Az opakásványok infravörös-mikroszkópos sajátosságai és ezek jelentősége a fluidzárvány vizsgálatokban

Átírás

1 ELTE TTK, Ásványtani Tanszék Az opakásványok infravörös-mikroszkópos sajátosságai és ezek jelentősége a fluidzárvány vizsgálatokban Takács Ágnes & Molnár Ferenc 6. Téli Ásványtudományi Iskola, Balatonfüred

2 Kutatást störténet első megfigyelések sek első fluidzárv rvány petrográfia első fluidzárv rvány mikrotermometria mérésből l adódó hibák és s korrekciók Lecomte (1928) Campbell et al.. (1984) Campbell & Robinson-Cook (1987) Moritz (2006) antimonit bournonit cinnabarit kromit enargit Fe-kolumbit hematit molibdenit pirit pirargirit polibázit szfalerit tennantit tetraedrit volframit 15 ásványfaj 116 lelőhely Richards & Kerrich (1993), Lüders & Ziemann (1999)

3 Elméleti leti hátth ttér Emberi szem számára látható fény: 1,7 3,0 ev átlátszó ásványok azok, melyek tiltott sáv energiája > 3 ev fény infravörös tartománya alacsonyabb energiával rendelkezik mint, a látható fény Nem abszorbeálódik az alacsonyabb tiltott sáv energiájú ásványokban! (egyes szulfidok és oxidok) (Shuey, 1975) (Zegbroeck, (2007) után módosítva)

4 Műszeres hátth ttér Adott minta tulajdonságaihoz igazodva, a lehető legkisebb fényerősség alkalmazása Kamera vezérlő egysége, monitor IR érzékeny kamera Hamamatsu C max. észlelési hullámhossz tartomány: 0,6 2,1µm ZnSe ZnSe (0,5-20 µm) és Al 2 O 3 (0,15-5 µm) ablakok Olympus MIRPlan objektívek Linkam FTIR-600 hűthető-fűthetőtárgyasztal vezérlő egysége Fényszűrőktől mentes mikroszkóp hűthető-fűthető tárgyasztallal

5 IR mikroszkópia Enargit kristályok IR mikroszkópos képe (Recsk, Lahóca) L V 20 μm 20 μm Antimonit kristályok IR mikroszkópos képe (Mátraszentimre, Teréz-hegy)

6 IR mikrotermometria 50 μm Kvarc kristály fluidrzárványa Mikrotermometria Hőmérséklet változás hatására bekövetkező fázisátalakulások megfigyelése. Homogenizáció Krioszkópos vizsgálat Fluidum min. csapdázódási hőmérséklete Fluidum összetétele és sókoncentrációja Homogenizációs hőmérsékletek [ C] Végső jégolvadási hőmérsékletek [ C]

7 IR mikrotermometria A maximum és minimum értékek közötti különbség nem haladja meg az 1 C-ot, az átlagokat tekintve pedig a mérési pontosság határán van. Elhanyagolható a mérési eredmények utólagos korrekciója, de fontos az alkalmazott fényerősség feljegyzése! (CO 2 -tartalmú zárványok ettől jelentősen eltérhetnek!)

8 Vágó (2007) Molnár et al. (2008) Takács (2010) Első hazai sikeres példap Recsk, Lahóca-hegyi tömzsök enargitjainak fluidzárvány vizsgálata V L Kétfázisú (folyadék+gőz) fluidzárványok enargitban.

9 Orientáci ció térképezés - EBSD... az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától? Electron Backscatter Diffraction TSL OIm Data Collection & Analysis FEI Quanta 3D kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp (FIB-SEM)

10 Orientáci ció térképezés - EBSD... az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától? IR kép IPF (inverz IQ ( képminőség) pólus ábra) térkép Hatszögű mérési háló, 5 µm-es lépésközzel

11 Orientáci ció térképezés - EBSD... az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától? [001] Inverz pólus diagram Mérési pontok száma: 89346

12 Orientáci ció térképezés - EBSD... az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától? 200 µm IR kép IPF IQ (inverz ( képminőség) pólus ábra) térkép térkép Hatszögű mérési háló, 10 µm-es lépésközzel

13 Orientáci ció térképezés - EBSD... az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától? [001] Inverz pólus diagram Mérési pontok száma: 3924

14 Összegzés IR mikroszkópia és mikrotermometria Az infravörös mikroszkópos és mikrotermometriai vizsgálatok új utakat nyithatnak a hidrotermális és fluidáramlási rendszerek hazai vizsgálatában (bármely geológiai környezetben alkalmazható), melyhez a nemrég felállított laboratórium megfelelő műszeres hátteret biztosít. Egy terület fejlődéstörténetének olyan részletei őrződnek meg ezekben a zárványokban, melyekre más ásványok vizsgálata alapján nem lehetne következtetni. További módszertani fejlesztési lehetőségek: Az előzetes vizsgálati eredmények alapján érdemes foglalkozni az enargit (opak ásványok) infravörös átlátszóságának orientáció függésével. IR áteresztő enargit kristály IR fényben is opak enargit kristály

15 Köszönöm m a figyelmet! A projekt az Európai Unió támogatásával és az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg, a támogatási szerződés száma TÁMOP /B-09/KMR