DE2713717C2

DE2713717C2 - Verfahren zur mikroskopischen Untersuchung von Gesteinsteilchen und Stäuben an Dünnschliffen

Info

Publication number: DE2713717C2
Application number: DE2713717A
Authority: DE
Inventors: Valerio Milano Motta
Original assignee: AGIP SpA ROMA IT
Current assignee: AGIP SpA ROMA IT
Priority date: 1976-03-29
Filing date: 1977-03-28
Publication date: 1984-04-19
Also published as: IT1058687B; FR2346708A1; FR2346708B1; GB1566500A; US4443395A; DE2713717A1

Description

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Die Erfindung betritit die Herstellung von Dünnschliffen für mikroskopische Untersuchungen von Mineralen, Stäuben, Mikrofossilien und verschiedenen Kleinteilen. Beispielsweise bei der Erdöl-Exploration werden petrographische und paläontologische Bestimmungen von Sondenmaterial, welches mit dem Bohrschlamm ausgetragen wird, anhand von dünnen Schliffen oder Präparaten aus ausgewählten größeren Bruchstücken vorgenommen. Bisher wurden diese mit Hilfe von Kanada-Balsam auf einen Objektträger aufgekittet und dann von Hawd (die Teilchen würden ausbrechen, wenn automatische Geräte angewandt werden) in aufeinander folgenden Operationen mit Wasser und zunehmend feineren Schleifmitteln geschliffen, so daß man Dicken von 2 bis 0,03 mm erhält. Die Herstellung derartiger dünner Schliffe ist langwierig und umständlich und erfordert beträchtliche Übung und Einfühlungsvermögen. Der Handdruck muß während des ganzen Vorgangs senkrecht sein, sonst werden die Teilchen keilförmig und verschwinden, bevor sie die erforderliche Dünne erreicht haben. Die lange Berührung der Hände mit Wasser führt bei diesen Arbeiten nach einigen Jahren zu einer Arthritis und zu Hautallergien durch die Schleifmittel. Schließlich muß der Balsam auf die exakt entsprechende Temperatur erwärmt werden. Wird zu wenig erwärmt, so bleibt er beim Abkühlen weich; wird zu viel erwärmt, so wird er spröde. Diese so erhaltenen Schliffe sind im allgemeinen nur gerade zu Untersuchungszwecken geeignet und sind selten hervorragend. Für die mikroskopischen Untersuchungen, insbesondere für petrographische Bestimmungen, müssen die Schliffe hinsichtlich der beiden Flächen streng parallel sein und die Stärke zwischen 2 und 0,03 mm muß optimal sein. Bei diesen Schichtstärken erreicht man petrographische Schliffe von fast perfekter Durchsichtigkeit für alle Minerale mit Ausnahme der wenigen, die bei jeder Schichtstärke praktisch opak sind.

Trotz der Geschicklichkeit des Personals und verschiedener Vorkehrungen ist die Dichte von Pulvern in manuell hergestellten Mikroschliffen sehr gering und die Dicke keineswegs an allen Punkten gleich.

Aus der US-PS 37 62 103 ist eine Vorrichtung zur μ Herstellung von Proben für die mikroskopische Untersuchung von metallischen oder mineralischen KörDern im Auflicht bekannt. Dazu werden die Körper in einer Anzahl von Vertiefungen eines Probehalters mit Hilfe einer Kunstharz-Einbeitung gehalten, um die überstehenden Körper plan schleifen zu können und so eine mikroskopierbare Fische zu erhalten.

Die DE-OS 23 44 118 befaßt sich mit der Herstellung von Probekörpern, aus denen dann Mikrotomschnitte für die Elektronenmikroskopie hergestellt werden, um an diesen Gewebeteilchen untersuchen zu können. Die Herstellung von Mikrotomschnitten hat nichts zu tun mit der Herstellung von Dünnschliffen für mikroskopische Untersuchungen im Durchlicht zur Bestimmung des mineralogischen Gefüges von z. B. Erzen, Bodenproben und Gesteinsmaterial, noch dazu wo sich mineralische Körper nicht auf Mikrotomschnitte verarbeiten lassen, sondern nur — wie allgemein bekannt — durch Schleifen für mikroskopische Untersuchungen präpariert werden können.

Aufgabe der Erfindung ist nun die schnelle, weitgehend automatisierte Herstellung von Dünnschliffen kleiner Teilchen aus Gesteinen oder Gesteinsmehl und von Stäuben für mikroskopische Untersuchungen im Durchlicht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur mikroskopischen Untersuchung von kleinen Gesteinsteilchen und Stäuben wird diese Aufgabe mit Hilfe der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs \ angegebenen Maßnahmen gelöst.

Für das erfindungsgemäße Verfahren wird z. B. eine Platte entsprechend Fig. 1 (Draufsicht) und Fig. 2 (Querschnitt) angewandt, welche 15 Zellen enthält und die für die Herstellung der gleichen Anzahl von Probekörpern enthaltend die agglomerierten Teilchen dient. Diese Platte kann aus Polypropylen bestehen und ist entsprechend geformt. Sie hat vorzugsweise die Maße 158 · 216 · 4 mm. Die Zellen sind zweckmäßigerweise numeriert, um später feststellen zu können, aus welchen die jeweiligen Prüfkörper stammen. Sie sind — wie aus der Fig.2 hervorgeht — in der Art eines niederen Pyramidenstumpfs, dessen Basis 21 · 28 mm und dessen Höhe 3,5 mm ist. Die Deckfläche ist 20,5 · 27,5 mm. Diese Abmessungen eignen sich besonders für die Herstellung von Mikroschliffen zur petrographischen Untersuchung.

Die Zellen sind pyramidenstumpfförmig, um das Ausformen der gehärteten agglomerierten Probekörper zu erleichtern; sie können durch einen !eichten Druck auf die Rückseite der Platte herausgedrückt werden. Die Zellenplatten lassen sich wiederholte Male anwenden und sind praktisch unzerstörbar. Sie sind schlagfest, lassen sich biegen und verdrehen und sind beständig gegenüber Temperaturen bis — 120° C.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet viele Vorteile. So lassen sich die Prüfkörper einfach und schnell herstellen, indem die Zellen ohne Auswahl mit Teilchen mit einem Schwamm gefüllt werden. Sie werden nicht mit Kanada-Balsam sondern mit Epoxyharzen agglomeriert, die ungefähr den gleichen Brechungsindex wie Kanada-Balsam besitzen. Während die Harze die Gesteinsteilchen umgeben, haften sie nicht an den Polypropylen der Platte. Nach Einbetten der Gesteinsteilchen in dem Epoxyharz wird dieses gehärtet und zu dessen Beschleunigung einige Stunden auf nicht mehr als 75"¹C erwärmt.

Die so erhaltenen Prüfkörper sind sehr hart und lassen sich leicht aus den Zellen nehmen. Sie können nun mit Hilfe eines Harzes auf einem Objektträger fixiert werden und gelangen in die erste automatische mn Diamantschleifscheiben bestückte Schleifmaschine, z. B.

»BROT-Mehrplattensystem«. Damit gelingt ein Schleifen bis auf eine einheitliche Stärke von 150 bis 100 μητ, was für mikropaläontologische Untersuchungen ausreicht. Diese Schliffe werden dann in eine automatische Dünnschliffvorrichtung eingebracht, um sie auf eine Stärke von 20 μίτι abzuarbeiten. Die te so erhaltenen Präparate haben weitgehend parallele Flächen und demzufolge eine gleichmäßige Stärke. Es muß darauf hingewiesen werden, daß bei den erfindungsgeniäß erhaltenen Dünnschliffen die Teilchendichte (Fig.3) sehr hoch u-.id 1 bis 25 und mehrfach größer ist, als man sie üblicherweise mit Kanada-Balsam (F i g. 4) beobachtet. Die mittlere Teilchengröße bei F i g. 3 war 1 mm und bei F i g. 4 waren die größten Teilchen — 2 mm. Die Vergrößerung der Mikrofotographien F i g. 3 und 4 ist 8,4. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bereits vielfach zur Herstellung von Mikroschliffen aus Gesteinsteilchen oder Mikrofossilien für die Erdöl-Exploration und auch für die Erz-Exploration (Uranerze) angewandt, eignet sich daher auch für die verschiedensten anderen Gebiete einschließlich Untersuchungen an extraterrestischem Material.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Verfahren zur mikroskopischen Untersuchung von kleinen Gesteinsteilchen und Stäuben, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Kunststoffplatte mit einer Anzahl von pyramidenstumpfförmigen Zellen mit einer Höhe von 3,5 mm mit den Gesteinsteilchen oder Stäuben füllt und diese durch Eingießen von Epoxyharz einbettet, das Ganze dann einige Stunden zur Aushärtung des Harzes bis maximal 75° C erwärmt und aus den so gebildeten Probekörpern mit den agglomerierten Teilchen in an sich bekannter Weise Dünnschliffe mit 20 bis 50 μπι Stärke und parallelen Flächen herstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Platte aus Polypropylen. Polyäthylen oder Polytetrafluoräthylen anwendet.