Petrologia e Mineralogia

Estas disciplinas geológicas estão focadas em um estudo de rochas sólidas e minerais. A maior parte destes materiais mostra estruturas muito finas. A identificação de minerais individuais é uma questão crucial para ambos os ramos mencionados. A microscopia eletrônica de varredura e microanálise oferecem soluções para este problema. Elas fornecem informações sobre morfologia, bem como, sobre a química dos grãos individualmente.
Estudos de amostras mineralógicas ou petrográficas utilizando a microscopia eletrônica de varredura pertence aos métodos clássicos de pesquisa mineralógica hoje em dia. Da mesma forma que a microscopia óptica, a microscopia eletrônica pode revelar as relações entre os grãos minerais. Esta última, no entanto, possui um potencial mais amplo. O feixe de elétrons ao interagir com matéria sólida, possibilita várias informações de saída.
Os sinais de elétrons secundários (SE), elétrons retroespalhados (BSE), e de raios X (EDS) são os mais importantes. A intensidade do sinal do BSE é diretamente proporcional ao número atômico médio das fases observadas, permitindo distinguir grãos minerais individuais e identificar áreas formadas por fases discretas. O brilho e o contraste podem ser ajustados de forma que mesmo as diferenças sutis como 0,1 de número atômico possam ser visualizados. Essas configurações permitem ao usuário acompanhar o zoneamento em fases minerais e, portanto, encontrar pontos adequados para a análise. Do mesmo modo, também pode ser usado para visualizar apenas fases que contêm elementos pesados. Isso é especialmente benéfico em caso de procura de fases de pouca ocorrência que formam pequenos grãos, como por exemplo, minerais do grupo da platina. As diferenças na intensidade do BSE também podem ser atribuídas à orientação variável de cristais individuais nos agregados.
  • Os elétrons secundários são utilizados tipicamente para observar a morfologia das amostras. São formados mais próximos à superfície quando comparados com BSE, sendo também menos sensível ao número atómico do material.
  • Os raios X característicos é o produto mais importante da interação entre o feixe de elétrons e a matéria sólida. Ele é utilizado para identificar as fases com base na sua composição elementar, tanto do ponto de vista qualitativo quanto quantitativo. Detectores de EDS, fabricados por terceiros, são totalmente compatíveis com todo o portfólio de microscópios da TESCAN e são utilizados para esta finalidade.
  • A luz é um produto comum da interação entre o feixe de elétrons e a matéria sólida. Este fenómeno é conhecido como catodoluminescência (CL). Há muitas fases luminescentes diferentes entre os minerais. As espécies de minerais muitas vezes diferem pela cor da emissão de luz. A cor do CL pode ser utilizada para distinguir diferentes minerais formadores de rochas comuns, por exemplo, feldspatos ou carbonatos. O CL é também muito sensível a variações de elementos traços ou da ordem estrutural de alguns dos minerais que são tipicamente observados utilizando um detector de CL pancromático. A TESCAN fabrica detectores pancromáticos, bem como, detectores de quatro canais pancromáticos, além do detector colorido, Rainbow CL. Uma solução para a aquisição simultânea de imagens de BSE e de CL também está disponível.
Petrologia e Mineralogia
Cristais dendríticos em prata nativa

Nota de Aplicações Relacionadas

Cathodoluminescence analysis of zircons
Zircons (ZrSiO4) are ubiquitous in the crust of Earth and are a common accessory to trace mineral constituent of most granite and felsic igneous rocks. Zircons have low solubility in most melt and fluid compositions and can survive geological processes such as erosion, transport, or high-grade metamorphism. This makes zircon one of the most important minerals for geochronology. Different types of zircon domains are identified by CL imaging and U-Pb dating is then used to determine ages of different zones within the crystal. This helps to recognize various geological processes recorded during the history of the grain.
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Cathodoluminescence imaging of mineralogical samples
Cathodoluminescence (CL) - light emission produced by electron beam - reveals information about material composition and structure that often cannot be obtained by other methods. In geosciences, optical cathodoluminescence became a standard technique. With the development of scanning electron microscopes, SEM-CL is gaining in popularity. In comparison with optical CL microscopes, where the sample is irradiated with stationary unfocussed electron beam, SEM-based CL imaging achieves much better resolution and it can be combined in situ with other analytical methods.
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Characterization of Platinum Group Minerals
The platinum-group metals (PGM) consists of six elements – platinum, palladium, rhodium, iridium, ruthenium and osmium. Chemical inertness, oxidation-resistance, biocompatibility, high melting temperature, good conductivity and electronic and catalytic properties are unique properties that make PGM irreplaceable starting material in many specific applications. The deposits in the Norilsk-Talnakh region of Northern Russia are the largest nickel-copper-palladium deposits in the world and, the intensive mining activity in this region, positions Russia as the world’s second global PGM supplier. In addition to PGM output, a by-product of this mining is nickel and copper extraction. In this application example the effectiveness of the separation process (gravity separation and hydro-separation) by comparison of PGM mineral content, both in concentrate and in tailings, is studied.
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Exoscopy of quartz grains in SEM
Exoscopy (surface micromorphology) of quartz grains is one of the geomorphological methods used to determine the predominant type of sediment transport. Sediments can contain several genetically diverse types of quartz grains, for example with glacial, fluvial or aeolian features of transport. Grains of glacial origin usually show sharp edges. There are no signs of roundness or smoothing. Their surface can be either matt or glossy. Fluvial transport makes surface of the grain round. Typical is the presence of V-shaped pits. Grains of aeolian origin are more rounded to oval and usually have a matt surface. The genesis of sediments can be influenced by more than one factor; therefore grains can carry on theirsurface complex structural features. The most frequently, exoscopic research it is performed by means of scanning electron microscopy methods, because they allow users to identify any surface irregularities of clasts.
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