1. Fluidne inkluzije - fluidi zarobljeni u mineralima Sabina Strmić Palinkaš Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno-matematički fakultet Mineraloško-petrografski zavod

2. Kako istraživati fluide u geološkim procesima? • Aktivni sistemi (npr. geotermalna polja, “crni dimnjivci” na srednjooceanskim grebenima) • Rekonstrukcija fluida na temelju alteracionih produkata • Fluidne inkluzije

3. Fluidne inkluzije (I) • tijekom rasta minerala, zbog nepravilnosti u kristalnoj rešetci, mineral može “zarobiti” otopinu iz koje je kristalizirao

4. Fluidne inkluzije (II) • primarne • sekundarne • pseudosekundarne

5. Fluidne inkluzije (III) • jednofazne (L, V, S) • dvofazne (L+V) • višefazne (L+V+S, L1+L2+V)

6. Osnovne pretpostavke • Kemijski sastav fluidne inkluzije ostao je nepromijenjen od trenutka zahvaćanja • Volumen fluidne inkluzije ostao je nepromijenjen od trenutka zahvaćanja • Fluid zahvaćen u inkluziji tijekom zahvaćanja bio je homogen (osim u slučaju ključanja)

8. Metode istraživanja fluidnih inkluzija • Mikrotermometrija • UV i IR mikroskopija • Laser Raman spektroskopija • Ionska kromatografija • Plinska kromatografija • Elektronska mikroskopija

9. Mikrotermometrija (I) • P-T putanja svake fluidne inkluzije može se reverzibilno ponoviti u laboratoriju upotrebom stolića za grijanje i hlađenje • Fazni prijelazi pri kontroliranoj promjeni temperature

11. Mikrotermometrija (II) • sastav fluidne inkluzije (ograničen na 2-3 komponente) • minimalna temperatura formiranja ili prava temperatura formiranja u slučaju nehomogenog zahvaćanja • (ukupna gustoća ili molarni volumen)

12. UV i IR mikroskopija • nedestruktivne metode • UV mikroskopija – identifikacija aromatskih ugljikovodika • IR mikroskopija – petrografska istraživanja u mineralima opâkim u vidljivom dijelu spektra Fig. 2 Fluidna inkluzija s CH4a.) u polariziranom svjetlu; b.) u UV spektru Fig. 1. Infracrvena mikrofotografija fl. inkluzija u stibnitu

13. Laser Raman spektroskopija • nedestruktivna metoda • monokromatsko lasersko zračenje • volatili, hidrati otopljenih soli i kristaliti

14. Ionska kromatografija • destruktivna metoda • kemijski sastav nevolatila • sastav svih fluidnih inkluzija u uzorku (“bulk” composition)

15. Plinska kromatografija • destruktivna metoda • kemijski i izotopni sastav volatila • sastav svih fluidnih inkluzija u uzorku

16. Elektronska mikroskopija • destruktivna metoda • kemijski sastav nevolatila i kristalita • sastav ciljane fluidne inkluzije u uzorku • TEM - detaljno određivanje tekstura i kemijskog sastava fluidnih inkluzija • SEM/EDS - određivanje kemijskog sastava fluidnih inkluzija Fig. 1.Fluidna inkluzija u olivinu (TEM) Fig. 2.Prikaz energetske disperzije na soli sastava NaCl+KCl u kristalu kvarca

17. Na+, Mg2+ 100°C Siderite veins, Pb, Zn, Ba SO42- HCO3- FeCO3 (Fe, Ca)CO3 Pb2+ 200°C Ba2+ Zn2+ Ca2+, K+ Fe2+ Eu3+ 300°C H2S, SO42- H2S, SO42- THERMAL GRADIENT