GaPs.ir - Geology and Petroleum Science - روش تهیه مقاطع نازک میکروسکوپی (Thin section)

مراحل تهیه مقاطع نازک میکروسکپی

پيشگفتار

دانستن و آشنائى با روش تهيه مقاطع نازک ميکروسکوپى براى زمين شناسان لازم و مفيد مى باشد. در این راستا تعدادى از زمين شناسان در دوران تحصيل خود در دانشگاه هر چند مقدماتى روش تهيه مقاطع نازک را فرا مى گيرند و عده اى ديگر سطحى از کنار آن مى گذرند اين جانب به منظور تکميل دانسته هاى خود و گذارندن يک دوره عملى تهيه مقاطع نازک با معرفى جناب آقاى مهندس حسين پرتو آذر سرپرست بخش ديرينه شناسى سازمان زمين شناسى کشور به بخش تهيه مقاطع نازک رفته و حدود يک ماه به همکارى وانجام عملى مراحل مختلف تهيه مقاطع نازک پرداختم و در پايان دوره چند عدد مقطه نازک به عنوان نتيجه پايان دوره شخصا" تهيه و به سرپرست گروه ديرينه شناسى تقديم نمودم .

سپس تصميم گرفتم آنچه عملا" آموخته ام بطور اختصار نوشته و همراه با عکس هاى لازم ارائه نمايم تا ساير دوستان و علاقمندان نيز در صورت لزوم از آن استفاده نمايند هر چند فراگيرى روش تهيه مقاطع نازک احتياج به انجام عملى کار داشته و تجربه در ارائه کارى خوب نقش بسزائى را ايفا مينمايد.

در پايان لازم مى دان از راهنماييها و زحمات اقايان هوشنگ درويش و محمد ولى سلطانى که از مساعدت آنها بسيار بهره بردم کمال تشکر و قدر دانى را بنمايم.

مقدمه

يکى از وظائف زمين شناس درانجام مطالعات زمين شناسى يک ناحيه نمونه بردارى از طبقات و بيرون زده هاى منطقه مى باشد که اين نمونه ها پس از تهيه مقاطع نازک از آنها مورد مطالعه و تجزيه و تحليل قرار مى گيرند .

توسط زمين شناس نمونه هاى فوق الذکر شماره گذارى ودر دفترچه مخصوص ثبت مى گردد بدين ترتيب که توسط ماژيک سال برداشت نمونه ،مختلف نام و نام خانوادگى زمين شناس که عمل نمونه بردارى را انجام داده و شماره و ترتيب نمونه بر روى سنگ يادداشت مى گردد.

72-H.V-1

72 سال برداشت نمونه

H.V مخفف نام و نام خانوادگى زمين شناس

1 ترتيب و شماره نمونه برداشت شده

سپس نمونه ها را مجزا داخل کيسه هاى پلاستيکى مخصوص قرار داده ود هانه کيسه پلاستيکى را مى بندند با انجام اين کار از مخدوش شدن مشخصات روى سنگ و ترک خوردگى و احيانا" خرد شدن سنگ ها جلوگيرى مى گردد.

پس از انجام مراحل فوق از نمونه هاى برداشت شده ليستى تهيه شده که در ان به علاوه ذکر مشخصات زمين شناس، ناحيه و ساختمان زمين شناسى مورد مطالعه و تاريخ تهيه ليست، مشخصات نمونه ها به ترتيب نوشته شده و در ستونهاى مقابل آن ليتولوژى نمونه ها، سن احتمالى آنها با توجه به مطالعات و برداشتهاى زمين شناس در سرزمين، نام احتمالى  سازند ها، ستون چينه شناسى اوليه، ضخامت طبقات ودر برخى موارد نام ماکرو فسيلهاى مشاهده شده ذکر مى گردد.

پس از تهيه ليست فوق نمونه ها را داخل حلب هاى تهيه شده قرار داده و روى حلب ها با ماژيک نام زمين شناس ،ناحيه مورد مطالعه و شماره اولين و آخرين نمونه داخل حلب نوشته مى شود ودرب حلب بطور مناسبى بسته مى گردد.

نمونه ها ى برداشت شده به همراه ليست فوق الذکر در اداره مربوط (سازمان زمين شناسى کشور يا شرکت نفت و...) به قسمت تهيه مقاطع نازک تحويل مى گردد.

پس از تهيه مقاطع نازک ،آنها همراه با ليست فوق الذکر در اختيار زمين شناس متخصص قرار مى گيرد تامورد بررسى و تجزيه و تحليل ميکروسکوپى قرار بگيرد.

برش سنگ

به منظور تهيه مقاطع نازک از نمونه هاى سنگ ارائه شده مراحل زير به ترتيب انجام مى گيرد:

برش سنگ :

به منظور آماده نمودن  نمونه ها براى برش آنها را به ترتيب شماره هاى خود در تخته هاى چوبى مخصوص چيده و از‌آن جا که به هنگام برش سنگ به احتمال زياد شماره سنگ مخدوش مى گردد بر روى تکه اى کاغذ شماره هاى سنگ ها يادداشت شده و هر شماره در زير نمونه خود قرار داده مى شود تا بعد از برش،سنگ برش داده شده و قطعه سنگ باقى مانده بر روى شماره فوق (کاغذ فوق الذکر ) قرار بگيرد و شماره نمونه ها اشتباه نگردد پس از برش قطعه فوق و تهيه قطعه مکعب مستطيل مورد نظر شماره سنگ توسط ماژيک بر روى قطعه فوق و مشخصات کامل نمونه (شامل سال برداشت - مخفف نام ونام خانوادگى زمين شناس و شماره نمونه) بر روى قطعه سنگ باقى مانده از برش يادداشت مى گردد.عمل برش سنگ توسط دستگاه برش و بوسيله تيغه گردان مخصوص صورت ميگيرد.

به منظور انجام اين کار با دست چپ نمونه را از طرفى که بيشترين سطح اتکا رادارا مى باشد ولق نمى زندو يا کمترين لغزش را دارا مى باشد در زير تيغه برش قرار داده و قسمتى را که قصد برش آنرا داريم در زير تيغه تنظيم مى نمائيم و سپس با دست راست تيغه برش را بر روى سنگ قرار داده و بر روى تيغه فشار مى آوريم تا تيغه سنگ برش دهد.

روش برش به نحوى هست که با انجام کمترين عمل برش سطوح مختلف سنگ يک قطعه تقريبا" مکعب مستطيل را با سطوحى صيقلى حاصل از برش توسط تيغه سنگبرى بدست مى آوريم.

البته سنگهايى که بزرگتر از معمول بوده و نوک هاى تيزى دارند احتياج به دقت بيشترى داشته ودر نهايت طورى سنگها را برش مى دهيم تا قطعه اى قابل توجه از آنها باقى بماند تا در صورت لزوم بتوان مجددا" از آنها مقطع نازک تهيه نمود.

صيقلى نمودن سنگ توسط دستگاه ساب

پس از برش سنگ و تهيه نمونه کوچک مورد نظر ،آنرا توسط دستگاه ساب و با استفاده از پودر کاربر اندوم نوع زبر صيقلى مى نمائيم بدين صورت که بر روى صفحه دايره اى و گردان دستگاه ساب که داراى شيارها ى متحدالمرکز مى باشد مقدارى پودر کار براندوم نوع زبر ريخته و به هنگام چرخش سريع صفحه گردان سطحى که شماره نمونه بر روى آن نوشته نشده را در روى آن قرار داده و درجهت خلاف چرخش صفحه گردان حرکت مى دهيم تا سطح فوق الذکر کاملا" صيقلى گردد و شيارهاى احتمالى دارد در روى سنگ اثر تيغه برش سنگ بصورت شيا باقى مانده باشد بنابراين بايد سطح سنگ را کاملا" صاف نمود براى امتحان نيز مى توانيم پس از صيقلى نمودن بر روى سطح سنگ آب ريخته چنانچه مقدارى آب در يک طرف و يا گوشه سنگ جمع شود نشان ميدهد سطح سنگ کاملا" صاف نيست و بايد مجددا" صيقلى داده شود در نهايت نمونه را توسط آب مى شوئيم.

مالش دادن سنگ بر روى سطح شيشه اى

پس از آنکه قطعه فوق را توسط دستگاه ساب صيقلى نموده ايم مقدارى پودر کاربراندوم را در روى شيشه اى مسطح ريخته و آنرا خيس نموده و مجددا" سطح صيقلى داده شده نمونه را روى آن مى کشيم و مالش مى دهيم تا کاملا" سطح مورد نظر صاف و صيقلى گردد بدين منظور با فشار بروى چهار طرف سطح نمونه و چرخش و حرکت زيگزاگى آن بر روى شيشه حاوى پودر کاربراندوم اين مرحله را به پايان  رسانده و نمونه را بوسيله اب مى شوييم.

مات نمودن تيغه هاى لام

يک طرف تيغه هاى نازک لام هاى مورد استفاده بايد مات گردند تا سپس سطح صيقلى نمونه سنگ بر روى  آن چسبانده شود. بدين منظور يک طرف تيغه هاى نازک لام را توسط دستگاه ساب که قبلا" نحوه کار آن توضيح داده شده مات  مى گردد با اين تفاوت که د راين مرحله از پودر کاربراندوم نوع نرم استفاده مى شود ومايک سطح سطح تيغه لام را بر روى صفحه گردان دستگاه ساب مالش داده تا کاملا" مات گردد.

پس از مات نمودن لام ها مشخصات نمونه را توسط راپيددريک طرف تيغه مى نويسيم سپس تيغه هاى لام آماده شده را بر روى صفحه  هيتر در کنار نمونه هاى سنگ خود قرار داده تا آنها نيز داغ گردند.

چسباندن سنگ بر روى تيغه لام

پس از آنکه نمونه سنگ و تيغه لام کاملا" گرم گرديد .توسط چسب کانادا بالزام که جامد و بصورت مدادى هست سطح صيقلى نمونه به سطح قطعه سنگ و يکبار تيغه لام را که هر دو حرارت ديده اند نگه داشته و روى سطح آنها کانادا بالزام مدادى و جامد کشيده مى شود و چون تيغه لام را بر روى سطح صيقلى نمونه قرار دادهتوسط پنس و  انگشتان دست تيغه لام در روى سطح صيقلى سنگ حرکت داده (بصورت حرکت جلو و عقب و چرخشى) تا حباب هى هوا بين دو سطح تيغه لام و سنگ خارج شده و حبابى ديده نشود.

ضمنا" مشخصات نوشته شده نمونه بر روى تيغه لام در زير پوشش سنگ قرار مى گيرد تا در مراحل بعدى کار حفظ شده و از بين نرود بعد از عمل چسباندن مى گذاريم تاتيغه و سنگ سرد شوند.

برش سنگ توسط دستگاه برش مخصوص

در اين مرحله براى کم نمودن ضخامت سنگ چسبيده بر روى تيغه لام آنرا توسط دستگاه برش مخصوص برش مى دهيم بطرويکه با انگشتان دست چپ تيغه لام را نگه داشته و با انگشتان دست راست قطعه نمونه را در زير تيغه برش قرار داده و به نحوى برش ميدهيم که تنها لايه نازک از سنگ بر روى تيغه باقى بماند.

صيقلى نمودن سنگ توسط دستگاه ساب

در اين مرحله سطح نمونه اى که نازک شده بر روى صفحه گردان ( داراى شيارهاى متحدالمرکز ) قرار داده و حرکت مى دهيم در اين هنگام از پودر کاربراندوم نوع زبر استفاده مى گردد در اين جا بايد کاملا" دقت شود زيرا اگر عمل سائيدن زياد صورت گيرد يا تيغه لام مى شکند  و يا ضخامت نازک سنگ از بين مى رود.

در نهايت زمانى کارما تمام مى شود که ضخامت بسيار نازک سنگ  بر روى تيغه لام باقى بماند و هنگامى که در مقابل نور قرارگرفت نور قرار گرفت نور از آن کاملا" عبور کند و سطح مقطع روشن ديده شود.

در هنگام مالش تيغه لام بر روى صفحه دستگاه ساب بايد فشار انشگتان دست در قسمتهاى ميانى تيغه متمرکز گردد.يعنى جايى که در زير تيغه لايه نازک سنگ قرار دارد واز وارد کردن فشار بر روى گوشه هاى تيغه لام خوددارى شود زيرا احتمال شکستن تيغه بسيار زياد مى باشد پس از انجام اين مرحله تيغه را بر روى صفحه گردان دستگاه ساب ديگرى که کاملا" صاف بوده و شيارها ى متحدالمرکز ندارد قرار داده و مى چرخانيم تا کاملا" يک اثرى نازک با زمينه اى روشن بر روى تيغه لام باقى بماند در اين روش از پودر کاربراندوم زبر استفاده مى شود ودر نهايت تيغه را توسط آب مى شوئيم.

مالش دادن تيغه بر روى سطح شيشه اى

پس از انجام مراحل فوق براى اخرين بار تيغه را برروى سطح شيشه اى حاوى پودر کاربراندوم نوع نرم مالش داده تا وضعيت اثر لايه بسيار نازک سنگ بر روى تيغه لام به حالت استاندارد برسد بطورى که در مقابل نور کاملا" سطح مقطع نازک روشن ديده شود و نور از آن آن عبور کند سپس مقطع حاضر را در زير ميرکوسکوپ نگاه کرده تا ضخامت لايه سنگ چک شود در نمونه هاى سنگ شناسى بايد دقت بيشترى به عمل آيد زيرا عمل سائيدن و نازک نمودن لايه سنگ بر روى تيغه لام بيشتر انجام شده و زمانى تيغه آماده است که دانه هاى کوارتز در زير ميکروسکوپ به رنگ سفيد مشاهده مى گردد.

چسباندن لامل بر روى تيغه لام

در آخرين مرحله از انجام کاربر روى لايه نازک سنگ چسب مايع کانادا بالزام ماليده و بر روى آن تيغه لامل را قرار مى دهيم و براى چند لحظه بر روى هيتر مى گذاريم و توسط پنس  لامل را روى تيغه لام حرکت داده تا کاملا" چسب پخش شود.

سپس به منظور خروج چسبى که قبلا" بين لايه سنگ و تيغه زده شده و همچنين حبابهاى هواى موجود در زير لامل بطور مجزا هر طرف تيغه لام را توسط هيتر گرم گردد و توسط فشار نوک پنس چسب هاى اضافى و حباب هاى هوا را از زير لامل خارج مى کنيم تا کاملا" سطح مقاطع نازک و شفاف گردد.

آنگاه توسط قطعه اى پنبه آغشته به بنزين و تيغ چسب هاى اضافى روى سطح مقطع نازک را پاک کرده و آنرا کاملا" تميز مى نمائيم .در اين هنگام مقطع نازک آماده مطالعه مى باشد.

خشک و گرم نمودن سنگ:

در اين مرحله نمونه را بر رو ى دستگاه هيتر قرار داده تا خشک و داغ گردد.