Využití Ramanovského mapování pro studium uhlíkaté hmoty hornin

Abstract

Ramanova spektroskopie je nenahraditelnou metodou charakterizace uhlíkatých i jiných látek. Své využití nachází i v analýzách horninových vzorků. S její pomocí je možné určit míru uspořádání studované uhlíkaté faze, a následně s pomocí empirických vztahů i teplotní podmínky vzniku zkoumané horniny. Do nedávné doby byla většina měření Ramanovou spektroskopií realizována bodově na zrnech konkrétně vybraných např. v optickém mikroskopu. S rozvojem a cenovou dostupností této techniky je však v současnosti zajímavé využívat možnost Ramanského mapování spolu s automatizovanou analýzou rozsáhlých objemů naměřených spekter. Cílem této práce bylo posoudit klady a zápory takového přístupu na vybraných horninách s různým obsahem uhlíkatých fází a různou mírou krystalinity. Obecně je možné hodnotit použití velkoplošného mapování jako vhodné, nicméně jsou s touto metodou spojená uskalí zejména při přípravě vzorků a automatizované analýze. Jsou navrženy některé postupy, které by měly omezit nebezpečí chybné interpretace naměřených dat.

Raman spectroscopy is an irreplaceable method for chemical and structural characterization of many substances. This is especially true for carbonaceous matter. It is non-destructive and capable of determining the crystallinity of the studied carbonaceous phase, and subsequently, with the aid of empirical relations, also the temperature of formation of the rock under study. Until very recently, the most of the Raman spectroscopy measurements was conducted only single point-wise on grains chosen on purpose, e.g., in an optical microscope. Alongside with the evolution and affordability of the Raman spectroscopic technique it is now very appealing to utilize the possibility of Raman mapping coupled to the automated analysis of large quantities of acquired spectra. The aim of this study was to critically evaluate the pros and cons of such an approach on selected rocks with varying carbon content and crystallinity of the carbonaceous phase. The samples range from graphite, Karelian shungite, elemental carbon-rich carbonates, alpine schist to eclogite. In general, we can rate the large area mapping as suitable in many cases, however, there are certain issues associated with the method, especially concerning the sample preparation and automated analysis. Several actions are proposed to limit the pitfalls...