New achievements in the mineral studies by use of the Raman microspectroscopy

• Autorzy: Jarmołowicz-Szulc Katarzyna , Wołkowicz Krystyna

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.0836

Warianty tytułu

PL

Nowe osiągnięcia w badaniach minerałów przy użyciu spektrometru Ramana

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

By the means of the technique of the Raman microspectrometry, the complex history of the Earth can be better understood. That is why the Raman spectra determinations are the object of interest in the present paper. The examples of such experiments are presented based on the analyses performed in last years in different scientific centers (Potsdam, Banská Bystrica, Budapest). The identification of inclusion content is shown and the conclusions are drawn for fluid inclusions in some quartz samples from two different localities in Poland – in the Carpathians and in the Fore-Sudetic Block. The implications of the Raman analyses are discussed. It results from the Raman analyses performed that not fluorescing, gas-filled bubbles of huge fluid inclusions from the Jabłonki and Rabe vicinity (the tectonic mélange zone in the Carpathians) have the complex composition of CH4, CO2 and N2 in different mutual proportions dependent on the sample and locality. In another place, despite the fluorescing background, only methane has been identified by Raman spectra. Similar gas compo¬sition was determined in the inclusions in the vein quartz in the Wądroże Wielkie area (the Fore-Sudetic Block).

PL

Złożona historia Ziemi może być lepiej zrozumiana przy pomocy microspektrometrii Ramana. Toteż oznaczenia widma ramanowskiego są przedmiotem zainteresowania bieżącej pracy. Zaprezentowano przykłady oznaczeń ramanowskich, wykonanych w ostatnich latach w różnych ośrodkach naukowych (Poczdam, Bańska Bystrzyca, Budapeszt). Przedstawiono identyfikację składu inkluzji i wyciągnięte wnioski dla inkluzji fluidalnych z próbek kwarcu z dwóch różnych lokalizacji w Polsce – Karpat i bloku przedsudeckiego. Przedyskutowano implikacje analiz widma Ramana. Jak wynika z przeprowadzonych badań, niewykazujące fluorescencji, wypełnione gazem pęcherze w olbrzymich inkluzjach w rejonie Jabłonek i Rabego (strefa melanżu tektonicznego w Karpatach) mają skład złożony z CH4, CO2 i N2 w różnych wzajemnych proporcjach w zależności od próbki i lokalizacji. W innym miejscu, niezależnie od zakłócającego obraz widma fluoryzującego tła, w spektrach Ramana można wyraźnie zidentyfikować metan. Zbliżony skład gazu określono w inkluzjach w kwarcu żyłowym w rejonie Wądroża Wielkiego (blok przedusedcki).

Słowa kluczowe

EN

Raman microspectrometry; fluid inclusions; quartz

PL

mikrospektrometria Ramana; inkluzje fluidalne; kwarc

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 474
• Strony: 23--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Jarmołowicz-Szulc Katarzyna

• Polish Geological Institute – National Research Institute, 4 Rakowiecka Street, 00-975 Warsaw, Poland

autor

Wołkowicz Krystyna

• Polish Geological Institute – National Research Institute, 4 Rakowiecka Street, 00-975 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. BAKKER R.J., 2003 – Package FLUIDS 1. Computer programs for analysis of fluid inclusion data and for modelling bulk fluid properties. Chem. Geol., 194: 3–23.
• 2. BAKKER R.J., 2004 – Raman spectra of fluid and crystal mixtures in the system H2O, H2O-NaCl and H2O-MgCl2 at low temperatures: application to fluid inclusion research. Can. Mineral., 42: 1283–1314.
• 3. BAKKER R.J., BROWN P.E., 2003 – Computer modelling in fluid inclusion research. In: Fluid Inclusions: Analysis and Interpretation (eds. I. Samson et al.). Miner. Assoc. Can. Short Course, 32: 175–212.
• 4. BARANOWSKI Z., HAYDUKIEWICZ A., KRYZA R., LORENC S., MUSZYŃSKI A., URBANEKZ., 1987 – Rozwój struktury wschodniej części Gór Kaczawskich na podstawie dotychczasowego rozpoznania stratygrafii, warunków sedymentacji i wulkanizmu. Przewodnik 58. Zjazdu Polskiego Towarzystwa Geologicznego w Wałbrzychu: 61–73. Inst. Geol. Uniw. Wroc., Kraków.
• 5. BEREZOWSKA B., BEREZOWSKI Z., 1979 – Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Sudetów 1 : 25 000, arkusz Wądroże Wielkie. Inst. Geol., Warszawa.
• 6. BURKE E.A.J., 2001 – Raman microspectrometry of fluid inclusions. Lithos, 55: 139–158.
• 7. BURRUSS R.C., 2003 – Raman Spectroscopy of fluid inclusions. In: Fluid Inclusions: Analysis and Interpretation (eds. I. Samson et al.). Miner. Assoc. Can. Short Course, 32: 279–289.
• 8. CZYŻOWA T., MAJEROWICZ A., 1965 – Preliminary data on quartz deposit at Taczalin near Legnica [in Polish]. Prz. Geol., 13, 4: 151–155.
• 9. DELHAYE M., DHAMELINCOURT P., 1975 – Raman microprobe and microscope with laser excitation. J. Raman Spectrosc., 3: 33–43.
• 10. DHAMELINCOURT P., BENY J.M., DUBESSY J., POTY B., 1979 – Analyse d’inclusions fluides a la microsonde MOLE a effet Raman. Bull. Minéral., 102: 600–610.
• 11. DUBESSY J., AUDEOUD D., WILKINS R., KOSZTOLANYI C., l982 – The use of the Raman microprobe in the determination of electrolytes dissolved in the aqueous phase of fluid inclusions. Chem. Geol., 37: 137–150.
• 12. FREZZOTTI M.L., TECCE F., CASAGLI A., 2012 – Raman spectroscopy for fluid inclusion analyses. J. Geochem. Explor., 112: 1–20.
• 13. GRIFFITH W.P., 1974 – Raman spectroscopy of minerals. In: The infrared spectra of minerals (ed. V.C. Farmer). Miner. Soc. Monogr., 4: 119–135.
• 14. HESTER K.C., DUNKR.M., WHITE S.N., BREWER P.G., PELTZER E.T., SLOAN E.D., 2007 – Gas hydrate measurements at Hydrate Ridge using Raman spectroscopy. Geochim. Cosmochim. Acta, 71: 2947–2959.
• 15. JARMOŁOWICZ-SZULC K., 2018 – Wyniki zaawansowanych badań w obrębie „trójkąta” polsko-ukraińsko-słowackiego a nowe pytania i odpowiedzi. In: XI Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna GEOPETROL 2018, Zakopane–Kościelisko, 17–20.09.2018: 613–617.
• 16. JARMOŁOWICZ-SZULC K., 2019 – A fluorescence contribution to the recognition of fluids in the Carpathian outcrops. Biul. Państw. Inst. Geol., 474: 7–22.
• 17. JARMOŁOWICZ-SZULC K., JANKOWSKI L., 2011 – Analiza geochemiczna i korelacje genetyczne bituminów i skał typu czarnych łupków w jednostkach tektonicznych Karpat Zewnętrznych w południowo-wschodniej Polsce i na obszarze przyległym. Biul. Państw. Inst. Geol., 444: 73–98.
• 18. JARMOŁOWICZ-SZULC K., KARWOWSKI Ł., MARYNOWSKI L., 2012 – Fluid circulation and formation of minerals and bitumens in the sedimentary rocks of the Outer Carpathians – based on studies on the quartz-calcite-organic matter association. Mar. Pet. Geol., 32: 138–158.
• 19. McMILLAN P.F., 1985 – Vibrational spectroscopy in the mineral sciences. In: Microscopic to Macroscopic (eds. S.W. Kieffer et al.). Mineral. Soc. Amer., 14: 9–63.
• 20. McMILLAN P.F., 1989 – Raman spectroscopy in mineralogy and geochemistry. Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 17: 255–283.
• 21. MERNAGH T.P., WILDE A.R., 1989 – The use of the laser Raman microprobe for the determination of salinity in fluid inclusions. Geochim. Cosmochim. Acta, 53: 765–771.
• 22. WOŁKOWICZ K., 2015 – Warunki powstania mineralizacji kwarcowej w granitognejsach Wądroża Wielkiego na podstawie badań inkluzji fluidalnych [rozpr. doktor.]. National Geological Archives PGI-NRI, Warsaw.
• 23. WOŁKOWICZ K., 2016 – Petrographic varieties of quartz rock from the Wądroże Wielkie area (Fore-Sudetic Block) in new outcrops [in Polish]. Biul. Państw. Inst. Geol., 466: 343–360.
• 24. WOŁKOWICZ K., 2019 – Origin of gold-bearing quartz from Wądroże Wielkie (Fore-Sudetic Block) based on results of fluid inclusion analysis. Geol. Quart. [in progress].

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019)