Isotoopit malmitutkimuksissa

GTK:n isotooppigeologian keskeisenä tavoitteena on tukea malmeihin ja malminmuodostukseen liittyvää tutkimusta. Perinteisten radiogeenisten isotooppimenetelmien lisäksi nykyinen laitteisto tarjoaa uuden mahdollisuuden stabiilien isotooppien geokemian sovellutuksille. Parhaillaan tutkimusten kohteena ovat muutamat magmaattis-hydrotermiset kupari- ja kultamalmit.

Laitteiston keskeisen osan muodostaa multikollektorilla varustettu ICP massaspektrometri (Nu Plasma multi collector-ICP-MS) ja siihen liittyvä laser, joka mahdollistaa kiillotetuista preparaateista tai ohuthieistä tehtävät mineraalien in situ analyysit. Ennen analyysejä voidaan mineraalien tunnistukseen ja karakterisointiin käyttää EMP, SEM tai MLA laitteistoja. Isotooppianalyysejä tehdään myös liuoksista, jolloin käytettävissä on ICP-MS laitteiston lisäksi vanha TIMS (VG Sector 54).

Merkittävänä kohteena ovat malminmuodostukseen liittyvät mineraalit, esim. U-rikkaat faasit, sulfidit, apatiitti, scheeliitti, turmaliini ja kulta. Isotooppitutkimusten avulla voidaan selvittää 1) mineralisaation ikää, 2) fluidien alkuperää ja 3) malminmuodostukseen liittyviä parametrejä.

1) Mineralisaation ikää ja suhdetta sivukivien ikään voidaan arvioida U-pitoisten mineraalien (zirkoni, monatsiitti, titaniitti) avulla kohdistamalla laser-suihku mineraalin pinnalle (10-30µm). Analyysi voidaan suorittaa suoraan ohuthieestä, jolloin analysoitavien mineraalien suhde toisiinsa ja geologisiin prosesseihin voidaan hallita.

2) Geologisilla muodostumilla ja fluidien lähteillä voi olla karakteristinen isotooppikoostumus (Pb, S, Sr), joka heijastuu malmeja muodostaviin mineraaleihin, kuten sulfideihin (Pb, S), kultahippuihin (Pb), scheeliittiin ja apatiittiin (Sr).

3) Nykyinen laitteisto tarjoaa mahdollisuuden stabiilien isotooppien uusiin sovellutuksiin, esimerkiksi Cu, Fe, S ja B isotooppien koostumusvaihtelu kertoo malminmuodostukseen liittyvien prosessien lämpötilasta ja hapetus-pelkistysolosuhteista.
 

Linkkejä aihetta sivuaviin sisältöihin/palveluihin:

 Mineraalipotentiaali -tutkimusohjelma
 Tutkimuslaitteet ja menetelmät
 Radiogeeniset ja stabiilit isotoopit

 Esimerkkejä menetelmistä ja keskeisistä tuloksista:
Huhma, H., O’Brien, H., Lahaye, Y. & Mänttäri, I. , 2011. Isotope geology and Fennoscandian lithosphere evolution.
In: Nenonen, Keijo; Nurmi, Pekka A. (eds.) 2011. Geoscience for Society : 125th Anniversary Volume. Geological Survey of Finland, Special Paper 49, 35-48.  Lue lisää
 Esimerkki Pb -isotooppien käytöstä malmitutkimuksissa:
Peltonen, P., Kontinen A., Huhma, H. & Kuronen U., 2008. Outokumpu revisited: New mineral deposit model for the mantle peridotite-associated Cu–Co–Zn–Ni–Ag–Au sulphide deposits. Ore Geology Reviews 33 (2008) 559–617.  Lue lisää
 

Ota yhteyttä asiantuntijoihimme:

Erikoistutkija Yann Lahaye, yann.lahayegtk.fi