Suite

2.2 : Lames minces - Géosciences


Objectifs d'apprentissage

  • Décrire les parties d'une section mince standard.
  • Décrire les différences entre une lame mince pétrographique standard, une lame mince préparée pour les analyses par microfaisceau électronique ou ionique et une lame épaisse.
  • Décrivez les étapes nécessaires pour produire une section mince standard, dans le bon ordre.

Connaissances et compétences préalables

Rien

AccueilQu'est-ce qu'une section mince?

Graphique 2.2.1. Une section mince sur une platine de microscope pétrographique.

La procédure générale de création de lames minces est restée à peu près la même depuis la création de la version moderne il y a près de 200 ans. Dans cette section, nous passons en revue des exemples de procédures modernes de fabrication de lames minces.

Enquête guidée

Graphique 2.2.2. Diagramme interactif montrant différents types de lames minces.

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Question 2.2.1.

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Question 2.2.2 Une microsonde électronique détermine la composition d'un minéral en coupe mince en comparant les rayons X générés par un faisceau d'électrons frappant les atomes dans le minéral à un ensemble de normes de composition. Quelle est la différence entre une lame mince « microsonde » et une lame mince standard, et pourquoi pensez-vous que cette différence est nécessaire ?

Question 2.2.3 Les sections épaisses sont préparées pour des analyses spéciales, telles que les travaux d'inclusion de fluide (https://en.Wikipedia.org/wiki/Fluid_inclusion) ou les analyses spectroscopiques FTIR qui sont sensibles à l'époxyde et au verre, de sorte que la section rocheuse doit être amovible du verre et de la colle. En quoi une section épaisse est-elle différente d'une section mince standard ?

Comment sont fabriquées les sections minces ?

Enquête guidée

Préparation en laboratoire universitaire :

Utilisez Hirsch, Dave (2012; Ret. 21/11/2018) Comment faire une section mince. https://davehirsch.com/other/thinsections/ pour répondre à ces questions :

Question 2.2.4 Que faites-vous d'une lame de verre pour la « givrer » ?

Question 2.2.5 Qu'est-ce qu'un éclat de roche ?

Question 2.2.6 Pourquoi les instructions disent-elles de meuler un coin de la lame de verre ?

Question 2.2.7 Que devez-vous faire à la roche avant d'en couper une dalle ?

Question 2.2.8

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Enquête guidée

Préparation professionnelle : Regardez ces vidéos de Spectrum Petrographics, une société professionnelle de coupes minces et de pétrographie, sur la façon dont ils créent des coupes minces :

Un élément YouTube a été exclu de cette version du texte. Vous pouvez le consulter en ligne ici : pb.libretexts.org/petrology/?p=44

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Question 2.2.9 Pourquoi Spectrum Petrographics place-t-il des grains de quartz dans le rebord de chaque billette à section mince ?

Question 2.2.10 Comment Spectrum Petrographics étiquette les lames de verre ?

Question 2.2.11 Quelle est l'épaisseur approximative de la section après sa première coupe dans la scie à tronçonner ?


2.2 : Lames minces - Géosciences

Ce module donne un aperçu de l'équipement utilisé pour la préparation de lames minces, y compris les techniques de polissage manuel. Si vous avez terminé les lectures et regardé les vidéos de la section 2.4, vous reconnaissez peut-être déjà l'équipement décrit ici. Ce module décrit également le fonctionnement spécifique des équipements de JMU dans une série de vidéos. Même si vous n'êtes pas à JMU, ces vidéos fournissent des conseils pratiques pour faire fonctionner les machines et créer une section mince.

Objectifs d'apprentissage

Connaissances et compétences préalables

  • 2.2 Anatomie des coupes fines et des coupes épaisses (recommandé)
  • 2.3 Historique de la préparation des lames minces (recommandé)
  • 2.4 Procédure : comment faire une section mince (recommandé)

Enquête guidée

Scie à roche et scie à tronçonner 2.5A

Regardez ces vidéos sur les scies à roche :

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : sécurité en laboratoire.

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Anatomie d'une scie à roche.

AMiGEO (27/11/2018) Sections minces : couper un rocher.

AMiGEO (27/11/2018) Sections minces : nettoyage de la scie à roche.

AMiGEO (27/11/2018) Sections minces : Parties d'une scie à tronçonner.

AMiGEO (27/11/2018) Sections minces : Affûtage de la lame de scie à tronçonner.

2.5.1 Quel équipement de sécurité devez-vous porter dans le laboratoire de sciage de roches ?

2.5.2 Pourquoi est-il nécessaire d'utiliser de l'eau dans les scies à roche ?

2.5.3 Que peut-il arriver si vous tordez la roche pendant que vous la coupez avec la scie à roche ?

2.5.4 Quelles sont les trois choses que vous devriez faire pour nettoyer la scie à roche après l'avoir utilisée ?

2.5.5 En quoi la scie à tronçonner à section mince est-elle similaire à la scie à roche? En quoi est-ce différent ?

2.5.6 En quoi une lame de scie à pierre diamantée est-elle différente d'une lame de scie ordinaire (comme celle que vous pourriez utiliser pour couper du bois) ? Comment est-il « affûté ?

2.5B Meules

Regardez ces vidéos sur les meules JMU :

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Meule à broche verticale Partie I.

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Meule à broche verticale Partie 2.

AMiGEO (19/05/2017) Sections minces : Meule de finition.

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : plomberie pour la meule de finition.

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : comment givrer des lames de sections minces.

2.5.7 A quoi sert la meule à broche verticale ?

2.5.8 Quelles sont les deux différences entre une meuleuse à broche verticale et une meuleuse à broche horizontale comme celle de notre meuleuse à section mince utilisée pour le glaçage des lames ?

2.5C Polissage manuel

Regardez ces vidéos sur le polissage :

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Comment polir les roches sur une plaque de verre.

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : évaluation de la qualité d'une surface polie.

La taille du grain d'un grain de polissage ou d'un papier de verre fait référence à la taille des particules dans le matériau de broyage. Ce tableau montre la relation entre le numéro de désignation du grain (CAMI) et le diamètre moyen des particules en micromètres : https://en.wikipedia.org/wiki/Sandpaper#Grit_size_table

2.5.9 Quelqu'un polit avec un grain de 30 micromètres, puis un grain de 1 micromètre et enfin avec un grain de 15 micromètres. Le font-ils dans le bon ordre ? Pourquoi ou pourquoi pas?

2.5.10 Faut-il appuyer fort pendant le polissage manuel ? Quelle est la meilleure technique ?

2.5.11 Après avoir utilisé chaque grain, que devez-vous faire avant de passer à une taille de grain différente ?

Micromètre numérique 2.5D

Ce diagramme interactif ci-dessous montre des parties du micromètre numérique. Cliquez sur “Afficher les étiquettes” pour en savoir plus.

Regardez cette vidéo sur la mesure de l'épaisseur sur un micromètre numérique :

AMiGEO (30/04/2018) FTIR : Utilisation du micromètre numérique.

2.5.12 Un micromètre numérique peut vous aider à mesurer l'épaisseur de votre section mince pendant que vous polissez la surface finale. Quelle est la limite à l'utilité du micromètre à cet effet ?

2.5E Étiquetage

Garder une trace de vos échantillons est très important. Il peut être difficile de déterminer l'origine d'une lame mince à moins d'étiqueter correctement l'éclat de roche ou l'ébauche, ainsi que la lame mince, pendant le processus de fabrication de la lame mince.

Regardez ces vidéos sur l'étiquetage :

AMiGEO (19/05/2017) Lames minces : Étiquetage des ébauches de roche.

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Étiquetage des lames givrées.

AMiGEO (15/06/2017) Thin Sections ft. Spectrum Petrographics: Behind the Scenes. (à partir de 4:57)

2.5.13 Chez JMU, nous écrivons sur nos diapositives à l'aide d'un stylo à graver en carbure de tungstène ou à pointe de carbure pour le verre, qui coûte environ 4 $ à la quincaillerie locale. Pourquoi n'utilisons-nous pas un graveur laser ?

Regardez la procédure époxy du Northern Virginia Community College :

AMiGEO (9 juillet 2019) Réalisation de lames fines en roche : 06/10 – Epoxying Slides. https://youtu.be/g1HXBpyfkQ0

Tous les époxys ne sont pas des mélanges en deux parties comme celui ci-dessus. Ces dernières années, chez JMU, nous avons utilisé avec succès un époxyde durcissant aux UV appelé Norland Optical Adhesive. Cet époxy est monté sur la puce à section mince comme décrit ci-dessus, mais il est durci en le plaçant sous une lumière UV à ondes longues pendant environ 10 minutes, puis dans une armoire chauffée maintenue à 50 ° C pendant au moins 12 heures.

Procédure de section mince : du début à la fin

Une procédure de section mince du Northern Virginia Community College est enregistrée étape par étape dans cette playlist YouTube :

Vérifications conceptuelles

Vérification conceptuelle 2.5.1

Comparez l'équipement à JMU à l'équipement décrit dans le module précédent pour Spectrum Petrographics (2.4 Procédure : Comment faire une section mince). Quelles sont les différences entre les types d'équipements utilisés?

Vérification conceptuelle 2.5.2

Est-il prudent de mettre le doigt sur une lame de scie à roche ? Pourquoi ou pourquoi pas?

Ce module montre certaines des techniques utilisées dans le laboratoire de coupe mince JMU, et démontre également l'utilisation de notre équipement. Il y a des descriptions plus détaillées des versions antérieures du même équipement dans les ressources historiques du module 2.3 Histoire de la préparation de lames minces, notamment dans : Johannsen, Albert (1918), chapitre XLI. Préparation de lames minces de roches. Manuel des méthodes pétrographiques, New York, McGraw-Hill Book Co.2d ed., p.572-60.

Si vous souhaitez approfondir ce sujet, ce livre contient une grande section décrivant l'équipement de coupe mince et comment mettre en place un laboratoire de coupe mince, ainsi que les techniques de préparation : Allman, M., Lawrence, D.F. (1972) Techniques de laboratoire géologique. Pub Arco. Co, New York, 355 pages.

Allman, M., Lawrence, D.F. (1972) Techniques de laboratoire géologique. Pub Arco. Co, New York, 355 pages.

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : sécurité en laboratoire. https://youtu.be/0_isoNgBmOQ

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Anatomie d'une scie à roche. https://youtu.be/KrIUEIdP2sY

AMiGEO (27/11/2018) Sections minces : couper un rocher. https://youtu.be/uKiPu4fD_8k

AMiGEO (27/11/2018) Sections minces : nettoyage de la scie à roche. https://youtu.be/RPfhmXPiNg0

AMiGEO (27/11/2018) Sections minces : Parties d'une scie à tronçonner. https://youtu.be/W1-Hoad43Nw

AMiGEO (27/11/2018) Sections minces : Affûtage de la lame de scie à tronçonner. https://youtu.be/lXrxRlw0lw0

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Meule à broche verticale Partie I. https://youtu.be/wlnjl6Kydbo

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Meule à broche verticale, partie 2. https://youtu.be/eZZPcqL5Kak

AMiGEO (19/05/2017) Sections minces : Meule de finition. https://youtu.be/GopO7v9t_3s

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : plomberie pour la meule de finition. https://youtu.be/w7Co2NRX2as

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : comment givrer des lames de sections minces. https://youtu.be/GxzcI1cKh48

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Comment polir les roches sur une plaque de verre. https://youtu.be/SSpteu6aUPE

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : évaluation de la qualité d'une surface polie. https://youtu.be/eOgtBZg0XWQ

Contributeurs de Wikipédia. (6/11/2018). Papier de verre. Dans Wikipedia, l'encyclopédie libre. Extrait à 15h28, le 30 novembre 2018, de https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sandpaper&oldid=867602684

AMiGEO (30/04/2018) FTIR : Utilisation du micromètre numérique. https://youtu.be/cOZLevWtP90

AMiGEO (19/05/2017) Lames minces : Étiquetage des ébauches de roche. https://youtu.be/ZRjTPtWHfj4

AMiGEO (6/6/2018) Sections minces : Étiquetage des lames givrées. https://youtu.be/lTBneFG42qs

AMiGEO (15/06/2017) Thin Sections ft. Spectrum Petrographics: Behind the Scenes. (à 4:57) https://youtu.be/Kjry4Q-qMe0?t=297

AMiGEO (9 juillet 2019) Réalisation de lames fines en roche : 06/10 – Epoxying Slides. https://youtu.be/g1HXBpyfkQ0

Licences et attributions

Vidéos créées par AMiGEO : licence CC-by.

Page Wikipédia Licence CC-SA.

Figurines créées par Mark Peale, Elizabeth Johnson et Juhong Christie Liu, James Madison University (JMU).


Normes d'épaisseur

Spectrum Petrographics a créé quatre ensembles de normes de lames minces pour ce projet sur la base d'une idée trouvée dans Allman et Lawrence (1972). Chaque roche a été finie à une épaisseur différente : 90, 60, 40 et 30 micromètres. Nous avons choisi quatre étalons de roche composés de différents minéraux pour montrer comment certains minéraux communs apparaissent à différentes épaisseurs sous une lumière à polarisation croisée.

Les quatre normes de rock sont :

  1. Granodiorite à biotite du petit faciès à biotite du pluton de La Posta, CA. (Clinkenbeard et Walawender, 1989). Les minéraux comprennent le quartz, les feldspaths et la biotite.
  2. Marbre des carrières de marbre de Candoglia, Italie (Mindat.org, 2018). Le minéral principal est la calcite.
  3. Xénolite péridotite du cratère de Salt Lake, Hawaii (Sen et al. 2005). Les minéraux comprennent l'olivine et l'orthopyroxène.
  4. Schiste de la formation Wissahickon, PA. Les minéraux comprennent la biotite, la muscovite, le quartz et le grenat. Nous incluons également des vidéos et des images de lumière à polarisation plane pour cette roche afin que la couleur brune et le pléochroïsme (https://en.wikipedia.org/wiki/Pleochroism) de la biotite soient visibles.

Pour chaque roche, nous avons obtenu des images statiques et des vidéos à chaque épaisseur sous lumière polarisée croisée au microscope pétrographique. Nous avons également créé des scans de toute la section mince pour chaque norme.

Dans les vidéos, nous faisons pivoter la platine du microscope pétrographique pour voir toute la gamme de couleurs de chaque minéral. Voici le lien vers la playlist complète des normes d'épaisseur sur YouTube : https://www.youtube.com/playlist?list=PLc1yUU5DczrVMgq7lE3q_tlcFezBESD7P

La liste complète de toutes les vidéos pour chaque rock standard se trouve dans le Les références rubrique ci-dessous.

  1. Granodiorite à biotite du petit faciès à biotite du pluton de La Posta, CA. (Clinkenbeard et Walawender, 1989). Les minéraux comprennent le quartz, les feldspaths et la biotite.

Figure 2.6.3 OSF/Images et animations à publier/ThinSections_Finals/ThinSectionsCalifornia.swf

Figure 2.6.4 OSF/Images et animations à publier/ThinSections_Finals/ThinSectionsCalifornia_Full.swf

  1. Marbre des carrières de marbre de Candoglia, Italie (Mindat.org, 2018). Le minéral principal est la calcite.

Figure 2.6.5 OSF/Images et animations à publier/ThinSections_Finals/ThinSectionsItaly.swf

Figure 2.6.6 OSF/Images et animations à publier/ThinSections_Finals/ThinSectionsItaly_Full.swf

  1. Xénolite péridotite du cratère de Salt Lake, Hawaii (Sen et al. 2005). Les minéraux comprennent l'olivine et l'orthopyroxène.
  1. Schiste de la formation Wissahickon, PA. Les minéraux comprennent la biotite, la muscovite, le quartz et le grenat. Nous incluons également des vidéos et des images de lumière à polarisation plane pour cette roche afin que la couleur brune et le pléochroïsme (https://en.wikipedia.org/wiki/Pleochroism) de la biotite soient visibles.

Comment sont fabriquées les sections minces ?

Préparation en laboratoire universitaire :

Utilisez Hirsch, Dave (2012 Ret. 21/11/2018) Comment faire une section mince. https://davehirsch.com/other/thinsections/ pour répondre à ces questions :

Question 2.2.4 Que faites-vous d'une lame de verre pour la « givrer » ?

Question 2.2.5 Qu'est-ce qu'un éclat de roche ?

Question 2.2.6 Pourquoi les instructions disent-elles de meuler un coin de la lame de verre ?

Question 2.2.7 Que devez-vous faire à la roche avant d'en couper une dalle ?

Question 2.2.8

Préparation professionnelle : Regardez ces vidéos de Spectrum Petrographics, une société professionnelle de coupes minces et de pétrographie, sur la façon dont ils créent des coupes minces :

Question 2.2.9 Pourquoi Spectrum Petrographics place-t-il des grains de quartz dans le rebord de chaque billette à section mince ?

Question 2.2.10 Comment Spectrum Petrographics étiquette les lames de verre ?

Question 2.2.11 Quelle est l'épaisseur approximative de la section après sa première coupe dans la scie à tronçonner ?


Sections minces d'anorthosite (suite)

Le quartz peut être considéré comme un minéral secondaire dans l'anorthosite, puisqu'il représente moins de 5% sur le diagramme QAPF.

Figure 2-7. Un grand cristal de quartz dans une méta-anorthosite archéenne du Minnesota.

Les deux microphotographies sont en lumière polarisée croisée (XPL). Ce cristal a été fortement déformé et pour cette raison présente une extinction ondulante à tous les angles. Ourlet : hématite. Pl : plagioclase. Qtz : quartz. Grossissement : 40x. Champ de vision : 3 mm.

Hématite

Les coupes minces en lumière polarisée plane (PPL) et en lumière polarisée croisée (XPL) révèlent un minéral opaque. C'est de l'hématite (Fe2O3), comme le montre la lumière réfléchie à la p. 1 (cliquez ici pour accéder à cette page). Les cristaux d'hématite se sont développés dans des microfractures autour et à travers les cristaux de plagioclase et sont issus d'une altération hydrothermale.

Figure 2-8. Hématite dans l'anorthosite.

Hématite dans la même méta-anorthosite du Minnesota, qui s'est développée dans des fractures autour et à l'intérieur du plagioclase (les gros cristaux avec maclage d'albite). L'hématite est isotrope, elle est donc opaque (noir) à la fois en PPL et en XPL. Notez le cristal d'hématite euédrique en bas au centre. À gauche : PPL. À droite : XPL. Ourlet : hématite. Pl : plagioclase. Ser : séricite. Les petits cercles sont des bulles de ciment. Grossissement : 40x. Champ de vision : 3 mm.

Séricite

Figure 2-9. Séricite dans la méta-anorthosite (vue en plan polarisé).

Dans la même méta-anorthosite archéenne, la séricite remplit les fissures autour et à travers les cristaux de plagioclase. Ourlet : hématite. Pl : plagioclase. Ser : séricite. Les petits cercles sont des bulles de ciment. Grossissement : 40x. Champ de vision : 3 mm.

Comme l'hématite, la séricite remplit également les microfractures en plagioclase, mais elle le fait en cristaux allongés, contrairement aux cristaux d'hématite plutôt equant. La séricite est une variété de muscovite à grain fin, avec la même composition KAl 2(AlSi3O10)(OH)2. Il se forme généralement par altération hydrothermale des feldspaths K (par exemple, le microcline), qui fournissent le potassium (K) nécessaire. Il se développe dans des microfractures préexistantes où les fluides peuvent pénétrer, ou dans des fractures créées par la pression du fluide. Ici (fig. 2-9 et 2-10), dans une anorthosite dépourvue de K, il n'a pu se former qu'avec un fluide riche en K. De même la présence d'hématite prouve que le fluide contenait également du fer (Fe).

Figure 2-10. Séricite dans la méta-anorthosite.

Même vue que la figure 2-9 dans les polariseurs croisés. Remarquez la séricite à grain fin avec un motif d'extinction en forme d'œil d'oiseau. Champ de vision : 3 mm.


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Datation au laser 40 Ar 39 Ar d'échantillons d'illite de taille microgramme et implications pour la datation en lames minces ☆

Les âges Laser 40 Ar 39 Ar ont été obtenus à partir d'une série d'échantillons d'illite répétés dont la masse varie de 14 à 77 pg en utilisant une irradiation encapsulée sous vide, et les résultats ont été comparés avec des analyses antérieures du même matériau (Doug et al., 1995) . Ce test a confirmé que les âges de l'argon mesurés, en particulier les âges de rétention de l'argon, sont indépendants de la taille de l'échantillon. Étant donné que l'âge de rétention de l'argon ne nécessite pas la fraction de gaz de recul de 39 Ar, il est clair que les âges de rétention peuvent être mesurés sur l'illite au sein de lames minces. Les âges des taches laser ont été obtenus à partir de sections minces du même schiste du bassin gallois analysées lors de la séparation de l'illite. Les premiers résultats sur des lames minces non traitées ont donné un large éventail d'âges, certains beaucoup plus jeunes que ceux mesurés précédemment. Cependant, l'âge apparent était négativement corrélé avec les ratios Cl K mesurés, suggérant la présence d'un jeune composant soluble dans l'eau qui avait été éliminé lors de la séparation des minéraux. Un rinçage à l'eau prolongé des lames minces a réduit ou pratiquement éliminé la phase jeune, donnant des résultats d'âge cohérents avec les travaux antérieurs sur les séparations d'illite. Cela indique que la datation des argiles en lames minces a le potentiel d'être un outil puissant pour élucider des histoires complexes de diagenèse et de métamorphisme.

Document présenté à la réunion de printemps 1996 de l'American Geophysical Union tenue à Baltimore, Maryland, États-Unis, le 23 avril 1996.

Adresse actuelle : Department of Geosciences, Guyot Hall, Princeton University, Princeton, New Jersey, 08544-1003, USA.


5. Conclusions

810 m d'altitude et un changement de comportement de la fourche sud qui détermine la quantité de migration latérale de la fourche sud. Ce changement de comportement est probablement causé par la géologie et la pente sous-jacentes. La migration accrue de la fourche sud sous la

Le seuil d'élévation de 810 m a érodé les terrasses du Pléistocène supérieur à l'Holocène moyen et leurs sols UU et ELU. En revanche, au-dessus de la

Seuil d'élévation de 810 m, ces terrasses et sols sont encore intacts en raison de la migration latérale limitée dans les parties supérieures du drainage de South Fork. Ces zones le long des ruptures d'escarpement sont donc un bon endroit pour trouver des sites archéologiques intacts datant de la fin du Pléistocène à l'Holocène moyen.


Voir la vidéo: NIPIB Réalisation lame mince roche (Octobre 2021).