620016, г. Екатеринбург, ул. Вонсовского, 15
15 Vonsovsky st., Еkaterinburg 620016
620016, г. Екатеринбург, ул. Вонсовского, 15
15 Vonsovsky st., Еkaterinburg 620016
620016, г. Екатеринбург, ул. Вонсовского, 15
15 Vonsovsky st., Еkaterinburg 620016
620016, г. Екатеринбург, ул. Вонсовского, 15
15 Vonsovsky st., Еkaterinburg 620016
620016, г. Екатеринбург, ул. Вонсовского, 15
15 Vonsovsky st., Еkaterinburg 620016
620016, г. Екатеринбург, ул. Вонсовского, 15
15 Vonsovsky st., Еkaterinburg 620016
Объектами исследования являлись 14 образцов известняков и один образец карбонатно-терригенной породы из терригенно-карбонатных отложений укской свиты верхнего рифея Южного Урала.
Методика включала в себя установление минерального и химического состава образцов, основным инструментом служил ICP-MS метод определения концентраций малых элементов (микроэлементов). Рентгеноструктурный анализ проводился с использованием дифрактометра Shimadzu XRD-7000, содержания породообразующих оксидов в валовых пробах установлены рентгеноспектральным флуоресцентным методом на спектрометрах СРМ-35 и Shimadzu XRF 1800. Микроэлементный состав валовых проб и кислотных вытяжек, полученных при использовании уксусной (10%), азотной (36%) и соляной (17%) кислот, определен на спектрометре Perkin Elmer ELAN 9000.
Результаты. Проанализировано распределение литофильных, редкоземельных и ряда других элементов (Sr, Ni, U) – как в валовых пробах, так и в кислотных вытяжках. Выявлены основные фазы-носители этих элементов.
Выводы. 1. Использование перечисленных кислот приводит к попаданию в раствор некарбонатной составляющей, в том числе к контаминации карбонатных вытяжек литофильными элементами. В частности, отмечается переход в вытяжки таких элементов, как Rb, Zr, Li, Th, Ti, Sc, Co (наиболее показательны в этом отношении азотная и соляная кислоты, менее интенсивно процесс протекал в уксусной кислоте). 2. Установлено, что основными носителями редкоземельных элементов (РЗЭ) в исследуемых породах являются глинистое вещество (1), акцессорные минералы (2), в том числе фосфатсодержащие зерна, тонкорассеянные (окси)гидроксиды железа и марганца (3) и вторичные карбонатные фазы (4), представленные доломитом. Предполагается, что характер кривых распределения РЗЭ (при нормировании по глинистому сланцу) во многом определяется содержанием в породах последнего из перечисленных компонентов. Доля РЗЭ, связанных в кристаллической решетке кальцита, в общем балансе лантаноидов невелика. Использование кислот с такими концентрациями не позволило получить вытяжку, которая по спектру РЗЭ с высокой вероятностью соответствовала бы распределению РЗЭ в морской воде укского времени. Тем не менее, уксусная кислота больше подходит для достижения этой цели, нежели остальные. 3. Отмечено, что в состав седиментогенного кальцита, помимо стронция, входят также Ni и U.
Research subject. 14 samples of limestone and one sample of carbonate-siliciclastic rock from siliciclastic-carbonate deposits of the Upper Riphean Uk Formation (the Southern Urals) were studied.
Methods. Mineral and chemical composition of the samples were determined; the main tool for detecting the concentrations of trace elements was the ICPMS method. X-ray diffraction analysis was carried out using a Shimadzu XRD-7000 diffractometer, the content of major (rock-forming) oxides in bulk samples was established by X-ray fluorescence spectrometry on the SRM-35 and Shimadzu XRF 1800 spectrometers. Microelement composition of bulk samples and acidic leachates obtained with using acetic (10%), nitric (36%) and hydrochloric (17%) acids was determined on a Perkin Elmer ELAN 9000 spectrometer.
Results. The distribution of lithophile, rare-earth and a number of other elements (Sr, Ni, U) both in bulk samples and in acidic leachates was analyzed. The main carrier phases of these elements were revealed.
Conclusions. 1. The use of any listed acids leads to the non-carbonate component entering the solution, including contamination of the “carbonate” leachates by lithophile elements. In particular, a transition Rb, Zr, Li, Th, Ti, Sc to leachates was noted. This process is most active in nitric and hydrochloric acids, less intensive in acetic acid. 2. Among the carriers of rare earth elements (REE) in the studied rocks are clays (1), accessory minerals (2), including phosphate-bearing grains, secondary carbonate phases represented by dolomite and, possibly (3), finely disseminated iron and manganese (oxy)hydroxides (4). It is assumed that the REE pattern in limestones is determined by the content of the epigenetic dolomite. The contribution of lanthanides bound in the sedimentary calcite crystal lattice in the total REE pattern is rather large only in relatively “pure” limestones. However, the use of acids with such concentrations did not allow to obtain a leachate, which the REE pattern with high probability corresponds to the distribution of REE in the Uk time seawater. But acetic acid is more effective for achieving this goal than the others. 3. In addition to Sr, sedimentary calcite also contains Ni and U.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.