Рентгеноспектральный микроанализ минералов и его применение в геологии

• Автор: Лаврентьев, Юрий Григорьевич
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 393 c. : ил

Глава I. ОСОБЕННОСТИ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОГО МАКРОАНАЛИЗА

ШНЕРАЛОВ

§ І.І. Снижение влияния неопределенности в угле отбора

излучения

§ 1.2. О роли монокристалличности

§ 1.3. Роль проводящего покрытия

§ 1.4. Нагрев минералов под действием электронного

зонда

§ 1.5. Роль элементов-примесей

Выводы

Глава II. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ИСПРАВЛЕНИЯ

ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ
§ 2.1. Оценка методов нахождения поправки на
поглощение
§ 2.2. Совершенствование метода Филибера
§ 2.3. Модель "эффективной глубины"
§ 2.4. Оценка методов нахождения поправки на атомный
номер
§ 2.5. Совершенствование методов исправления на
атомный номер
Обсуждение
Выводы
Глава III. Разработка математического обеспечения, предназначенного для вычисления концентраций
§ 3.1. Программы "Сульфид" и "Силикат"

§ 3.2. Программа "Карат"
§ 3.3. Программа " Дигит"
Выводы
Глава ІУ. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СОСТАВА ШНЕРАЛОВ
§ 4.1. Определение состава породообразующих минералов
§ 4.2. Определение состава минералов руд ртутных
месторождений
§ 4.3. Определение состава самородного золота
Обсуждение
Выводы
Глава V. ГЇЇИМЕНЕНИЕ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОГО МАКРОАНАЛИЗА
В ГЕОЛОГИИ
§ 5.1. Изучение минералов алмазных месторождений
§ 5.2. Изучение минералов метаморфических пород
§ 5.3. Изучение минералов магматических пород
§ 5.4. Изучение минералов рудных месторождений
Выводы
Заключение
Основные результаты работы
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность проблемы, цель и структура работы. Метод рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) с электронным зондом возник в начале 50-х годов во Франции и в СССР как результат объединения двух физических методов исследования вещества: рентгеновской спектроскопии и электронной микроскопии. Высокая локальность, возможность качественного и количественного определения состава прицельно выбираемых микрообъёмов в сочетании с неразрушающим действием пучка электронов открыли широкие перспективы применения РСМА в самых разнообразных областях науки и техники, в том числе, и в области наук о Земле. Однако на первых порах использование микрозонда в геологии было довольно ограниченным. Согласно библиографии К.Гейнриха /201/ к 1965 году было опубликовано только 60 статей по применению РСМА для решения геологических задач. Обзорные работы того времени /1-4, 202/* свидетельствовали, что большинство исследований носило постановочный характер, демонстрируя принципиальные возможности метода в новой для него области. Точность определений была не-, высокой, так что результаты анализа были представлены, в основном, полуколичественными данными.
Начиная с середины 60-х годов, положение стало меняться коренным образом. Благодаря промышленному выпуску аппаратуры и развитию теории количественных определений, возникли предпосылки для широкого применения метода к изучению разнообразных природных объектов. Именно к этому периоду относится начало(1967г.) данной работы, посвященной решению проблемы аналитического
* При цитировании зарубежных работ, переведенных на русский язык, здесь и в дальнейшем даются ссылки на русский перевод.

К =о,озз-^-Е? (1Л1)
( /г - в мкм, р - в г/см3, Е0- в кВ, I и Л - атомный номер и атомная масса вещества). Из рис. 8, а видно, что постоянная температура в центре зонда устанавливается в течение тысячных долей секунды после начала электронной бомбардировки, так что на практике микрозондовый анализ ведется в условиях стационарного распределения температуры. К аналогичным выводам пришел и А.П.Слюсарев / 20 /. Таким образом, нагрев образцов может быть в принципе установлен с помощью только одной теплофизической постоянной - коэффициента теплопроводности, что позволяет расширить круг веществ, для которых возможны вычисления.
На рис. 8,6 показано, что температура быстро падает в направлении от поверхности в глубь мишени. Тем самым подтвер^рется возможность микрозондового исследования минералогических шлифов, представляющих собой пластинки породы толщиной 20-30 мкм, наклеенные на стекло. Необходимо только применять для склеивания эпоксидную смолу, а не бальзам, поскольку при использовании последнего часто наблюдается вспучивание шлифов уже при их помещении в вакуум.
В табл. 9 сравниваются результаты расчёта температуры по формулам (1.7) и (1,10). В обоих случаях принималось, что Л
= с10+ 2И , где с10 - геометрический диаметр зонда. Время нагрева было достаточным для достижения стационарных условий. В целом согласие между способами расчёта можно признать удовлетворительным, тем более что теплофизические характеристики минералов все ещё остаются слабо изученными. При расширении пучка электронов формула Кастена даёт заниженные значения температуры, однако по абсолютной величине расхождение невелико из-за слабого нагрева.