Способ выявления восстановительной среды минералообразования в магме

 

Изобретение относится к геологии и предназначено для минералогии. Цель изобретения - повьшение точности и расширение информативности способа . Для этого производят отбор проб стекол или кристаллов главных породоразрушагощих минералов. Разрушают стекла или кристаллы минералов до вскрытия внутренних зон. Выявляют в них восстановленные формы элементов Fe, Si, Ti путем послойного сканирования образца пучком электронов с записью спектров оже-электронов. По; наличию восстановленных форм элементов Fe, Si, Ti судят о восстановительной , среде минералообразования магмы. По характерным признакам соответствующих оже-линий, так же как и для естественной поверхности -кристалла по эталонам, устанавливают состав и химическое состояние элементов внутри объектов . с $ (Л

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 С О! И 23/227

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 39535?1/22-03 (22) 17,09.85 (4б) 30.07,87. Бюл. У 28 (71) Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии АН СССР (72) Н.А.Ашихмина, О.А.Богатиков, Д.И.Фрих-Хар, Е.Н.Лубнин и Ю,Я.Томашпольский (53) 549.1 (088.8) (56) Ермаков Н.П. и Долгополов Ю.А.

Термобарогеохимия. М,: Наука, 1979, с.270.

Новгородова М.И. Самородные металлы в гидротермальных рудах. М.:

Наука, 1983, с.285. (54) СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОИ СРЕДЫ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ В

МАГМЕ (57) Изобретение относится к геологии и предназначено для минералогии.

„„SU„„1326970

Цель изобретения — повышение точности и расширение информативности способа. Для этого производят отбор проб стекол или кристаллов главных породоразрушающих минералов. Разрушают стекла или кристаллы минералов до вскрытия внутренних зон. Выявляют в них восстановленные формы элементов .

Fe Si Ti путем послойного сканирования образца пучком электронов с записью спектров оже-электронов. По наличию восстановленных форм элементов Ге, Si, Ti судят о восстановительной среде минералообразования магмы. По характерным признакам соответствующих оже-линий, так же как и для естественной поверхности кристалла ко эталонам, ус— танавливают состав и химическое состояние элементов внутри объектов.

1326970

Изобретение относится к геологии, в частности к минералогии, и может быть использовано для определения характера режима в магме в период крисl) таллообразов ания.

Цель изобретения — повышение точ— ности и расширение информативности способа при выявлении характера среды минералообразования в магме. 10

Б основе способа лежит свойство кристаллов и стекол земных и.лупных магматических пород консервировать восстановленные (с пониженной, вплоть до нульвалентного состояния, валентностью) химические .элементы (например, Ге, Si, Тх), концентрирующиеся в микрообластях размером порядка десятков микрометров„ случагйно распределенных внутри кристаллов и стекол

1 Б>

20 вне связи с их поверхность:о и возникающих и магме преимущественно при переходе иэ жидкого в твердое состояРазмер образца определяется возможностью помещения его на подложку, Обычно это фрагменты величиной не меньше 50 мкм, Для анализа внутренней части разрушают образец стекла или кристалла минералов и его обломок осторожным вдавливанием, чтобы избежать нанесения индия на поверхность исследуемого объекта, погружают в индий, Затем препарат помещают в камеру оже-спектрометра для обнаружения восстановленных форм Fe u (или) Si, Ti радиационным анализом, в качестве которого используют послойное сканирование образца пучком электронов с записью спектров ожеэлектронов, а по наличию восстановленных форм элементов Ге и (или)

Ы, Òi судят о восстановительной среде минералообразования магмы, 40

БО ние B результате восстановительных реакций с газовой фазой.

Способ осуществляют следующим образом, Отбирают пробу — свежие не измененные выветриванием стекла или отдельные кристаллы пороцообразующих 30 минералов. Из пробы готовят препарат для анализа. Препарат представляет собой пластинку — подложку из чистого индия с вдавленным в него исследуемым образцом. Размер подложки

5х5х1,5 — 2 мм, которую готовят путем раскатывания кусочка индия на гладкой поверхности, На первом этапе спектроскопического анализа подбирают условия регистрации оже-спектров — энергию и ток электронного зонда. Оптимальным считается ток, при котором спектр о>ке-электронов не изменяется за время регистрации спектра. Это свидетельствует об отсутствии химических ч структурньгх превращений в образце ° Для уменьшения вероятности изменения состава за время записи спектров последние регистрируЮтся с помощью аналогового устройства— мультиплексора, что позволяет наряду с ускоренной записью спектров выявлять детали тонкой структуры ожелиний и их энергии с точностью

+ 0,5 эВ.

На втором этапе с помощью шагового сканиронания электронным зондом диаметром 5-15 мкм выявляют наиболее характерные детали тонкой структуры и энергию предварительно выбранных аналитических оже-линий. Спектр анализируется сравнением с эталонами.

Таким образом, определяют элементный состав объекта и характер химических связей (валентность элементов).

Б результате анализа эталонов ycTBëîâëåío, что для железа в полностью восстановленном. состоянии энергия оже-электронов перехода

N „М 4 у М 4 < составляет ч7,0 +

+ 0,5 эБ. Для ионов Fe u Fe наблю3 даются химические сдвиг на 3 эВ и дополнительный оже-пик с энергией

51,9+0 5 эВ. Для иона Si энергия .44 еже-перехода равна 76, О+О, 5 эВ, для кремния в свободном состоянии энергия перехода 92,0+0,5 эВ.. Спектральная линия оже-йерехода для титана с энергией 416 эВ имеет характерное низкоэнергетическое плечо в случае ионов li и Ti которое отсутст4+ ° Ф вует в случае ионов Ti, Выявление восстановленных форм проводят внутри минералов с помощью послойного ионного травления минерала. Предварительно уточняют среднюю скорость ионного травления. Известно, что при послойном анализе с помощью. ионной бомбардировки есть вероятность

И инструментального" восстановления оксидов, 1 связи с этим необходимо подбирать такие условия ионного распыления, при которых "инструментальный" э >фект восстановления был бы минимальным при разумных скоростях

Составитель В.Архипов

Техред Л.Олийнык

Корректор И.Муска

Редактор Н. Киштулинец

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 338!/39

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул,Проектная, 4

3 !32 распыпения частиц. Оптимальный режим распыления подбирают на искусственных эталонах, а также на земных минералах, отличающихся отсутствием восстановленных форм.

По характерным признакам соответствующих оже-линий,- так же как и для естественной поверхности кристалла (обломка стекла) по эталонам, уста- навливают состав и химическое состояние элементов внутри объектов.

Таким образом, изучались земные и лунные стекла и кристаллы магматического генезиса. В большей части магматических стекол, пироксенов, ильменитов земных магматических пород восстановленные формы не обнаружены. Опнако в оже-спектрах от отдельных участков внутренних слоев некоторых земных пироксенов, а также стекол лав наблюдаются восстановленные элементы, что свидетельствует о существовании

6970 восстановительной среды минералообразования в магме.

Фо р м ул а и з о б р е т е н и я

Способ выявления восстановительной среды минералообразования в магме, включающий отбор проб минералов маг ð матических пород и радиационный анализ их, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения информативности способа, ведут отбор проб стекол и (или) крнс35 таллов главных породообразующих минералов, разрушают стекла или криста.ялы минералов до вскрытия внутренних зон, выявляют в них восстановленные формы элементов Fe и (или) Ti Si

20 путем послойноГо сканирования образца пучком электронов с записью спектров оже-электронов, а по наличию восстановленных форм элементов Fe u (или) Si Ti судят о восстановительной среде минералообразования магмы.