Самородные сплавы систем Pd-Pt и Ni-Cu-Al из реголита АС Луна-24

Тесное срастание двух самородных сплавов состава (Ni_0.59Cu_0.24Al_0.15Fe_0.01Mn_0.01) и (Pd_0.55Pt_0.36Rh_0.09) размером 10 мкм было обнаружено в реголите из Моря Кризисов. Сделан вывод о его эксгалятивном происхождении.

Ключевые слова

Источник финансирования

Работа выполнена в рамках темы «Исследования состава и структуры минерального вещества высоколокальными методами».

Получено

26.08.2018

Дата публикации

13.09.2018

Кол-во символов

6466

Цитировать

ГОСТ	Мохов А. В. , Горностаева Т. А. , Карташов П. М. , Рыбчук А. П. , Богатиков О. А. Самородные сплавы систем Pd-Pt и Ni-Cu-Al из реголита АС «Луна-24» // Доклады Академии наук – 2018. – Tом 481. – Номер 1 C. 81-84 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/dan/s207987840000135-7-1 (дата обращения: 29.04.2024). DOI: 10.31857/S086956520000057-5
MLA	Mokhov, Andrey, Gornostaeva, T., Kartashov, P., Rybchuk, A., Bogatikov, O. "Native Alloys of Systems Pd-Pt and Ni-Cu-Al from Regolith of AS «Luna-24»." Doklady Akademii nauk 481.1 (2018):81-84. DOI: 10.31857/S086956520000057-5
APA	Mokhov A., Gornostaeva T., Kartashov P., Rybchuk A., Bogatikov O. (2018). Native Alloys of Systems Pd-Pt and Ni-Cu-Al from Regolith of AS «Luna-24». Doklady Akademii nauk 481(1), pp.81-84 DOI: 10.31857/S086956520000057-5

100 руб.

При оформлении подписки на статью или выпуск пользователь получает возможность скачать PDF, оценить публикацию и связаться с автором. Для оформления подписки требуется авторизация.

Оператором распространения коммерческих препринтов является ООО «Интеграция: ОН»

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.


1	В ходе исследований методами электронной микроскопии самой тонкой фракции лунного реголита, доставленного на Землю советскими автоматическими лунными станциями, выявляются все новые минеральные фазы, ранее не известные как на Луне, так и вообще в природе. Так в очередной пробе из Моря Кризисов была выявлена металлическая частица длиной около 10 и толщиной порядка 3 мкм (рис. 1). Карты распределения элементов, полученные от неё с помощью рентгеновского энергодисперсионного спектрометра (ЭДС) INCA-450, установленного на сканирующем электронном микроскопе JSM-5610, выявили двухфазный характер этой частицы (рис. 2). Основная её часть представлена сплавом никеля и меди, тогда как вторая фаза, занимающая область около 4 мкм, является сплавом палладия и платины.
2	Более детальную информацию о составе этих фаз удалось получить опираясь на изображение этой частицы в отражённых электронах (рис. 3), на которой более тяжёлая Pd-Pt фаза чётко контрастирует с более лёгкой Ni-Cu фазой, и точечные ЭДС-спектры (рис. 4). Анализ спектра 1 (рис. 4) показал наличие в тяжёлой фазе, кроме Pd и Pt, ещё и Rh, в то время как пики Ni и Cu вызваны флюоресцентным возбуждением в основной Ni-Cu фазе. В свою очередь спектры 2 и 3 (рис. 4) содержат слабые флюоресцентные пики Pd и Pt.
3	Особо надо отметить наличие на всех спектрах слабого пика кремния. Если сопоставить изображения частицы во вторичных (рис. 1) и в отражённых электронах (рис. 3), то легко увидеть на первом тонкую плёнку, покрывающую всю частицу. Такая тонкая плёнка, характерная для большинства частиц лунного реголита [1], обусловлена конденсацией высококремниевого стекла при импактных процессах в ходе многократных метеоритных бомбардировок лунной поверхности. Именно этой плёнке и обязан своим появлением на спектрах пик кремния.
4	Количественный расчёт ЭДС-спектров, полученных при вращении образа относительно детектора [2] с усреднением по 7 спектрам для Ni-Cu фазы и 5 для Pd-Pt фазы, выполнены с опорой на базу пользовательских эталонов. В результате получены следующие составы:
5	- для Ni-Cu фазы – Al 7.20 ± 0.24; Mn 0.53 ± 0.19; Fe 1.35 ± 0.23; Ni 62.72 ± 0.82; Cu 28.19 ± 0.59, что отвечает формуле (Ni_0.59Cu_0.24Al_0.15Fe_0.01Mn_0.01) или ~ Ni₂Me.
6	- для Pd-Pt фазы – Rh 6.80 ± 0.69; Pd 42.29 ± 0.87; Pt 50.92 ± 0.92, что соответствует (Pd_0.55Pt_0.36Rh_0.09).
7	Диаграмма состояния системы Ni-Cu очень проста и характеризуется кристаллизацией в ходе остывания расплава непрерывного ряда твёрдых растворов (Ni,Cu) с гранецентрированной кубической ячейкой [3]. Тройная система Ni-Cu-Al напротив очень сложна. Растворимость меди и алюминия в никеле сильно зависит от температуры. Кристаллизация расплавов системы Ni-Cu-Al всегда начинается с выпадения интерметаллического соединения NiAl. Оно образует псевдобинарный разрез системы с изоструктурным ему интерметаллидом Cu₃Al, давая с ним непрерывный ряд твёрдых растворов. Фигуративная точка нашей фазы (Ni_0.59Cu_0.24Al_0.15Fe_0.01Mn_0.01) довольно далеко отстоит от сечения NiAl-Cu₃Al тройной системы Ni-Cu-Al. Вместе с тем из карт распределения элементов видно, что данная фаза гомогенна в пределах разрешения СЭМ. Таким образом, можно сделать вывод об образовании данной фазы не в результате кристаллизации расплава. Иными словами данная фаза имеет немагматическое происхождение. Можно предположить, что данная фаза возникла путём газоконденсатных реакций в потоках восстановленных флюидов.

Всего подписок: 0, всего просмотров: 1528

Оценка читателей: голосов 0

1. Горностаева Т.А., Мохов А.В., Карташов П.М., Богатиков О.А. Защитная роль стеклянной плёнки на поверхности металлических частиц лунного реголита. ДАН, 2014, том 459, № 3, с. 349–351.

2. Мохов А.В. Аналитическая электронная микроскопия в изучении ультрадисперсной фракции лунного грунта. I Всеросс. мол. конф. «Минералы, строение, свойства, методы исследования». Ильмены, 2009, 42-45.

3. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди. Справочник под ред. Шухардина С.В., М., Наука, 1979, с. 248.

4. Nickel E.H., Grice J.D. The IMA Comission on New Minerals and Mineral Names: Procedures and guidelines on mineral nomenclature, 1998. // Canadian Mineralogist, 1998, v.36, p. 913-926.

5. Фронделл Дж. Минералогия Луны. // М., Мир, 1978, с. 335.

6. Карташов П.М., Мохов А.В., Горностаева Т.А., Богатиков О.А., Ашихмина Н.А. Минеральные фазы на сколах стеклянных частиц в препарате тонкодисперсной фракции из пробы реголита АС “Луна 24”. // Петрология, 2010, том 18, № 2, с. 115–133.

7. Новгородова М.И. Кристаллохимия самородных металлов и природных интерметаллических соединений. // Итоги науки и техники, серия Кристаллохимия, 1994, т.29, 156 с.

8. Главатских С.Ф., Трубкин Н.В. Самородный теллур и никель из высокотемпературных газовых возгонов Большого Трещинного Толбачинского Извержения (Камчатка)// ДАН, 2003, т. 389, №2, с. 231-234.

9. Попов В.А., Колисниченко С.В., Блинов И.А. Никелистая медь и накауриит из Голубой жилы в ультрамафитах (Верхнеуфалейский район, Южный Урал) // Четырнадцатые Всероссийские научные чтения памяти ильменского минералога В.О. Полякова. Миасс: ИМин УрО РАН, 2013. с. 13–24.

10. Богатиков О.А., Мохов А.В., Карташов П.М, Горшков А.И., Магазина Л.О., Ашихмина Н.А., Копорулина Е.В. Микрочастицы рудных минералов, найденные в лунном реголите из Моря Изобилия: (Cu,Au,Ag)4Zn, Ag, Au, Sn, Pb, Sb, Re, MoS2, CdS, AuS, RhI3. Доклады РАН, 2004, т. 395, № 6, 803-807.

11. Горностаева Т.А., Карташов П.М., Мохов А.В., Богатиков О.А. Самородная родистая ферроплатина в пробе лунного реголита из Моря Изобилия. ДАН, 2012, том 444, № 6, с. 654–656.

12. Fleet, M.E., De Almeida, C.M., Angeli, N. (2002) Botryoidal platinum, palladium and potarite from the Bom Sucesso stream, Minas Gerais, Brazil: compositional zoning and origin. //Canadian Mineralogist, 2002, v.40, p. 341-355.

Рис. 1. Частица сплавов Pd-Pt и Ni-Cu. АС «Луна-24», вторичные электроны. (ris_1.jpg, 1,184 Kb) [Скачать]

Рис. 2. Карты распределения элементов полученные от частицы, приведённой на рис. 1. (ris_2.jpg, 312 Kb) [Скачать]

Рис. 3. Та же частица сплавов Pd-Pt и Ni-Cu. Цифрами отмечены точки анализов, ЭДС-спектры от которых приведены на рис. 4. АС «Луна-24», отражённые электроны. (ris_3.jpg, 683 Kb) [Скачать]

Рис. 4. ЭДС-спектры полученные от указанных на рис. 3 точек. (ris_4.tif, 1,756 Kb) [Скачать]