Мод. 1. Тема 12. ТБХ

Методы определения физикохимических условий минерало-и
рудообразования
Доцент кафедры месторождений полезных
ископаемых Шарова Татьяна Викторовна
Преподаватель кафедры месторождений полезных
ископаемых Рыбин Илья Валерьевич
1
Структурно-генетические типы
флюидных включений
• Флюидные включения- это
законсервированные в процессе роста
минерала порции той среды, в которой
происходило минералообразование.
2
Основоположник метода
термобарогеохимии
Н.П. Ермаков
3
• Размеры включений измеряются в широких
пределах от нескольких десятков
микрометров до вакуолей объемом 400500 см3
• Обычные размеры десятые и сотые доли
мм
4
По времени образования газово-жидкие включения
разделяются на две группы:
• первичные (сингенетические) включения,
образовавшиеся в процессе роста кристаллов и
фиксирующие зоны их роста (такого рода
включения характеризуют условия
минералообразования);
• вторичные (эпигенетические) включения, которые
локализуются в трещинах, залеченных новыми
порциями растворов; включения второго рода
характеризуют новый этап минералообразования
и изменение физико-химических условий.
5
Классификация включений
•Твердые;
•Жидкие;
•Газовые;
•Углекислотные;
•Многофазовые
6
Газ
Углекислота
Жидкость
Кристалл
7
8
9
Для определения температуры минералообразования
по газово-жидким включениям применяют:
• метод гомогенизации;
• метод декриптации;
• метод криометрии (изучение поведения
газово-жидких включений
в области отрицательных температур).
10
Метод гомогенизации
• Гомогенные порции среды захваченные при росте
минерала в ходе геологических процессов, по
мере падения температуры переходит в
гетерогенное состояние с обособлением твердых,
жидких и газообразных фаз
• При нагревании газово-жидкие включения
переходят в гомогенную фазу
• Температура гомогенизации принимается за
минимальную температуру кристаллизации
данного кристалла
11
• Для исследований применяется термокамера, позволяющая
нагревать препараты с газово-жидкими включениями
непосредственно на столике микроскопа до температуры
600–700 °С
12
Платино-платинородиевая термопара, позволяет измерять
температуры в широких пределах – от 100 до 1600 °С
13
Газово-жидкое включение
в горном хрустале альпийской
жилы при t=2OeC
Гомогенизация газово-жидкого
включения в горном хрустале
альпийской жилы при t=250°C
Вторичная гомогенизация в
надкритический флюид газовожидкого включения в горном
хрустале альпийской жилы при
t=3200C
14
Метод декриптации
Термин «декриптация» перешел из английской
литературы и означает «растрескивание»
Впервые был применён в 1948 году Г.Ф.
Скоттом
15
• Этот метод основан на исследовании
температуры перехода газово-жидких
включений в гомогенное состояние и
фиксировании температуры массового
взрыва включений
• Т.е. при повышении температуры
возрастает и внутреннее давление, после
превышения прочности минерала
происходит разрушение включения декриптация.
16
Устройство регистрации температуры декриптации
Вакуумный
декриптограф
типа ВД-5
17
Принципиальная схема вакуумного декриптографа ВД:
1 - кварцевая капсула-реактор;
2 - вакуумный кран жиклер;
3 - интеграционная камера;
4 - термопарная лампа;
5 - самописец;
6 - вакуумметр;
7 - камера предварительного
вакуума;
8 - вакуумный насос;
9 - регулятор напряжения печи;
10 - термопара;
11 - нагревательная печь
18
Вакуумная декриптограмма
Обр №8-Г Мергель, -0,5+0,2 мм, 100 мг
160
Fоб=364,1
F1=261,3
140
120
Интенсивность
газовыделения
Уровень вакуума
80
60
40
F2=11,5
F3=91,2
20
0
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
340
360
380
400
420
440
460
480
500
Уровень вакуума
100
Температура, С
19
С помощью метода декриптации можно
решать следующие задачи:
• определить общую насыщенность образцов
газово-жидкими включениями;
• оценить число генераций газово-жидких
включений;
• расчленить по характеру эффекта
декриптации геологические образования
различного возраста.
20
• По вакуумным декриптограммам определялись
температуры максимумов газовыделения и
рассчитывались энергетические F-показатели
флюидоактивности по формуле:
P  V
F
Td
где ΔP – приращение давления в капсуле прибора ВД-5 с
анализируемой пробой за счет выделения газовой фазы; V –
объем выделившихся газов; Td – температура максимума
декриптации.
21
Метод криометрии
• Сущность метода заключается в изучении
поведения флюидных включений при
охлаждении
Возможности метода:
1. Позволяет оценить общую концентрацию
минералообразующего раствора,
2. Определить качественный состав
минералообразующего раствора
3. Оценить приближенное содержание
основных компонентов
22
• Определение
состава
выделяющихся при
нагревании
газообразных
продуктов может
проводиться на
хроматографе ЛХМД80
23
ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
УГЛЕВОДОРОДОВ В ВОЗДУХЕ
ПИД – это пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД)
24
регулятор
Хроматографический анализ
Мергель светло-серый т.н. №4
температурный интервал 20°-120°С
СО2
N2
H2O
7%
19%
Мергель светло-серый т.н № 4
температурный интервал
120۫۫С-500۫С
СО2
C2H2
H2O
C2H6
N2
CH4
74%
1% 3%
10%
35%
50%
1%
25
26