В.Л.Таусон, В.В. Акимов, Д.Н. Бабкин, С.В. Липко, Н.В.Смагунов, И.Ю. Пархоменко, В.И. Меньшиков Институт геохимии им.А.П.Виноградова СО РАН, Иркутск ПРОБЛЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ КАК ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИНДИКАТОРОВ: НАПРАВЛЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Современные проблемы геохимии октября 2012 г. Иркутск

K 2 GdAlSi 4 O 12 K 8 Sm 3 Si 12 O 32.5 X H 2 O

Схема процессов поглощения рассеянных элементов реальными кристаллами минералов (Таусон В.Л.// Геохимия, 2005, 2) Экспериментально обнаруживается до 5 форм нахождения микроэлементов не только вблизи насыщения кристалла примесью, но и в условиях глубокого недосыщения (1-2 порядка величины), причем структурная форма далеко не всегда превалирует.

D S - поверхностный коэффициент распределения, f V и f S - соответственно, массовые доли вещества кристалла в объеме и в поверхностном слое, где находятся наноразмерные (в том числе неавтономные) фазы. При изучении распределения Au между минералами (пирит, магнетит) и гидротермальным раствором (450 o C, 1 кбар) было показано, что D Au V = (Py) и 0.3 – 1.0 (Mt), тогда как D Au S = (Py) и (Mt) [Таусон и др., 2011; 2012]. Это приводит к увеличению валового коэффициента распределения Au примерно на порядок величины.

Au в пирите и As-содержащем пирите Зависимость среднего содержания равномерно распределенного золота в пирите от удельной поверхности среднего кристалла в размерной фракции. Значение y(0) = C v является оценкой содержания структурной примеси Au. Валовые содержания C tot заметно выше.

Au в магнетите

Пириты мезотермального Au-Qz-S м-ния Зун-Холба, Вост. Саян

Пириты эпитермальных Au-Ag месторождений Сев. Приохотья

АСМ (контактная мода) поверхности пирита с двумя трендами поведения Au

Область микро- анализа (1-100 мкм 2 ) (I уровень) Однородный блок кристалла (~10-100мкм) (II уровень) Кристалл (~ мм) (III уровень) Мономинер. проба (IV уровень) На I уровне количество анализируемого вещества измеряется пикограммами, а на III и IV – десятками и сотнями миллиграмм. Локальность современных электронных и ионных зондовых методов недостаточна для диагностики флуктуаций состава, вызванных субмикронными формами. В то же время она достаточно высока для того, чтобы не позволить получить истинное среднее на IV, а во многих случаях и на III уровне. Это типичный случай, когда флуктуации не остаются малыми поправками к средним значениям, а могут существенно изменять сами эти значения.

Атомно-абсорционная спектрометрия термо-выхода элемента (ААС ТВ) на базе Perkin-Elmer M503 (Tauson et al. – Eur. J. Mineral V.17. P.599) Схема установки. ААС ТВ Cd из магнетита. а,б,в – различные соотношения структурной и неструктурных форм элемента; случай а отвечает преобладанию структурной формы Cd.

Схема обработки данных по методу СВАДМ Пример - выделение равномерно распределенной составляющей содержания Au и оценки удельной поверхности среднего кристалла. Метод базируется на общих закономерностях распределения структурных и неструктурных форм микроэлемента. Необходимые условия применения – наличие представительных размерных выборок (не менее 15 кристаллов в каждой), наличие полногранных форм, масса кристалла >0.1 мг.

АСМ изображения поверхности кристаллов сосуществующих фаз Пирит. 5х5х1 мкм Пирротин.5х5х0.34 мкм Магнетит. 2.5х2.5х0.15 мкм

Зависимость среднего содержания равномерно распределенного микроэлемента в пирите от удельной поверхности среднего кристалла в размерной выборке

Коэффициент распределения микрокомпонента i между фазами (') и (")

Благодарности Выражаем искреннюю признательность за выполнение кропотливой аналитической и технической работы сотрудникам Института геохимии СО РАН Т.М.Пастушковой, Е.В.Савенковой, Т.С.Краснощековой, О.Т.Сопиной, В.Г.Юрьевой. Исследования поддерживаются грантами РФФИ ( и ) и СО РАН (интеграционный проект ОНЗ-5.1).

Thank you for attention! Best wishes from Irkutsk town!