В настоящее время для анализа горных пород пользуются так называемыми шлифами, т.е. пластинками размера 2 мм × 2 мм и толщиною 0,02-0,03 мм, выпиливаемыми из анализируемой горной породы. Шлифы рассматриваются под микроскопом при таком увеличении, чтобы отдельные зерна минералов были хорошо различимы. Для определения по планиметрическому методу приготовляется тем или другим способом увеличенное изображение шлифа. На полученном рисунке или фотографии измеряются планиметром площади, занимаемые каждым минералом. Суммы площадей, приходящихся на каждый минерал, пропорциональны, как доказал Деллес, объемам, занимаемым этими минералами в породе.
Для определения по линейному методу на площади шлифа (или на его изображении) проводят ряд параллельных линий, тан называемых индикатрисе. Отрезки, которые отсекаются индикатриссами на зернах минералов, измеряют и суммируют для каждого минерала отдельно. Розиваль доказал, что суммы отрезков, приходящиеся на отдельные минералы, прямо пропорциональны объемам, занимаемым этими минералами в породе. Для измерения отрезков обычно пользуются особыми, привинчиваемыми к микроскопу салазками с винтами, позволяющими одновременно передвигать шлиф и измерять произведенное передвижение. Наиболее совершенны из предложенных до сих пор таких при боров является ″интеграционный столик″ фирмы Лейтца, выпущенный в 1929 г.
Предлагаемый ″точечный метод″ является дальнейшим шагом по пути ускорения и уточнения геометрического анализа. Применение этого метода основано на следующем выводе из теории вероятностей. Если в образце породы (или на плоскости шлифа) распределить равномерно, в каком-либо порядке (хотя бы в шахматном) большое количество точек, то на каждый минерал придется такое относительное количество точек, которое соответствует относительному объему этого минерала в породе. Иначе сказать - числа точек, приходящихся на различные минералы, будут пропорциональны объемам, занимаемым этими минералами в породе. Погрешность анализа по этому методу зависит от числа точек. Она обратно пропорциональна корню квадратному из числа точек. Так, например, при 1000 точек вероятная погрешность будет около 1%, при 4000 точек - около 
% и т.д.
Практически определение по точечному методу производится следующим образом. При помощи одного из двух винтов, которыми обычно снабжен столик минералогического микроскопа, передвигают шлиф скачками на расстояния, равные приблизительно среднему поперечнику зерен, и записывают при каждом положении шлифа, какой минерал находится на пересечении нитей окуляра. Отметку делают для каждого минерала особым значком, например, палочкой, запятой, черточкой и т.д.
После того, как шлиф просмотрен до конца по одной линии, его передвигают другим винтом по направлению, перпендикулярному к первому, на расстояние среднего поперечника зерен и просматривают по второй линии, параллельной первой. Таким образом, постепенно просматривается весь шлиф. Просуммировав значки для каждого минерала, по числу точек вычисляют объемный, а затем при наличии удельных весов минералов и весовой минералогический состав породы. Уже при небольшом навыке определение по точечному методу производится очень быстро. Определяющий левой рукой поворачивает винт столика и передвигает таким образом шлиф, а правой рукой, не глядя на бумагу, записывает значками минералы, попадающие на пересечение нитей. При 1000 точек запись занимает не более 40 минут и подсчет еще 15-20 минут. Таким образом все определение занимает времени не более одного часа.
Точечный метод, как и другие геометрические методы, может во многих случаях заменить дорого стоящий химический анализ и во всех случаях дополнить и расшифровать последний. Обычный химический анализ с определением семи-девяти окислов требует не менее 7 человекодней напряженной работы и стоимость его оценивается а 250-300 рублей. При обычных величинах пробы (10-20 г) точность химического анализа горных пород далеко не соответствует затраченному труду и времени (например, не превышает %). Сравнительно с химически анализом геометрические методы позволяют получить огромную экономию.
При 1000 единицах измерения (т.е. при вероятной погрешности около 1%) при планиметрическом методе затрачивается около 6-8 человекочасов работы, при линейной еще меньше, доходя при употреблении интеграционного столика до 1-2 часов. Точечный метод, как выше указано, без применения дорогостоящего импортного оборудования (интеграционный столик Лейтца стоит около 250 рублей в валюте) дает возможность достигнуть тех же результатов в 1 час.
Точечный метод, позволяя с определенной и достаточной точностью быстро произвести анализ, может иметь широкое распространение во всех случаях, когда анализируется агрегат, состоящий из скольких компонентов, отдельные индивидуумы которых различимы простым глазом или под микроскопом.
Таким образом, этот метод применим не только при анализе горных пород, но и при анализе металлических сплавов, абразивных камней, искусственных строительных материалов и пр.
С той целью, чтобы ввести счет точек непрерывно, предлагается точки наблюдения располагать по спиральной линии.
Для осуществления предлагаемого способа для микроскопического анализа горных пород, при котором точки наблюдения на исследуемом минерале расположены по прямым линиям, предлагается прибор с клавишным счетным механизмом, позволяющий передвигать салазки столика микроскопа на равное расстояние при нажиме каждой клавиши счетного механизма.
На чертеже фиг. 1, 2 и 3 изображают регистрационное приспособление в трех проекциях; фиг. 4, 5 - передаточное приспособление в двух проекциях; фиг. 6, 7, 8 - приборы для анализа горных пород при наблюдении точек минет рале по спиральной линии, в трех проекциях.
Прибор для осуществления наблюдения точек по прямым и спиральным линиям состоит из регистрационно - двигательного приспособления, (фиг. 1) и передаточно - регулирующего, приспособления которое может быть выполнено как в виде обыкновенного столика с салазками (Kreutztisch), так и в виде спирального столика.
Клавиши 1 имеют на. конце пружинки 2, упирающиеся в храповички 3, соединенные со счетными колесами 4. При нажиме клавиши одновременно передвигаются счетные колеса на единицу и опускается рычаг 5, который в свою очередь отростком 6 давит на кнопку 7 спускового механизма, соединяющего обе указанные выше части прибора.
Стержень 8 спускового механизма толкает другой стержень 9 и прикрепленную к последнему собачку 10 (фиг. 2); последняя передвигает зубчатое колесо (храповик) 11, а вместе с ним и ось 12. микрометренного винта салазок микроскопа (Kreutztisch типа Leltz). Сами салазки на чертеже не показаны. Обратному ходу храповика 11 препятствует собачка 13. Передвижения стержня 9 регулируются винтом 14. Винт 15 служит для отодвигания собачек 10 и 13 от храповика 11 при помощи вилки 16. При вывинчивании винта 15 вилка 16 возвращается пружинами 17 в первоначальное положение.
Работа на описанном приборе производится следующим образом. Каждому из компонентов агрегата отводится одна клавиша. Шлиф устанавливается в крайнее положение, и нажимается клавиша, соответствующая тому компоненту, который находится на „кресте" нитей окуляра. При нажиме подсчитывается точка, и шлиф передвигается на некоторый шаг. В зависимости от компонента, находящегося теперь на ″кресте" нитей окуляра, нажимается другая клавиша и т.д., пока эта линия не просмотрена до конца. Отодвинув винтом 15 пружинки, возвращают шлиф в начальное положение и просматривают его (шлиф) по другой линии, параллельной первой, но находящейся ниже на некотором расстоянии. Переход на другую линию совершают при помощи второго винта салазок, не показанного на чертеже. Таким образом просматривают весь шлиф и по числу точек, зарегистрированных для каждого компонента (минерала), вычисляют минералогический (объемный) состав данного агрегата (горной породы).
Передаточно - регулирующая часть, прибора, выполненная в виде спирального столика, позволяет производить просмотр и подсчет минералов в шлифе непрерывно по спирали, начиная от центра к окружности или наоборот. При обычном ″Kreutztisch" приходится прерывать наблюдение после просмотра одной линии в шлифе, поворачивать микрометренный винт и только после этого переходить к просмотру второй линии и т.д.
Основанием столика является широкая пластина 20 (фиг. 6, 7, 8); прикрепляемая к столу микроскопа винтами. На пластине укреплены планки 28, 29 с нарезанными отверстиями для винта стержня 24, стойка 18 с винтом 17′ для рычага 16′, закрепление 19 для конца спускового механизма 21 и планка для регулирующего винта 22. Основание 20 имеет прямоугольный вырез, показанный на плане пунктирной линией.
По основанию 20 может передвигаться лежащая выше пластинка 4′, имеющая, как неразрывную часть, кольцо, на которое надеты два подвижных относительно первого кольца 1′ и 3′. На основании укреплены две планки 28 и. 29, служащие подшипниками для стержня, на котором в свою очередь закреплена шестеренка 2′. Верхнее подвижное кольцо 1 несет на ободе наклонную винтовую Нарезку. Указанная винтовая нарезка сцеплена с шестеренкой 2' на стержне 24. На верхнем подвижном кольце 1 сверху накатана тонкая частая нарезка, в которую может упираться собачка 12′, прикрепленная на кронштейне 13′, в свою очередь привинченном к нижнему подвижному кольцу 3′.
Кронштейн 13′ имеет на верхней поверхности, кроме собачки 12′, еще штифт 15′, служащий упором для рычага 16′. Пружина 11′ служит для возвращения в прежнее положение кольца 3′ и кронштейна 13′ после прекращения действия рычага 16′.
В кольцо 1′ вкладывается внутрь кольцо 5′ скрепляющееся с кольцом 1′ при помощи вырезов 30. Кольцо 5′ имеет выступы 10′, на которых укрепляются лапки 7′ и 23 для закрепления шлифа. Лапка, 7′ закрепляется винтом 6′, а лапка 23 прижимается к шлифу пружинками 8′, отжимаемыми для освобождения шлифа стержнем 9′.
Пластина - основание 20 имеет штифты 25, проходящие в отверстие, вырезанное в верхней пластине 4′.
При нажиме любой клавиши 1 прибора (фиг. 2) спускается рычаг 5, который отростком 6 давит на кнопку 7 спускового механизма, внутренний стерженек которого 21 (фиг. 7) давит на прямое плечо рычага 16′. Другое криволинейное плечо рычага 16′ при этом надавливает на штифт 15′ и приводит в движение собачку 12′, в свою очередь упирающуюся в насечки кольца 1 и таким образом передвигающую это кольцо.
При передвижении кольца 1 приходит в движение соприкасающаяся с его нарезкой шестеренка 2′, вращающая при этом составляющий с ней одно целое стержень 24. Последний при повороте ввинчивается в планку 27 пластины 20 и передвигает вместе с собой всю пластину 4′. Направляющими движения служат штифты 25, входящие в соответствующую прорезь, не показанные на чертеже.
Вместе с кольцом 1′ вращается и одновременно поступательно передвигается внутреннее кольцо 5′ и с ним вместе рассматриваемый шлиф.
На чертеже показан крайний случай, когда ось микроскопа близка к центру вращения колец 1′ и 5′. При передвижении этих колец и шлифа справа под ось микроскопа попадают лежащие влево точки, движение которых будет происходить по окружности большего радиуса. Следовательно, при том же передвижении штифта 15′ и собачки 12′ передвижение по этой окружности было бы больше. Но при перемещении колец 1′ и 5′ вправо на штифт 15′ будет действовать плечо рычага 16′ меньшей длины. Форма этого кривого плеча рассчитана так, что бы передвижения шлифа относительно оси микроскопа были совершенно равны по всей спирали. Длина этих передвижений может регулироваться винтом 22.
Когда один шлиф просмотрен по спирали от центра к периферии, второй шлиф можно и удобнее просматривать от периферии к центру, для чего нужно только повернуть на 180° собачку 12′ освободив винт 14′.
Для удобства центрирования шлифа кольцо 5′ вынимается из столика и кладется на бумагу с начерченными концентрическими кругами так, чтобы центр этих кругов совпадал с центром кольца 5′, а затем винтом 6′ и лапками 7′ и 23 шлиф закрепляется так, чтобы исследуемая часть наиболее близко подходила к одной из начерченных на бумаге окружностей. Затем кольцо 5′ вместе со шлифом вкладывается в кольцо 1, после чего можно приступать к работе.
1. Способ микроскопического анализа горных пород, отличающийся тем, что содержание отдельных компонентов в породе определяют по числу точек наблюдения, приходящихся на каждый компонент из общего числа наблюдаемых точек, распределенных по шлифу исследуемой породы.
2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что точки наблюдения располагают по спиральной линии.
3. Прибор для осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что при наблюдении точек по прямым линиям для передвижения на разные расстояния салазок столика микроскопа при каждом нажиме клавиши счетного механизма, стержень 8, упирающийся одним концом в отросток 6 поворачиваемого нажимом клавиш рычага 5, другим своим концом имеет упор в конец стержня 9, несущего собачку 10, сцепленную с жестко наезженным на ось микрометренного винта салазок микроскопа храповиком 11.
4. Прибор для выполнения способа по п. 2, отличающийся применением несущего держатель шлифа и снабженного зубчатой нарезкой кольца 1′, сцепленного с шестернями 2′, жестко насаженными на винтовые стержни 24, пропущенные сквозь неподвижные стойки основания станка микроскопа, для приведения во вращательное движение какового кольца предназначена упирающаяся в нарезку кольца собачка 12′, управляемая через рычажную передачу от гибкого вала 3′, соединенного со счетным устройством.
