Способ оценки совершенства кристаллического строения минералов

 

СПОСОБ ОЦЕНКИ СОВЕРШЕНСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ МИНЕРАЛОВ, при котором измеряют параметры изучаемого и эталонного образцов и по полученной степени совершенства кристаллического строения эталонного образца от измеряемых параметров оценивают степень совершенства кристаллического строения исследуемого образца, отличающийс я тем, что, с целью увеличения производительности труда, в качестве измеряемого параметра используют остаточное электрическое сопротивление эталонных образцов различного генезиса, определяют зависимость совершенства кристаллического строения материалов от этого параметра, Q 9 измеряют остаточное электрическое сопротивление исследуемого образца (Л минерала и по ним судят о степени совершенства кристаллического строения исследуемого образца. «я V ч, «с I. :л 35

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистических

РЕСПИЬЛИК

09) (И) ЗСЮ G 1 N 27 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, -

"1 госудА ственный комитет ссср по делАм изОБРетений и ОТНРытий

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3584964/18-25 (22) 02.03.83 (46) 07.10.84. Бюл. Н - 37 (72) В.М. Лапушков, В.И. Красников и Г.Т. Тумуров (71) Забайкальский комплексный научно †исследовательск институт (53) 550.837(088.8) (56) 1. Липсон Г., Конрен В. Определение структуры кристаллов. M.

1961, с. 3-15.

2. Юргенсон Г.А., Тумуров Г.Т.

О совершенстве кристаллического строения жильного кварца. "Известия

ВУЗов. Геология и разведка", 1980, N 6, с. 50-59 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОЦЕНКИ СОВЕРШЕНСТВА

КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ МИНЕРАЛОВ, при котором измеряют параметры изучаемого и эталонного образцов и по полученной степени совершенства кристаллического строения эталонного образца от измеряемых параметров оценивают степень совершенства кристаллического строения исследуемого образца, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения производительности труда, в качестве измеряемого параметра используют остаточное электрическое сопротивление эталонных образцов различного генезиса, определяют зависимость совершенства кристаллического строения материалов от этого параметра, измеряют остаточное электрическое сопротивление исследуемого образца минерала и по ним судят о степени совершенства кристаллического строения исследуемого образца.

) j j g c e>>

Изобретение относится к минералогии и может быть использовано для оценки степени раскристаллизацни минералов, например кварца, при изучении их разновременных генераций и фракций различной глубинности и температуры минералообразования.

Известен способ оценки атомной структуры минералов по данным дифракции рентгеновских лучей, в кото- tG ром исследуемый минерал облучают с помощью рентгеновского источника и регистрируют рентгеновское излучение, дифрагираваннае ка кристаллическом объекте, па которому уста- 15 навливают атомную структуру минерала, ее размеры, форму и получают координаты базисных атомов структуры (1) .

Однако способ трудоемок и требует 20 .больших затрат времени.

Наиболее близким к изобретению является способ оценки совершенства кристаллического строения минералов, при котором измеряют пара- 25 метры изучаемого и эталонного образцов и по полученной степени совершенства кристаллического строения эталонного образца от измеряемых параметров оценивают степень савер- ЗО шенства кристаллического строения исследуемого образца.

По известному способу оценку саершенства кристаллического строения (СКС) производят по степени диф- З фузности рентгеновской дифракционной линии (2354). Для измерения упомянутого параметра снимают порошкограмму изучаемого и эталонного образца, затем на микрофотаметре получают 4О регистрограмму дифракционной линии (2354) вдоль оси углов дифракции для изучаемого и эталонного образца:, после чего па отношению полуширины линий эталонного и изучаемого образцов находят относительную сте— пень СКС )2J. Однако известный способ измерения

СКС трудоемок, так как занимает многа времени, усложняет процесс изме- 5Î рения и делает его малодоступным для широкого круга исследователей.

Целью изобретения является повышение производительности труда, т.е. экспрессности и упрощения из- 55 мерений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки со. вершенства кристалли .ескага страекия минералов, при катарам измеряют

nàðàìåòpû изучаемого и эталонного абразlfîâ и па полученной степени .".GB,3pøåHñòíà кристаллического страекк." эталакнаго образца ат измеряемьг параметров оценивают степень совершенства кристаллического строения исследуемого образца, в качестl3p измеряемого параметра используют остаточное электрическое сопротивление эталонных образцов различного генезиса, определяют зависимость саверхенства кристаллического строения (СКС) минералов ат этого параметра, измеряют остаточное электрическое сопротивление исследуемого образца минерала и па ким суцят а степени совершенства кристаллического строения исследуемого образца.

Способ основан на там, чта, как известно„ ширина дифракцианкага максимума, па которой авенивается СКС эталонных образцов, определяется концентрацией точечных дефектов, линейных и плоскостных дислокаций. В то же время электрапразадность минералов„ например диэлектриков, слаба зависит от физических дефектов кристаллической структуры„ т.е. раз личного рода дислокаций. Поскольку точечные дефекты могут быть как в виде примесных панов, так и в виде ионов оснавкаго вещества в междуузлиях решеткл, а сстатачнае электрическое сопротивление не зависит от концентрации примеси, та связь

СКС и остатачнагс электрического сопротивления определяется количествам основных ионов в междуузлиях, а следовательно, степенью раскристалгп зации вещества. Поэтому ста†:а возможным значительный по времени и сложности процесс оценки СКС т.а ширине дифракционного максимума заменить более экспрессным и простым измерением остаточного электрического сопротивления образцов минерала °

На фи". 1 изображена зависимость величины СКС в процентах ат величинь; остаточного электрического сопротивления (Rð, образцов кварца различных месторождений, на фиг. 2 зависимость начального электрического сопротивления (R,) ат суммарной концентрации примесей С - Е В жиль нам кварце исследованного рудного

3 1117 поля, на фиг. 3 — зависимость R„ от

„аст суммарной концентрации примесей в жильном кварце исследованного рудного поля, на фиг. 4 — устройство для реализации способа.

Оценка СКС по предлагаемому способу проводится следующим образом.

На образцах кварца с известкой

СКС, подобранных из генетически различных групп месторождений от низко- 10 температурных скрытокристаллических образований (агат, халцедон) до высокотемпературных кварцев из пегматитовых жил измеряют величину оста- точного электрического сопротивления и определяют зависимость величины

СКС от величины остаточного электрического сопротивления. При измерении К ток через образец фиксируют через две минуты после включения н 2О напряжения. Получаем кривую, изобра- женную на фиг. 1. Левая часть кривой соответствует скрытокристаллическим образованиям, правая часть кривой — совершенным кристаллам 25 гидротермальных мес торождений. Затем на исследуемых образцах кварца, при прочих равных условиях (напряжение питания, температура, время измерения и т.д.) измеряют остаточное электрическое сопротивление и па найденной зависимости (фиг. 1) определяют .величину СКС.

Приведенная на фиг. 2 зависимость начальнсго электрического сопротив35 ления от суммарной концентрации примесей в жильнам кварце отражает общепризнанный факт определяющего влияния концентрации примесей на величину R „ (коэффициент корреляции r =

= О,бб).

Остаточное электрическое сопротивление, как следует из фиг. 3, практически не зависит от концентрации примесей (коэффициент корреляции

r = 0,35). Поэтому связь .R u CKC определяется лишь количеством основных ионов в междуузлиях решетки, а следовательно, степенью раскристаллизации минерала.

Устройство для реализации способа содержит источник питания 1 постоянного тока, электрометрический усилитель 2 с входным сопротивлением К. ключ 3, реле ц времени, образец 5.

516

Оценку СКС минералов производят следующим образам.

Сначала на образцах 5 кварца, взятых из различных генетических групп месторождений, с известной СКС, измеряют величину остаточного электрического сопротивления {R> ). Остаточное электрическое сопротивление определяют как отношение напряжения источника питания 1, приложенного к образцу 5 при замыкании ключа 3, к величине тока через образец 5. Ток через образец 5 измеряется электрометрическим усилителем 2, по величине падения напряжения на эталонном сопротивлении RgI. При измерениях необходимо, чтобы R ) К . Известна, что так через диэлектрик спадает во времени от момента включения, стремясь к стационарному значению. Сопротивление, полученное от деления напряжения источника питания 1 на стационарное значение тока, называют остаточным сопротивлением диэлектрика. В наших опытах с кварцем значение тока, близкое к стационарному, устанавливается через две минуты после подачи напряжения на образец 5.

Па известным величинам CKC и результа"".àì измерения остаточного сопротивления образцов различного генезиса строим зависимость СКС от R которая является градуировочным графикам. Далее, для оценки СКС произвольна взятого образца 5 кварца, измеряют его остаточное электрическое сопротивление. По измеренной величине остаточного электрического сопротивления, используя градуированный график зависимости СКС от

Р „, определяют величину СКС исследуемого образца.

Таким образом, оценка СКС минералов предлагаемым способом по сравнению с известньи, время измерения по которому составляет несколько часов,. уменьшает время измерения до двух минут, делает измерения более простыми и доступными, что позволяет производить массовые измерения

СКС при прогнозной оценке месторож-. дений по этому параметру, и в конечном счете, повышает эффективность разведочных работ. (1(75(6

ВНИИПИ Заказ 7188/27

Тираж 822 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4