Российские ученые обнаружили под Иркутском уникальный образец апатита, который может стать эталонным материалом для геохимических исследований. Кристалл отличается необычной однородностью состава и способен повысить точность лабораторных анализов минералов и горных пород.
Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Minerals, провели специалисты Института земной коры СО РАН. Они изучили крупные кристаллы апатита из района городка Слюдянка в 110 км от Иркутска, собранные еще в 1980-е годы. Из семи образцов только один оказался полностью однородным. Он получил условное обозначение SlyudAP и продемонстрировал равномерное распределение элементов без зон обогащения — ключевое свойство для эталонных материалов.
Кристалл с байкальских берегов содержит повышенные концентрации стронция, тория и мышьяка, а редкоземельные элементы присутствуют в умеренных количествах. По словам исследователей, именно сочетание химической стабильности и высокой гомогенности делает находку особенно ценной для калибровки аналитического оборудования.
Эталон для науки
Апатит широко используется геологами как индикатор происхождения магматических и метаморфических пород. По его химическому составу можно судить о температуре формирования пород, составе магмы и эволюции рудных систем. Однако для корректной интерпретации данных необходимы эталонные образцы с известными параметрами.
Новый образец из Иркутской области может стать таким стандартом. Его планируют применять для проверки точности масс-спектрометрии и других методов анализа микроэлементов. Это позволит сопоставлять результаты исследований разных лабораторий и повышать воспроизводимость геохимических данных.
Что известно о месторождении
Апатит — минерал группы фосфатов с общей формулой Ca5(PO4)3(F,Cl,OH). Это основной источник фосфора для промышленности и важный компонент многих пород. Он часто содержит примеси редкоземельных элементов, стронция и тория, что делает его ценным объектом геохимических исследований. Метод датирования по следам деления радионуклидов в апатите применяется для восстановления тепловой истории земной коры.
Месторождение Слюдянка на западном побережье Байкала известно крупными хорошо сформированными кристаллами апатита, иногда ювелирного качества. Такие образцы нередко используются как коллекционные минералы и научные стандарты. Название Слюдянка говорит само за себя. Блестящие камни добывают в этих местах со второй половины XVII века.
Исследования будут продолжены. Во-первых, мы собираемся развивать использование слюдянского апатита в качестве геохронологического стандарта. Дело в том, что этот минерал часто применяют для определения возраста пород по уран-свинцовому методу. Сейчас мы провели предварительные измерения и получили возраст апатита — 467 миллионов лет. В будущем мы хотим уточнить эти данные, чтобы его можно было использовать как стандарт и для элементного состава, и для определения возраста. Во-вторых, мы будем предлагать наш образец геохимикам. Любая лаборатория, которая занимается анализом апатита, сможет использовать его для проверки правильности своих измерений. Это вторичный стандарт, который повышает надежность данных, особенно когда речь идет о поиске редкоземельных металлов или реконструкции сложных геологических процессов. Образцы уже доступны для научного сообщества.
Артем Мальцев
Апатит является основной неорганической составляющей костей и зубов человека — именно гидроксиапатит формирует зубную эмаль. О том, как по составу ископаемых зубов ученые восстанавливают прошлое, мы рассказали здесь.
Источник: hi-tech.mail.ru