce emessa da una sorgente a incandescenza (il filtro Polaroid trasmette solo la radiazione il cui campo elettrico oscilla in un solo piano, determinato dall'orientazione del filtro stesso) prima che questa raggiunga la sostanza in esame; la luce trasmessa da quest'ultima viene quindi fatta passare attraverso un secondo filtro Polaroid, orientato in modo perpendicolare rispetto al precedente (che, in tal modo, risulta totalmente opaco rispetto alla luce passata attraverso il primo filtro - polarizzatori incrociati). Se la sostanza interposta tra i due filtri ruota il piano di polarizzazione di una certa entità, la luce giunge al secondo filtro con un piano di polarizzazione non perpendicolare rispetto alla direzione di polarizzazione del filtro stesso e, pertanto, una certa quantità di luce (proporzionale all'entità della rotazione prodotta dalla sostanza) sarà trasmessa attraverso il filtro;  la sostanza apparirà in chiaro su un campo scuro (la luce che passa attraverso il primo filtro e non attraversa la sostanza, viene bloccata dal secondo filtro). Viceversa, la sostanza apparirà scura (assenza di contrasto rispetto al campo esterno) se non ruota il piano della luce polarizzata (condizione di estinzione). 

Le sostanze solide amorfe (non cristalline), purché non presentino tensioni interne, non ruotano il piano della luce polarizzata, quindi sono sempre in condizione di estinzione. Le sostanze cristalline possono o meno variare la direzione di polarizzazione in dipendenza del sistema cristallino a cui appartengono e della loro orientazione rispetto al piano di polarizzazione della radiazione incidente. In particolare, tutte le sostanze di simmetria cubica non hanno un potere rotatorio sulla luce e, con polarizzatori incrociati, sono sempre estinte; le sostanze a simmetria non cubica (trigonale, esagonale, tetragonale, ortorombica, monoclina e triclina) ruotano il piano della luce polarizzata e quindi, in generale, non sono in condizioni di estinzione. Per tutti i sistemi cristallini esistono comunque delle particolari orientazioni del cristallo, rispetto ai polarizzatori, che sono in condizioni di estinzione.

Analisi chimica con microsonda elettronica

All'interno di un microscopio elettronico, interagendo con la materia, gli elettroni producono Raggi X aventi lunghezze d'onda caratteristiche delle specie chimiche presenti nel materiale; raccogliendo la radiazione X emessa si può quindi effettuare un'analisi chimica del granulo sotto esame. Tale tecnica (analisi chimica con microsonda elettronica) è stata utilizzata per ottenere dati chimico-analitici semiquantitativi su aree con diametri tipicamente dell'ordine del decimillesimo di millimetro.

Diffrazione di raggi X: la tecnica

Un fascio di Raggi X, con lunghezza d'onda del decimilionesimo di millimetro (0,1 nanometri), che interagisce con una sostanza cristallina ridotta in polvere, viene diffratto, vale a dire: viene diffuso nello spazio circostante secondo alcune particolari direzioni e intensità che sono caratteristiche del tipo o dei tipi di sostanza che compongono la polvere. Lo spettro di polverimostra la variazione dell'intensità (I) in funzione della direzione di diffrazione (angolo di diffrazione) e costituisce la carta d'identità di ogni sostanza cristallina.Nelle analisi di routine delle polveri costituite da una o più fasi cristalline mescolate, le informazioni ricavate dallo spettro (posizione e intensità di ogni picco di diffrazione) vengono messe a confronto con quelle contenute in enormi banche dati ove, in forma elettronica, sono registrati gli spettri di polvere di tutte le sostanze cristalline conosciute. Con questo metodo, l'identificazione di una data sostanza, purché cristallina, è molto spesso univoca.

Lo strumento che è stato utilizzato nel casodella Vibuthi è un diffrattometro Siemens, modello D5000 (come nella foto a lato; cliccare sull'immagine per ingrandire) equipaggiato con una sorgente di raggi X avente anodo di rame (lunghezza d'onda caratteristica 0.154 nm).

Diffrattometria e microscopia elettronica

Singoli granuli di polvere, aventi dimensioni dell'ordine del millesimo di millimetro, possono essere fatti interagire con un fascio di elettroni  ad alta velocità, all'interno di un  microscopio elettronico. Nella foto è mostrato un microscopio Philips (modello CM12), con sorgente a emissione di campo. Il microscopio è pure equipaggiato con un rilevatore EDAX per la raccolta e l'analisi dei raggi X emessi dalla sostanza esaminata, a seguito dell'interazione con il fascio elettronico.

Così come avviene  per i raggi X, gli elettroni vengono diffratti secondo certe direzioni, caratteristiche della sostanza con cui hanno interagito, che dipendono dall'orientazione specifica del particolare granulo sotto esame.  I raggi diffratti dal granulo, raccolti su una pellicola fotografica, danno luogo a una figura di diffrazione dalla quale possono essere estratte diverse informazioni in merito alla identità della sostanza in esame, alla sua cristallinità e alla presenza, in essa, di particolari tipi di difetti.

Con il microscopio si possono formare immagini dirette del granulo, ad altissimo ingrandimento (dell'ordine delle centinaia di migliaia), sfruttando il solo fascio diretto (ciò che rimane del fascio incidente dopo la diffrazione) o uno solo dei fasci diffratti;  in quest'ultimo caso si ottengono le cosiddette immagini in campo scuro. In un'immagine ottenuta con questa tecnica, le aree più chiare  sono quelle che contribuiscono maggiormente alla diffrazione del fascio, secondo la direzione selezionata; le aree più scure, invece, sono quelle che diffrangono meno. Il campo esterno al granulo visualizzato appare scuro perché non diffrange; di qui il nome della tecnica. 

Il metodo è particolarmente efficace per osservare contrasto tra aree della stessa sostanza orientate nello spazio in modo differente, come avviene nei geminati.

L'alterazione dei feldspati

I feldspati esposti per lungo tempo all'azione di acque meteoriche o fluviali, vengono via via alterati in minerali del gruppo delle argille, come ampiamente documentato nella letteratura scientifica. L'alterazione procede in modo un po' diverso a seconda che si tratti di K-feldspato oppure di plagioclasio (feldspato sodico-calcico).

Nei K-feldspati alterati si osserva normalmente un bordo (di spessore variabile in dipendenza dello stato di avanzamento dell'alterazione) di materiale amorfo in cui il potassio (K) è quasi totalmente scomparso; compaiono invece acqua e una certa quantità di altri cationi come ferro e manganese. Il materiale amorfo ricristallizza poi in minerali argillosi.

Nei plagioclasi, il prodotto di alterazione non è del tutto amorfo, ma possono osservarsi in esso già delle strutture che evolveranno, in un secondo tempo, in argille. In questo caso, nelle immagini in microscopia elettronica della fase neoformata, si osservano spesso frange di interferenza che sono le tracce di piani reticolari, con andamento perpendicolare al bordo irregolare del plagioclasio eroso.