Способ определения палеотемпературы породообразующих минералов Советский патент 1992 года по МПК G01N24/00 

Изобретение относится к геологии и может быть, использовано для определения температурных полей геологических структур, при поисках полезных ископаемых.

Известен способ определения палео- температуры породообразующих минералов, основанный на магнитных свойствах минералов.

Использование данного способа ограничивается диапазоном определенных па- леотемператур (не выше 600°С) и типом породообразующих минералов - они должны быть ферромагнетиками.

Наиболее близким является способ определения палеотемпературы породообразующих минералов с помощью метода фазового соответствия.

Однако для определения палеотемпературы требуется использование нескольких методов измерзния неизвестных параметров, что ведет к возрастанию вероятности ошибки, увеличению времени исследования образца. Кроме того, в породообразующих минералах бывает трудно найти распределение двухвалентного железа по подрешет- кам из-.за сходства в них величины межатомных связей.

Цель изобретения - повышение экс- прессности и точности измерений.

На чертеже представлен график-геотермометр температурной зависимости отношения Fe+3/Fe 2 зталоногообразца роговой обманки.

VJ

ю

00 VI

О

Пример. Выбирают две скважины. В первой эталонной скважине горные породы лишены признаков нагрева. Во второй исследуемой скважине горные породы испытывают кратковременное высокотемпературное преобразование вплоть до плавления.

Различия подтверждены микроскопическими и визуальными наблюдениями. Исследуют амфибол группы роговой обманки, присутствующий в обеих скважинах.

Образцы дробят до частиц размером 0,61 мм. Порошкообразный эталонный об- ; разец роговой обманки нагревают в лабораторной печи до заданной температуры и выдерживают в этих условиях 40 мин. Нагрев проводят в атмосфере воздуха в инет- рвале от 100 до 1000°С с шагом 100°С. После остывания готовят пробу йесом 400 мг, которую помещают в мессбауэров- ский спектрометр для получения спектра .при комнатной температуре. Из спектров определяют отношение количества Fe+3/Fe+2 в эталонном образце. Полученные данные представлены на графике.

Затем готовят пробы из исследуемого материала, взятого с разных глубин, получают мессбауэровские спектры, определяют из спектров отношение Fe /Fe +, а по графику - палеотемпературу.

В таблице представлены результаты вертикального температурного распределения в исследуемой скважине на глубине от 300 до 1000м.

Отношение Fe /Fe , полученное из мессбауэровеких спектров исследуемого образца роговой обманки, сравнивают с графиком-геотермометром эталонного образца роговой обманки, по которому определяют температуру последнего термического воздействия (палеотемпера- тура) на минерал исследуемой скважины.

Использование предлагаемого способа определения палеотемпературы породообразующих минералов обеспечивает по сравнению с существующими способами уменьшение количества применяемых методов (не требуется калориметрический анализ)

для определения палеотемпературы породообразующих минералов, что влияет на повышение производительности труда. Кроме того, упрощаются измерения и уменьшается вероятность ошибки при определении

палеотемпературы. Точность измерений возросла на 5%.

Формуя а и зобретени я

Способ определения палеотемпературы породообразующих минералов, заключающийся в облучении образца исследуемого породобразующего минерала мессбауэровским излучением, детектировании прошедшего излучения и получении мес- сбауэровского спектра образца при комнатной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения экспрессности и точности измерения, подвергают серии изохронных отжигов на воздухе при ступенчатых нагревах от комнатной температуры до 1000°С эталонный образец породообразующего минерала, изоморфного по составу, с исследуемым, после каждого отжига облучают его мессбауэровским излучением, детектируют прошедшее излучение, получают мессбауэровские спектры °при комнатной температуре, вычисляют из спектров эталонного образца отношение количества

трехвалентного железа к двухвалентному, строят зависимость этого отношения от температуры отжига, по спектру исследуемого образца вычисляют отношение количества трехвалентного железа к двухвалентному в

исследуемом образце, с учетом которого по графику зависимости отношения от температуры отжига в эталонном образце определяют палеотемпературу,

%

Й1

.о в ас

O.«i

оя

Использование: определение температурных воздействий на горные породы, определение температурных полей геологических структур при поисках полезных ископаемых. Сущность изобретения: выбирают эталонный образец породообразующего минерала, изоморфного по составу с исследуемым, подвергают серии изохронных ступенчатых отжигов, после которых из мессбауэровских спектров определяют отношения 43Fe/Fe+2, строят график зависимости этого отношения от температуры отжига, определяют подобное отношение в исследуемом образце и по графику для эталонного образца определяют палеотемпе- ратуру исследуемого образца. 1 ил., 1 табл. Ё

КММОЗОв

SDO«ОКМ800WU

«МО

т,с