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préparation d'échantillonage d'un fragment de roche De Wikipédia, l'encyclopédie libre
Une lame mince est une préparation microscopique spécifique consistant en la confection d'une section amincie d'un fragment de roche, pour permettre à la lumière de traverser la plupart de ses minéraux qui ne sont pas translucides. Elle peut également être réalisée avec des échantillons de sols[3] dans le cadre d'études de micromorphologie.
La lame mince est généralement observée à l'aide d'un microscope pétrographique en lumière normale (lumière naturelle), en lumière réfléchie (pour les minéraux non transparents même dans une lame mince) ou en lumière polarisée, mais aussi avec divers instruments d'analyse fine comme le microscope électronique à balayage, la micro-sonde électronique ou l'analyseur en micro-fluorescence X. Cette préparation microscopique peut aussi être enregistrée à l'aide d'une photomicrographie.
La confection consiste à amincir un échantillon de roche, préalablement collé sur une plaque de verre, à une épaisseur de 20 à 30 micromètres (davantage pour les lames destinées à la micropaléontologie ou au format pédologique, de 2 à 12 μm pour une lame ultra-mince).
En pétrologie, ces préparations permettent de connaitre la constitution minéralogique des roches, leur origine ou la modalité de leur formation (roche sédimentaire, roche magmatique, roche métamorphique). L'observation des lames minces au microscope équivaut ainsi à un voyage dans le temps qui donne aux scientifiques un moyen direct de découvrir les secrets des roches et de l'histoire de la Terre[4].
La réalisation de lames minces est développée par plusieurs scientifiques de l'école anglaise dans la première moitié du XIXe siècle. Perfectionnant une technique apprise d'un lapidaire d'Édimbourg, George Sanderson, le géologue écossais William Nicol confectionne dès 1815 des lames minces de bois fossile et de calcaire oolithique. Il ne les étudie pas lui-même, mais les donne à son ami et collègue Henry Witham (en) qui publie « en 1831 la première reproduction d'une lame mince étonnamment semblable à celles que l'on utilise encore aujourd'hui[5] ». L'application systématique de cette méthode sur les roches, pendant trente ans, par le géologue anglais Henry Clifton Sorby, aboutit en 1858 à la publication du mémoire On the Microscopical Structure of Crystals (Des structures microscopiques des cristaux) qui est considéré comme le point de départ de la pétrographie microscopique[5]. La technique étant compliquée, Sorby n'a pas de successeur en Angleterre et elle se développe avec l'école allemande dans la seconde moitié du XIXe siècle, avec des pétrographes comme Franz Unger, Hermann Vogelsang (de), Carl Ferdinand Peters (de) et Harry Rosenbusch (en)[6].
Depuis les années 1950, l'observation au microscope est complétée par des techniques d'analyse issues de la physique (microscope électronique à balayage, micro-sonde électronique ou l'analyseur en micro-fluorescence X), de la géochimie (méthode de datation absolue des roches en géochronologie), de l'informatique (accroissement des capacités de calcul), ainsi que par les progrès de l'expérimentation (cellules à enclumes de diamant qui reproduisent artificiellement des hautes pressions et températures)[4].
En prospection sur le terrain, un géologue fractionne une roche avec un burin ou prélève une carotte avec une perceuse spéciale. Il transmet les échantillons de roches au lithopréparateur qui réalise des lames minces à partir de ces échantillons en suivant un protocole précis dont les principales étapes sont[7],[8] :
« Il est possible de confectionner des lames minces artisanalement sans outillage spécial à partir d'éclats obtenus au marteau, ou par serrage dans un étau, et par amincissement et polissage à l'émeri sur une plaque de verre[8] ».
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