实验材料：古代的块状土壤

图1实验所用样品图

实验目的：对古代的土壤块进行研磨抛光，观察古代土壤的形态并进行分析

实验设备：UNIPOL-1502精密研磨抛光机、GPC-100A精确磨抛控制仪、 4XC金相显微镜

设备特点：

①UNIPOL-1502自动精密研磨抛光机是用于晶体、陶瓷、金属、玻璃、岩样、矿样、PCB板、红外光学材料（如硒化锌、硫化锌、硅、锗等晶体）、耐火材料、复合材料等材料的研磨抛光制样。本机设置了Ø381mm的研磨抛光盘和三个加工工位，可用于研磨抛光≤Ø110mm的圆片或对角线长≤110mm的矩形平面。该机可以用研磨盘加磨料的方式研磨样品，也可以选用砂纸研磨样品。

②GPC-100A精确磨抛控制仪，主要用来控制被研磨样品表面的平面度和平行度，使磨抛后的样品具有高的尺寸精度和质量优良的表面状态。尤其适用于晶圆样品、表面平行度和平面度要求高的大的圆片状样品的研磨。磨抛控制仪试样装卡方式为真空吸附，并配有数显厚度测量仪，可实时监测样品减少的厚度，承载样件直径不大于103mm、厚度不大于13mm。

③MTI-3040加热平台升温速度快，控温精准，温度高低可调，散热速度快。主要适用于加热时不会发生性质和性状改变的材料，即不受加热影响的材料，尤为适用于对温度敏感材料（如晶体、半导体、陶瓷、金属等材料）的加热。也可用于实验室做化学分析、物理测定、热处理时进行物品的烘焙、干燥以及其它温度试验加热。

实验耗材：

实验过程：首先将玻璃片和块状土壤放到MTI-3040加热平台上进行加热，当加热温度达到80℃以上时将石蜡涂抹至载玻片表面，将块状土壤放至石蜡之上，然后将粘有块状土壤的载玻片移下加热平台进行冷却，待样品冷却到室温后石蜡凝固，将块状土壤牢牢粘贴在载玻片表面。土壤粘好之后将载玻片固定在GPC-100A精确磨抛控制仪上，GPC-100A精确磨抛控制仪采用真空吸附的方式将载玻片吸附在载样盘上，是专门设计为土壤磨抛使用的，可以快速装卡试样。然后准备对试样进行磨抛，由于试样是泥土试样，磨抛过程中水流不宜过大。首先使用400#电镀金刚石磨片对试样进行磨平，研磨至试样原始的表面都去除并且达到平整状态为止，在磨平这步所用的旋转速度为30rpm，所用时间为30min；试样磨平之后取下试样和金刚石磨片，将样品和研磨盘清洗干净。接下来分别使用800#和1500#砂纸对试样进行研磨，每次研磨都需要将上一步研磨的所有划痕磨掉，每步研磨之后都要将研磨盘和样品清洗干净，以保证下一步研磨不会因有上一步研磨留下的杂质而影响当前步骤的磨抛结果。800#砂纸研磨所用的转速为40rpm，所用的时间为15min。1500#砂纸研磨所用的转速为40rpm，所用时间2min。吸附在GPC-100A精确磨抛控制仪上进行磨抛的样品如图3所示；当1500#砂纸研磨之后使用合成革抛光垫搭配二氧化硅悬浮抛光液对试样进行抛光，抛光转速80rpm，抛光压力1kg，抛光时间10min。

图3 研磨中的试样

磨抛后的试样如图4所示，图4a为磨抛后的样品形貌图，图4b为对磨抛后的样品进行厚度测量，可见，磨抛后的试样厚度约为36μm，此厚度的土壤试样可进行偏光显微镜的观察和扫描电镜观察。

图4 磨抛后的试样

在显微镜下对抛光后的泥土样品进行观察可见，泥土形貌有亮色区和暗色区，能清楚的显示泥土的形貌和构造，观察者可根据上下层覆盖的土层或岩层，结合当地地质资料，大概推断出地质年代或通过土壤形态构造对当地的地址情况进行分析。

图5 显微镜下泥土试样的形貌图