Lehrartikel Mineralogie – Dünn- & Anschliff (wird in mehreren Teilen erweitert)

Rawfoto · Januar 10, 2021, 12:45:32 NACHMITTAGS

Guten Tag

Angeregt durch den Thread: https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=39606.0 und der Hilfsbereitschaft unserer Kollegen werde ich an dieser Stelle versuchen Wissen zusammenzutragen und dabei mich selbst weiterentwickeln. Es würde mich natürlich freuen wenn wir damit auch andere KollegInnen anregen können sich mit diesem Thema näher auseinander zu setzen.

Ich stehe am Anfang, bin also nicht der Experte, werde mich aber nicht scheuen meine Fehler zu teilen.

Für heuer (2021) habe ich mir das Ziel gesetzt bei diesem Thema weiter zu kommen, mein Ziel ist es die Präparate selbst zu erstellen und grob zu verstehen was ich sehe und wie ich erkenne ob ich das jeweilige Mineral richtig getroffen habe.

Ich bedanke mich schon an dieser Stelle für alle Tipps die diesen Thread weiter bringen

Ich starte im ersten Beitrag mit einer Liste der mir zu diesem Thema bekannten Literatur und werde Literatur die im Zuge dieses Threads genannt wird hier oben im ersten Thread zusammenzufassen. Also laßt mich bitte eure additiven Werke wissen:

Ich habe mir auch eine Gliederung überlegt - auch da kann natürlich angepasst werden:

Allgemeines zum Thema POL Mikroskopie

Anleitung zum Gebrauch des Polarisationsmikroskops Weinschenk. 1906 2. Auflage Herdersche Verlagshandlung
ISBN - Deutsch
The Polarizing Microscope Hallimond 1953 2. Auflage Cooke, Troughton & Simms
ISBN. - Englisch
Polarisationsmikroskopie - Grundlagen, Instrumente, Anwendungen Patzelt 1974 - Ernst Leitz GmbH Wetzlar
ISBN - Deutsch

Allgemeines zur Bestimmung von Mineralien

Die Eigenschaften der Mineralien Teil I Schüller 1957 4. Auflage Akademie-Verlag Berlin
ISBN - Deutsch
Minerale Seim 1987 2. Auflage Neumann Verlag Leipzig
ISBN 3332001221 Deutsch
Gesteinsbestimmungsbuch Jubelt / Schreiter. 1982 7. Auflage VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie
ISBN - Deutsch
Mineral-bestimmungsbuch Jubelt 1970 7. Auflage VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie
ISBN - Deutsch
Gesteine Systematik, Bestimmung, Entstehung Maresch, Schertl, Medenbach 1996. 3. Auflage Schweizerbart
ISBN 9783510653416 Deutsch
Gesteinskunde Müller 1996 5. Auflage Ebner Verlag
ISBN 3871881414 Deutsch
Grundlagen der Praxis der Gesteinsbestimmung Hann 2018 2. Auflage Quelle & Meyer
ISBN 9783494017327 Deutsch
Der Kosmos Mineralienführer Hochleitner 2019 2. Auflage Franckh-Kosmos Verlags-GmbH
ISBN 9783440164247 Deutsch
Abenteuer Mineralogie Landmann ? 1. Auflage Springer Spektrum
ISBN 9783642377426 Deutsch
Leitfaden zur Gesteinsbestimmung Pape 1971 5. Auflage Enke
ISBN 3432843453 Deutsch

Anschliff

Anleitung zur Erzmikroskopie Mücke 1989 - Enke
ISBN 3432978618 Deutsch
Atlas der wichtigsten Mineralparagenesen im Mikroskopischen Bild Olsner 1961 1. Auflage Bergakademie Freiburg
ISBN - Deutsch

Dünnschliff

Anleitung zur allgemeinen und Polarisations-Mikroskopie der Festkörper im Durchlicht Rinne/Berek 1973 3. Auflage E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung
ISBN 3510650409 Deutsch
Methoden der Dünnschliffmikroskopie Müller & Raith 1973 - Clausthaler Tektonische Hefte
ISBN - Deutsch
Methoden der Dünnschliffherstellung Humphries 1994 - Enke
ISBN 3432260911 Deutsch
Mineralogie Stübel 1995 2. Auflage Enke
ISBN 3432889224 Deutsch
Gesteinsbildende Minerale im Dünnschliff Pichler / Schmitt-Riegraf 1987 1. Auflage Enke
ISBN 3432955219 Deutsch
Gesteinsbildende Minerale im Dünnschliff Pichler / Schmitt-Riegraf 1993 2. Auflage Enke
ISBN 3432955227 Deutsch
Atlas der magmatischen Gesteine in Dünnschliffen MacKenzie / Donaldson / Guilford 1989 - Spektrum Akademischer Verlag
ISBN 3827412595 Deutsch
Atlas metamorpher Gesteine in Dünnschliffen Yardley / MacKenzie / Guilford 1992 - Enke
ISBN 3432250118 Deutsch
Atlas der Sedimentgesteine in Dünnschliffen Adams / MacKenzie / Guilford 1986 - Enke
ISBN 3432956118 Deutsch
Atlas gesteinsbildender Minerale in Dünnschliffen MacKenzie / Guilford 1981 - Enke
ISBN 3432919115 Deutsch
Optische Bestimmung der gesteinsbildenden Minerale (Teil 1) Tröger ? 5. Auflage Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung
ISBN 9783510651061 Deutsch

Vertiefende Fachliteratur

A Colour Atlas of Rocks and Minerals in Thin Section MacKenzie / Adams 2013 12. Auflage Manson Publishing
ISBN 9781874545170 Englisch
Lehrbuch der Mineralogie Klockmanns 1978 16. Auflage Enke
ISBN 3432829868 Deutsch
Die Erzmineralien & ihre Verwachsungen Ramdohr 1950 - Akademie Verlag Berlin
ISBN - Deutsch
Abriß der Geologie (Band 2) Brinkmanns 1977 10./11.Auflage Enke
ISBN 3432806000 Deutsch
Einführung in die Kristallographie Kleber 1967 10. Auflage VEB Verlag Technik Berlin
ISBN - Deutsch

Links für im Internet zur Verfügung stehende PDFs

Raith Raase Reinnhard http://www.minsocam.org/msa/openaccess_publications/Thin_Sctn_Mcrscpy_2_rdcd_grm.pdf

Stosch https://www.agw.kit.edu/downloads/Studiengang/Kristalloptik%20-%20Mineralmikroskopie%20(Stosch,%2021MB).pdf

Ich freue mich auf diese Serie

Liebe Grüße

Gerhard

Schroefl · Januar 10, 2021, 13:01:00 NACHMITTAGS

Lieber Gerhard!

Bewundernswert, daß Du Dir es antust uns allen dieses umfangreiche Thema näher zu bringen. Bei der MGW hast Du uns ja schon an einigen Abenden das Erarbeiten von Schliffen und Dünnschliffen vorgestellt. Nur das Schleifen auf der Glasplatte ist ein mühevolles Unterfangen. Ohne geeignete Gerätschaft wie eine Schleifmaschine wird das auf die Dauer sehr anstrengend. Ich warte schon gespannt auf die Folgeartikel.

Mit besten Grüßen
Thomas

PS: Hoffentlich läßt die Coronaentwicklung bald wieder eine Aufnahme unserer Vereinstätigkeit zu

deBult · Januar 10, 2021, 15:03:45 NACHMITTAGS

Gerhard,

Much obliged, I now have some study work todo.

Best, Maarten

hugojun · Januar 10, 2021, 15:21:58 NACHMITTAGS

Hallo Gerhard,
deine Liste an Literatur ist ja schon ganz ordentlich.
Ein Titel ,, A Color Atlas of Rocks and Minerals in Thin Section ,, ist incht "Fett " gedruckt ?
Zu Rinne -Berek würde ich die Ausgabe 1 (1934)oder 2 (1953) vorziehen, wenn noch irgendwo erhältlich ,
denn die sind meines Erachtens detaillierter in vielen Fragen und Methoden.
Online gibt's noch RRR (Raith, Raase und Reinhard) ,,Leitfaden zur Dünnschliffmikroskopie" und Stosch ,,Skript zur Kristalloptik".
Nicht zu vergessen Olafs Folien und die von Florian neu vorgestellte Homepage der UNI Basel

Eigene Schliffe herstellen ist nicht auf meiner Agenda , würde aber gerne mal einen Workshop mit Praxis besuchen , um es mal gemacht zu haben.
Vielleicht kann man so etwas irgendwann nach Covid mal organisieren?

Zum Thema Mineral im Schliff bestimmen / erkennen hilft nur die Praxis ,am besten unter Anleitung ,denn vieles ist meiner Meinung nach Erfahrung.
Wenn man sich erst einmal an seine Denkfehler gewöhnt hat , sind diese nur schwer wieder auszumerzen.

LG
Jürgen

Rawfoto · Januar 10, 2021, 16:24:41 NACHMITTAGS

Herstellung eines Dünnschliffs - Teil 1

Es gibt mehrere Optionen Dünnschliffe herzustellen, diese reichen vom Schleifen mit Granulat auf der Glas- oder Metallplatte bis zur maschinellen Fertigung auf Maschinen von Georg Abele oder Struers.

Der Prozess umfasst die Beschaffung/Suche des Materials - die Lage der Sägeebene - Kleben - Schleifen - Polieren (optional) - zum Eindecken am Schluss.

Ich zeige im Anschluss noch ein paar Bilder aus den unterschiedlichen Fertigungsschritten wie der Dünnschliff für den folgenden Beitrag entstanden ist. Um den Experten Zeit für die Entscheidung zu geben wo ich weitere Bilder machen soll, springe ich vorerst in den nächsten Beitrag und baue diesen Schritt für Schritt aus. Die Rückmeldungen, die ihr mir schon gegeben habt, bearbeite ich ebenfalls zu einem späteren Zeitpunkt - aber natürlich danke :-)

Es gibt eine Begrenzung wie viele Bilder pro Posting eingestellt werden können, daher Aufteilung auf mehrere Teile

Baustelle - Erweiterungen dieses Beitrags folgen, bitte um Geduld

Sägen

Das Sägen wird mehrmals durchgeführt, zuerst schneidet man das Material grob zu. Dann wird es für das Aufkleben auf den Objektträger vorbereitet und in einem dritten Durchgang wird das bereits aufgeklebte Material möglichst parallel zum Objektträger gesägt. Ziel ist es damit das Schleifen zu verkürzen.

Sie sehen aufgeklebte, auf das Endformat gesägte Feldspat-Teile eines Bohrkerns. Es fehlt der finale Sägeschritt um ca. 1 bis 1,5 mm, um das Materials für das Schleifen zu reduzieren.

Unterschiedliche Arbeitsschritte nach dem Kleben von Granit und versteinertem Holz. Die Trennschnitte vor dem Schleifen sind zu dick ausgefallen (wir haben dazu die Säge von Georg Abele getestet und mussten uns erst der idealen Dicke nähern). Je dicker das Mineral ist um so mehr muss im Anschluss weggeschliffen werden. Aber Achtung, bei weichem, brüchigem Material. Dabei reißt man leicht beim Sägen ganze Stücke aus, wenn man zu dünn schneidet (von der Korngröße abhängig).

Die aktuelle Version der Gesteinssäge von Georg Abele. Der Objektträger wird mit Wasser angesaugt, der Schnitt ist absolut parallel ausgerichtet. Ein Vergnügen mit dieser Säge zu arbeiten. Ich habe eine deutlich kleinere im Einsatz. Der Platz ist leider endlich .-)

Rawfoto · Januar 10, 2021, 16:42:16 NACHMITTAGS

Ein erster Dünnschliff, aufgenommen im XPL (Kreuzpolarisation - Polarisator und Analysator stehen in der Auslöschungs-Stellung). Wenn die POL-Filer eine hohe Qualität aufweisen bekommen wir ohne Objektträger im Strahlengang ein schwarzes Bild).

Der gezeigte Dünnschliff ist eine Übersichtsaufnahme des Schliffes, er wurde als PANO mit dem 4x Objektiv aufgenommen - 33 x 22 mm ist der Ausschnitt groß.

Aufgenommen am Olympus BX Mikroskop, UPlanFL 4x PO, POL Kondensor und U-PO im Strahlengang vor der Tubuslinse des Unendlich-Systems. Das Originalbild wurde für das Forum auf 1200 Pixel Breite herunter gerechnet.

Das Material stammt aus dem Gemäuer von Schloß Weinberg, Kefermarkt in Oberösterreich. Für Bauarbeiten wurden Bohrkerne erstellt und da konnte ich mir unterschiedliches Material sichern. Laut den Bausachverständigen des Denkmalamts handelt es sich bei dem verwendeten Material um Granit - auffällig für mich als Laien ist die unterschiedliche Körnigkeit des Materials. Bei den vorherigen Abschnitt über die Präparation werde ich dazu Bilder einstellen. Es ist bekannt, dass die Bauarbeiten am Schloss über mehrere Jahrhunderte ausgeführt wurden, auch das Material ist aus unterschiedlichen Steinbrüchen gekommen ...

Da die Panoramasoftware einen Verlauf hineingerechnet hat eine korrigiert Version:

Es handelt sich um exakt die gleichen RAWs, die gleich bearbeiteten TIFFs, die erneut in der Panoramasoftware gerechnet wurden - ohne die Option "Fehlende Farben im Randbereich ergänzen". Keine Idee warum da auch eingegriffen wird, wenn alle Bildinformationen vorhanden sind! (man lernt nie aus

)

Was zu sehen ist überlasse ich aber lieber den Experten. Ich habe zwar schon einige Schliffe von Granit über die Jahre angefertigt, aber wie immer bin ich da mehr als verunsichert.

Liebe Spezialisten der Materie - könnt ihr mir bitte sagen, welche Ausschnitte ich mit dem 10x fotografieren soll & sobald sichtbar, ob es sich wirklich um Granit handelt.

Ich würde dann von den Ausschnitten LPL & XPL Aufnahmen anfertigen & sie ebenfalls in diesen Beitrag stellen, um die Übersichtlichkeit zu steigern.

Liebe Grüße

Gerhard

hugojun · Januar 10, 2021, 17:00:30 NACHMITTAGS

Hallo Gerhard,
ich finde, dass bei deiner Übersicht wenige Mineralien dunkel erscheinen , also nicht in Auslöschung.
Hast du dazu am Analysator gedreht oder mit zirkularen Pol Filter fotografiert?
LG
Jürgen

Rawfoto · Januar 10, 2021, 17:21:20 NACHMITTAGS

Hallo Jürgen

Ich muss überprüfen, ob da die PANO-Software nicht einen Verlauf produziert hat ...

Als Analysator habe ich den fixen eingeschoben (nicht drehbar, der drehbare liegt im Koffer) - und am POL-Kondensor die Stellung eingestellt. Ohne Präparat im Strahlengang ist es Schwarz - wenn ich an den Rand des Objektträgers verschiebe wo kein Schliff mehr ist. Kannst Du bitte einmal den unteren Bereich des Bild ansehen - für mich schaut das so aus als wäre da ein Helligkeitsverlauf nach oben sichtbar.

Zirkularen Pol Filter können wir ausschließen, habe ich am Mikroskop nicht im Einsatz.

Wenn Du mir einen Ausschnitt markierst mache ich XPL und LPL (ohne die PANO-Software) um festzustellen was es da wirklich hat ...

Liebe Grüße

Gerhard

hugojun · Januar 10, 2021, 17:41:02 NACHMITTAGS

Hallo Gerhard,
ich habe mir das Erscheinungsbild von Granit nochmal in der Literatur angesehen. Es hat schon seine Richtigkeit mit den Schnittlagen.
Er hat aber einen hohen Anteil an Feldspäten .Müsste man mal im lin pol sehen, wie viele "Löcher" (Quarz) es da gibt.
Ein Helligkeitsverlauf gibt es aber Tatsächlich unten und unten rechte Ecke, da könnte der Schliff etwas an Dicke eingebüßt haben.

LG
Jürgen

Rawfoto · Januar 10, 2021, 19:36:34 NACHMITTAGS

Herstellung eines Dünnschliffs - Teil 2

Achtung: Baustelle, Wenn die Erweiterungen eingefügt sind wird dieser Vermerk gelöscht)

Kleben (inklusive Vorbereitung)
In diesem Prozessschritt wird das Mineral auf den Objektträger aufgeklebt. Dafür stehen uns unterschiedliche Klebemittel zur Verfügung. Ich setzte den klassischen 2 Komponentenkleber Araldite 2020, den etwas neueren Petropoxy 154, aber auch die unterschiedlichen UV-Kleber ein.

Übersicht der von mir eingesetzten Kleber

Araldite 2020 2-teilig benötigt eine Klebepresse n = Aushärtung bei ca 50 Grad Celsius (geht aber auch bei Raumtemperatur mit entsprechender Verlängerung)
Petropoxy 154 2-teilig nur kurzes Andrücken nötig n = 1,54 Aushärten auf der Heizplatte in Minuten
Epo Speed S 1-teilig 365nm für die UV Aushärtung n =

Kann wieder gelöst werden, ist also für einzelne Fertigungsschritte als Zwischenlösung gedacht
Epo Speed 20 1-teilig 365nm für die UV Aushärtung n =

Permanent
Loktite UV Kleber SM-66. 1-teilig 365nm für die UV Aushärtung n = 1,53 Permanent

Der Vorteil dieses Klebers ist, man benötigt nur eine Wärmeplatte. Aber Achtung, wie schon in der Gebrauchsanweisung beschrieben, neigen Objektträger durch unterschiedliches dehnungskoeffizientes Verhalten zum Springen (zerbrechen). Man klebt bei ca. 150 Grad Celsius. Dabei müssen Objektträger und Mineral temperiert werden und eine langsame Abkühlung ist unbedingt notwendig, um Ausfälle so gering wie möglich zu halten.

Zwei grob zugesägte Granitstücke liegen für den Klebevorgang auf der Wärmeplatte (Kombigerät - Magnetrührer (wird an dieser Stelle nicht benötigt) und Laborheizplatte.

Rawfoto · Januar 10, 2021, 19:40:37 NACHMITTAGS

Herstellung eines Dünnschliffs - Teil 3

Achtung: Baustelle, Wenn die Erweiterungen eingefügt sind wird dieser Vermerk gelöscht)

Rawfoto · Januar 10, 2021, 19:58:09 NACHMITTAGS

Herstellung eines Dünnschliffs - Teil 4

Achtung: Baustelle, Wenn die Erweiterungen eingefügt sind wird dieser Vermerk gelöscht)

Schleifen

Die kostengünstigste Art zu schleifen ist auf einer Glas- oder Metallplatte mit Schleifgranulat. Ich setze dabei Sika grün in den Körnungen 120, 150, 180, 220, 400 und 800 ein. Geschliffen wird mit 3 bis 4 Körnungen, womit ich beginne hängt vom Material ab. Es wird Wasser oder Weißöl beigemengt (meist Wasser). Beim Wasser sollte darauf geachtet werden, dass der Kalkgehalt nicht zu hoch ist - gegebenenfalls entmineralisiertes Wasser verwenden.

Diamantscheiben aufgeklebt auf Glasplatte sind deutlich teurer, die Durchlaufzeit verkürzt sich aber deutlich. Ich beginne hier bei einer Körnung von 80 und gehe bis 1200 hoch. Die Schleifmedien sind sehr langlebig, ich habe meine schon über 7 Jahre im Einsatz.

In der obigen Abbildung sehen Sie eine Eigenadaption eines Abele Produkts, die Poliermaus kann so auch zum Schleifen verwendet werden. Zumindest mit meinen Fingern kann ich diese Polier/Schleifmaus deutlich besser in der Hand halten als die eigentlich dafür gedachte Poliermaus, die genau für diese Anwendung gedacht ist und dort auch keine Probleme macht. Ich schleife in diesem Fall mit der Struers Piano-Serie (die sind für eine Härte im Bereich von Granit, Feldspat usw. ein guter Kompromiss). Die Scheiben sind ursprünglich für Metalle einer vergleichbaren Härte gedacht. Die Schleifmaschine darunter ist eine Struers aus der Ära meiner ersten Berufsausbildung, sie hat 20 cm Teller, war defekt und wurde von mit wieder repariert und auf das MD (Magnetsystem) umgerüstet.

In dieser Abbildung sehen sie eine Abele Polierplatte (die auch Schleifpapier aufnehmen kann). Man kann sich auch eigene Platten bauen, wichtig ist aber die geschliffene, absolut plane Oberfläche. Die letzten Hundertstel/Tausendstel trage ich manuell ab, um die Ausrisse im Schliff gering zu halten. Auf der Schleifmaschine ist die scherende Kraft viel höher. Je weicher das Material ist, um so mehr muss manuell gearbeitet werden. Wichtig ist, dass der Schleifbogen plan liegt. Mit den 4 roten Hebeln kann die Planlage hergestellt werden, indem man an der jeweiligen Ecke den Hebel löst und das Schleifpapier so lange zieht, bis es plan auf der Platte liegt.

Sichtkontrolle des Schliffs durch das Sichtloch in der Abele Poliermaus (welche es in den beiden gängigen Formaten gibt). Auch hier wird Wasser für den Halt des Objektträgers verwendet und so kann man "Durch-ans-Lichthalten" grob abschätzen wie dick das Präparat ist. Als Ziel sollte man auf 0,030 mm kommen. Aber Achtung, mit der Klebeschicht ist das mehr, wir sprechen hier von einer Gesamtdicke von ca. 0,04 bis 0,05 mm. Mittels Leerklebung kann ermittelt werden, wie dick die durchschnittliche Klebeschicht beim jeweiligen Verfahren ist (Klebeschicht zwischen Objektträger und Deckglas ohne Mineral).

Rawfoto · Januar 10, 2021, 20:38:09 NACHMITTAGS

Polieren (optional)

Achtung: Baustelle, Wenn die Erweiterungen eingefügt sind wird dieser Vermerk gelöscht)

Eindecken

Holger Adelmann · Januar 10, 2021, 22:03:57 NACHMITTAGS

Sehr schöne Anleitung lieber Gerhard, Du machst Dir ja eine riesige Mühe - toll!!!

LG
Holger

hugojun · Januar 11, 2021, 09:40:58 VORMITTAG

Zitat von: Rawfoto in Januar 10, 2021, 19:36:34 NACHMITTAGS

den etwas neueren Petropoxy 154, aber auch die unterschiedlichen UV-Kleber ein.

Hallo Gerhard

Ist das ein Hinweis auf den Brechungsindex??

LG
Jürgen