一種簡單有效的泥巖薄片制片技術

高會兵 李新站

（河北省地礦局第九地質大隊，河北 邢臺054000）

1 現有的泥巖薄制片技術

1.1 地質礦產行業中泥巖薄片制片步驟。（1）整理編號：首先驗收標本，核對巖石標本和送鑒單的編號是否一致。若有不同，與送鑒人聯系予以糾正。然后檢查泥巖標本的大小，新鮮及堅硬或松散程度。標本塊度需大于30mm×60mm×90mm，如易松散，則需進行膠固。膠固有兩種方法：滴滲法和煮膠法。滴滲法：用液體膠（502 膠或環氧樹脂加固化劑）滴在樣品上，使膠慢慢滲入，達到膠固的目的。煮膠法：取松香、松節油、固體石蠟按3:1:1 的比例放入容器中加熱熔化，溫度以不超過100℃為宜，放入標本，待膠液浸透標本，停止加熱，膠液變稠時取出即可。標本按要求標出切片位置。并取載玻片，刻上標本編號，備用。（2）切片：用切片機（轉速1300r/min）切片，因切片機為金剛石鋸片，需以水為冷卻劑。切成長寬為25mm×25mm、厚3mm 左右的規格。（3）磨平：將需要粘結到載玻片的一面磨平，分四步：粗磨：120 號金剛砂與水混合，磨至3mm 左右。中磨：150 號金剛砂與水混合，手摸光滑為止。細磨：600 號金剛砂與水混合，磨至平面光滑。精磨：1000 號金剛砂與水混合，磨至平面光亮。每一步完成后用水洗凈。（4）粘片：將精磨好的一面用綢布擦凈，加熱烘干（小于100℃）。然后加熱固體冷杉膠，使之熔化，分別涂在加熱的載玻片中央部位和巖片光滑面上。最后將巖片和載玻片涂膠位置粘連，并輕輕擠壓，使粘膠層薄而均勻、牢固、無氣泡。（5）磨片：將粘好的巖片的無粘連一面在磨片機上磨平，分三步：粗磨：150 號金剛砂與水混合，磨至0.3mm 左右厚度。細磨：600 號金剛砂與水混合，磨至0.1mm 左右厚度。精磨：1000 號金剛砂與水混合，磨至0.03mm 左右。每一步完成后用水洗凈，最后低溫烘干。（6）蓋片：在磨好的巖片上滴加適量的液體中性樹膠或液體冷杉膠，將蓋玻片放在膠面上，在蓋玻片上輕輕按壓排出氣泡。放置待膠固化。用加熱的刀片刮除殘留樹膠，再用無水酒精洗凈干凈蓋玻片外的殘余樹膠。也可按鑒定人員要求半蓋片或不蓋片。最后校對編號，按順序放入薄片盒中。

1.2 石油天然氣行業中泥巖薄片制片步驟。以上地質礦產行業的薄片制片步驟僅是基本的步驟程序，在實際工作中，根據需要可以增加其他的工作，比如染色，定向切面等等。石油天然氣行業與地質礦產行業制片步驟基本一致。如果制熒光薄片、陰極發光薄片，需用“502”膠進行膠固、粘片，因“502”膠沒有熒光，不會對鑒定產生干擾。最后拋光不加蓋玻片。如果是含油的泥巖需先抽提洗油，再用“502”膠進行膠固。

2 現有技術的缺點

2.1 沒有解決泥巖的吸水膨脹問題。泥巖與粘土巖相似，主要礦物均為粘土礦物，包括高嶺石、蒙脫石、伊利石、蛭石、綠泥石、海泡石等。其中分布廣泛的蒙脫石有強烈的吸水膨脹性，導致幾乎所有的泥巖都具吸水膨脹性。如果切片、磨片過程中接觸水，即使少量水，就會吸水膨脹，最后成泥。用現有方法制片返工率非常高，且磨制的薄片、光片質量較差。

2.2 沒有解決泥巖的膠固難問題。泥巖有致密性，水和油都很難滲透。比如泥巖可作為地下水的隔水層，可構成石油的儲油構造。所以在膠固過程中，膠體浸透很淺，經常在1mm 以內，很難滲入內部。往往看上去膠固很好的泥巖，用切片機切片后內部往往沒有膠，再一沾水或震動，造成樣品破壞，從而返工。

2.3 沒有解決頁巖的易碎性問題。泥巖多有良好的呈層性，頁理發育時，則容易受劇烈震動而沿頁理裂開。用切片機切割頁巖時，即使外部都膠固好了，也會碎成葉片狀。是制片質量較差。

以上三點決定了用行業標準的步驟很難制作標準的泥巖薄片。

3 對現有技術改進后的技術方案

3.1 整理編號。首先驗收標本，核對巖石標本和送鑒單的編號是否一致。若有不同，與送鑒人聯系予以糾正。其次檢查泥巖標本的大小，新鮮及堅硬或松散程度。如易松散巖石（如頁巖），則需進行膠固。膠固時，選“502”膠用滴滲法膠固。最后按要求標出切片位置。

3.2 切片。按照標出的切片位置，用小鋼鋸手工切片，不用冷卻劑。切成長寬為25mm×25mm、厚3mm 左右的規格。

3.3 磨平。將需要粘結到載玻片的一面在毛玻璃上磨平，分四步：粗磨：120 號金剛砂與無水酒精混合，磨至3mm 左右。中磨：150 號金剛砂與無水酒精混合，磨至手摸光滑為止。細磨：600 號金剛砂與無水酒精混合，磨至平面光滑。精磨：1000 號金剛砂與無水酒精混合，磨至平面光亮。每一步完成后用布擦拭干凈。最后晾干。

3.4 粘片。（1）將精磨好的一面用綢布擦凈，加熱烘干（小于100℃）。（2）加熱固體冷杉膠，使之熔化，分別涂在加熱的載玻片中央部位和巖片光滑面上。（3）將巖片和載玻片涂膠位置粘連，并輕輕擠壓，使粘膠層薄而均勻、牢固、無氣泡。

根據要求，也可用“502”膠粘片，或使用E51 環氧樹脂+固化劑調制的膠來粘片。

3.5 磨片。將粘好的巖片的無粘連一面在毛玻璃上磨平，分三步：粗磨：150 號金剛砂與無水酒精混合，磨至0.3mm 左右厚度。細磨：600 號金剛砂與無水酒精混合，磨至0.1mm 左右厚度。精磨：1000 號金剛砂與無水酒精混合，磨至0.03mm 左右厚度。每一步完成后用布擦拭干凈，最后晾干。

3.6 蓋片。在磨好的巖片上滴加適量的液體中性樹膠，將蓋玻片放在膠面上，輕輕擠壓排出氣泡。放置待膠固化。用無水酒精洗凈蓋玻片外的殘余樹膠。也可按鑒定人員要求半蓋片或不蓋片。最后校對編號，按順序放入薄片盒中。

4 與行業標準相比主要改進方面

4.1 松散的泥巖需膠固時，用“502”膠滴滲膠固，而不用煮膠法。因為相比自制的松脂膠，“502”膠的滲透率更高。常溫常壓下“502”膠順泥巖層理滲透可達3mm 左右，雖然不能完全滲透，對于薄片制片已經足夠。而且502 膠常溫保存，隨用隨取，相對松脂膠來說節省了煮膠的時間。

4.2 片用小鋼鋸手工切鋸，而不用切割機和冷卻水。這樣可避免泥巖樣品接觸水而膨脹，也可避免切割機的劇烈震動對樣品的破壞。另外泥巖硬度較低，用小鋼鋸可以輕易鋸開，但是相比切割機要慢一些。若對比制片成功率和質量，手工切鋸則優勢明顯。

4.3 磨平用金剛砂和無水酒精的混合，不用磨片機，而在毛玻璃上用手工磨平。主要避免了樣品與水接觸。如果用金剛石和無水酒精在磨片機上磨平，雖然速度較快，但質量難保證。首先泥巖較軟，磨蝕較快，厚度不易把握，稍不注意或力度稍大，泥巖就全部磨掉；其次磨片機轉速較快，在磨盤上酒精揮發非常快，幾秒中就完全揮發，造成干磨，損壞薄片，另外還造成酒精的過多浪費。