В оптической минералогии и петрографии тонкий срез (или петрографический тонкий срез ) представляет собой тонкий срез образца горной породы или минерала , подготовленный в лаборатории для использования с поляризационным петрографическим микроскопом , электронным микроскопом и электронным микрозондом . Тонкая полоска горной породы отрезается от образца алмазной пилой и шлифуется до оптически плоской поверхности. Затем ее помещают на предметное стекло и шлифуют с использованием все более мелкого абразивного зерна до тех пор, пока толщина образца не составит всего 30 мкм . Метод использует цветовую диаграмму интерференции Мишеля-Леви для определения толщины, обычно используя кварц в качестве толщиномера, поскольку он является одним из самых распространенных минералов.
При помещении между двумя поляризационными фильтрами, установленными под прямым углом друг к другу, оптические свойства минералов в тонком сечении изменяют цвет и интенсивность света, видимого наблюдателем. Поскольку различные минералы имеют различные оптические свойства, большинство породообразующих минералов можно легко идентифицировать. Например, плагиоклаз можно увидеть на фотографии справа как прозрачный минерал с несколькими параллельными плоскостями двойникования . Крупные сине-зеленые минералы представляют собой клинопироксен с некоторым выделением ортопироксена .
Тонкие шлифы готовятся для исследования оптических свойств минералов в породе. Эта работа является частью петрологии и помогает выявить происхождение и эволюцию материнской породы.
Фотографию тонкого сечения горной породы часто называют микрофотографией .
Тонкие срезы также используются при микроскопическом исследовании костей, металлов и керамики.
В тонком сечении, если смотреть в плоскополяризованном свете (PPL), кварц бесцветен с низким рельефом и без спайности. Его габитус либо довольно изометричный, либо ксеноморфный, если он заполняет другие минералы в качестве цемента. В поперечно-поляризованном свете (XPL) кварц демонстрирует низкие интерференционные цвета и обычно является определяющим минералом, используемым для определения того, находится ли тонкое сечении на стандартной толщине 30 микрон, поскольку кварц будет показывать только очень бледно-желтый интерференционный цвет и не более при этой толщине, и он очень распространен в большинстве пород, поэтому он, вероятно, будет доступен для оценки толщины. [1]
В тонком сечении можно оценить происхождение кварцевого зерна в осадочной породе. В скрещенно-поляризованном свете кварцевое зерно может исчезнуть сразу, что называется монокристаллическим кварцем, или волнами, что называется поликристаллическим кварцем. Исчезновение волнами называется волнистым испусканием и указывает на стенки дислокаций в минеральных зернах. Стенки дислокаций находятся там, где дислокации, внутрикристаллическая деформация посредством движения фронта дислокации в плоскости, организуются в плоскости достаточного количества. Они изменяют кристаллографическую ориентацию поперек стенок, так, например, в кварце две стороны стенки будут иметь немного разные углы испускания и, таким образом, приведут к волнистому испусканию. [2] Поскольку волнистое испускание требует развития стенок дислокаций, и это происходит легче при более высоких давлениях и температурах, кварцевые зерна с волнистым испусканием указывают на метаморфическое происхождение этого зерна. Те зерна, которые являются монокристаллическим кварцем, с большей вероятностью были образованы в результате магматических процессов. Разные источники указывают на то, в какой степени можно использовать этот косвенный показатель происхождения. Некоторые отмечают тенденцию к тому, что незрелые песчаники содержат меньше поликристаллических кварцевых зерен по сравнению со зрелыми песчаниками, зерна которых прошли через множество осадочных циклов. [3] Кварцевые зерна, полученные из предыдущих осадочных источников, определяются путем поиска аутигенных или выросших на месте наростов кремнистого цемента на зернах. [4]
Приведенные выше описания кварца в тонком сечении обычно достаточны для его идентификации. Минералы с похожим внешним видом могут включать плагиоклаз , хотя его можно отличить по характерному двойникованию в скрещенно-поляризованном свете и спайности в плоскополяризованном свете, и кордиерит , хотя его можно отличить по двойникованию или включениям в зерне. Однако, для определенности, другие отличительные черты кварца включают тот факт, что он одноосный , имеет положительный оптический знак , знак удлинения по длине и нулевой угол затухания. [5]
Мелкозернистые породы, особенно те, которые содержат минералы с высоким двупреломлением , такие как кальцит , иногда готовятся в виде ультратонких срезов. Обычный тонкий срез толщиной 30 мкм готовится, как описано выше, но срез породы прикрепляется к предметному стеклу с помощью растворимого цемента, такого как канадский бальзам (растворимый в этаноле ), чтобы можно было работать с обеими сторонами. Затем срез полируется с обеих сторон с помощью тонкой алмазной пасты, пока он не достигнет толщины в диапазоне 2–12 мкм . Эта техника использовалась 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 пород для просвечивающей электронной микроскопии и обеспечивает большую точность при сравнении характеристик с использованием как оптической, так и электронной визуализации. [7]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )