Native Alloys of Systems Pd-Pt and Ni-Cu-Al from Regolith of AS Luna-24

The close intergrowth of two native alloys of composition (Ni_0.59Cu_0.24Al_0.15Fe_0.01Mn_0.01) and (Pd_0.55Pt_0.36Rh_0.09) of 10 μm in size was detected in the regolith from the Mare Crisium. A conclusion is drawn about its exhalative origin.

Keywords

Received

26.08.2018

Publication date

13.09.2018

Number of characters

6466

Cite

GOST	Mokhov A., 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 – 2018. – V. 481. – Issue 1 C. 81-84 [Electronic resource]. URL: http://ras.jes.su/dan/s207987840000135-7-1-en (circulation date: 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 rub.

When subscribing to an article or issue, the user can download PDF, evaluate the publication or contact the author. Need to register.

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.

Number of purchasers: 0, views: 1529

Readers community rating: votes 0

1. Gornostaeva T.A., Mokhov A.V., Kartashov P.M., Bogatikov O.A. Zaschitnaya rol' steklyannoj plyonki na poverkhnosti metallicheskikh chastits lunnogo regolita. DAN, 2014, tom 459, № 3, s. 349–351.

2. Mokhov A.V. Analiticheskaya ehlektronnaya mikroskopiya v izuchenii ul'tradispersnoj fraktsii lunnogo grunta. I Vseross. mol. konf. «Mineraly, stroenie, svojstva, metody issledovaniya». Il'meny, 2009, 42-45.

3. Dvojnye i mnogokomponentnye sistemy na osnove medi. Spravochnik pod red. Shukhardina S.V., M., Nauka, 1979, s. 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. Frondell Dzh. Mineralogiya Luny. // M., Mir, 1978, s. 335.

6. Kartashov P.M., Mokhov A.V., Gornostaeva T.A., Bogatikov O.A., Ashikhmina N.A. Mineral'nye fazy na skolakh steklyannykh chastits v preparate tonkodispersnoj fraktsii iz proby regolita AS “Luna 24”. // Petrologiya, 2010, tom 18, № 2, s. 115–133.

7. Novgorodova M.I. Kristallokhimiya samorodnykh metallov i prirodnykh intermetallicheskikh soedinenij. // Itogi nauki i tekhniki, seriya Kristallokhimiya, 1994, t.29, 156 s.

8. Glavatskikh S.F., Trubkin N.V. Samorodnyj tellur i nikel' iz vysokotemperaturnykh gazovykh vozgonov Bol'shogo Treschinnogo Tolbachinskogo Izverzheniya (Kamchatka)// DAN, 2003, t. 389, №2, s. 231-234.

9. Popov V.A., Kolisnichenko S.V., Blinov I.A. Nikelistaya med' i nakauriit iz Goluboj zhily v ul'tramafitakh (Verkhneufalejskij rajon, Yuzhnyj Ural) // Chetyrnadtsatye Vserossijskie nauchnye chteniya pamyati il'menskogo mineraloga V.O. Polyakova. Miass: IMin UrO RAN, 2013. s. 13–24.

10. Bogatikov O.A., Mokhov A.V., Kartashov P.M, Gorshkov A.I., Magazina L.O., Ashikhmina N.A., Koporulina E.V. Mikrochastitsy rudnykh mineralov, najdennye v lunnom regolite iz Morya Izobiliya: (Cu,Au,Ag)4Zn, Ag, Au, Sn, Pb, Sb, Re, MoS2, CdS, AuS, RhI3. Doklady RAN, 2004, t. 395, № 6, 803-807.

11. Gornostaeva T.A., Kartashov P.M., Mokhov A.V., Bogatikov O.A. Samorodnaya rodistaya ferroplatina v probe lunnogo regolita iz Morya Izobiliya. DAN, 2012, tom 444, № 6, s. 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.

(ris_1.jpg, 1,184 Kb) [Download]

(ris_2.jpg, 312 Kb) [Download]

(ris_3.jpg, 683 Kb) [Download]

(ris_4.tif, 1,756 Kb) [Download]