Петрография

---

Методика подготовки

1. Подготовка тонкого шлифа начинается с вырезки из массива образца заготовки будущего шлифа толщиной 3 мм. Для рыхлых пород может потребоваться вырезка более толстой заготовки, до 10 мм толщиной.
2. Очистка заготовки и вакуумная пропитка эпоксидной смолой низкой вязкости EpoThin2 с целью заполнения пор и консолидации материала образца.
3. Шлифовка заготовки до получения плоской, гладкой поверхности, без существенных следов деформации. С целью подбора абразивного материалы образцы делятся на 2 категории: мягкие материалы (сульфиды, карбонаты, песчаник и т.п.) и твердые (гранит, базальт, кварц, кремнистые породы и рудные минералы). Рекомендации по применению абразивных материалов приведены в таблицах 1 и 2 соответственно, при этом в первой строке представлены абразивные материалы для первого этапа шлифовки.
4. Убедитесь, что вся поверхность заготовки отшлифована до плоского состояния. Установите образец под углом примерно 45 градусов против источника света. Равномерное светоотражение свидетельствует о том, что шлифовка произведена надлежащим образом. Неравномерное отражение с мутными участками означает, что плоская поверхность не достигнута и следует продолжить шлифовку.
Примечание: некоторые минералы, такие как биотит, могут иметь тусклое отражение, даже если шлифовка произведена качественно. Избегайте избыточного снятия материала, это может привести к вскрытию пор, не заполненных эпоксидной смолой.
5. Подготовьте заготовку к приклеиванию на предметное стекло. Прежде всего тщательно очистите её от частиц абразива и других загрязнений, затем осушите. После этого слегка зашлифуйте одну из сторон предметного стекла. Шероховатая поверхность способствует лучшему сцеплению с клеевым слоем и, кроме того, после шлифовки предметное стекло будет иметь более однородную толщину. Для контроля толщины стекла используйте держатель предметных стекол 30-8005 или систему PetroThin. Обычно для шлифовки стекла используется порошок карбида кремния (Р1200-Р2000).
6. Следуя нижеуказанным рекомендациям приклейте заготовку к предметному стеклу:

• Отмерьте необходимое количество эпоксидной смолы и отвердителя. Тщательно перемешайте, соблюдая осторожность, чтобы не допустить избыточного образования пузырьков воздуха. Дайте смеси постоять несколько минут перед использованием. Это позволит подняться на поверхность оставшемуся растворенному воздуху.
• Нанесите небольшое количество эпоксидной смеси на отшлифованные поверхности заготовки и предметного стекла.
• Соедините смазанные эпоксидной смолой поверхности заготовки и предметного стекла. Слегка нажимая на заготовку, подвигайте ее вперед-назад, чтобы удалить избыточное количество смолы и пузырьки воздуха.

7. Для получения клеевого слоя однородной толщины рекомендуется использовать пресс PetoBond. Поместите пресс на нагревательную плитку, чтобы эпоксидная смола быстрее отвердела. Температура не должна превышать 50° С. В этих условиях эпоксидная смола отвердевает в течение 2-3 часов. Без нагрева процесс отверждения может занять 40-48 часов, в зависимости от температуры в помещении.
8. Отрежьте внешнюю часть заготовки, чтобы уменьшить ее толщину и, таким образом, сократить время последующей шлифовки. Обрезка может быть произведена на прецизионных отрезных станках серии IsoMet или системе PetroThin. При использовании станков IsoMet для фиксации предметного стекла рекомендуется использовать держатель 11-1188.
9. Продолжайте подготовку образца согласно рекомендациям, указанным в таблицах 1 и 2. С целью предотвращения избыточной сошлифовки, образец можно поместить в держатель 30-8000. Этот держатель имеет ограничители из карбида бора, установленные на толщину 75 мкм (толщина образца плюс толщина клеевого слоя).
10. Контролируйте образец в проходящем свете, пока не будет достигнута нужная толщина.
11. После этого переходите к процессу полировки. Отполированный тонкий шлиф может исследоваться в световом микроскопе, как в отраженном, так и в проходящем свете. Другие преимущества работы с тонким шлифом:

• Возможность измерения твердости минералов
• Возможность проведения химического анализа
• Устраняется необходимость трудоемкой процедуры наложения покровного стекла.

Автоматизация

Шлифовка и полировка тонкого шлифа вручную требует большого опыта и времени. Кроме того, при работе вручную, как правило, та или иная сторона образца оказывается сошлифована сильнее, и, как следствие, образец получается неоднородный по толщине.

PetroThin – автоматическая система, имеющая в составе как отрезной алмазный диск, так и шлифовальный алмазный диск, а также вакуумный держатель, который позволяет фиксировать предметные стекла пяти типоразмеров. Процесс резки и шлифовки контролируется двумя отдельными высокоточными микрометрами.

В процессе шлифовки образец подвигается по направлению к шлифовальному диску на расстояние, установленное с помощью микрометра. В зависимости от твердости и хрупкости образца за один проход может удаляться слой толщиной 10-20 мкм.

Подготовка ультратонких срезов

Материалы с очень мелким зерном имеют кристаллы менее 30 мкм. В этом случае обычный тонкий шлиф может состоять из нескольких слоев мелких кристаллов, что затрудняет микроскопический анализ. Иногда бывает необходимо подготовить ультратонкий срез, чтобы произвести качественное исследование образца.

Дальнейшая шлифовка обычным способом неприменима, т.к. даже небольшое давление на образец такой толщины может его разрушить. В этом случае рекомендуется вибрационная полировка. При вибрационной полировки на образец оказывается бережное воздействие, которое очень медленно удаляет материал образца. Обычно образец полируется мелкими абразивами, как-то алмазная суспензия 1 мкм, нанесенная на ткань TexMet, или оксид алюминия зернистостью менее 1 мкм на ткани MicroCloth, с помощью вибрационного полировального станка VibroMet2.

Таблица 1. Абразивы для подготовки мягких образцов

Абразивный носитель	Тип и зернистость абразива	Смазка
CarbiMet	SiC P280-1200	вода
Абразивный диск или чугунный диск	SiC P1200-2000	Вода с маслом для шлифовки
Ткань UltraPol	Алмазная паста 6 мкм	MetaDi или масло для шлифовки
Ткань UltraPol	Алмазная паста 1 мкм	MetaDi или масло для шлифовки
Ткань MasterTex	MasterPrep 0,05 мкм	Дистиллированная вода

Таблица 2. Абразивы для подготовки твердых образцов

Абразивный носитель	Тип и зернистость абразива	Смазка
UltraPrep алмазный шлифовальный диск на металлической основе	Алмаз 125-45 мкм	вода
Apex Hercules H	Алмаз 9 мкм	MetaDi
Apex Hercules S	Алмаз 6 мкм	MetaDi
Ткань TexMet	Алмаз 3 мкм	MetaDi или масло для шлифовки
Ткань UltraPol	MicroPolish II 3 мкм	Дистиллированная вода

---

Оборудование для петрографии

IsoMet семейство прецизионных отрезных станков

PetroBond пресс для приклеивания тонких шлифов к предметным стеклам

PetroThin система прецизионной резки и шлифовки

VibroMet2 вибрационный полировальный станок

Расходные материалы для петрографии

IsoMet диск алмазный отрезной
EpoThin2 эпоксидная смола с низкой вязкостью
UltraPrep диск алмазный шлифовальный
Apex Hercules H & S диски шлифовальные
CarbiMet бумага абразивная
TexMet ткань полировальная
UltraPol ткань полировальная
MetaDi Fluid смачиватель для алмазных суспензий
MasterTex ткань полировальная
MasterPrep суспензия оксида алюминия
MicorPolish II деагломерированный оксид алюминия