ELTE TTK, Ásványtani Tanszék
Az opakásványok infravörös-mikroszkópos sajátosságai és ezek jelentősége a fluidzárvány vizsgálatokban Takács Ágnes & Molnár Ferenc
6. Téli Ásványtudományi Iskola, Balatonfüred 2011. 03. 21-22.
Kutatástörténet z z z z
első megfigyelések első fluidzárvány petrográfia első fluidzárvány mikrotermometria mérésből adódó hibák és korrekciók
• antimonit • bournonit • cinnabarit • kromit • enargit • Fe-kolumbit • hematit • molibdenit
Lecomte (1928) Campbell et al. (1984) Campbell & Robinson-Cook (1987) Moritz (2006)
• pirit • pirargirit • polibázit • szfalerit • tennantit • tetraedrit • volframit
15 ásványfaj 116 lelőhely
Richards & Kerrich (1993), Lüders & Ziemann (1999)
Elméleti háttér 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)
Műszeres háttér Adott minta tulajdonságaihoz igazodva, a lehető legkisebb fényerősség alkalmazása
IR érzékeny kamera Hamamatsu C2400-03 max. észlelési hullámhossz tartomány: 0,6 – 2,1µm Kamera vezérlő egysége, monitor
ZnSe ZnSe (0,5-20 µm) és Al2O3 (0,15-5 µm) ablakok
Linkam FTIR-600 hűthető-fűthetőtárgyasztal vezérlő egysége
Olympus MIRPlan objektívek
Fényszűrőktől mentes mikroszkóp hűthető-fűthető tárgyasztallal
IR mikroszkópia
Enargit kristályok IR mikroszkópos képe (Recsk, Lahóca)
L V 20 μm
20 μm
Antimonit kristályok IR mikroszkópos képe (Mátraszentimre, Teréz-hegy)
IR mikrotermometria 50 μm
Mikrotermometria Hőmérséklet változás hatására bekövetkező fázisátalakulások megfigyelése.
Kvarc kristály fluidrzárványa
Homogenizációs hőmérsékletek [°C]
• Homogenizáció • Krioszkópos vizsgálat
Fluidum min. csapdázódási hőmérséklete Fluidum összetétele és sókoncentrációja
Végső jégolvadási hőmérsékletek [°C]
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! (CO2-tartalmú zárványok ettől jelentősen eltérhetnek!)
Első hazai sikeres példa Recsk, Lahóca-hegyi tömzsök enargitjainak fluidzárvány vizsgálata • Vágó (2007) • Molnár et al. (2008) • Takács (2010) V L
Kétfázisú (folyadék+gőz) fluidzárványok enargitban.
Orientáció térképezés - EBSD . . . az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától?
Electron Backscatter Diffraction FEI Quanta TSL 3D OIm Data Collection & Analysis kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp (FIB-SEM)
Orientáció térképezés - EBSD . . . az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától?
IR kép
IPF (inverz IQ ( képminőség) pólus ábra)térkép térkép Hatszögű mérési háló, 5 µm-es lépésközzel
Orientáció térképezés - EBSD . . . az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától?
[001] Inverz pólus diagram
Mérési pontok száma: 89346
Orientáció térképezés - EBSD . . . az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától?
200 µm
IR kép IPFIQ(inverz ( képminőség) pólus ábra) térkép térkép
Hatszögű mérési háló, 10 µm-es lépésközzel
Orientáció térképezés - EBSD . . . az opak ásványok IR fényáteresztő képessége függ-e a kristályok orientációjától?
[001] Inverz pólus diagram
Mérési pontok száma: 3924
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
Köszönöm a figyelmet!
A projekt az Európai Unió támogatásával és az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg, a támogatási szerződés száma TÁMOP 4.2.1./B-09/KMR-2010-0003.
