IV. Sciage et polissage des échantillons

Les sciage et polissage des objets silicifiés sont longs et pénibles ; on s'attachera donc à préparer seulement les échantillons que la loupe aura montrés d'une bonne conservation.

Le sciage peut s'effectuer au moyen de l'archet ou au moyen d'une scie circulaire. Dans le premier cas, l'échantillon est fixé, à l'aide de bonne cire à

bouteille, sur un mandrin tournant à frottement doux autour d'un axe horizontal ; le mandrin est supporté solidement par un pied vertical, l'archet est formé d'une tige d'acier munie d'une poignée et d'un fil de fer recuit, tendu par la flexion de la tige ; le diamètre du fil est de i"™ environ ; une auge, renfermant de l'eau et de l'émeri n° o, permet à l'opérateur d'apporter fréquemment sur l'échantillon l'émeri, qu'il puise au moyen d'une cuiller à long manche.

D'une main, il fait glisser le fil de l'archet sur l'échantillon, en suivant fidèlement le trait circulaire tracé préalablement à l'encre grasse et qui indique le plan de la section ; de l'autre, il tourne de temps en temps le mandrin qui porte l'échantillon, de manière à présenter successivement à l'archet les différents points de la circonférence indiquée par le trait ; la section se fait donc ainsi circulairement en profondeur; il n'attendra pas, pour remplacer le fil de fer, que la diminution du diamètre par l'usure soit trop prononcée, car l'épaisseur du trait de scie n'étant que peu supérieure au diamètre du fil, la minceur du trait produit par le fil trop usé ne permettrait plus l'entrée du fil neuf.

Il doit veiller à ce qu'il y ait toujours des grains d'émeri entre le fil et le fond de la section. Pour assurer la marche rigoureuse du fil dans un plan vertical, on peut le guider au moyen de quatre

tringles en fer groupées deux à deux en contact, le plan de contact doit être celui de la section, et le fil doit glisser dans ce plan.

Pour effectuer le sciage au moyen d'une scie circulaire, on peut se servir de l'appareil suivant, représenté fig. 3 .

Nous donnons à part, fig. 4, les parties essentielles du même appareil, mais vues par la face opposée à celle de la figure précédente et plus grossies. Les pieds du bâtis ont été supprimés.

Quelques lignes suffiront pour expliquer le maniement de l'appareil : Après avoir fait un trait circulaire à l'encre grasse, pour indiquer le plan de la section, on place l'échantillon t sur le gâteau de cire g adhérent au disque a, la cire a été ramollie au préalable, au moyen de la flamme d'un chalumeau, et l'extrémité de l'échantillon en contact avec la cire chauffée modérément. Le plan de la section doit être rigoureuisement parallèle au disque de zinc^.

I . Nous avons choisi le zinc de préférence à tout autre métal à la suite de nombreux essais. La tôle de fer ou d'acier présente trop de dureté, le grain d'émeri qui détermine \usurt de la silice glisse sur le métal, sans prendre un point d'appui suffisant. Le laiton, le cuivre sont trop malléables à la température ordinaire, et sous l'influence de la résistance que le disque éprouve en frottant contre Téchantillon, la circonférence s'étend et se gondole ; le zinc est, au contraire, peu malléable à la température ordinaire, les grains d'émeri, au lieu de

Fig, ;. — Machine pour le sciage des échaniillons siJitLliés.

glisser i b surface, y pénètrent légèrement ei trouvent u point d'appui suffisant pour entamer la silice.

A, bâtis en bois supportant les organes de Ja machine. — au, auge fixée sur un plateau de fer mobile r et dans laquelle se trouve de la boue d'émeri no o. — ;-*, bande de bois vissée au plateau r destinée à guider et maintenir ce plateau entre les rails r" r'*. — r" r", rails sur lesquelles glisse le plateau r, et par conséquent l'auge au, — d, disque en zinc mis en mouvement par la manivelle M au moyen de la corde c. — p, poulie mobile dans le sens horizontal servant de tendeur à la corde c, — j, glissière qui permet de déplacer la poulie p,

— h, levier croisé communiquant un mouvement de rotation au gâteau de cire g, — g, gâteau de cire sur lequel on fixe r échantillon. — e, échantillon qui doit être scié et qui est amené en contact permanent avec le disque d, grâce au chariot au, lequel est sollicité à glisser sur les rails par le poids /.

— t, poulie sur laquelle passe une corde fixée d'une part au chariot, de l'autre au poids /. — v, volant porté par l'axe de la manivelle M. — M, manivelle mue à la main et donnant le mouvement au- disque d.

L'échantillon étant placé un peu excentriquement par rapport au disque g, celui-ci, en tournant sur lui-même, à frottement doux, au moyen des leviers croisés b, amènera successivement tous les points de la section sur la circonférence du disque.

Pour placer le plan de la section dans le plan du disque de zinc, il suffit de faire glisser le porteéchantillon représenté au bas de la figure 5 , dans la rainure de la lame de fer h, de façon à ce que ces deux plans soient dans le prolongement l'un de l'autre, et de le fixer solidement en tournant l'écrou 0. Le porte-échantillon est ainsi rendu

Fig. 4. — Détails d: la machinE aïrrani à icier les échantitloni

au, auge et chariot mobile sur les rails r" r". — r, plateau de fer sur lequel l'auge est fixée. — t", latne de bois solidaire du plateau r destinée à le maintenir et à lui permettre de glisser parallèlemert à lui-même sur les ràls r" r", — h, lame ■ de fer munie d'une rainure dans laquelle peut s'engager l'estrémité inférieure de l'ensemble des pièces ret^ésenté à droite et en bas de la figure ; l'écrou permet de les maintenir soli- ■ dément sur cette lame de fer. — d, disque recevant le mou-

vement au moyen de la manivelle et de la corde c. — R, poulie mobile servant à tendre la corde c» — /, poulie sur laquelle passe la corde portant le poids /. — J, poids destiné à entraîner le chariot, et par suite à amener Téchantillon en contact avec la circonférence du disque d. — V, volant porté par Taxe horizontal de la manivelle.

Fig, 5 (partie inférieure de la figure, à droite), a, disque métallique recevant un mouvement de rotation sur lui-même et à frottement doux par l'intermédiaire du levier croisé h. — b, levier croisé, relié au disque a par un axe cylindrique qui passe par la gaîne / et lui communique le mouvement de rotation dont il vient d'être question. — g, masse de cire qui sert à fixer l'échantillon c, — o, écrou au moyen duquel on maintient solidement le porte-échantillon. — e, échantillon que l'on applique et que l'on fixe à chaud sur le gâteau de cire, de façon que sa position soit un peu excentrique.

solidaire du chariot au, qui peut se rapprocher ou s'éloigner du disque d en glissant sur les rails rV; par conséquent, Téchantillon ainsi disposé présentera le trait qui indique la section à la circonférence du disque. Celui-ci est mû à la main, au moyen de la manivelle M, et en tournant sur lui-même, il entraîne de la boue d'émeri contenue dans l'auge au; s'il éprouve une résistance trop grande, par le fait de quelque éclat s'engageant, en même temps que lui, dans la rainure creusée dans l'échantillon, la corde c glisse sur les pouUes, lie disque s'arrête et l'on peut facilement enlever le corps étranger, sans aucun préjudice pour la section.

Le diamètre de Téchantillon que l'on peut scier est sensiblement le double du rayon du disque, grâce au mouvement de rotation du support a.

On doit veiller à ce que le disque entraîne toujours avec lui une quantité suffisante d'émeri, et pour cela, que la quantité d'eau qui le mouille ne soit pas trop forte et forme une sorte de bouillie.

Si quelques parcelles de métal, faute de cette précaution, étaient retenues dans la rainure, il serait indispensable de les enlever au moyen d'un ressort d'acier dentelé.

Après une première section , en déplaçant l'échantillon perpendiculairement au plan du disque, dans la rainure de la lame h, fig. 5, on en peut détacher une deuxième. La lame est plus ou moins épaisse, suivant le déplacement qu'on a fait subir à l'échantillon.

Si l'opération est bien conduite, on obtient deux surfaces, planes il est vrai, mais qui ont besoin de subir un travail ultérieur pour laisser voir nettement les détails d'organisation; ce travail est celui du polissage.

Pour exécuter ce travail le plus simplement possible, on se servira de plaques de zinc d'une épaisseur de deux millimètres environ, et larges de quelques décimètres carrés, reposant sur un plateau de bois ou sur une table plane; à la surface, on dépose de la boue d'émeri n^ i, puis n° o, et on use l'échantillon, jusqu'à la disparition complète des

Stries laissées par la scie circulaire, on obtient une surface mate, mais à gros grain.

La première lame de zinc est remplacée par une autre recouverte d'émeri plus fin, n'' 20 minutes; après cette nouvelle usure, la surface présente un grain beaucoup plus doux, qu'on atténue encore, en se servant d'une troisième plaque portant de l'émeri n° 120 minutes; cette opération donne un commencement de poli que l'on rend parfait avec du rouge d'Angleterre, d'abord à l'état humide, puis à l'état sqc, recouvrant une étoffe de drap épais, ou une peau de chamois convenablement tendue.

Lorsque les plaques de zinc commencent à se creuser d'un côté, on les retourne de l'autre avant de les remplacer ; il est essentiel que les surfaces restent sensiblement planes.

Le polissage s'obtient plus rapidement au moyen de l'appareil suivant fig. 6 :

Avec cet appareil," l'opération du poUssage s'effectue de la même manière et dans l'ordre que nous avons indiqué plus haut ; en suivant les indications fournies, on arrive à un très bon polissage qui permet de voir à la loupe et au microscope les détails très délicats de structure superficielle.

Il peut arriver, comme nous l'avons expliqué précédemment, que la section faite à une certaine distance de la surface passe en des points noircis par une trop grande quantité de matière houil-

Fig. 6. — Tour à polir Je! échantiIJan

A, bâtis en bois portant !e tour à poiir. — m, rondelle en fonte tournée pouvant &tre mise en mouvement au moyen

des engrenages coniques c par la manivelle M. — M, manivelle. — V, volant. — p, vis portant à son extrémité une pointe conique en acier trempé qui s'engage dans une cavité également conique creusée dans l'axe vertical sur lequel sont solidement fixés le volant v et la rondelle de fonte m. L'axe vertical tourne dans un large collier en laiton, engagé dans l'épaisseur du bâtis en bois A. — e, levier muni d'un écrou permettant de régler et de fixer la hauteur de la vis p. — d, disque mobile avec ou sans rebord à la périphérie, fixé par deux chevilles en fer à la rondelle de fonte m. Sur le fond du disque se place une lame de zinc circulaire que l'on peut renouveler à volonté aussitôt que l'on remarque qu'elle cesse d'être suffisamment plane. Il est bon d'avoir un disque pour chaque opération distincte de polissage, afin d'éviter le mélange fortuit de grains d'émeri de grosseur différente.

lifiée ; avant le polissage, il sera convenable alors de maintenir quelques minutes la section dans un mélange de chlorate de potasse et d'acide azotique porté à TébuUition ^ ; toute la surface blanchira, la matière organique étant brûlée à une profondeur d'autant plus grande,^ que l'action oxydante sera prolongée plus longtemps ; on verra apparaître des détails d'organisation que la couleur foncée de l'échantillon rendait invisible. On procédera ensuite au polissage, comme nous l'avons indiqué ci-dessus.

I . On peut opérer à froid en laissant plongé pendant quelques heures l'échantillon dans de l'acide sulfurique auquel on ajoute de temps à autre une pincée de chlorate de potasse pulvérisé.