В оптической минералогии и петрографии шлиф (или петрографический шлиф ) — это тонкий срез образца породы или минерала , приготовленный в лаборатории для использования с поляризационным петрографическим микроскопом , электронным микроскопом и электронным микрозондом . Тонкую полоску камня вырезают из образца алмазной пилой и оптически шлифуют. Затем его монтируют на предметное стекло , а затем шлифуют с использованием более мелкого абразивного зерна до тех пор, пока толщина образца не станет всего 30 мкм . В этом методе для определения толщины используется интерференционная цветовая диаграмма Мишеля-Леви , обычно в качестве толщиномера используется кварц, поскольку он является одним из наиболее распространенных минералов.
При помещении между двумя поляризационными фильтрами, установленными под прямым углом друг к другу, оптические свойства минералов в тонком срезе изменяют цвет и интенсивность света, видимого зрителю. Поскольку разные минералы имеют разные оптические свойства, большинство породообразующих минералов можно легко идентифицировать. Плагиоклаз, например, можно увидеть на фотографии справа как прозрачный минерал с множеством параллельных плоскостей двойникования . Крупные сине-зеленые минералы представляют собой клинопироксен с некоторым выделением ортопироксена .
Тонкие срезы готовятся для исследования оптических свойств минералов в породе. Эта работа является частью петрологии и помогает раскрыть происхождение и эволюцию материнской породы.
Фотография камня в тонком сечении часто называется микрофотографией .
Тонкие срезы также используются при микроскопическом исследовании костей, металлов и керамики.
В шлифе, при просмотре в плоскополяризованном свете (ППЛ), кварц бесцветен, имеет низкий рельеф и не имеет спайности. Его габитус либо довольно изометричный, либо анэдральный, если он заполняет другие минералы в качестве цемента. В кросс-поляризованном свете (XPL) кварц отображает цвета с низкой интерференцией и обычно является определяющим минералом, используемым для определения того, имеет ли тонкий срез стандартную толщину 30 микрон, поскольку кварц будет отображать только очень бледно-желтый интерференционный цвет и не более того. толщина, и она очень распространена в большинстве горных пород, поэтому, вероятно, по ней можно будет судить о толщине. [1]
По шлифу можно оценить происхождение зерен кварца в осадочной породе. В скрещенно-поляризованном свете кварцевые зерна могут потухнуть все сразу (так называемый монокристаллический кварц) или волнообразно (так называемый поликристаллический кварц). Волновое затухание называется волнистым и указывает на дислокационные стенки в минеральных зернах. Дислокационные стены - это места, где дислокации, внутрикристаллическая деформация за счет движения фронта дислокации внутри плоскости, организуются в плоскости достаточного количества. Они меняют кристаллографическую ориентацию стенок, так, например, в кварце две стороны стенки будут иметь немного разные углы затухания , что приведет к волнообразному затуханию. [2] Поскольку волнообразное угасание требует развития дислокационных стенок, а это происходит легче при более высоких давлениях и температурах, зерна кварца с волнистым угасанием указывают на происхождение этого зерна из метаморфической породы. Те зерна, которые представляют собой монокристаллический кварц, скорее всего, образовались в результате магматических процессов. Различные источники предполагают, в какой степени можно использовать этот показатель происхождения. Некоторые отмечают тенденцию к тому, что незрелые песчаники содержат меньше зерен поликристаллического кварца по сравнению со зрелыми песчаниками, зерна которых прошли через множество осадочных циклов. [3] Зерна кварца, полученные из предыдущих осадочных источников, определяются путем поиска аутигенных или выращенных на месте разрастаний кремнеземного цемента над зерном. [4]
Приведенных выше описаний кварца в шлифе обычно достаточно для его идентификации. Минералы с похожим внешним видом могут включать плагиоклаз , хотя его можно отличить по характерному двойникованию в скрещенно-поляризованном свете и расколу в плоскополяризованном свете, и кордиерит , хотя его можно отличить по двойникованию или включениям в зерне. Однако для достоверности к другим отличительным особенностям кварца можно отнести то, что он одноосный , имеет положительный оптический знак , медленный по длине знак удлинения и нулевой градусный угол затухания. [5]
Мелкозернистые породы, особенно содержащие минералы с высоким двойным лучепреломлением , такие как кальцит , иногда получают в виде ультратонких срезов. Обычный тонкий срез толщиной 30 мкм готовят, как описано выше, но кусок камня прикрепляют к предметному стеклу с помощью растворимого цемента, такого как канадский бальзам (растворимый в этаноле ), чтобы можно было обработать обе стороны. Затем срез полируется с обеих сторон мелкозернистой алмазной пастой до достижения толщины в диапазоне 2–12 мкм . Этот метод использовался для изучения микроструктуры мелкозернистых карбонатов, таких как милонит Lochseitenkalk, в котором зерна матрицы имеют размер менее 5 мкм . [6] Этот метод также иногда используется при подготовке образцов минералов и горных пород для просвечивающей электронной микроскопии и позволяет повысить точность сравнения характеристик с использованием как оптических, так и электронных изображений. [7]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )