Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геохимические науки >> Минералогия | Курсы лекций
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение
П.Ю.Плечов  E-mail: lym@ccas.ru
Методики изучения расплавных и флюидных включений.

Назад | Далее | Оглавление

Термокамеры для исследования включений

Среди термокамер для изучения расплавных включений различают: 1) установки без визуального наблюдения и 2) с визуальным наблюдением.
 1) В экспериментальных установках без визуального наблюдения отсутствуют ограничения на размеры камеры и нагревателей, не обязательны мощные системы охлаждения и т.д. Поэтому, такие установки пользуются большой популярностью для изучения включений.  

Устройство термокамеры для термометрических экспериментов с расплавными включениями без визуального контроля
Рис.14 Устройство термокамеры для термометрических экспериментов 
с расплавными включениями без визуального контроля 

Пример одной из простейших установок такого типа показан на рис.14. Установка собрана внутри огнеупорного кирпича. Кирпич был распилен на две половины, в каждой из которых были выдолблены углубления нужных размеров. В нижнюю половину вмонтирован обмоточный нагреватель, а в верхнюю - термопара, позволяющая контролировать температуру в ходе  эксперимента. Окислительно-восстановительные условия буферируются графитовым порошком насыпаемым на дно термокамеры.
     Исследуемые зерна помещают в специальный платиновый контейнер прикрепленый к длинной рукоятке, которая выводится за пределы камеры. Эта рукоятка используется для быстрого извлечения платинового контейнера из камеры во время закалки образца. Скорость закалки в данном случае обеспечивается не скоростью остывания нагревателя и термокамеры, а скоростью извлечения контейнера с зернами минерала из камеры на воздух. Если требуется особенно быстрая закалка, то контейнер с зернами сразу после изъятия его из термокамеры опрокидывается в воду.

 

Устройство термокамеры для термометрических экспериментов с расплавными включениями с визуальным контролем
Рис.15  Устройство термокамеры для термометрических экспериментов
с расплавными включениями с визуальным контролем

2) На сегодняшний день, оптимальной для изучения расплавных включений является микротермокамера конструкции Слуцкого и Соболева, показанная на рис.15. В ней используется платино-родиевый нагреватель (Pt90Rh10), обеспечивающий нагрев образца до 1600o C. Он имеет цилиндрическую форму и сделан из единой пластинки, что позволяет уменьшить его размеры (соответственно, увеличить скорость закалки) до 1,8 мм. Кроме этого, в конструкции нагревателя отсутствуют термоизоляционные элементы, что также позволяет достигать высоких скоростей закалки (300-400 градусов в первую секунду). Изучаемый образец помещается внутрь нагревателя, на подложку (обычно из оливина), которая закрепляется в платиново-родиевой петле. Термопара (Pt-PtRh10) подводится к нагревателю снизу и приваривается к петле, на которой лежит подложка. Нагреватель вместе с термопарой смонтирован в виде единого патрона, который легко извлекается из камеры. Это позволяет ускорить процесс смены образца и облегчить мелкий ремонт (смену термопары, петли, подложки, нагревателя и т.д.). Корпус камеры сделан из латуни (которая обеспечивает хороший теплоотвод), по корпусу во время эксперимента пропускается вода (для охлаждения). Внутрь камеры подается высокочистый гелий (газ) для поддержания инертной атмосферы (и предотвращения окисления минералов при высокой температуре) и для ускорения закалки (из инертных газов гелий обладает самой высокой теплопроводностью). Сверху и снизу в камеру вмонтированы кварцевые стекла (толщиной около 1 мм) для экранирования тепла от нагревателя.

Устройство термокамеры для термометрических экспериментов с газово-жидкими включениями с визуальным контролем
Рис.16 Устройство термокамеры для термометрических экспериментов  с газово-жидкими включениями с визуальным контролем

Пример промышленной установки (фирма Linkam Sci. Instr.) для изучения газово-жидких включений приведен на рис.16. В данной конструкции применяется плоский нагревательный элемент (до 600oC), расположенный под образцом. Это позволяет добиться минимальных температурных градиентов внутри камеры. Блок в котором смонтированы нагреватель, термопара и столик для образца - серебряный. Это позволяет добиться (за счет большой теплопроводности серебра) больших скоростей нагрева и охлаждения (90o/мин.) и выравнивать температурные градиенты при быстром нагреве. Непосредственно к столику (во время криометрии) подается жидкий азот, что позволяет охлаждать образец до - 180oC. Отдельно предусмотрена продувка газообразным азотом камеры и оптических систем для того, чтобы во время криометрии на рабочих поверхностях не конденсировалась влага и не затрудняла визуальное наблюдение за ходом эксперимента. Верхнее и нижнее окошки сделаны из кварцевого стекла, окошко в нагревателе из сапфира. Сапфировое окошко необходимо для нейтрализации (по методу дополнительных окрасок) света испускаемого нагревательной спиралью при высоких температурах.
 


 См. также
КнигиУчебник по экспериментальной и технической петрологии: Определение состава магмы методами изучения расплавных включений
КнигиУчебник по экспериментальной и технической петрологии: Расплавные включения
Дипломные работыОценка условий кристаллизации ареального вулканизма г. Терпук Срединного хребта, Камчатки.: Content
Дипломные работыОценка условий кристаллизации ареального вулканизма г. Терпук Срединного хребта, Камчатки.: Introduce

Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100