Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Provenance of quartz debris in the Central Western Carpathians at the end of the Triassic, as indicated by cathodoluminescence colours

Vďačný Marek, Michalík Josef

Acta Geologica Polonica

|

2023

|

Vol. 73, no. 1

103--114

EN

Lithic fragments including quartz grains occur infrequently in the shallow-marine limestone sequence of the Fatra Formation deposited in the tensional intra-shelf depression of the Central Western Carpathians during the Rhaetian. Nevertheless, their study can bring data answering questions of sources, palaeogeodynamic arrangement, and processes at the end of the Triassic. In this study, we examined optically the cathodoluminescence (CL) colours of single quartz grains from the Kardolína section (Tatra Mts, Slovakia). These colours reveal a dominance of grains derived from regionally metamorphosed and plutonic rocks. Grains of hydrothermal and pegmatite origin are less frequent. Some of the quartz grains show recycled cement rims suggesting at least a second cycle origin. This sedimentary basin was situated near to the passive margin formed by the Variscan consolidated terrains of the Vindelician Highlands. Our study of the CL colours of quartz grains contributes to the elucidation of the nature of the rocks of the vanished Vindelician mountain belt.

2

Instrumental methods applied in the investigations of carbonate minerals in the Middle Jurassic sideritic rocks with respect to diagenetic processes

Kozłowska Aleksandra

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 474

31--42

EN

Carbonate minerals in the Middle Jurassic sideritic rocks from the Polish Lowlands, north-eastern margin of the Holy Cross Mountains and the Częstochowa region have been studied applying accessible instrumental methods. The following techniques were applied: polarization microscope, staining with the Evamy’s solution, cathodoluminescence, microprobe, fluid inclusions and isotopic analyses. Most of these methods were not available either in the 20ies of the past century when studies of sideritic iron ores in Poland had begun, or in 50ies and 60ies when they were in full progress. The sideritic rocks are mainly represented by clayey siderites (they contain also muddy and sandy varieties), sideritic sandstones and sideritic coquina, less frequently by sideritic conglomerates and mudstones. Sideroplesite is the main carbonate mineral that builds the sideritic rocks, while pistomesite and siderite are less frequent. Fe-calcite and Fe-dolomite, ankerite, and sporadic dolomite occur in lesser amounts. Syderoplesite and siderite have crystallized in the early diagenesis (eodiagenesis), in the zone of microbiologic methanogenesis, at temperatures of about 20°C, from the porous waters of marine origin, or from marine waters mixed with fresh waters. Sideroplesite enriched in magnesium, pistomesite, calcite and ankerite sequently have formed at the later diagenetic stage (mezodiagenesis). These minerals have crystallized at temperatures above 60°C, from the porous waters of marine origin, or from the fluid which interacted with the adjacent rocks. Fe-calcite was formed in the zone of microbiologic methanogenesis, while the ankerite – in the zone of thermal decarboxylation.

XX

Na podstawie dostępnych obecnie metod instrumentalnych zbadano minerały węglanowe skał syderytowych jury środkowej z Niżu Polskiego, północno-wschodniego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich i rejonu Częstochowy. Zastosowano: mikroskop polaryzacyjny, barwienie roztworem Evamy’ego, katodoluminescencję, mikrosondę energetyczną, analizę inkluzji fluidalnych i izotopową. Większość z tych metod nie była dostępna w latach dwudziestych, kiedy rozpoczęto badania syderytowych rud żelaza w Polsce, ani w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych, kiedy były kontynuowane. Skały syderytowe są reprezentowane głównie przez: syderyty ilaste (obejmują również odmiany mułkowe i piaszczyste), piaskowce syderytowe i muszlowce syderytowe, rzadziej przez zlepieńce syderytowe i mułowce syderytowe. Głównym minerałem węglanowym budującym skały syderytowe jest syderoplesyt, rzadziej pojawiają się pistomesyt i syderyt. W zmiennych ilościach występują Fe-kalcyt oraz Fe-dolomit i ankeryt, sporadycznie dolomit. Syderoplesyt i syderyt krystalizowały we wczesnej diagenezie (eodiagenezie) w strefie mikrobiologicznej metanogenezy w temperaturze ok. 20°C z wód porowych pochodzenia morskiego lub wód morskich zmieszanych z wodami słodkimi. W późniejszym etapie diagene¬zy (mezodiagenezie) tworzyły się w kolejności: syderoplesyt z większą zawartością magnezu, pistomesyt, kalcyt i ankeryt. Minerały te krystalizowały w temperaturze powyżej 60°C z wody porowej pochodzenia morskiego lub wody, która weszła w reakcję z otaczającymi skałami. Fe-kalcyt tworzył się w strefie mikrobiologicznej metanogenezy, natomiast ankeryt w strefie termalnej dekarboksylacji.

3

Masywna mineralizacja siarczkami miedzi w dolomitach z kopalni Lubin (monoklina przedsudecka)

Król P., Sawłowicz Z.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2017

|

nr 468

29--47

PL

Masywna mineralizacja kruszcowa występująca w dolomitach z przedsudeckiego złoża miedzi została opisana szczegółowo po raz pierwszy. W badaniach trzech profili z kopalni Lubin wykorzystano metody mikroskopii optycznej i elektronowej mikroskopii skanningowej z analizą chemiczną w mikroobszarze, katodoluminescencji oraz dyfraktometrii rentgenowskiej. Mineralizacja masywna, składająca się głównie z chalkozynu z domieszką kalcytu, występuje w skałach węglanowych (dolomitach i dedolomitach) w formie poziomej pseudożyły, podścielonej lokalnie brekcją ilasto-węglanową i łupkiem. Niżejległe dolomity uległy częściowej kalcytyzacji (dedolomityzacji). Różne generacje kalcytu szczegółowo scharakteryzowano. Zaproponowano model powstania mineralizacji masywnej. Początkowo mezotektoniczne ruchy międzywarstwowe spowodowały powstanie rozwarstwień i brekcji. Następnie proces kalcytyzacji doprowadził do dedolomityzacji oraz częściowego wypełnienia spękania. Całkowite wypełnienie spękań oraz częściowe zastąpienie w nich kalcytu oraz skał otaczających nastąpiły w wyniku działalności roztworów kruszconośnych.

EN

Massive ore mineralization in dolomites is described for the first time from the Fore-Sudetic copper deposits. Three cross- -sections from the Lubin Mine were studied using polarized optical (PLM) and scanning electron (SEM-EDS) microscopy, also cathodoluminescence (CL) and XRD. Massive mineralization, composed mainly of chalcocite with calcite admixture, occurs in dolomites as horizontal pseudovein, locally underlain by clay-carbonate breccia and shale. Underlying dolomites were partly calcitized (dedolomitized). Various calcite generations are characterized in detail. A model of the formation of massive mineralization is proposed. Mesotectonic intralayer movements caused the cracking of dolomite layers and the formation of breccia. Calcitization led to both dedolomitization and the partial infilling of cracks. Mineralizing fluids infilled the cracks completely, partly replacing calcite and adjacent rocks.

4

Przydatność detektora katodoluminescencji w badaniu odporności korozyjnej materiałów ogniotrwałych na działanie szkła

Psiuk B., Czechowska K.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2016

|

R. 9, nr 24

70--80

PL

Istotnym elementem oceny procesów korozyjnych są badania mikrostrukturalne, prowadzone m.in. metodą skaningowej mikroskopii elektronowej SEM. Poszukiwania obszarów ulegających korozji prowadzi się najczęściej z użyciem detektora elektronów wstecznie rozproszonych BSE. Coraz większą popularnością w badaniu materiałów ogniotrwałych cieszy się detektor katodoluminescencji CL. Wyniki badań odporności korozyjnej na działanie szkła próbek tlenku cyrkonu, korundu oraz wyrobu typu AZS wskazują, że w tego typu badaniach detektor CL może być skuteczniejszym narzędziem niż detektor BSE.

EN

An important factor in the assessment of corrosion processes of refractories by molten glass are changes in the microstructure. The observations are provided using scanning electron microscopy SEM. The search for corroded areas is mostly carried out using a backscattered electron detector BSE. In the study of refractory materials cathodoluminescence detector CL has become increasingly popular. The results of corrosion resistance to the glass of zirconia, alumina, and the AZS indicate that in such studies CL detector may be a more effective tool than BSE detector.

5

Analiza petrograficzna surowców skalnych za pomocą katodoluminescencji na przykładzie piaskowców cergowskich (Karpaty zewnętrzne)

Pszonka J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2015

|

nr 89

5--18

PL

W artykule scharakteryzowano zjawisko katodoluminescencji, jego zastosowanie w petrologii oraz główne cele analizy obrazu i widm katodoluminescencyjnych: identyfikcję pierwiastków śladowych w minerałach i identyfikację natury defektów oraz genetycznych warunków minerałów. Następnie przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przy użyciu katodoluminescencji z tzw. zimną katodą. Badania z wykorzystaniem katodoluminescencji służą określeniu pierwotnych cech tekstualnych (wielkość ziaren, upakowanie, obtoczenie, kontakty międzygranularne) i identyfikacji struktur wewnętrznych składników (przemiany mineralne, zonacja), które w przypadku piaskowców cergowskich pozwoliły na zaproponowanie kilku wniosków: a) Na podstawie intensywności i koloru luminescencji wyróżniono trzy generacje cementu węglanowego. Tego typu wyróżnienia nie umożliwiają inne metody. b) Na podstawie wzajemnych relacji geometrycznych wyróżnionych generacji cementu oraz charakterystycznych dla nich cech zaproponowano najbardziej prawdopodobną sekwencję rozwoju diagenezy cementu. c) Przy pomocy katodoluminescencji bardzo wyraźnie zobrazowano proces zastępowania skaleni przez cement węglanowy, co w znacznym stopniu wyjaśnia wyjątkowo wysokie parametry technologiczne piaskowców cergowskich. Przeprowadzone badania oraz wyciągnięte wnioski pokazują duże, często niezastąpione możliwości badawcze katodoluminescencji z zimną katodą i jednocześnie podkreślają, że metoda ta powinna być uzupełniana badaniami geochemicznymi identyfikującymi skład chemiczny minerałów, np. za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM).

EN

The article describes the phenomenon of cathodoluminescence, its use in petrology and the main aims of image and cathodoluminecence spectra analysis: identification of trace elements in minerals, the nature of defects and conditions of their origin. This publication is related to laboratory studies with catchodoluminescence (CL) with cold cathode. Cathodoluminescence studies were used to identify the primary textural features and the internal structures of component grains of the Cergowa sandstones. The following conclusions were drawn on this basis: a) several generations of carbonate cements have been detected none of which is visible under the polarizing microscope, b) the most probable sequence of carbonate cement generations is proposed on the basis of their geometric relationships, c) partial or total replacement of feldspar grains by calcite is a common diagenetic phenomenon in the Cergowa sandstones and resulted in very strong cementation of detrital components, which is manifested by their high hardness and resistance. This study also emphasizes that it is difficult to determine the nature of diagenetic changes by means of cold cathode CL without additional studies that would reveal the chemical composition of minerals, e.g. by the scanning electron microscope (SEM).

6

Cathodoluminescence-revealed diagenesis of carbonates and feldspars in Cergowa sandstones (Oligocene), Outer Carpathians

Pszonka J., Wendorff M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2014

|

T. 30, z. 4

21--36

EN

Cergowa sandstones (Lower Oligocene) have outstanding physical-mechanical properties, among the best of the industrial mineral deposits mined in the Polish Flysch Carpathians. Cathodoluminescence (CL) images of the Cergowa sandstones reveal luminescence coloursmainly in carbonates and feldspars, therefore these two groups of minerals were chosen in order to gain a better understanding of the processes that resulted in exceptionally strong cementation of the detrital components. Cathodoluminescence with cold cathode made it possible to detect the diagenetic features of carbonates and feldspars, to visualize relationships between the detrital grains and cements, and to suggest the processes responsible for their origin and their influence on the physical properties of the Cergowa sandstones. Three generations of pore-filling carbonate cement – calcite – that display brown, orange, and yellow colours observed in CL represent the diagenetic spectrum from eo- through mezo- to telodiagenesis. The feldspars underwent albitization and partial, or even complete, replacement by calcite. Dissolution of marginal parts of the mineral grains resulted in corrosion, which increased the contact surface between the grains and the cement. A combination of these processes resulted in exceptionally strong cementation of the Cergowa sandstones, which is expressed by their very high hardness and resistance to abrasion, freezing, and thawing.

PL

Piaskowce cergowskie (dolny oligocen) charakteryzują się doskonałymi właściwościami fizykomechanicznymi, jednymi z najlepiej ocenianych wśród kruszyw budowlanych eksploatowanych w polskich Karpatach fliszowych. Obrazy katodoluminescencyjne piaskowców cergowskich przedstawiają przede wszystkim węglany i skalenie, dlatego te dwie grupy minerałów zostały wybrane, aby zaprezentować i lepiej zrozumieć procesy odpowiedzialne za wyjątkowo silną cementację detrytycznych komponentów skały. Katodoluminescencja (CL) z zimną katodą umożliwia obserwację i interpretację cech diagenetycznych węglanów i skaleni, wizualizuje relacje przestrzenne między szkieletem ziarnowym i cementem, a tym samym pozwala na lepsze zrozumienie genezy wysokich wartości parametrów technicznych piaskowców cergowskich. W piaskowcach cergowskich rozpoznano za pomocą katodoluminescencji z zimną katodą trzy generacje cementu węglanowego (kalcytowego) wypełniającego przestrzenie międzyziarnowe: kalcyt brązowy, kalcyt pomarańczowy i kalcyt żółty. Generacje te reprezentują spektrum od eo- przez mezo- po telodiagenezę. Skalenie zostały poddane procesom: albityzacji i zastępowania przez węglany. Dodatkowo, rozpuszczanie składników mineralnych wspomagane było ciśnieniem wywołanym kompakcją osadu. Proces rozpuszczania był na tyle słaby, że zniszczone zostały głównie brzeżne partie ziaren (korozja). Pomimo niedużej intensywności, proces ten był bardzo istotny w lityfikacji osadu. Przyczynił się on do zwiększenia powierzchni kontaktu korodowanych ziaren ze spoiwem. Kombinacja wspomnianych procesów spowodowała bardzo silną cementację składników piaskowców cergowskich, co przejawia się ich wysoką twardością i odpornością.

7

Diamenty z ureilitów – badania katodoluminescencyjne meteorytów

Sikorska M., Karczemska A., Jakubowski T., Giro L.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 444

177--185

PL

Analiza katodoluminescencyjna (CL) została wykorzystana do zbadania czterech różnych meteorytów należących do grupy ureilitów: Dhofar 1303, DaG 868, DaG 999 oraz NWA. We wszystkich próbkach odkryte zostały diamenty o różnych barwach luminescencji i widmach CL. Świadczy to o zróżnicowaniu rodzajów centrów luminescencji w sieci krystalicznej badanych ziaren. Głównymi liniami emisyjnymi w diamentach z ureilitów są: 433 ±5 nm, 615 ±5 nm i 520 ±5 nm. Badane diamenty należy zaliczyć do typu Ia. Są to diamenty zawierające podstawienia węgla przez atomy azotu (>1018 N/cm3) występujące w formie agregatów, a nie pojedynczych atomów.

EN

Four different meteorites of the ureilite group have been examined with cathodoluminescence method: Dhofar 1303, DaG 868, DaG 999 and NWA. Diamonds differing both in luminescence colours and CL spectra have been discovered in all the samples. They show diversity of luminescence centres in the crystalline lattice of the grains. Main emission lines in diamonds from ureilites are 433 ±5 nm, 615 ±5 nm and 520 ±5 nm. The diamonds should be classified as Type Ia. They contain substitutions of carbon by nitrogen atoms (>1018 N/cm3) occurring in the form of aggregates rather than individual atoms.

8

Dedolomityzacja w górnojurajskich skałach węglanowych z okolic Krakowa

Vierek A.

Przegląd Geologiczny

|

2005

|

Vol. 53, nr 2

156--161

EN

The Upper Jurassic limestones in the vicinity of Cracow underwent extensive dedolomitization process. Petrographic and cathodoluminescent analyses of carbonates in four test areas confirm the dedolomitization as have been developed with various intensity. The alteration of dolomite into calcite occurs as centripetal and centrifugal dedolomitization. Both processes lead finally to a complete disintegration of the dolomite crystals; calcite pseudomorphs after dolorhombs are the end products. These calcite pseudomorphs are abundant in limestones of St. Anna Mt. and in the Kostrze quarry, but are scarce in the Twardowski Cliffs area and in the outcrop of Księża Mt., which indicates a less advanced and slower dedolomitization process in the latter two areas. Most probably the initiation of dedolomitization started from the moment when a carbonate bank emerged from the sea water (Vierek, 2003); temperature of mixing fluids decreased considerably, whereas Ca 2+/Mg+- ratio in the same fluids increased.

9

Charakterystyka morfologiczna i geochemiczna kryształów cyrkonu z migmatytu ze Smreczyńskiego Wierchu (Tatry Zachodnie)

Burda J.

Przegląd Geologiczny

|

2005

|

Vol. 53, nr 2

127--133

EN

In the Polish part of the metamorphic envelope of the granitoid Rohače pluton, migmatites are the predominant component. Migmatisation took place in the amphibolite facies conditions (T = 690–780C ; P =7.5–11 kbar). To observe the response of zircon crystals to the melt formation, zircon from the anatectic group of migmatites was investigated (both from leucosome and mesosome of stromatitic migmatite). Different generations of zircon present in leuco- and mesosome reflect different geological processes acting during the rock formation. Zircon from leucosome represent mainly the euhedral varieties, with two typological maxima: S1-2 (I generation) and S21-22 (II generation). Zircon from mesosome represents the anhedral varieties with one maximum at S1 (I gen-eration). In CL images the first generation (S1-2) comprises an inherited core surrounded by younger metamorphic and magmatic rims. The microchemical analyses showed that the inherited cores have higher Zr/Hf ratios than the overgrowing rims. The second genera-tion (S21-22) revealed only oscillatory zonation. The zones with strong luminescence are characterized by a decrease of Hf and U con-tent. Zircon showing polyphase internal structure might represent a component of mesosome which survived the dissolution in granitic melt, while zircon with oscillatory zonation might have crystallized from anatectic melt.

10

O katodoluminescencji sudeckich kwarców żyłowych

Wołkowicz K.

Przegląd Geologiczny

|

2000

|

Vol. 48, nr 7

625-633

PL

W kwarcu stanowiącym składnik mono- i polimineralnych sudeckich utworów żyłowych wydzielono cztery odmiany luminescencyjne związane głównie z jego genezą, wykształceniem, obecnością różnego rodzaju zanieczyszczeń i deformacjami sieci krystalicznej. Próbki z żył kwarcowych metamorjiku izerskiego i granitoidu strzegomskiego charakteryzuje krótkotrwała granatowa, żółta oraz długotrwała ciemnobrązowa i zielonkawa luminescencja. Sporadycznie notowano budowę pasową. Występuje tu także kwarc nie wykazujący świecenia. Kryształy pochodzące z żył kwarcowych w intruzji granitowej Karkonoszy wykazują budowę sektorową oraz oscylacyjną pasową w barwach: beżowej, brunatnej, zielonej, czerwonawej. Kwarc pochodzący z żył kwarcowo-polimetalicznych Sudetów często charakteryzuje się budową pasową i sektorową o zielonkawo-brunatnej luminescencji. Miejscami wykazuje też brązowe lub intensywnie żółte świecenie. Często możliwe jest wydzielenie kilku generacji kwarcu i powiązanie ich z paragenezami kruszcowymi. Najbardziej intensywną luminescencja w barwach żółto-brązowej ijasnozielonkawo-brunatnej charakteryzuje się większość badanych kwarców pochodzących ze złóż barytu. Typowa jest tu też budowa pasowa i sektorowa. Barwy luminescencyjne kwarcu wiąże się z obecnością zanieczyszczeń chemicznych (AL, Na, OH) lub z defektami struktury kryształów, natomiast intensywność luminescencji zależy od obecności wrostków, inkluzji i spękań.

EN

Quartz crystals, being a component of mono- and polymineral vein rocks from the Sudetes, represent four luminescence varieties related to different genesis, development, type and volume of impurities and lattice deformations. Samples from the quartz veins in the Izera metamorphic unit and the Strzegom granitoid exhibit a short-lived navy blue luminescence and a long-lived dark brown and greenish one. Sporadically a zonal structure was observed as well as quartz grains without luminescence. Quartz crystals from quartz veins in the Karkonosze granitoid intrusion show a sector and an oscillatory zonal structure in beige, russet, green and red colours. Crystals taken from quartz-polymetallic veins from the Sudetes are often characterized with a zonal and a sector structure with a greenish-russet luminescence and locally they exhibit brown and intensive yellow luminescence. Frequently several quartz generations are possible to distinguish, referred to specific ore paragenesis. The most intensive luminescence of yellow-brown and light green-russet colours as well as a sector and a zonal structure are typical for the majority of quartz crystals found in the barite ore-deposits. Luminescence colours of quartz result from an occurrence of chemical impurities (Al, Na, OH) or from defects of crystals structure. Luminescence intensity depends on a presence of inclusions and fissures.

11

Historia sylifikacji w piaskowcach kambru z rejonu Wiśniówki w Górach Świętokrzyskich

Sikorska M.

Przegląd Geologiczny

|

2000

|

Vol. 48, nr 3

251-258

PL

Kambryjskie piaskowce rejonu Wiśniówki (kwarcyty łysogórskie) budują pasmo główne Łysogór. Są to skały silnie scementowane regeneracyjnym spoiwem kwarcowym. Proces sylifikacji zachodził prawdopodobnie w dwóch zasadniczych etapach. I generacja cementu kwarcowego powstała we wczesnym etapie diagenezy (w kambrze) i następnie uległa częściowemu rozpuszczeniu. II generacja tworzyła się na etapie głębokiego pogrzebania skał kambru (w sylurze). Proces ten mógł zachodzić na głęb. ok. 1700 m, w temp. ok. 120oC. W strefach zbrekcjonowania piaskowców kambryjskich szczeliny wypełnione są kwarcem żyłowym. Duża rozpiętość temperatur krystalizacji (97,0oC–168,0oC) wskazuje na wieloetapowość tego procesu. Potwierdzają to obserwacje wielu systemów żył w badaniach katodoluminescencyjnych (CL). Przebieg procesu sylifikacji w piaskowcach z rejonu Wiśniówki jest bardzo podobny do, opisanego wcześniej (Sikorska, 1998), procesu cementacji kwarcowej w piaskowcach kambru z obszaru polskiej części kratonu wschodnioeuropejskiego.

EN

Cambrian sandstones from the Wiśniówka area (the Łysogóry quartzites) constitute the Main Łysogóry Range. These are rocks strongly cemented with authigenic quartz. Silicification process progressed in two phases. The first generation of quartz cement originated during early diagenesis (at Cambrian times) and was subsequently partly dissolved. The second generation of the quartz cement came into being during deep burial of Cambrian rocks (at Silurian times). The process possibly took place at a depth ofca. 1700 m, at a temperature ofca. 120°C. Brecciated zones of the sandstones show fractures filled with vein quartz. Wide range of its crystallization temperature (97°C-168°C) indicates multiphase character oftheprocess. This is confirmed with CL observations made in many vein systems found in the sandstones here discussed. The course of silicification events in the Wiśniówka sandstones closely resembles the silicification process described earlier (Sikorska, 1998) from Cambrian sandstones occurring in the Polish part of the East European Craton.

12

Forms of phosphate occurrences observed in cathodoluminescence : Cambrian of the Polish part of the East European Craton

Sikorska M.

Kwartalnik Geologiczny

|

1998

|

Vol. 42, nr 1

15-28

EN

Cambrian rocks of the Polish part of the East European Craton contain numerous occurrences of phosphates. Their diversity was delineated due to cathodoluminescence (CL) study. Two categories of phosphates were recognised in the studied rocks: (I) redeposited phosphates and (II) diagenetic phosphates. Within these two categories different types of phosphate occurrences were distinguished. During the early stage of diagenesis, pore solutions are enriched in phosphorus which allows precipitation of calcium phosphate in pores, on the grain surface or inside the pseudomorphs.

PL

W skałach kambryjskich polskiej części platformy wschodnioeuropejskiej stwierdzono liczne fosforany. Ich różnorodność została ujawniona w płytkach cienkich badanych w katodoluminiscencji (CL). Wzbudzenie wiązką elektronów wywołuje w fosforanach silną luminescencję w barwach od mlecznobiałej przez mlecznożółtą do bladoróżowej, bladoniebieskiej i niekiedy mlecznoszarej. Pierwiastkami wywołującymi to świecenie są : mangan oraz pierwiastki ziem rzadkich. Fosforany występujące w badanych skałach podzielono na dwie zasadnicze kategorie: redeponowane i diagenetyczne. Do fosforanów redeponowanych zaliczono przyniesione z innych części zbiornika litoklasty fosforanowe (okruchy skał fosforytowych) oraz fosforanowe bioklasty. Ziarna te stanowią podstawową część wyróżnionej przez niektórych badaczy kategorii fosforanów określanych mianem fosfoklastów do których należą także sfosfatyzowane bioklasty. Do fosforanów pochodzenia diagenetycznego zaliczono składniki skał, które uległy częściowej lub całkowitej fosfatyzacji. Należą tu, wspomniane wcześniej, sfosfatyzowane bioklasty oraz sfosfatyzowane ziarna mineralne (skalenie, glaukonit, łyszczki), grudki fekalne i ooidy. Ponadto w grupie fosforanów diagentycznych znalazły się otoczki fosforanowe oraz kryształy apatytu, obecne na ziarnach detrytycznych, w pseudomorfozach po skaleniach i w matriksie ilasto-pylastym oraz cement fosforanowy. Jak wynika z powyższych uwag, zbadane fosforany kambryjskie można sklasyfikować następjąco: (I) fosforany redeponowane: litoklasty fosforanowe (= okruchy fosforytowe) i bioklasty fosforanowe; (II) fosforany diagenetyczne: sfosfatyzowane bioklasty, sfosfatyzowane ziarna mineralne, sfosfatyzowane grudki fekalne, sfosfatyzowane ooidy, otoczki fosforanowe, kryształy apatytu i cement fosforanowy. Na szczególne podkreślenie zasługuje rola badań katodoluminescencyjnych, które pozwalają w bardzo prosty sposób ujawnić różne formy istnienia fosforanów w skale. Metoda ta ma ogromne znaczenie w przypadku identyfikacji fosforanów pochodzenia diagenetycznego.

13

High-resolution electron microscopy and cathodoluminescence scanning electron microscopy of SrTiO3-based ceramics elucidating their varistor property.

Shiojiri M., Isshiki T., Nishio K., Saijo H., Nomura T., Hitomi A., Sato S.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

779-784

EN

Semiconductive SrTiO3-based ceramics practically used as varistors and capacitors have been investigated using HRTEM, EDX and CLSEM. They were produced with and without an additonal reducing treatment at Po2=10 raising to a 12th power Pa in the sintering process at Po2=10 raising to a -8 power Pa, followed by reoxidizing process in the air. (Sr0.35Ba0.35Ca0.30)1.026TiO3 varistors produced without the additional heat-treatment are composed of well-developed crystalline grains with facet boundaries, having a low varistor coefficient (alpha<4). CL revealed that the grain, particularly near varistor surface, has high conductive inside containing oxygen vacancies and less-conductive boundary layer without the oxygen vacancies. The boundary layers may work as the double Shottky barriers. The additional reducing treatment forms a lot of oxygen vacancies in the grains of the varistors and damaged the crystallinity near the grain boundaries. The damaged regions easily introduce oxygen atoms into the grains during the reoxydizing process. The additional treatment, hence, produces thick boundary layers and consequently gives rise to high varistor coefficient (alpha>4), which is favourable for practical use. (Sr0.94Ba0.01Ca0.05)0.99TiO3 capacitors were also produced without the additional reducing treatment. Their grains have the facet boundary structure. The dielectric boundary layer and semiconductive inside of the grain are also observed. The boundary layer is as thin as a few ten nanometers, which cause the ceramic a high capacitance.