2011

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

НОВАЯ МЕТОДИКА АНАЛИЗА СОСТАВА ГРАНАТОВ ПИРАЛЬСПИТОВОГО РЯДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИК-ФУРЬЕ МИКРОСКОПА

Г.К. Хачатрян, Т.Е. Щербакова, Т.И. Колесникова

Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (ФГУП ЦНИГРИ), Москва, Россия

khachatryan_g_k@mail.ru

Разработана оригинальная методика диагностики единичных зерен минералов-спутников алмаза с помощью ИК-Фурье микроскопа, характеризующаяся высокой чувствительностью и экспрессностью, не требующая специальной подготовки проб. Данная методика рекомендуется к использованию при шлихо-минералогических поисках алмазных месторождений.

При работе со шлиховыми пробами минералогу приходится иметь дело с единичными зернами минералов-спутников алмаза. Для их диагностики и определения типоморфных свойств необходим экспрессный метод, отличающийся высокой чувствительностью. Таким методом является ИК-Фурье спектроскопия, более полувека применяющаяся при исследовании алмазов. Однако его широкое применение осложняется из-за отсутствия базы данных по спектрам монокристаллов большинства минералов, а также сложной подготовкой проб для получения спектров (изготовление из зерен минералов полированных плоскопараллельных пластин). Целью нашей работы было создание экспрессной методики анализа состава единичных зерен различной формы гранатов пироп-альмандин – спессартинового ряда из шлиховых проб. Эта методика может быть использована для выделения в пробах гранатов, индикаторных для кимберлитов и лампроитов. Она проста в применении, т.к. не требует специальной подготовки образцов для получения спектра. Образец или группу зерен помещают на отражающую поверхность, фокусируют на объекте луч микроскопа и запускают программу измерений. Все операции по получению спектра, его обработке и идентификации образца на основе эталонных спектров осуществляются с помощью компьютерной программы OMNIC Единственным ограничением является слишком большая толщина образца (>100 mkm) и связанное с ней слабое пропускание ИК-излучения. В таких случаях приходится раскалывать зерно на более мелкие фрагменты.

Объектами исследования послужили 30 эталонных зерен гранатов, предварительно проанализированных с помощью рентгеноспектрального микроанализатора «Camebax SX-50». Спектры регистрировались на приборе марки Nicolet 380 с микроскопом Centaurus компании THERMO Scientific в диапазоне 650-4000 см^-1.

В интервале 800-1000 см^-1 «монокристальные» спектры всех гранатов имеют двойной максимум поглощения с характеристическими частотами ν₁ (870-942 см^-1) и ν₂. (826-884 см^-1), мало зависящими от формы, окраски и площади поверхности зерен. Эти параметры последовательно уменьшаются в ряду пироп®альмандин®спессартин в обратной зависимости от ионных радиусов двухвалентных катионов (Mg, Fe, Mn). Корреляция величин ν₁ и ν₂ для гранатов пиральспитового ряда имеет линейный характер. Хромистые пиропы - гранаты пироп - кноррингитового ряда обособляются в самостоятельную ветвь, отличаясь соотношением величин ν₁ и ν₂ от альмандинов и альмандин-спессартинов. Все указанные зависимости нанесены нами на диаграмму, позволяющую определять состав гранатов по параметрам ИК-спектров. Установлена корелляция между величиной ν₂ и содержанием Cr₂O₃ в пиропе, которая в дальнейшем может быть использована для оценки хромистости пиропа.

Методика применима при поисках месторождений алмаза шлихо-минералогическим методом. С ее помощью в шлиховых пробах можно различать визуально похожие друг на друга желто-оранжевые и оранжево-красные пиропы и пироп-альмандины из ореолов рассеяния, ассоциирующих с кимберлитовыми телами, от оранжево-красных гранатов из метаморфических пород.

Литература:

Хачатрян Г.К., Кряжев С.Г. Методика анализа породообразующих и акцессорных минералов рудных месторождений с использованием ИК-Фурье микроскопа. Руды и металлы. 2010. № 5. С.64-73. McAloon B.P., Hofmeister A.M. 1995.  Singl-crystal  IR spectroscopy of grossular-andradite garnets. American Mineralogist. V. 80. pp. 1145-115

Shcherbakova T.Е., Kolesnikova T.I. 2008. Mineralogical representation of kimberlite pipes of Zimniy Bereg area in covering Middle  Paleozoic, Quaternary glacial  deposits  and recent  alluvium. 9th International Kimberlite Conference Extended Abstract No 9IKC-A-00087