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2.2: Secciones delgadas - Geociencias


Objetivos de aprendizaje

  • Describe las partes de una sección delgada estándar.
  • Describa las diferencias entre una sección delgada petrográfica estándar, una sección delgada preparada para análisis de microhaces de electrones o iones y una sección gruesa.
  • Describa los pasos necesarios para producir una sección delgada estándar, en el orden correcto.

Conocimientos y habilidades previas

Ninguno

Inicio¿Qué es una sección delgada?

Figura 2.2.1. Una sección delgada en una platina de microscopio petrográfico.

El procedimiento general para crear secciones delgadas se ha mantenido prácticamente igual desde que se creó la versión moderna hace casi 200 años. En esta sección, revisamos ejemplos de procedimientos modernos de fabricación de secciones delgadas.

Consulta guiada

Figura 2.2.2. Diagrama interactivo que muestra diferentes tipos de secciones delgadas.

La versión original de este capítulo incluía contenido H5P. Es posible que desee eliminar o reemplazar este elemento.

Pregunta 2.2.1.

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Pregunta 2.2.2 Una microsonda de electrones determina la composición de un mineral en una sección delgada comparando los rayos X generados por un haz de electrones que golpea los átomos dentro del mineral con un conjunto de estándares de composición. ¿Cuál es la diferencia entre una sección delgada de "microsonda" y una sección delgada estándar, y por qué cree que esta diferencia es necesaria?

Pregunta 2.2.3 Las secciones gruesas se preparan para análisis especiales, como trabajos de inclusión de fluidos (https://en.Wikipedia.org/wiki/Fluid_inclusion) o análisis espectroscópicos FTIR que es sensible al epoxi y al vidrio, por lo que la sección de la roca debe ser extraíble del vidrio. y pegamento. ¿En qué se diferencia una sección gruesa de una sección delgada estándar?

¿Cómo se hacen las secciones delgadas?

Consulta guiada

Preparación en un laboratorio universitario:

Use Hirsch, Dave (2012; Ret. 21/11/2018) Cómo hacer una sección delgada. https://davehirsch.com/other/thinsections/ para responder estas preguntas:

Pregunta 2.2.4 ¿Qué le haces a un portaobjetos de vidrio para "congelarlo"?

Pregunta 2.2.5 ¿Qué es un chip de roca?

Pregunta 2.2.6 ¿Por qué dicen las instrucciones esmerilar una esquina del portaobjetos de vidrio?

Pregunta 2.2.7 ¿Qué debes hacer con la roca antes de cortar una losa?

Pregunta 2.2.8

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Consulta guiada

Preparación profesional: Mire estos videos de Spectrum Petrographics, una empresa profesional de sección delgada y petrografía, sobre cómo crean secciones delgadas:

Se ha excluido un elemento de YouTube de esta versión del texto. Puede verlo en línea aquí: pb.libretexts.org/petrology/?p=44

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Pregunta 2.2.9 ¿Por qué Spectrum Petrographics coloca granos de cuarzo en el borde de cada palanquilla de sección delgada?

Pregunta 2.2.10 ¿Cómo etiqueta Spectrum Petrographics los portaobjetos de vidrio?

Pregunta 2.2.11 Aproximadamente, ¿qué grosor tiene la sección después de que se corta inicialmente en la sierra de corte?


2.2: Secciones delgadas - Geociencias

Este módulo proporciona una descripción general del equipo utilizado para la preparación de secciones delgadas, incluidas las técnicas de pulido manual. Si completó las lecturas y vio videos en la sección 2.4, es posible que ya reconozca el equipo que se describe aquí. Este módulo también describe el funcionamiento específico del equipo en JMU en una serie de videos. Incluso si no está en JMU, estos videos brindan consejos prácticos para operar la maquinaria y crear una sección delgada.

Objetivos de aprendizaje

Conocimientos y habilidades previas

  • 2.2 Anatomía de la sección delgada y la sección gruesa (recomendado)
  • 2.3 Historia de la preparación de secciones delgadas (recomendado)
  • 2.4 Procedimiento: cómo hacer una sección delgada (recomendado)

Consulta guiada

Sierra de roca y sierra de corte 2.5A

Mire estos videos sobre sierras de roca:

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: seguridad en el laboratorio.

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: Anatomía de una sierra de roca.

AMiGEO (27/11/2018) Secciones delgadas: cortando una roca.

AMiGEO (27/11/2018) Secciones delgadas: Limpieza de la sierra de roca.

AMiGEO (27/11/2018) Secciones delgadas: Partes de una sierra de corte.

AMiGEO (27/11/2018) Secciones delgadas: Afilado de hojas de sierra de corte.

2.5.1 ¿Qué equipo de seguridad debe usar en el laboratorio de sierra de roca?

2.5.2 ¿Por qué es necesario utilizar agua en las sierras de roca?

2.5.3 ¿Qué podría pasar si gira la roca mientras la corta con la sierra para rocas?

2.5.4 ¿Cuáles son las tres cosas que debe hacer para limpiar la sierra para rocas después de usarla?

2.5.5 ¿En qué se parece la sierra de corte de sección delgada a la sierra de roca? ¿Cómo es diferente?

2.5.6 ¿En qué se diferencia una hoja de sierra de diamante para roca de una hoja de sierra normal (como la que podría usar para cortar madera)? ¿Cómo se "afila"?

2.5B muelas abrasivas

Vea estos videos sobre las muelas abrasivas JMU:

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: Muela abrasiva de husillo vertical Parte I.

AMiGEO (4/6/2018) Secciones delgadas: Muela abrasiva de husillo vertical Parte 2.

AMiGEO (19/5/2017) Secciones delgadas: muela abrasiva de acabado.

AMiGEO (4/6/2018) Secciones delgadas: Plomería para la muela de acabado.

AMiGEO (4/6/2018) Secciones delgadas: Cómo congelar portaobjetos de sección delgada.

2.5.7 ¿Cuál es el propósito de la muela abrasiva de husillo vertical?

2.5.8 ¿Cuáles son las dos diferencias entre una amoladora de rueda de husillo vertical y una amoladora de rueda de husillo horizontal como la de nuestra amoladora de sección delgada que se usa para glasear las guías?

Pulido manual 2.5C

Vea estos videos sobre pulido:

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: Cómo pulir rocas en una placa de vidrio.

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: evaluación de la calidad de una superficie pulida.

El tamaño de grano de un grano de pulido o papel de lija se refiere al tamaño de las partículas en el material de pulido. Esta tabla muestra la relación entre el número de designación de grano (CAMI) y el diámetro de partícula promedio en micrómetros: https://en.wikipedia.org/wiki/Sandpaper#Grit_size_table

2.5.9 Alguien pule con un grano de 30 micrómetros, luego con un grano de 1 micrómetro y finalmente con un grano de 15 micrómetros. ¿Lo están haciendo en el orden correcto? ¿Por qué o por qué no?

2.5.10 ¿Debería presionar con fuerza mientras pule manualmente? Cual es la mejor tecnica?

2.5.11 Después de usar cada grano, ¿qué debe hacer antes de pasar a un tamaño de grano diferente?

Micrómetro digital 2.5D

Este diagrama interactivo a continuación muestra partes del micrómetro digital. Haga clic en & # 8220Mostrar etiquetas & # 8221 para obtener más información.

Mire este video sobre la medición de espesores en un micrómetro digital:

AMiGEO (30/4/2018) FTIR: Uso del micrómetro digital.

2.5.12 Un micrómetro digital puede ayudarlo a medir el grosor de su sección delgada mientras pule la superficie final. ¿Cuál es el límite de la utilidad del micrómetro para este propósito?

Etiquetado 2.5E

Hacer un seguimiento de sus muestras es muy importante. Puede ser difícil determinar el origen de una sección delgada a menos que etiquete adecuadamente la viruta de roca o el blanco, así como la sección delgada, durante el proceso de fabricación de la sección delgada.

Vea estos videos sobre etiquetado:

AMiGEO (19/5/2017) Secciones delgadas: etiquetado de espacios en blanco de roca.

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: etiquetado de portaobjetos helados.

AMiGEO (15/6/2017) Secciones delgadas pies. Spectrum Petrographics: Detrás de escena. (comienza a las 4:57)

2.5.13 En JMU escribimos en nuestros portaobjetos con un rotulador de carburo de tungsteno o punta de carburo para vidrio, que cuesta alrededor de $ 4 en la ferretería local. ¿Por qué no usamos un grabador láser?

Vea el procedimiento de epoxi del Northern Virginia Community College:

AMiGEO (9 de julio de 2019) Making Rock Thin-Sections: 06/10 - Epoxying Slides. https://youtu.be/g1HXBpyfkQ0

No todos los epóxicos son mezclas de dos partes como la anterior. En los últimos años en JMU, hemos utilizado con éxito un epoxi de curado UV llamado Norland Optical Adhesive. Este epoxi se monta en el chip de sección delgada como se describe anteriormente, pero se cura colocándolo bajo una luz ultravioleta de onda larga durante aproximadamente 10 minutos, luego en un gabinete calentado mantenido a 50 ° C durante al menos 12 horas.

Procedimiento de sección delgada: de principio a fin

Un procedimiento de sección delgada del Northern Virginia Community College se registra paso a paso en esta lista de reproducción de YouTube:

Comprobaciones de conceptos

Verificación de conceptos 2.5.1

Compare el equipo en JMU con el equipo descrito en el módulo anterior para Spectrum Petrographics (2.4 Procedimiento: Cómo hacer una sección delgada). ¿Cuáles son algunas diferencias entre los tipos de equipos utilizados?

Verificación de conceptos 2.5.2

¿Es seguro poner el dedo en una hoja de sierra para rocas? ¿Por qué o por qué no?

Este módulo muestra algunas de las técnicas utilizadas en el laboratorio de sección delgada de JMU y también demuestra el uso de nuestro equipo. Hay descripciones más detalladas de versiones anteriores del mismo equipo en los recursos históricos del módulo 2.3. Historia de la preparación de secciones finas, especialmente en: Johannsen, Albert (1918), Capítulo XLI. Preparación de cortes finos de rocas. Manual de métodos petrográficos, Nueva York, McGraw-Hill Book Co, segunda edición, p.572-60.

Si desea profundizar aún más en este tema, este libro contiene una gran sección que describe el equipo de corte delgado y cómo configurar un laboratorio de corte delgado, así como las técnicas de preparación: Allman, M., Lawrence, D.F. (1972) Técnicas de laboratorio geológico. Arco Pub. Co, Nueva York, 355 p.

Allman, M., Lawrence, D.F. (1972) Técnicas de laboratorio geológico. Arco Pub. Co, Nueva York, 355 p.

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: seguridad en el laboratorio. https://youtu.be/0_isoNgBmOQ

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: Anatomía de una sierra de roca. https://youtu.be/KrIUEIdP2sY

AMiGEO (27/11/2018) Secciones delgadas: cortando una roca. https://youtu.be/uKiPu4fD_8k

AMiGEO (27/11/2018) Secciones delgadas: Limpieza de la sierra de roca. https://youtu.be/RPfhmXPiNg0

AMiGEO (27/11/2018) Secciones delgadas: Partes de una sierra de corte. https://youtu.be/W1-Hoad43Nw

AMiGEO (27/11/2018) Secciones delgadas: Afilado de hojas de sierra de corte. https://youtu.be/lXrxRlw0lw0

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: Muela abrasiva de husillo vertical Parte I. https://youtu.be/wlnjl6Kydbo

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: Muela abrasiva de eje vertical Parte 2. https://youtu.be/eZZPcqL5Kak

AMiGEO (19/5/2017) Secciones delgadas: muela abrasiva de acabado. https://youtu.be/GopO7v9t_3s

AMiGEO (4/6/2018) Secciones delgadas: Plomería para la muela de acabado. https://youtu.be/w7Co2NRX2as

AMiGEO (4/6/2018) Secciones delgadas: Cómo congelar portaobjetos de sección delgada. https://youtu.be/GxzcI1cKh48

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: Cómo pulir rocas en una placa de vidrio. https://youtu.be/SSpteu6aUPE

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: evaluación de la calidad de una superficie pulida. https://youtu.be/eOgtBZg0XWQ

Colaboradores de Wikipedia. (6/11/2018). Papel de lija. En Wikipedia, la enciclopedia libre. Obtenido a las 15:28, 30 de noviembre de 2018, de https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sandpaper&oldid=867602684

AMiGEO (30/4/2018) FTIR: Uso del micrómetro digital. https://youtu.be/cOZLevWtP90

AMiGEO (19/5/2017) Secciones delgadas: etiquetado de espacios en blanco de roca. https://youtu.be/ZRjTPtWHfj4

AMiGEO (6/4/2018) Secciones delgadas: etiquetado de portaobjetos helados. https://youtu.be/lTBneFG42qs

AMiGEO (15/6/2017) Secciones delgadas pies. Spectrum Petrographics: Detrás de escena. (a las 4:57) https://youtu.be/Kjry4Q-qMe0?t=297

AMiGEO (9 de julio de 2019) Making Rock Thin-Sections: 06/10 - Epoxying Slides. https://youtu.be/g1HXBpyfkQ0

Licencias y atribuciones

Vídeos creados por AMiGEO: Licencia CC.

Página de Wikipedia con licencia CC-SA.

Figuras creadas por Mark Peale, Elizabeth Johnson y Juhong Christie Liu, James Madison University (JMU).


Estándares de espesor

Spectrum Petrographics creó cuatro conjuntos de estándares de sección delgada para este proyecto basados ​​en una idea encontrada en Allman y Lawrence (1972). Cada roca se terminó con un espesor diferente: 90, 60, 40 y 30 micrómetros. Elegimos cuatro estándares de roca compuestos por diferentes minerales para mostrar cómo algunos minerales comunes aparecen en diferentes espesores bajo luz de polarización cruzada.

Los cuatro estándares de roca son:

  1. Granodiorita de biotita de las pequeñas facies de biotita de La Posta Pluton, CA. (Clinkenbeard y Walawender, 1989). Los minerales incluyen cuarzo, feldespato, biotita.
  2. Mármol de las canteras de mármol de Candoglia, Italia (Mindat.org, 2018). El mineral principal es la calcita.
  3. Xenolito de peridotita del cráter de Salt Lake, Hawaii (Sen et al. 2005). Los minerales incluyen olivino y ortopiroxeno.
  4. Esquisto de la Formación Wissahickon, PA. Los minerales incluyen biotita, moscovita, cuarzo y granate. También incluimos videos e imágenes de luz polarizada plana para esta roca para que el color marrón y el pleocroísmo (https://en.wikipedia.org/wiki/Pleochroism) de la biotita sean visibles.

Para cada roca, obtuvimos imágenes estáticas y videos en cada espesor bajo luz de polarización cruzada en el microscopio petrográfico. También creamos escaneos de toda la sección delgada para cada estándar.

En los videos, giramos la platina del microscopio petrográfico para ver la gama completa de colores de cada mineral. Este es el enlace a la lista de reproducción completa de los estándares de grosor en YouTube: https://www.youtube.com/playlist?list=PLc1yUU5DczrVMgq7lE3q_tlcFezBESD7P

La lista completa de todos los videos para cada estándar de rock se encuentra en el Referencias sección siguiente.

  1. Granodiorita de biotita de las pequeñas facies de biotita de La Posta Pluton, CA. (Clinkenbeard y Walawender, 1989). Los minerales incluyen cuarzo, feldespato, biotita.

Figura 2.6.3 OSF / Imágenes y animaciones para publicar / ThinSections_Finals / ThinSectionsCalifornia.swf

Figura 2.6.4 OSF / Imágenes y animaciones para publicar / ThinSections_Finals / ThinSectionsCalifornia_Full.swf

  1. Mármol de las canteras de mármol de Candoglia, Italia (Mindat.org, 2018). El mineral principal es la calcita.

Figura 2.6.5 OSF / Imágenes y animaciones para publicar / ThinSections_Finals / ThinSectionsItaly.swf

Figura 2.6.6 OSF / Imágenes y animaciones para publicar / ThinSections_Finals / ThinSectionsItaly_Full.swf

  1. Xenolito de peridotita del cráter de Salt Lake, Hawaii (Sen et al. 2005). Los minerales incluyen olivino y ortopiroxeno.
  1. Esquisto de la Formación Wissahickon, PA. Los minerales incluyen biotita, moscovita, cuarzo y granate. También incluimos videos e imágenes de luz polarizada plana para esta roca para que el color marrón y el pleocroísmo (https://en.wikipedia.org/wiki/Pleochroism) de la biotita sean visibles.

¿Cómo se hacen las secciones delgadas?

Preparación en un laboratorio universitario:

Use Hirsch, Dave (2012 Ret. 21/11/2018) Cómo hacer una sección delgada. https://davehirsch.com/other/thinsections/ para responder estas preguntas:

Pregunta 2.2.4 ¿Qué le haces a un portaobjetos de vidrio para "congelarlo"?

Pregunta 2.2.5 ¿Qué es un chip de roca?

Pregunta 2.2.6 ¿Por qué dicen las instrucciones esmerilar una esquina del portaobjetos de vidrio?

Pregunta 2.2.7 ¿Qué debes hacer con la roca antes de cortar una losa?

Pregunta 2.2.8

Preparación profesional: Mire estos videos de Spectrum Petrographics, una empresa profesional de sección delgada y petrografía, sobre cómo crean secciones delgadas:

Pregunta 2.2.9 ¿Por qué Spectrum Petrographics coloca granos de cuarzo en el borde de cada palanquilla de sección delgada?

Pregunta 2.2.10 ¿Cómo etiqueta Spectrum Petrographics los portaobjetos de vidrio?

Pregunta 2.2.11 Aproximadamente, ¿qué grosor tiene la sección después de que se corta inicialmente en la sierra de corte?


Secciones delgadas de anortosita (cont.)

El cuarzo se puede considerar como un mineral secundario en la anortosita, ya que representa menos del 5% en el diagrama QAPF.

Figura 2-7. Un gran cristal de cuarzo en una metaanortosita arcaica de Minnesota.

Ambas microfotografías están en luz polarizada cruzada (XPL). Este cristal ha sido muy deformado y por esa razón muestra una extinción indisoluble en todos los ángulos. Dobladillo: hematita. Pl: plagioclasa. Qtz: cuarzo. Ampliación: 40x. Campo de visión: 3 mm.

Hematites

Las delgadas secciones de luz polarizada plana (PPL) y luz polarizada cruzada (XPL) revelan un mineral opaco. Es hematita (Fe2O3), como se muestra en la luz reflejada en la pág. 1 (haga clic aquí para ir a esa página). Los cristales de hematita han crecido en microfracturas alrededor y a través de los cristales de plagioclasa y se han originado en una alteración hidrotermal.

Figura 2-8. Hematita en anortosita.

Hematita en la misma metaanortosita de Minnesota, que se desarrolló en fracturas alrededor y dentro de la plagioclasa (los cristales grandes con hermanamiento de albita). La hematita es isotrópica, por lo que es opaca (negra) tanto en PPL como en XPL. Observe el cristal de hematita euédrico en la parte inferior central. Izquierda: PPL. Derecha: XPL. Dobladillo: hematita. Pl: plagioclasa. Ser: sericita. Los círculos pequeños son burbujas de cemento. Ampliación: 40x. Campo de visión: 3 mm.

Sericita

Figura 2-9. Sericita en metaanortosita (vista polarizada en plano).

En la misma metaanortosita arcaica, la sericita llena las grietas alrededor y a través de los cristales de plagioclasa. Dobladillo: hematita. Pl: plagioclasa. Ser: sericita. Los círculos pequeños son burbujas de cemento. Ampliación: 40x. Campo de visión: 3 mm.

Al igual que la hematita, la sericita también llena las microfracturas en plagioclasa, pero lo hace en cristales alargados, a diferencia de los cristales de hematita bastante equidistantes. La sericita es una variedad de moscovita de grano fino, con la misma composición KAl 2(AlSi3O10)(OH)2. Por lo general, se forma por alteración hidrotermal de feldespatos K (por ejemplo, microclina), que proporcionan el potasio (K) necesario. Crece en microfracturas preexistentes donde los fluidos pueden penetrar, o en fracturas creadas por la presión del fluido. Aquí (figs. 2-9 y 2-10), en una anortosita desprovista de K, solo podría haberse formado con un fluido rico en K. De la misma forma la presencia de hematita prueba que el fluido también contenía hierro (Fe).

Figura 2-10. Sericita en metaanortosita.

Misma vista que la figura 2-9 en polarizadores cruzados. Observe la sericita de grano fino con patrón de extinción a ojo de pájaro. Campo de visión: 3 mm.


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Láser 40 Ar 39 Ar datación de muestras de illita del tamaño de microgramos e implicaciones para la datación por sección delgada

Laser 40 Ar 39 Ar edades se obtuvieron a partir de una serie de réplicas de muestras de illita con una masa de 14 a 77 pg utilizando irradiación encapsulada al vacío, y los resultados se compararon con análisis anteriores del mismo material (Doug et al., 1995) . Esta prueba confirmó que las edades del argón medidas, en particular las edades de retención del argón, son independientes del tamaño de la muestra. Dado que la edad de retención del argón no requiere la fracción de gas de retroceso de 39 Ar, está claro que las edades de retención se pueden medir en illita dentro de secciones delgadas. Las edades de los puntos de láser se obtuvieron de secciones delgadas de la misma lutita de la Cuenca de Gales analizada como separaciones de illita. Los primeros resultados en secciones delgadas sin tratar arrojaron un amplio rango de edades, algunas mucho más jóvenes que las medidas anteriormente. Sin embargo, la edad aparente se correlacionó negativamente con las proporciones de Cl K medidas, lo que sugiere la presencia de un componente joven soluble en agua que se había eliminado durante la separación de minerales. El enjuague prolongado con agua de las secciones delgadas redujo o virtualmente eliminó la fase joven, produciendo resultados de edad consistentes con trabajos anteriores en separaciones de illitas. Esto indica que la datación de arcillas en sección delgada tiene el potencial de ser una herramienta poderosa para desentrañar historias complejas de diagénesis y metamorfismo.

Documento presentado en la Reunión de Primavera de 1996 de la Unión Geofísica Estadounidense celebrada en Baltimore, Maryland, EE. UU., El 23 de abril de 1996.

Dirección actual: Departamento de Geociencias, Guyot Hall, Universidad de Princeton, Princeton, Nueva Jersey, 08544-1003, EE. UU.


5. Conclusiones

810 my un cambio en el comportamiento del South Fork que determina la cantidad de migración lateral del South Fork. Es muy probable que ese cambio de comportamiento sea causado por la geología y la pendiente subyacentes. El aumento de la migración del South Fork debajo del

El umbral de elevación de 810 m ha erosionado las terrazas del Pleistoceno tardío al Holoceno medio y sus suelos UU y ULS. Por el contrario, por encima del

Con un umbral de elevación de 810 m, estas terrazas y suelos aún están intactos debido a la migración lateral limitada dentro de los tramos superiores del drenaje South Fork. Estas áreas a lo largo de las rupturas de la escarpa, entonces, son un buen lugar para encontrar sitios arqueológicos intactos que datan del Pleistoceno tardío hasta el Holoceno medio.


Ver el vídeo: La conservación de la biodiversidad, una mirada desde las geociencias (Septiembre 2021).