Комбинированное радиохимическое определение состава, распределения и формы нахождения элементов в силикатах (22.08.2011)

Автор: Кузнецов Рафаил Алексеевич

Максимальный выход литофильных элементов (Na, Са, Sc, Rb, Cs, Hf, Тh, Р3Э), наоборот, приурочен к последним двум стадиям, когда идет вскрытие мезостазиса и пироксенов

Таблица 6 Распределения Zn, Sb, Sе, Cr демонстрируют индивидуальные особенности. В частности, основная масса Sе выделилась при обработке пробы бромной водой, указывая на присутствие следов троилита. Значительная доля хрома осталась на фильтре, скорее всего, в форме хромита. Количественное выделение Sb произошло при кипячении пробы в ЭДТА. Однако этот факт трудно увязать с космохимическими свойствами этого элемента. Распределение Zn более сложно, видимо, вследствие проявления им в СЗ-пробе халькофильных и литофильных свойств.

По установленным аналитическим характеристикам РФА можно расчетным путем оценить содержание в СЗ-пробе основных силикатных фаз: оливин 50%, пироксен 35%, мезостазис 7% (sr=10–15%). В табл.7 представлен их состав. Из данных таблицы вытекает су- щественное различие составов минералов, которое обусловлено физико-химическими условиями формирования порфировых хондр НОХ. Зернистые текстуры возникают при мгновенном и частичном плавлении исходного пылевого материала с последующим быстрым охлаждением (100-1000 0С/ч). Обогащение мезостазиса несовместимыми элементами (Rb, Cs, Hf, Th, РЗЭ) подтверждает факт кристаллизации силикатных минералов С3-пробы из расплава. Однако имеются признаки, которые свидетельствуют, что процесс формирования порфировых хондр метеорита Крымка не был равновесным. К ним, в частности, относится наличие в хондрах мезостазиса (стекла).

Нормированные кривые распространенности РЗЭ (см. рис.6) свидетельствуют, что для мезостазиса СЗ-пробы имеет место прямолинейная зависимость со слабым наклоном при увеличении порядкового номера элемента, но значительном коэффициенте обогащения (в интервале 4 – 5). Для фракций оливина и пироксена имеем зеркально-симметричное распределение соответственно с положительной и отрицительной Eu- аномалией. В равновесных хондритах кривая распределения

Рис.6. Кривые относительной распространенности РЗЭ в силикатных минералах СЗ-пробы:

1 – мезостазис; 2 – пи-

роксены; 3 – оливин.

РЗЭ для оливина имеет другую форму – резко отрицательную Eu-анома- лию при общем более низком уровне содержания РЗЭ (микрозондовые исследования показали, что в оливинах присутствуют микровключения анортита) В равновесных хондритах стекло раскристаллизовано и вместо него формируются полевые шпаты (альбит и анортит), в которые и перемещается Eu+2. В них также более весома роль фосфатов.

Радиохимический фазовый анализ темнозернистой пробы (матрицы).

Из фракции 0,1-0,3 мм под микроскопом были отобраны зерна со сплошной темной поверхностью, полученная навеска имела массу 30,2 мг. Данные ЯГР-спектрометрии этой пробы представлены в таблице

Фаза Состо-

яние Fe Параметр, мм/с Доля Fe. %

ХС КР ШП ЯГРС РФА

Оливин Fe+2 1,10 2,86 0,40 59,0 57,4

Пироксен Fe+2

< 5 4,8

Серпентин Fe+3 0.36 0.71 0.39 22,8 5,6

Троилит Fe+2

18,2 26,3

< 3

Наблюдение под микроскопом за изменением внешнего вида примерно 20 зерен под воздействием сред для выщелачивания показало следующее. Обработка ЭДТА и бромной водой практически не повлияла на их внешний вид. Сплошное блестящее темное покрытие исчезло при кипячении зерен в 0,05 моль/л лимонной кислоте, открыв сложную картину в виде набора чисто силикатных зерен, матовых или прозрачных, часто при этом окрашенных, и сростков темной массы с силикатной частью в самых разнообразных соотношениях. Темная масса имеет матовую поверхность и по химической природе, скорее всего представляет собой углеродистое вещество (карбон). В отдельном эксперименте было показано, что в 0,05 М H3Cit растворяется фаялит (Fe2SiO4).

мент ТЗ-проба Эле-

мент ТЗ-проба Эле-

Валовый состав ТЗ-пробы. Данные по валовому составу ТЗ-пробы сведены в табл.8. В составе можно отметить важные особенности. Так, заметно обеднена группа щелочных элементов и обогащены летучие элементы (Ag, Tl, Zn, In).

Кривая распространенности РЗЭ дифференцирована и показавает плавное падение концентраций в ряду La?Lu (рис. 7). В группе сидерофильных элементов заметно обогащен Re.

Распределения элементов по данным радиохимического фазового анализа. Выходы элементов в ходе радиохимического фазового анализа представлены в табл.9. Получена сложная картина, поскольку каждый элемент имеет индивидуальное распределение по фракциям. Обычным является рассеянное распределение элементов, то есть выделение с небольшим и умеренным выходом в большинстве фракций. Такой тип распределения демонстрируют и макроэлементы особенно Na и Ca. Радиохимический фазовый анализ валовой пробы дал более дискретное распределение элементов.

Заметная подвижность элементов в ходе радиохимического фазового анализа ТЗ-пробы определенно связана с гидротермальным метаморфизмом, которому подверглась часть вещества хондрита Крымка. Важным аргументом

в пользу упомянутого процесса оказывается повышенный выход фаялитовой

компоненты (среда 0,05 М H3Cit) при вскрытии ТЗ-пробы и пониженный вы

ход форстеритового оливина и пироксенов относительно данных для валовой

Таблица 9.

мент Стадия

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Na 28,9 14,6 3,0 6,7 5,8 4,5 23,4 2,0 11,1

Ca 6,1 7,8 16,6 0,7 10,2 14 23,3 5,1 16,2

Sc 0,7 2,8 5,0 12,8 19,4 7,2 14,4 7,2 30,5

Cr 0,7 1,0 10,1 7,2 4,3 9,6 7,3 10,1 45,1/4,5*

Fe 0,7 2,2 26,3 27,7 29,4 5,6 1,3 2,0 4,8

Co 5,3 11,1 40,8 12,5 12,1 10,1 0,5 1,7 5,9

Ni 3,9 7,9 34,8 21,3 17,5 4,9 2,0 2,7 5,0


загрузка...