Badania ramanowskie i mikrotermometria inkluzji a możliwości metodyczne i interpretacyjne

• Autorzy: Toboła Tomasz , Jarmołowicz-Szulc Katarzyna

Identyfikatory

DOI

10.7306/2023.21

Warianty tytułu

EN

Raman studies and microthermometry of inclusions vs methodology and interpretation possibilities

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Based on the hitherto existing problems on understanding and interpretation of fluid inclusion microthermometric results and the relatively uncomplicated access to the Raman microspectrometry, both methods have been explained and applied to several samples from the Carpathians and to one sample from a borehole in central Poland (Katarzynin 2). The results of both types of analytical methods are different temperature values of T_h – homogenization temperature, T_e – eutectic temperature, T_m – ice melting temperature, and the coalification of organic matter (MO). They are interpreted together, which gives a wide range of discussion possibilities significant from the geological point of view.

Słowa kluczowe

PL

widmo ramanowskie; mikrotermometria inkluzji; materia organiczna; wtrącenia płynne

EN

Raman spectra; inclusion microthermometry; organic matter; fluid inclusions

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Przegląd Geologiczny
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 71, nr 4
• Strony: 235--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Toboła Tomasz

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków; [e-mail];

• https://orcid.org/0000-0002-6513-729X

autor

Jarmołowicz-Szulc Katarzyna

• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0001-7927-1820

Bibliografia

• 1. AOYA M., KOUKETSU Y., ENDO S., SHIMIZU H., MIZUKAMI T., NAKAMURA D., WALLIS S. 2010 - Extending the applicability of the Raman carbonaceous-material geothermometer using data from contact metamorphic rocks. J. Metamorph. Geol., 28: 895-914.
• 2. BAKKER R.J. 1999 - Optimal Interpretation of Microthermometrical Data from Fluid Inclusions: Thermodynamic Modelling and Computer Programming. Habilitation thesis, Heidelberg University, Geological-Palaeontological Institute: 1-54.
• 3. BAKKER R.J 2003 - Package FLUIDS 1. Computer programs for analysis of fluid inclusion data and for modeling bulk fluid properties. Chemical Geol., 194: 3-23.
• 4. BAKKER R.J., BROWN P.E. 2003 - Computer modeling in fluid inclusion research. [W:] Samson I., Anderson A. & Marshall D. (red.), Fluid inclusions: analysis and interpretation. Short Course. Mineralog. Associat. Can., 32: 185-203.
• 5. BROWN P.E. 1989 - Flincor: A microcomputer program for the reduction and investigation of fluid inclusion data. Amer. Mineralog., 74: 1390-1393.
• 6. BEYSSAC O., GOFFÉ B., CHOPIN C., ROUZAUD J.N. 2002 - Raman spectra of carbonaceous material in metasediments: a new geothermometer. J. Metamorph. Geol., 20: 859-871.
• 7. BEYSSAC O., BOLLINGER L., AVOUAC J.P., GOFFÉ B. 2004 - Thermal metamorphism in the lesser Himalaya of Nepal determined from Raman spectroscopy of carbonaceous material. Earth Planet. Sci. Let., 225: 233-241.
• 8. BODNAR R.J. 2003 - Interpretation of data from aqueous-electrolyte fluid inclusions. [W:] Samson I., Anderson A., Marshall D. (red.), Fluid Inclusions: Analysis and Interpretation. Mineral. Assoc. Can., Short Course Ser., 32: 81-100.
• 9. BODNAR R.J., VITYK M.O. 1994 - Interpretation of microthermometric data for H2O-NaCl fluid inclusions. [W:] De Vivo B., Frezzotti M.L. (red.), Fluid Inclusions in Minerals, Methods and Applictions. Pub. By Virginia Tech., Blacksburg, VA, 117-130.
• 10. BOTOR D., TOBOŁA T., JELONEK I. 2017 -Thermal History of the Lower Carboniferous Culm Basin In The Nízký Jeseník Mts. (NE Bohemian Massif, Czech Republic and Poland). Ann. Soc. Geol. Pol., 87 (1): 13-40.
• 11. BOTOR D., TOBOŁA T., WALICZEK M. 2020 - Thermal history of the Carboniferous strata in the northern part of the Intra-Sudetic Basin (SW Poland): A combined Raman spectroscopy and organic petrography study. Acta Geol. Pol., 70 (3): 363-396.
• 12. BURKE E.A.J. 2001 - Raman microspectrometry of fluid inclusions. Lithos, 55: 139-158.
• 13. DIAMOND L.W. 2003 - Systematic of H2O inclusions. [W:] Samson I., Anderson A., Marshall D. (red.), Fluid Inclusions: Analysis and interpretation. Mineral. Assoc. Can., Short Course Ser., 32: 55-79.
• 14. DUBESSY J., BOIRON M.CH., MOISSETFE A., MONNIN CH., SRETENSKAYA N. 1992 - Determinations of water, hydrates and pH in fluid inclusions by micro-Raman spectrometry. Euro. J. Mineralog., 4 (5): 885-894.
• 15. DUDOK I.V., JARMOŁOWICZ-SZULC K. 2000 - Hydrocarbon inclusions in vein quartz (the Marmarosh diamonds) from the Krosno and Dukla zones of the Ukrainian Carpathians. Geol. Quart., 44 (5): 415-423.
• 16. GOLDSTEIN R.H., REYNOLDS T.J. 1994 - Systematics of fluid inclusions in diagenetic minerals. SEPM Short Course 31, Tulsa.
• 17. GRISHINA S., DUBESSY J., KONTOROVICH A., PIRONON J. 1992 - Inclusions in salt beds resulting from thermal metamorphism by dolerite sills (eastern Siberia, Russia). Euro. J. Mineralog., 4: 1187-1202.
• 18. JANKOWSKI L., JARMOŁOWICZ-SZULC K. 2009 - Particular tectonic zones 9the melange zones as potential and significant paths for fluid migration and mineral formation. Mineralog. Rev., 59: 42-55.
• 19. JARMOŁOWICZ-SZULC K. 2001 - Badania inkluzji fluidalnych w spoiwie kwarcowym piaskowców kambru środkowego na obszarze Bloku Łeby w Morzu Bałtyckim: implikacje diagenetyczne, izotopowe i geochemiczne. Biul. Państw. Inst. Geol., 399.
• 20. JARMOŁOWICZ-SZULC K. 2017 - Wybrane elementy badań petrologicznych w dolomicie głównym złoża BMB. Prz. Geol.,67 (6): 361-364.
• 21. JARMOŁOWICZ-SZULC K. 2021 - Application of fluid inclusions to petroleum basin - a case study from Poland. Minerals, 11, 500; https://doi.org/10.3390/min1105500
• 22. 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.
• 23. JARMOŁOWICZ-SZULC K., JANKOWSKI L. 2021 - Interpretation of mineralization in the Western Carpathians (Polish Segment) - a tectonic melange approach. Minerals,11, 1171; https://doi.org./10.3390/min11111171
• 24. JARMOŁOWICZ-SZULC K., TOBOŁAT. 2021 - Badania mikrotermometryczne i ramanowskie inkluzji w minerałach w rejonie Rabego (Karpaty) - praktyka eksperymentalna. Prz. Geol., 69 (3): 161-163.
• 25. JARMOŁOWICZ-SZULC K., KLECZYŃSKI P., KOZŁOWSKI A., GĄSIENICA A. 2022 - Badania mineralizacji w strefach tektonicznych w Karpatach pod kątem genezy minerałów i krążenia fluidów. Opracowanie archiwalne. Nar. Arch Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
• 26. KALIUZHNYJV.A. 1982 - The principles of studies of the mineral-forming fluids. Kiev, Nauk. Dumka.
• 27. KALIUZHNYJ V.A., SACHNO B.E. 1998 - Prospects forprognostics of the useful materials on the base of typomorphic features of the hydrocarbon and carbon dioxide fluid inclusions. Geochimia i Geologia Goriuchykh Kopalin, 3: 133-147.
• 28. KĘCKI Z. 1992 - Podstawy spektroskopii molekularnej. Wyd. trzecie zmienione i poszerzone. Wydaw. Nauk. PWN, Warszawa.
• 29. KOUKETSU Y., MIZUKAMI T., MORI H., ENDO S., AOYA M., HARA H., NAKAMURA D., WALLIS S. 2014 - A new approach to develop the Raman carbonaceous material geothermometer for low-grade metamorphism using peak width. Island Arc., 23: 33-50.
• 30. KOZŁOWSKA A., JARMOŁOWICZ-SZULC K., KUBERSKA M., WOŁKOWICZ K. 2021 - Formation of Diagenetic Minerals in the Carboniferous Rock Complex from the Fore-Sudetic Monocline (SW Poland): Fluid Inclusion, Isotopic and Raman Constraints. Minerals, 11, 976; https://doi.org/10.3390/Min11090976
• 31. NANDAKUMAR V., JAYANTHI J.L. 2016 - Hydrocarbon fluid inclusions, API gravity of oil, signature fluorescence emissions and emission ratios - an example from Mumbai offshore, India. Energy Fuels, 30: 3776-3782.
• 32. PASTERIS J.D., WOPENKA B. 1991 - Raman spectra of graphite as indicates of degree of metamorphism. Canad. Mineralog., 29: 1-9.
• 33. RAHL J.M., ANDERSON K.M., BRANDON M.T., FASSOULAS C. 2005 - Raman spectroscopic carbonaceous material thermometry of low-grade metamorphic rocks: Calibration and application to tectonic exhumation in Crete, Greece. Earth Planet. Sci. Let., 240: 339-354.
• 34. ROEDDER E. 1984 - Fluid inclusions. [W:]Ribbe P.H. (red.), Reviews in Mineralogy. Short Course Notes. Mineralog. Soc. Amer., 12.
• 35. SAMSON I., ANDERSON A., MARSHALL D. (red.) 2003 - Fluid Inclusions: Analysis and interpretation. Mineral. Assoc. Can., Short Course Ser., 32.
• 36. TOBOŁA T. 2018 - Raman spectroscopy of organic, solidandfluidinc- lusions in the Oldest Halite of LGOM area (SW Poland). Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc., 189: 381-392.
• 37. TOBOŁA T., BOTOR D. 2020 - Raman Spectroscopy of Organic Matter and Rare Minerals inthe Kłodawa Salt Dome (Central Poland) Cap-Rock and Triassic Cover - Indicators of Hydrothermal Solution Migration. Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc., 231, 118121.
• 38. TOBOŁA T., CYRAN K., KAMINSKI P. 2016 - Wstępna analiza rama- nowska substancji organicznej w solach najstarszych Na1 z szybu SW-4 (LGOM). Preliminary Raman analysis of organic matter in the oldest salt Na1 from SW-4 shaft area (LGOM). Prz. Solny, 12: 83-91.
• 39. TUINSTRA F., KOENIG J.L. 1970 - Raman spectrum of graphite. J. Chem. Phys., 53: 1126-1130.
• 40. WINTER C.J., ROBERTS S. 1993 - Laser Raman studies of low temperature hydrates producedin highly saline fluids. Arch. Mineral., 49 (1): 246.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2024)