Сетевое издание

Международный студенческий научный вестник

ISSN 2409-529X

Знание фазовых отношений необходимо для понимания и описания природных процессов и позволяет довольно точно прогнозировать стабильные минеральные комплексы в естественных условиях, а данные по термической стабильности фаз помогают понять их образование и накопление в природе, что необходимо для изучения месторождений полезных ископаемых.

Несмотря на обширные данные о регулярной тесной ассоциации оловянной и золотой минерализации, некоторые публикации все еще высказывают утверждение об антагонизме этих элементов в магматических и постмагматических процессах, а также во время истории земной коры. Например, совсем недавно было заявлено не только о том, что месторождения золота и олова пространственно разделены, но также, что они относятся к разным периодам земной истории, золоторудные месторождения являются докембрийскими, а оловянные- отложениями палеозоя и мезозоя. На самом деле связь между этими двумя геохимическими типами эндогенной минерализации гораздо сложнее. Несмотря на то, что большинство оловянных отложений практически не содержат золота, многие рудные месторождения в тихоокеанских и средиземноморских поясах напротив имеют комбинированный состав. Многие из них содержат такие элементы как Sn, Cu, Ag, Zn, Pb и Au.

Парагенезисы некоторых сульфостаннатов с минералами в золото-серебряных отложениях частично были рассмотрены ранее [1, 2, 3, 4]. Однако на данный момент очень мало известно о фазовых соотношениях между этой группой соединений друг с другом или с минералами из систем золото-полисульфид [5]. Крайне мало известно об их минералогии, и, следовательно, нет никакой классификации для очень обширной группы сульфостаннатов, содержащих медь и железо в качестве основных компонентов.

Синтез образцов:

Были синтезированы одиннадцать образцов:

Таблица 1 «Синтезированные образцы»

Образцы получали методом сухого синтеза из прекурсоров SnS2, Fe2S3, FeS, CuS, Cu2S, подготовленных ранее.

Метод сухого синтеза обладает рядом преимуществ [5]. Во-первых, для работы необходимо минимальное, дешевое и простое оборудование [5], во-вторых, кварцевое стекло имеет малый коэффициент расширения (~ 0.5·10-6 на 1°С) и устойчиво к резким переменам температуры, в-третьих, кварцевое стекло прозрачно и позволяет визуально изучать шихту внутри ампулы в любой момент эксперимента. Кроме того, кварцевое стекло прозрачно для ультрафиолетового и рентгеновского излучения [5].

В зависимости от необходимого соотношения прекурсоры тщательно взвешивали на аналитических весах, помещали в кварцевые ампулы. Ампулы вакуумировали, запаивали при помощи кислородной горелки и выдерживали в печи при температуре 350º С в течение трёх недель.

После чего ампулы вскрывали, полученные образцы тщательно перетирали в агатовой ступке.

Ампулы снова вакуумировали, запаивали и ставили в печь на девять недель –при температуре 350С.

Далее образцы извлекали и снова перетирали в агатовой ступке.

Перетёртые образцы помещались в шлиф из эпоксидной смолы, для дальнейшего проведения анализа.

Анализ образцов:

Анализ образцов производился методом рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) при помощи сканирующего электронного микроскопа Tescan Vega II XMU.

Снимки образцов представлены далее:

Рис.1 Снимки образца Cu10CuFe2Sn4S16 (Volfsonite (Mineral III))

Рис 2. Снимки образца Cu10CuFeFe2Sn3S16 (Volfsonite*)

Рис 3. Снимки образца Cu6Fe0,5FeSn1,5S8 (Mawsonite (Mineral I*))

Рис 4. Снимки образца Cu10CuFe4Sn2S16 (Volfsonite (Mineral II*))

Рис 5. Снимки образца Cu24Fe3Fe6Sn6S36 (Stannodite (Stannodite*))

Выводы:

Опираясь на результаты анализа, можно утверждать, что наши образцы пришли к равновесию локально, поэтому в каждом многофазном зерне можно анализировать фазовые отношения.

Основные фазы в ассоциациях – фазы которые мы стремились получить, либо те фазы, которые равновесны в данных условиях.

Фазовые соотношения в системах Cu-Fe-Sn-S и Cu-Fe-Sn-S-O были рассмотрены в связи с условиями РТ для образования этих сульфостаннатов, что показывает, что композиции зависят не только от давления кислорода и серы, а также соотношения активности минералообразующих элементов. Медь была наиболее подвижным металлом в гидротермальных растворах на продуктивных стадиях, а изменения активности меди связаны с регулярными сдвигами от некоторых сульфостаннатов к другим.