Рудная минерализация и геохимические особенности гидротермальных полей Снейк Пит, Брокен Спур и Менез Гвен (САХ)

Глава 2. Объекты и методики исследования.

2.1 Объекты исследования

Данная работа основана на изучении большого количества образцов из коллекции Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН. Они представлены необработанными подводными сульфидными рудами и сульфидсодержащими породами, которые были отобраны с применением ГОА <Мир-1, -2> на трех гидротермальных полях САХ (Снейк Пит, Брокен Спур и Менез Гвен). Образцы Снейк Пит представлены 28 пробами из 4 построек, которые были получены в 47-ом рейсе НИС <Академик Мстислав Келдыш> в 2000 г. Образцы Брокен Спур представлены 32 пробами из 7 построек, которые были получены в разных экспедициях - в рейсе BRAVEX (1994 г.) и в 47-ом и 50-ом рейсах НИС <Академик Мстислав Келдыш> (2000, 2005 гг.). Образцы Менез Гвен представлены 26 пробами разного типа, которые были получены в 49-ом рейсе НИС <Академик Мстислав Келдыш> в 2002 г.

2.2. Методы исследования

Все образцы изучались под бинокулярным микроскопом МБС-9. Были изготовлены монтированные препараты, аншлифы и прозрачно-полированные шлифы. Использовались традиционные методы оптической микроскопии проходящего и отраженного света на поляризационных микроскопах <ПОЛАМ 312> и . Предварительная диагностика минералов, а также изучение их морфологических особенностей осуществлялись на сканирующих электронных микроскопах (СЭМ) CamScan и Jeol JSM-6480, оснащенных энергодисперсионными анализаторами Link AN-10000 и INCA Energy 350, в режиме отраженных и вторичных электронов при ускоряющем напряжении 10 - 15 кВ (аналитик Гусева Е.В., кафедра петрологии МГУ). Для увеличения четкости получаемых цифровых изображений некоторые образцы предварительно напылялись тонкой пленкой золота. Определение химического состава минералов осуществлялось на электронно-зондовом микроанализаторе (ЭЗМА) CAMECA SX-50, снабженном тремя волновыми спектрометрами при ускоряющем напряжении 15 кВ и токе зонда на образце 30 нА (аналитики - автор настоящей работы и Брызгалов И.А., кафедра минералогии МГУ). Эталонами служили аттестованные синтетические и природные минералы: FeAsS, Sb₂S₃, ZnS, FeS, FeS₂, NiS, MnS, Cu₉S₈/CuS и самородные Au, Ag, Co. На заключительном этапе расчета проводилась стандартная процедура введения PAP поправки. В работе использовались данные методом ЛА-ИСП-МС в Центре по изучению рудных месторождений Университета Тасмании В.В. Масленниковым (Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс). С целью точной диагностики нерудных минералов использовался метод ИК-спектроскопии (ФСМ-1201) в стандартном режиме. Для визуализации микромасштабных включений минеральных фаз в сульфидах использовался атомно-силовой микроскоп FemtoScan в НПП <Центре перспективных технологий> (аналитик А. Р. Рахимова).

2.3. Построение рентгеновских карт распределения элементов-примесей в сульфидах и <метод> идентификации нано- и/или микрофаз при помощи ЭЗМА

Первоначально нами было выполнено детальное исследование распределения Au и Ag в марказите из образца N 4797-3 (Брокен Спур). На относительно большой площади аншлифа с шагом (расстояние между соседними точками анализа) 50 мкм "шаги" проводили точечный микрозондовый анализ на содержания Au и Ag в марказите. После набора соответствующей статистики были выбраны три площадки размером 30Ч40, 30Ч60 и 60Ч60 мкм², в пределах которых отмечалась повышенная концентрация Au. На этих выбранных трех площадках также проводились точечные микрозондовые анализы, но с существенно меньшим шагом. Условия проведения измерений: для первых двух площадок диаметр зонда составлял 1-2 мкм, шаг зонда - 3 мкм; для площадки 60Ч60 мкм² индивидуальные анализы проводились сканированием по площади 5Ч5 мкм² при шаге зонда 5 мкм; ускоряющее напряжение - 15кВ. Ток зонда на образце - 30 нА. Время набора статистики 15 сек. Характеристическое излучение/рабочие кристаллы: AgL_α/PET и AuL_α/LIF. Для всех трех проанализированных площадок с помощью программы SURFER были построены двухмерно концентрационные карты для Ag и Au, на которых цветом показывались разные уровни концентрации определяемых элементов. Следующим шагом стало наложение концентрационных карт друг на друга и интерпретация полученных данных (Рис.1). На следующем этапе работы мы расширили список определяемых элементов-примесей и число анализируемых сульфидов. Для увеличения точности определения концентраций элементов на электронном микрозонде были изменены условия проведения анализа: ускоряющее напряжение - до 20 кВ, а сила тока на образце - до 50 нА; время набора статистики - от 20 до 30 секунд. Исследования проводились на площадках размером 30Ч30 мкм² при диаметре зонда 1,5-2 мкм и шаге 3 мкм. После завершения всего цикла аналитических измерений и построения рентгеновских карт последние <накладывались> друг на друга.