Hidrológiai tájékoztató, 1985

ÁLTALÁNOS VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Gatter István: Paleokarszt fluidumok állapotjelzőinek követése gáz-folyadékzárvány vizsgálatokkal

jellemző arra a környezetre, amiből az illető ásvány keletkezett. A megfigyelések 5 mintából készült, két oldalon polírozott, 0,2—0,5 mm vastag preparátumokon történtek. 2.1. Polarizációs mikroszkópos vizsgálatok A módszerrel a zárványok térbeli elhelyezkedése, leitöltő közege tanulmányozható. A minták jelentős zárvány tartalma a következő csoportokba különíthető el: a) övekben-sávokban megjelenő, 1—10 m méretű, egyfázisú zárványok, amelyektől a gazda-ásvány helyenként átlátszatlanná válik; b) hasonló elrendezésű, cső-bunkó alakú 20—60 um-es, szobahőmérsékleten kétfázisú (5—30 tf% gázfázis) testek; c) előző típushoz kapcsolódó, a szemcsék magjában vagy önállóan-elszórtan megjelenő, nagy méretű 100—500 /im-es, negatív kristály-formát utánzó zárványok, szobahőmérsékleten 10—30 tf%-nyi gázfázissal (1. kép). d) repedések mentén fellépő 150—300 pm lemez-zászlószerű, csak folyadékfázissal kitöltött üregek. 1. kép. Kétfázisú zárvány kalcitban Vékonymetszet, 1 N, Bükk hegység, Várhegyi kőfejtő A különböző zárvány-generációk a megismerés jelen fokán nehezen vethetők össze: az a)—c) típus valószínűleg az ún. elsődleges-átmeneti — tehát a kristály növekedésével egyidős — [6], míg a d) típus a másodlagos csoportba sorolható, azaz az ásvány képződése utáni folyamatot rögzít. 2.2. Fázisátmenet vizsgálatok változtatható hőmérsékletű mikroszkópasztallal („mikrotermometria") Az ásvány kiválásának fizikokémiai paramétereit a folyadék-gáz („fluid") zárványokban különböző hőmérsékleten végbemenő fázisátalakulások (homogenizáció, heterogenizácló, fagyási jelenségek stb.) alapján lehet meghatározni. A méréseket Zeiss-Amplival-Pol mikroszkópra szerelt, CHAIXMECA gyártmányú, változtatható hőmérsékletű (•+- 600 — —180 °C) tárgyasztalon végeztük, 400x nagyítás mellett. A hőmérsékletmérés pontossága homogenizációs mérésnél +0,2 °C, krioszkópos mérésnél ±0,1 °C. A hőmérséklet kalibrálása 17 féle, nagytisztaságú vegyület felhasználásával történt [2], 2.2.1. Homogenizációs mérések A kétfázisú zárványok homogenizációs » hőmérsékletének meghatározásával [7, 8] megállapítható az. ásvány minimális keletkezési hőmérséklete, ha a kiválás során a rendszer nyomását csak az oldatfázis gőznyomása szolgáltatja. Földtani értelemben ez a felszínig hatoló, „nyílt", vízoszloppal feltöltött hasadékrendszer esetében képzelhető el. A lehetséges minimális mérhető keletkezési hőmérséklet a befogadó ásvány és a bezárt oldat dilatációs-kompressziós sajátságának függvénye. Ennek értéke ásványonként változó. Kalcitnál már 30—40 "C között kivált kristályok keletkezési hőmérséklete is meghatározható [9], A méréseket a preparátumok szelektált, 10—15 mra-es részein végeztük: a 3—5 "C/perc sebességű felfűtést a várható homogenizációs hőmérséklet előtt 0,3—0.8 "C/percre csökkentettük. A homogenizációs jelenséget (T

h) mindenütt csak folyadékfázisban tapasztaltuk. A mérések gyakorisági maximuma 140—165 °C közé esik (1. ábra). A több maximum oka, hogy az ásvány egy-egy zárványdús gyűrűje némileg eltérő hőmérséklet viszonyokat rögzített (zárványgenerációk — rejuvenáció). 2.2.2. Krioszkópos mérések A technikával a zárványok összetétel-koncentráció, valamint sűrűség-nyomás viszonyait lehet meghatározni. A mérések külső hidegpontja cseppfolyós N

2 volt. Az eredményeket — ugyanazon zárványon végzett T

h meghatározásokkal együtt — az 1. táblázat tartalmazza!* 1. táblázat A krioszkópos adatok összesítése Th To Ti T

2 c Megjegyzés —49,0 -1,9 ? ? —43,6 -1,4 -0,2 0,35 T

n pillanatában C0

2 kond. COi hidrát (—4 °C-ig) — —44,3 —1,0 ? ? —45,2 —0,9 —0,3 0,53 T

0 pillanatában C0

2 kond. —5" °C körül átrendeződés 120,8 —47.9 —1,1* —0.7 1,22 T

h után a zv.120,8 —1,1* ban apró tűk 157,6 —47,9 —1,0* ? 9 159,1 —47,9 —2,2* -0,7 1,22 174,6 9 -v,—1,7** -0,7 1,22 183,7 —48,2 •>—1,7** —0,1 0,17 204,7 —48,2 ^—1,7** —0,1 0,17 207,7 —43,9 —2,2* —0,1 0,17 208,1 —43,9 —2,2* —0,2 0,35 — —41,8 —0,8* —0,3 0,53 198,2 —48,1 —1,4* —0,6 1,04 201,3 —49,4 —3,3* —0,5 0,87 — 9 —2,9 —0,8 1,39 200,7 —52,0 —3,2 —0,7 1,22 193,9 —52,0 —2,4 —0,8 1,39 Tn pillanatában C0

2 kond. 186,1 —49,8 —3,5* —0,6 1,04 T

0 pillanatában C0

2 kond. 171,3 —50,0 ? —0,5 0,87 200,7 —44,5 -2,3 —0,8 1,39 153,9 —43,8 —2,5 -1,1 1,89 178,9 —48,4 —1,3 —0,5 0,87 T

0 pillanatában C0

2 kond. 174,7 —44,0 —1,3 —0,7 1,22 T

0 pillanatában C0

2 kond. 183,2 1 —4,6 —0,9 1,56 132,3 —50,0 —2,5* —0,3 0,53 157,0 —47,3 ? —0,3 0,53 Jelek: * —25—30 "C között átrendeződési jelenségek ** nehezen észlelhető T

t érték T

0 — a folyadékfázis dermedési pontja: A mérések alapján —52 —41 °C között észlelhető. Esetenként a T

n pillanatában C0

2 kondenzátum is képződött a zárványban, néhány tf% mennyiségben. A fenti termék reak-t cióba lépett a jéggel (hidrát), majd körvonala elmosódott. Tj — ún. eutektikus hőmérséklet: az első folyadékfázis megjelenésének hőmérséklete a minta lassú felmelege-