Особенности определения состава палладиевых минеральных фаз микронных размеров методами электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа | Вестник Томского государственного университета. Химия. 2025. № 37. DOI: 10.17223/24135542/37/8

Особенности определения состава палладиевых минеральных фаз микронных размеров методами электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа

Электронно-зондовый рентгеноспектральный микроанализ (РСМА) является основным методом определения состава минеральных фаз микронных размеров, содержащих палладий, в рудах и рудопроявлениях. В работе проведено исследование факторов, влияющих на правильность определения при РСМА состава микронных включений минеральных палладиевых фаз (майченерита (PdTeBi), фрудита (PdBi2) и некоторых других) в матрицах халькопирита, пентландита. Измерения проводили на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) MIRA 3 LMH (TESCAN) с энергодисперсионным спектрометром и на электронно-зондовом микроанализаторе JXA-8200 (JEOL) с кристалл-дифракционными спектрометрами. Были выполнены оценки возможности уменьшения размера области локального анализа при уменьшении ускоряющего напряжения до 15 и 10 кВ по сравнению с рекомендуемым производителем MIRA 3 (TESCAN) 20 кВ. Внимание уделено оценке области генерации характеристического рентгеновского излучения Pd, размеры которой позволяют применять апробированные методы коррекции аналитического сигнала, разработанные для «массивных» объектов. Показано, что минеральные частицы палладиевых фаз можно считать «массивными», если их размеры составляют более 5,2 мкм при ускоряющем напряжении 20 кВ, 3,2 мкм при 15 кВ, 2,6 мкм при 10 кВ. Оценка эффекта флуоресценции элементов Fe, Ni, Cu, содержащихся также в окружающей частицу сульфидной матрице, показала, что присутствие аналитического сигнала этих элементов не означает их присутствия в виде примеси в частицах даже в случае, если их размеры больше упомянутых размеров «массивных» частиц. Сравнение определений по линиям K- и L-серий характеристического излучения элементов Fe, Ni, Cu позволяет судить о содержании этих элементов в виде примеси в палладиевой фазе. Для оценки неопределенности состава микронных включений палладиевых фаз были сопоставлены результаты определения на СЭМ MIRA 3 и микроанализаторе JXA 8200. Эти приборы используют различные методы регистрации рентгеновского излучения и коррекции аналитического сигнала. Неопределенность содержаний составляет 1 Д-1,8 мас. % при уровне содержания Pd = 20 мас. %, Bi = 80 мас. %, Те = 30 мас. %, Оценки неопределенности практически не зависели от ускоряющего напряжения для СЭМ MIRA 3 (10, 15 или 20 кВ). Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ключевые слова

сканирующая электронная микроскопия, электроннозондовый рентгеноспектральный микроанализ, минеральные фазы палладия, микровлючения

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Николаев Александр ВладимировичАО «Иргиредмет»; Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наукмладший научный сотрудник; аспирантodinszova@Yandex.ru
Финкельштейн Александр ЛьвовичИнститут геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наукдоктор технических наук, заведующий лабораториейfinkel@igc.irk.ru
Белозерова Ольга ЮрьевнаИнститут геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии науккандидат химических наук, старший научный сотрудникobel@igc.irk.ru
Мехоношин Алексей СергеевичИнститут геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии науккандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудникmekhonos@igc.irk.ru
Всего: 4

Ссылки

Служеникин С.Ф. Платино-медно-никелевые и платиновые руды норильского района и их рудная минерализация // Российский химический журнал. 2010. Т. 54, № 2. С. 38-49.
Мехоношин А.С., Толстых Н.Д., Подлипский М.Ю. и др. Платинометальная минерализация дунит-верлитовых массивов гутаро-удинского междуречья (восточный саян) // Геология рудных месторождений. 2013. Т. 55, № 3. С. 189-202. doi: 10.7868/S0016777013030027.
Беневольский Б.И., Витковский И.М., Голенев В.Б. Основные недостатки оконтуривания и количественной оценки прогнозных ресурсов на примере объектов цветных и благородных металлов // Руды и металлы. 2014. № 2. С. 25-29.
Reed S.J.B. Electron microprobe analysis and scanning electron microscopy in geology. New York : Cambridge University Press, 2005.
Количественный электронно-зондовый микроанализ : пер. с англ. / под ред. В. Скотта, Г. Лава. М. : Мир, 1986.
Лаврентьев Ю.Г., Карманов Н.С., Усова Л.В. Электронно-зондовое определение состава минералов: микроанализатор или сканирующий электронный микроскоп? // Геология и геофизика. 2015. Т. 56, № 8. С. 1473-1482. doi: 10.15372/gig20150806.
Fournelle J., Cathey H., Pinard P.T., Richter S. Low voltage EPMA: experiments on a new frontier in microanalysis - analytical lateral resolution // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 109. Art. 012003. doi: 10.1088/1757-899X/109/1/012003.
Wuhrer R., Moran K. Low voltage imaging and X-ray microanalysis in the SEM: challenges and opportunities // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2016. Vol. 109. Art. 012019. doi: 10.1088/1757-899X/109/1/012019.
Татаринов В.В., Финкельштейн А.Л., Кравцова Р.Г., Павлова Л.А. Определение состава микровключений самородного золота в матрице сульфидного минерала при рентгеноспектральном электронно-зондовом микроанализе // Аналитика и контроль. 2017. Т. 21, № 3. С. 208-215. doi: 10.15826/analitika.2017.21.3.006.
Спиридонов Э.М. Голотип высоцкита - метаморфогенно-гидротермальный высоцкит (Pd,Ni)S из месторождения Норильск-1 // Вестник Московского университета. Сер. 4. Геология. 2021. № 2. С. 79-86.
Бровченко В.Д. Эволюция сульфидных расплавов как основной фактор распределения и накопления элементов платиновой группы в норильских рудах : дис.. канд. геол.-минерал. наук. М., 2023.
Митрофанов Ф.П., Баянова Т.Б., Вымазалова А. и др. Кольская платинометалльная провинция. Апатиты : ФИЦ КНЦ РАН, 2023. doi: 10.37614/978.5.91137.493.8.
Лаврентьев Ю.Г., Усова Л.В. Сумма концентраций компонентов как показатель качества рентгеноспектрального микроанализа минералов // Геология и геофизика. 2018. Т. 59, № 11. С. 1827-1835. doi: 10.15372/gig20181106.
Балабонин Н.Л., Корчагин А.У., Субботин В.В. и др. Минералы платиновых металлов и новые данные о главных минералах руд Федорово-Панского массива // Вестник МГТУ. 2000. Т. 3, №2. С. 179-204.
Yevstigneyeva T.L., Genkin A.D., Kovalenker V.A. Sobolevskite, a new bismuthide of palladium, and the nomenclature of minerals of the system PdBiPdTe-PdSb // International Geology Review. 1976. Vol. 18 (7). P. 856-866. doi: 10.1080/00206817609471290.
Григорьева А.В., Служеникин С.Ф., Волков А.В. Особенности распределения палладия в массивных рудах Октябрьского месторождения (Норильский район) // Труды ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2021. № 18. С. 130-133. doi: 10.31241/FNS.2021.18.023.
Генкин А.Д., Муравьева И.В., Теонева Н.В. Звягинцевит - природное интерметаллическое соединение палладия, платины, свинца и олова // Геология рудных месторождений. 1966. № 3. С. 94-102.
Колотилина Т.Б., Мехоношин А.С., Орсоев Д.А. Распределение элементов платиновой группы в сульфидных рудах ультрабазитовых массивов центральной части восточного саяна (юг сибири, Россия) // Геология рудных месторождений. 2016. Т. 58, № 1. С. 23-40. doi: 10.7868/s0016777015050020.
Татаринов В.В., Кузаков А. С. Оценка характеристик возбуждения рентгеновского излучения под воздействием электронного зонда при 2D- и 3Б-моделировании методом Монте-Карло // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2020. № 3. С. 37-45. doi: 10.31857/s102809602003019x.
Онищенко С.А., Кузнецов С.К. Палладий-золотосульфидная минерализация в андезитах на месторождении чудное (приполярный урал) // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. 2019. № 6. С. 20-27. doi: 10.19110/2221-1381-2019-6-20-27.
Laurence N. Warr. IMA-CNMNC approved mineral symbols // Mineralogical Magazine. 2021. Vol. 85. Р. 291-320. doi: 10.1180/mgm.2021.43.
Зайкова Е.В., Блинов И.А., Котляров В.А. Минеральные включения в зернах платины из казанской россыпи (Южный Урал) // Минералогия. 2020. Т. 6, № 1. С. 33-46. doi: 10.35597/2313-545X-2020-6-1-3.
Додин. Д.А., Служеникин С.Ф., Богомолов М.А. Руды и минералы Норильского района. М. : Полярная звезда, 2009.
 Особенности определения состава палладиевых минеральных фаз микронных размеров методами электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа | Вестник Томского государственного университета. Химия. 2025. № 37. DOI: 10.17223/24135542/37/8

Особенности определения состава палладиевых минеральных фаз микронных размеров методами электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа | Вестник Томского государственного университета. Химия. 2025. № 37. DOI: 10.17223/24135542/37/8