L'ASTRONOMIE

REALISATION DE LAMES MINCES

La réalisation des lames minces est généralement assurée par des professionnels.

L'acquisition du matériel nécessaire, notamment la rôdeuse est hors de prix pour des amateurs.

Cependant, avec du matériel très abordable et un peu de patience, il est possible d'en réaliser.

Certes, elles n'auront pas la qualité parfaite des lames réalisées par les lithopréparateurs mais avec le temps, on arrive à avoir un résultat correct qui permet de reconnaître les principaux minéraux de la croûte terrestre.

Yves de la chaîne youtube "GEOLogique" a réalisé une vidéo ou j'effectue les différentes étapes de confection d'une lame mince (lien ci dessous)

https://www.youtube.com/watch?v=_3B7qCfNibo

Les étapes en photos :

Les outils indispensables :

1) une tronçonneuse à pierre avec disque diamanté (pas indispensable si la taille du "caillou" est réduite. Dans ce cas, la carrelette électrique suffit)

2) une carrelette électrique avec disque diamanté

(très important, les disques diamanté doivent être des disques de carreleur c'est à dire sans encoche. La découpe est plus propre et surtout ils sont beaucoup moins dangereux)

3) un lapidaire (ça peut être un touret à meuler et à affûter ou tout autres appareils électriques qui permet d'avoir un disque d'un diamètre minimal de 200mm, tournant à l'horizontal et pas trop vite (environ 1 à 4 tours par seconde)

3) des lames minces de géologie (45 x 30mm)

4) de la colle araldite ou baume du Canada

5) un palmer (micromètre)

Les différentes étapes :

étape 1) Sciage du talon/sucre à partir de la roche.

Pas de difficulté particulière. Bien serrer la pierre dans l'étau ou bien la tenir si utilisation de la carrelette.

Ne pas hésiter à bien humidifier la lame pour éviter l'usure et la poussière

le plus important est de bien maintenir la roche, bien serrer. Faire éventuellement une modification pour avoir les mâchoires le plus proche possible de la lame

Plusieurs coupes sont nécessaires

le but est d'arriver à un petit morceau rectangle

on peut aussi le réaliser à l'aide de la carrelette

Etape 2) Polissage du talon/sucre sur une seule face

Utilisation du lapidaire pour enlever les traces du sciage dans un premier temps (disque grain 100 - 400) puis polissage (disque grain 800 - 1200)

Il faut exercer une pression constante, faire des petits mouvements circulaire et bien appuyer au centre du talon.

si vous n'avez pas de lapidaire, vous pouvez utiliser un disque fixé sur une perceuse mais ce n'est pas l'idéal car lorsque l'on réduit la vitesse de rotation à l'aide du variateur,

on perd de la puissance et si l'on appuie fortement sur le talon, la perceuse d'arrête de tourner. De plus, la surface du disque en bois est loin d'être plane.

on peut aussi faire cela à la main avec un pierre à affûter ou sur une feuille d'abrasif. C'est long et personnellement, je n'arrivais pas à avoir une surface plane. j'ai également vite abandonné cette méthode.

Etape 3) Collage du talon sur la lame en verre

j'utilise de la colle Araldite. Enduire le talon préalablement poli et nettoyé.

Appliquez la lame de verre sur la colle en appuyant bien et en faisant des petits mouvements pour chasser les éventuelles bulles d'air.

Il faut que la partie collée de la lame de verre soit dépolie (grain 800 - 1200) pour une meilleure adhérence.

(Lames 76 x 26 mm en 1050 microns sur la photo. Elles sont trop fines et se cassent parfois lors du polissage. J'utilise maintenant le formats 45 x 30 mm en 1500. Elles sont plus solides)

mettre une masse assez lourde sur les talons. Mettre un boulon au centre de façon à ce que la répartition du poids soit centrale et ainsi avoir une épaisseur homogène de la colle.

Sur le mode d'emploi de la colle Araldite, c'est mentionné que le collage complet et obtenu au bout de 2 heures mais je laisse la masse une nuit complète pour être certain du bon collage.

Les talons sont prêts à être travaillés

Etape 4) Arasement pour arriver à une épaisseur de 0.5 mm environ

utiliser la carrelette pour scier le talon en laissant 2 à 3 mm de roche coté lame

Ensuite, utilisez les cotés de la lame (ils sont aussi diamanté) pour arriver à une épaisseur de 0.5 mm environ.

Moins on laisse d'épaisseur et mieux c'est car ensuite, c'est beaucoup plus long au polissage pour réduire de l'épaisseur

A partir de 1 mm, il faut exercer une très faible pression contre la lame car ça mord très rapidement.

La surface obtenue n'est pas parfaitement plane mais l'étape suivant au polissage va l'égaliser.

Il faut que la lame en verre soit toujours bien parallèle à la lame diamantée.

A 0.5mm, certains minéraux restent opaques

Mais d'autres tel que ce gneiss oeillé commence déjà à laisser passer la lumière

Etape 5) Finition au lapidaire pour arriver à 30 microns.

C'est de loin l'étape la plus délicate et la plus longue car il faut terminer avec des abrasifs très fin (1200 - 3000) qui mordent très peu la roche.

Polissage d'une éclogite.

il faut régulièrement faire des contrôles sur différents points de la lame à l'aide du micromètre. L'objectif est d'arriver à 1535 microns environ (1500 pour la lame 30 x 45, 5 pour la colle et 30 pour la roche).

A noter que l'épaisseur de la lame peut varier d'une dizaine voire d'une vingtaine de micron et l'épaisseur de la colle de quelques microns également. (noter au préalable l'épaisseur de la lame)

Le Micromètre doit être bien étalonné et les faces de mesurage nettoyées à chaque mesure (la moindre saleté fausse la mesure)

Il faut également faire plusieurs mesures à différents endroits de la lame. Il peut y avoir des différences d'un bord à l'autre d'une dizaine de 10 microns. il faut donc déplacer légèrement la pression du doigt sur l'endroit le plus épais. Ne pas hésiter à refaire souvent de multiples mesures.

Auparavant, j'utilisais un palmer manuel mais ce n'est pas assez précis

NOUVELLE METHODE

Apres avoir utilisé différentes techniques plus ou moins concluantes, j'utilise maintenant uniquement le tour de potier pour le polissage du talon et de la lame mince.

Les disques abrasifs sont collés avec du double face sur un disque de tôle métallique. Ce disque métallique adhère sur le plateau du tour de potier (j'ai collé une feuille aimantée sur le plateau)

Ca permet de passer rapidement d'un disque à l'autre suivant le grain. C'est aussi beaucoup moins bruyant et plus propre et plus précis.

Un variateur permet une rotation de 0 à 4 tours par seconde.

Sur la photo ci dessous, j'utilise un disque métallique diamanté.

Je suis revenu aux disques abrasifs papier même si ça s'use rapidement car ces disques diamantés rayaient les lames.

(disque peu onéreux, mauvaise qualité, pas d'homogénéité du disque, gros grains parmi des grains fins)

J'utilise une ventouse pour maintenir la lame mince

Il faut toujours que le disque de polissage soit humide

Ca permet surtout de faire cela en intérieur et d'avoir le microscope polarisant à coté et ainsi de faire régulièrement des contrôles.

En observant l'évolution des couleurs du quartz ou feldspath, on arrive à avoir une lame à la bonne épaisseur.

Tant que la couleur n'est pas noire/grise/blanche sur une rotation de 360°, la lame est > 30 µm. C'est beaucoup plus précis que le palmer

(épaisseur de la lame de verre variable, incertitude sur l'épaisseur de la colle qui en générale doit faire 5 µm)

ça permet aussi de contrôler et rectifier si besoin l'épaisseur de la lame uniquement sur certaines parties

Si la partie droite est à 35 µm et la partie gauche à 45 µm, j'appuie principalement sur la partie gauche lors du polissage

quand on approche des 30 micros, le changement des teintes/couleurs est rapide, il faut donc faire régulièrement des va-et-vient entre le microscope et le polissage pour arriver à la bonne épaisseur et ne pas passer sous les 30 µm

Avec l'abaque Michel-Lévy, on voit que pour le quartz (birefringence = 0.009), si la couleur tire sur le jaune, la lame est à 40 microns environ. A 50 microns, ça tire carrément sur l'orange/rouge.