1.Рентгеноструктурный анализ
осуществляется на рентгеновском дифрактометре X’Pert PRO MRD Extended (PANalytical) предназначен для исследования тонких структурных особенностей монокристаллов игетероэпитаксиальных пленок толщиной от нескольких нанометров до нескольких микрон. Использование этого метода позволяет определять:
— структурные особенности горных пород, руд и смесей минералов;
— размер структурных неоднородностей и кристаллитов,
— размер областей когерентного рассеяния, количественный фазовый состав;
— индекс кристалличности;
— параметры элементарной ячейки минералов. Анализ особенно эффективен при исследовании глинистых минералов, карбонатов и хлоридов ввиду их малого размера частиц
Обработка результатов, полученных в ходе рентгеноструктурного анализа. X’Pert PRO MRD Extended (PANalytical)
4. Изотопно-геохимические и геохронологические исследования
проводятся с использованием системы лазерной абляции Analyte Excite (Teledyne Photon Machines) с эксимерным ArF лазером (длина волны 193 нм) и квадрупольного масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой Agilent 7900 (LA-Q-ICP-MS). Данное оборудование позволяет проводить локальный анализ изотопного состава твёрдого вещества, находящий применение во многих областях, включая U-Pb датирование таких минералов-геохронометров как циркон.
Расчёт абсолютного возраста производится за счёт измерения содержаний и отношений изотопов U, Th и Pb; лазерный пробоотбор (диаметр пучка 25-50 мкм) позволяет анализировать отдельные зоны внутри зёрен минерала с учётом зональности и наличия дефектов.
7. Портативный рентгенофлуоресцентный спектрометр Niton XL5 (Thermo Scientific)
позволяет исследовать состав горных пород, руд и сплавов в полевых и производственных условиях. Основные компоненты образца измеряются в диапазоне массовых концентраций от 0,1 до 49,9%. Диапазон анализируемых элементов – от 12Mg до 92U.
2. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)
осуществляется на квадрупольном масс-спектрометре Agilent 7500 и позволяет определять концентрации рассеянных элементов (от Li до U) с высокой чувствительностью (до ppt в растворах, до ppm в твердой фазе) при проведении детальных геохимических, экологических и биологических исследований природных систем как на макро-, так и на микроуровне. Используются аккредитованные методики:
— ICP-MS: СТО ТГУ 152-2016 Горные породы (Ba, Be, V, Bi, W, Ga, Ge, Fe, Y, Au, Cd, Co, Mn, Cu, Mo, Ni, Nb, Sn, Pt, Rb, Ru, Pb, Se, Ag, Sc, Sb, Sr, Ta, Te, Ti, Cr, Cs, Zn)
— ICP-MS: СТО ТГУ 048-2012 Горные породы (Li, Be, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, Ta, W, Tl, Pb, Th, U, Yb, Hf)
— ICP-MS: СТО ТГУ 151-2016 Природные и питьевые воды (Li, Be, B, Al, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Rb, Sr, Y, Nb, Zr, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Au, Tl, Pb, Bi, Th, U, Cs)
Многоступенчатое кислотное разложение в процессе пробоподготовки позволяет полностью разложить кристаллической матрицы, что обеспечивает хорошие метрологические показатели определения.
5. Растровая электронная микроскопия (РЭМ) (scanning electron microscopy, SEM)
осуществляется на растровых электронных микроскопах MIRA 3 LMU с системой рентгеновского энергодисперсионного микроанализа с безазотным детектором Ultim MAX 40 и VEGA II LMU с системой рентгеновского энергодисперсионного микроанализа Oxford INCA Energy 350 (TESCAN).
Исследования включают в себя:
— анализ морфологии топографической поверхности материала (сколовые трещины, поровое пространство и т.д.);
— полуколичественное определение химического состава фазы в локальной (5 мкм2) точке поверхности, определение вариаций минерального и элементного состава, картирование кристаллических ориентаций и исследование дефектов.
Растровая электронная микроскопия позволяет получать сканирующие изображения высокого разрешения в режиме вторичных (SE) и обратно отраженных электронов (BSE). Катодолюминесцентный детектор (CL) позволяет изучать внутреннюю структуру минеральных зёрен, например, циркона, что необходимо при проведении геохронологических исследований.
8. Петрографическое и литологическое описание пород
проводится с применением оптических поляризационных микроскопов Leica DM750P (в комплекте с цветной цифровой камерой Leica MC 170 HD) и Leica DM2500P (с цветной цифровой камерой FLEXACAM C1 на 12 Мп). Возможно проведение количественной оценки минерального или гранулометрического состава.
3. Оптическая эмиссионная спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (inductively coupled plasma optical emission spectrometry, ICP-OES)
осуществляется на оптическом эмиссионном спектрометре iCAP 7400 Duo (Thermo Fisher Scientific), работающем в диапазоне 166-847 нм c чувствительностью до ppt.
Разработаны методики по количественному определению породообразующих окислов (SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3 (общее), MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, P2O5, ППП) и распределения цветных (тяжёлых) металлов в водных растворах, почвах, грунтах, горных породах и рудах, металлах и сплавах, нефтепродуктах.
6.Дифференциальный термический анализ
на синхронном термоанализаторе STA409PC Luxx (Netzsch) с температурным диапазоном 25-1500 °С, что позволяет позволяет осуществлять термический анализ горных пород, руд, минералов, минерального сырья и продуктов его переработки в кислородной среде, а именно:
— исследования термических процессов и реакций, происходящих при нагревании в минералах и горных породах;
— идентификацию и определение термоактивных минералов;
— качественный и количественный фазовый анализ тонкодисперсных полиминеральных природных смесей без разделения их на мономинеральные фракции;
— изучение кинетики и теплот фазовых превращений и химических реакций.
В сочетании с термическим анализом, ИК-Фурье спектрометр FT/IR 6600 (JASCO) позволяет исследовать оптические спектры газообразных веществ (H2O, ОН, CO, CO2) в диапазоне 7800-350 см-1 (расширенный диапазон: 25000-10 см-1).
9. Шлиховой анализ
(качественный, полуколичественный и количественный) проводится с использованием оптических стереомикроскопов Leica EZ и Leica DM750P с планапохроматическим объективом и цветной цифровой камерой FLEXACAM C1 на 12 Мп,