Ископаемые смолы: диагностика, классификация и структурные преобразования в условиях термального воздействия

Автор: Мартиросян О.В., Богдасаров М.А.

Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 4 (232), 2014 года.

Бесплатный доступ

Изложены результаты изучения особенностей строения ископаемых смол, полученных с помощью метода ИК-спектроскопии. Разработаны научные критерии идентификации ископаемых смол, которые позволяют создавать теоретическую основу для понимания механизма образования ископаемых смол и их после дующего метаморфизма в различных геологических обстановках. Представлена классификация аморфных ископаемых и современных смол.

Ископаемые смолы, янтарь, диагностика, классификация, инфра красная спектрометрия, структурные особенности, термальный метаморфизм

Короткий адрес: https://sciup.org/149129127

IDR: 149129127

Текст научной статьи Ископаемые смолы: диагностика, классификация и структурные преобразования в условиях термального воздействия

Исследователи давно пришли к выводу, что только сравнение ископаемых и современных смол поможет в изучении их структуры и идентификации, поскольку характеристические параметры, такие как удельный вес, плотность, показатель преломления или растворимость в различных растворителях, температура плавления и размягчения, не достаточно специфичны для ископаемых смол. Инфракрасная спектроскопия наиболее востребована как для исследования ряда тонких деталей их строения, так и для диагностики этих объектов [1, 4, 9, 20].

В настоящее время известно более 100 разновидностей ископаемых смол, однако степень их изученности с помощью метода ИК-спектроскопии неравномерна. В основном большое количество публикаций посвящено изучению структуры и идентификации сукцинита [1, 9, 13, 16, 19, 20, 22], имеющего важное практическое значение как сырьё для ювелирной промышленности. Есть работы, связанные с изучением структурных особенностей других ископаемых смол, таких как румэнит, геданит, глессит, ре- 10

тинит, валховит [2, 3, 10, 17, 20, 21]. Существуют исследования, в которых приводятся ИК-спектры ископаемых смол без детального описания [20, 23]. Тем не менее среди обширной научной литературы, посвященной ископаемым смолам, редко встречаются работы, в которых сделан системный анализ, сравнение и обобщение спектроскопических характеристик большого разнообразия видов ископаемых смол, имеющих различный генезис, с целью дальнейшей их диагностики. Указанные обстоятельства побудили нас провести ревизию данных ИК-спектроскопии, как полученных нами, так и имеющихся в различных литературных источниках, с целью обобщения информации об особенностях их строения и разработки научных принципов диагностики ископаемых смол. Кроме того, такая информация была бы полезна при разработке их структурно-генетической классификации, поскольку до сих пор общепризнанной классификации растительных смол нет.

Ярким подтверждением трудности создания классификации смол только по их свойствам является ра- бота Н. А. Орлова и В. А. Успенского «Минералогия каустобиолитов» [8], которые выделили более 30 видов ископаемых смол, отличающихся от сукцинита по физическим свойствам и химическому составу. Согласно этой классификации класс смол подразделяется на два подкласса: янтареподобные «аморфные смолы» и «кристаллические смолы». Первый подкласс подразделяется на 2 отдела: смолы типа янтаря и бензоё. Первый отдел разбит на 6 семейств: копали-ты (копалы, амбрит, букарамангит, кёфлахит и др.), сукциниты (сукцинит, бирмит, делятинит, сидарит, крантцит), ретиниты (ретинит, глессит, геданит, валховит и др.), шрау-фиты (шрауфит, симетит, иксолит и др.), пироретиты (беккерит, станти-нит, пироретин, антракоксен), тиоретиниты (кисцеллит, тринкерит, айка-ит, телегдит, румэнит). Второй отдел состоит из смол типа бензоё (зигбур-гит, ньюджерсит, эуосмит). Подкласс «кристаллических смол» состоит из трех групп: фластаффитов (кристаллы терпингидрата), ксилоретинов, фихтелитов. Однако авторы сами отмечают, что построенная ими классификация несколько искусствен- на, поскольку «внутри семейств часто наблюдаются резкие отклонения признаков и встречаются виды с расплывчатым промежуточным характером», это «объясняется частью несовершенством и известной искусственностью классификации, а частью очень слабой изученностью ископаемых смол вообще» [8, с. 45]. Однако очень долгое время эта классификация была практически единственной.

Одна из последних классификаций ископаемых смол, предложенная К. Б. Андерсеном с соавторами [14, 15], основана на их структурных особенностях. В ней ископаемые смолы разделены на пять классов. К I классу отнесены ископаемые смолы с преобладающим лабдановым скелетом (сукцинит, гедано-сукцинит, румэнит, геданит, копалы). Смолы II и III классов имеют кадиненовый

(кранцит) и стирольный скелеты (зигбургит, ньюджерсит). Смолы IV и V классов не содержат полимерных структур, IV класс образуют ископаемые смолы, имеющие цедрено-вый скелет (валховит), а V — смолы, имеющие абиетиновый и пимаровый скелеты (ретинит).

Зачастую широкий спектр видов ископаемых смол объясняется различиями в вещественном составе исходных живиц [11], из которых они произошли, и в незначительной мере изменениями, которые испытывает захороненное органическое вещество в течение геологического времени под действием температуры и давления [1, 10]. Поэтому термическое воздействие на ископаемые смолы долгое время оставалось без должного внимания. Нагревание ископаемых смол (в основном сук- цинита) велось в ювелирных целях для облагораживания их внешнего вида. Только в последние годы появились результаты единичных экспериментов по изучению влияния температуры (100 °С, в течение 35 дней) на структуру ископаемых смол [22], а именно только одной разновидности — прозрачного сукцинита бледно-желтого цвета. Установлено, что образцы сукцинита изменяли свой цвет до коричневого, но, по данным ИК-спектроскопии и электронной микроскопии, изменения их молекулярной структуры не обнаружены.

Таким образом, экспериментальные исследования структурных преобразований, происходящих при нагревании ископаемых смол различного генезиса в широком температурном интервале, не проводились. Получение таких данных позволит

Т а б л и ц а 1

Исследуемые образцы ископаемых смол и живицы современных хвойных деревьев

Проявление

Возраст

Проявление

Возраст

Разновидность по ИКС, количество образцов

Гатча-Осово, Микашевичи, Беларусь

Q

Антополь, Беларусь

Pg 3

Сукцинит, 50

Клецк, Беларусь

Археологический

Биттерфильд, Германия

Pg 3 -N i

Большие Болота, Беларусь

Q

Клесов, Украина

Pg ,-3

Нивецк, Вольное, Украина

Pg ,3

Пальмникенское, Калининград

Pg ,

Хлапово, Польша

Pg ,

Новые Петровцы, Украина,

Pg ,-3

Клесов, Украина

Pg ,3

Гедано-сукцинит, 2

Романиха, Хатанга

K

Жданиха, Хатанга

K ,

Ретинит, 34

Амдерма (Песчаное), Пай-Хой

Q

Тиммердях-Хая, Якутия

K ,

Нижняя Агапа, Усть-Енисейск

K

Стародубское, Сахалин

Pg ,

Байкура-Неру, Таймыр

K

Уголяк, Хатанга

K ,

Булун, Хатанга

K

Опока-Хая, Якутия

K ,

Кресты, Хатанга

K i

Лямпушка, Хатанга

K ,

Найба, Сахалин

Pg ,

Тастах, Якутия,

Pg ,3

Артем, Приморье

Pg , - 3

Геданит, 12

Янтардах, Хатанга,

K ,

Аркагала, Магадан

K ,

Стародубское, Сахалин

Pg ,

Найба, Сахалин

Pg ,

Стародубское, Сахалин

Pg ,

Кудзи, Япония

K ,

Румэнит, 7

Найба, Сахалин,

Pg ,

Липовцы, Приморье

K ,

Айтаг, Нагорный Карабах

K ,

Чоши, Япония

K ,

Мьянма

Ng ,

Бирмит, 2

Ани (Агджакенд), Нагорный Карабах

K ,

Коти (Шаваршаван), Армения

K ,

Валховит, 4

Образцы из Музея Земли в Варшаве

Кранцит, 2

Образцы из Музея Земли в Варшаве

Саравак (Малайзия)

N i

Глёссит, 2

Австралия, Образцы из Музея Земли в Варшаве

Колумбия, Образцы из ПИН РАН

Копал, 4

Мадагаскар

Q

Мьянма

К

Pinus silvestris

Pinus sibirica?

Живица современных хвойных, 8

Pinus banksiana, Приморье

Pinus stankewiczi

Cupressus lusitanica

Pinus pallasiana, Приморье

Pinus sibirica, Приморье

Picea ajanensis, Приморье

Примечание. Автор коллекции М. А. Богдасаров

подойти к пониманию причин и механизмов образования некоторых ископаемых смол, поскольку вопросы их генезиса до сих пор дискуссионны. С. С. Савкевич предполагал, что геданит может трансформироваться в сукцинит, а затем в румэнит [9, 10]. О возможности последнего перехода свидетельствуют геологические данные [11, 18]. Известно, что трансформация сукцинита в румэ-нит могла быть вызвана повышением температуры и давления, которые были связаны с процессами горообразования, так как отложения, вмещающие румэнит, часто смяты в складки [4]. Однако такого рода трансформации экспериментально не подтверждены.

Материалы, методы и методика эксперимента

Объектами исследования стали 16 видов ископаемых и современных смол (табл. 1). Для получения информации об особенностях их строения, а также исследования их структурных преобразований, возникающих при термальном воздействии, применялась ИК-спектроскопия. ИК-спектры поглощения изученных образцов получены при следующих условиях: образцы перетирались с бромидом калия, при помощи пресса изготавлива- лись таблетки, которые исследовали на ИК-Фурье спектрометре «Инфралюм ФТ-801» фирмы «Люмэкс-Сибирь» (Россия) в диапазоне 4000–500 см–1, с разрешением 4 см–1, числом сканирований 32. Образцы ископаемых смол нагревали в муфельной печи. Температура нагревания ископаемых смол была выбрана на основании данных ДТА [5]. Многие из изученных ископаемых смол размягчаются при 100 °С, плавятся при 300–340 °С и полностью выгорают при 500 °С. Поэтому выбраны температуры, в которых протекают основные их стадии деградации: после размягчения — 105 °С, до плавления 270 и 300 °С и после плавления, но до главной стадии их выгорания — 450 °С. Температура 270 °С была выбрана только для сукцинита, поскольку переход расплавленной янтарной кислоты в янтарный ангидрид заканчивается при 270 °С. Продолжительность нагревания уменьшалась с увеличением температуры от 3 ч при 105 °С, 270 °С, до 30 мин. при 300 °С и до 15 мин. при 450 °С.

Результаты и обсуждение

Ранее было установлено, что инфракрасные спектры поглощения дают информацию о наличии и соотношении разных структурных эле- ментов в ископаемых смолах, которые, по современным представлениям, сложены набором большого числа полимерных органических молекул [3, 6, 9, 14, 15, 20]. На основании полученных нами данных для изученных 16 видов ископаемых и современных смол были выделены 12 специфических фрагментов их структуры, которые сведены в таблицу диагностики ископаемых смол по особенностям их ИК-спектров (табл. 2). Такими специфичными фрагментами являются: соотношение связей С=О и С–О карбоновых кислот и их сложных эфиров, связей С–О первичных, вторичных спиртов, связей типа R1R2C=СН2, >C=СН в цикле, R1R2C=СНR3, НС=СН (цис-конфигурация), НС=СН (цис), замещенные метилом в α-положении и эфирной группой (НС=СН-СООR), —О–О– перекисей. Заметим, что ряд ископаемых смол на ИК-спектрах имеют полосы поглощения ароматических связей С=С (1600 см–1), а для ряда других подобные полосы не характерны. Это является отличительным критерием для подразделения ископаемых смол на хрупкие и вязкие.

По нашему мнению, классификация растительных смол должна: 1) наметить их генетические линии и 2) служить рабочим аппаратом для дальнейших исследований,

Т а б л и ц а 2

Главные различия некоторых видов ископаемых смол и живицы по данным ИК-спектроскопии (составлена О. В. Мартиросян)

о S о

S о> Л

о

о

S

Характеристика полос поглощения, волновое число, см-1

S

S S

о

н о

S

s ^

О и

2 s ^

??

о О

m

о и m

§ К g

-&Е а

о "

У в S о в н а а у S к К О °

и

о о

о g U 2 о 11 s В

§ ° о

СУ

о

° 9 А о & о К

и о

II о i4 £

Рн О О ^

И В и Я

и

И о

И 2 о а

II S о я А В

pf И О

II о i4 £

В В 2 S

К О W нн 2 ® 2 у 2 5 О Н g к НН СУ 1 Дч со а U в

и

О и

И я о

Гедано-сукцинит

1700<1730

1250сл<1160

888 ср

[5, 6, 20]

Сукцинит

1700<1730

1250 пл<1160

888 с

[5, 6, 9, 16, 20]

Румэнит

1700<1730

1250сл<1160

888 сл

814

[3, 5, 6, 20]

Бирмит

1700>1730

1250<1160

888 сл

814

[5, 6, 20]

Шрауфит

1700<1730

1250>1160

890

888сл

814

[20]

Симетит

1700<1730

1250>1160

1040

890

814

[20]

Беккерит

1700<1730

1250<1160

1085

1040

890

814

[20]

Стантинит

1700<1730

1250<1160

1085

1040

890

[20]

Геданит

1700>1730

1250 1160

1085

1600

888 с

792

[1, 5, 6, 20]

Глёссит

1700

1250 1160

1040

1600

888

792

[6, 20]

Ретинит

1700>1730

1250 1160

1085

1600

888 сл

792

[1, 5, 6, 12, 20]

Валховит

1700>1730

1250 1160

1600

792

[6, 20]

Копалы

1700>1730

1250>1160

1040

1600

888

824

750с

700 с

[6, 17]

Кранцит

1704>1730

1250<1160

1085

1600

825

750с

700с

[6, 20]

Зигбургит

1700

1250>1160

1085

1600

888 с

824

750с

[20, 21]

Живица

1700

1250>1160

1600

888

824

700

[6, 20]

Примечание. Интенсивность полос: с — сильная, ср — средняя, сл — слабая

т. е. для диагностики конкретных видов смол. С помощью данных ИК-спектроскопии ископаемых смол (табл. 2), которые могут использоваться в качестве их надежной диагностики, нами были выделены три отдела аморфных смол: янтареподобные, ретинитоподобные и «незрелые», а предложена их классификация (табл. 3). В ней впервые наряду с химическим составом, строением и физическими свойствами [8, 14, 15] ископаемых смол учитываются условия фоссилизации смол [3, 9, 10] и данные ИК-спектроскопии. К отделу так называемых янтареподобных смол нами отнесены: гедано-сукцинит, сукцинит, румэнит, бирмит, шрауфит, симетит, беккерит, стантинит. Общим для них является вязкость, они содержат янтарную кислоту и имеют полимерную структуру на основе лабданового скелета с регулярной конфигурацией. Как правило, они встречаются совместно с сукцинитом. По данным ИК-спектроскопии их можно разделить на две группы. Первая образует от- дельное семейство сукцинита, куда входит собственно сукцинит и геда-но-сукцинит. Они встречаются всегда в переотложенном состоянии, вне связи с буроугольными залежами, как правило в глауконитово-кварцевых песках и глинах. По спектроскопическим данным, характерным для них является наличие «балтийского зубца», состоящего в присутствии широкого плеча при 1250 см–1, обусловленного поглощением связей С–О карбоновых кислот в сочетании с острым пиком при 1160 см–1, характерным для связей С–О сложных эфиров.

Следует заметить, что гедано-сукцинит, названный О. Гельмом «гнилым янтарём», микроскопически не отличается от сукцинита, однако, по данным ИК-спектроскопии, он отличается от него более ярко выраженной полосой поглощения группы С–О карбоновых кислот в «балтийском зубце», но интенсивность экзоциклических непредельных связей типа C=CH2 у него слабее, чем у сукцинита.

Вторая группа, представляющая собой продукты глубокого изменения смоляного вещества, образует два семейства, различных по характеру преобразований: 1) семейство румэнита (куда входит румэнит и бирмит, встречающиеся в зоне орогенеза, где такие факторы, как давление и температура, проявлялись в полной мере [3], и 2) семейство окисленных смол, куда относятся шрау-фит, симетит, беккерит, стантинит — смолы, богатые кислородом, содержание которого достигает 25 %. Эти смолы показывают следы сильного выветривания. Окраска меняется от красно-бурой до буро-черной и черной [8]. Общим для этих двух семейств является наличие связей >C=СН в цикле, при этом окисленные смолы на ИК-спектрах имеют перекисные связи —О–О–.

На основании данных ИК-спектроскопии, приведенных в таблице 2, можно наметить ряды переходов ископаемых смол, образование которых обусловлено различным воздействием геохимической

Классификация аморфных растительных смол

Т а б л и ц а 3

U о СУ

* о о СУ

ч о С

5

о

Семейство*

Виды**

Условия фоссили-зации**

С о

U о

% и

% н

**Содер-жание янтарной кислоты, %

Основные химические составляющие ***

Конституционные признаки по данным ИК-спектроскопии *

S о

о

В к О & 1

О

СУ н

К

Сукцинита

Гедано-сукцинит

Автоокисление и преобразование в морской глауконит -содержащей среде

о

со ^

CQ

1.13-1.70

В

Он о S

S

С

Лабдановый скелет с регулярной конфигурацией

«Балтийский зубец»

Сукцинит

3-8

Румэнита

Румэнит

Метаморфизм

1-3

>С=СН в цикле

-О-О-, перекисей

Бирмит

2

Оксисмолы

Шрауфит

Выветривание

следы

Симетит

Беккерит

Й

Он о

о о и

Стантинит

V

S

К

X

6 S

В к

В «

Ретинита

Геданит Глессит

Авторедукция

R 1 R2C=CH R 3

Валховит

Не полимеры

Цедреновый скелет

Ретинит

Абиетиновый и пимаровый скелеты

со о

Терпентины

Живица

о S к о 5

О о н

СН=СН (цис), СН=СН-

COOR (цис)

Бензое

Зигбургит

В

Он о S

S

с

Полистереновый скелет

Копалита

Копалы

Лабдановый скелет с энантио-конфигурацией

Кранцит

Кадиненовый скелет

Примечание. Составлена по данным О. В. Мартиросян [*] c добавлением данных: 8[**], 14, 15[***]

обстановки: аэробной на стадии диагенеза для гедано-сукцинита и сукцинита, температуры и давления на стадии катагенеза для перехода сукцинит — румэнит, кислорода и воды на стадии гипергенеза для ряда румэ-нит — шрауфит — симметит — беккерит — стантиенит.

Предположения о существовании ряда сукцинит — румэнит — шрауфит были выдвинуты ранее [10]. На стадии диагенеза образование ископаемых смол семейства янтаря (гедано-сукцинит, сукцинит) происходит преимущественно в морской глауконитсодержащей среде. В них происходят химические превращения ископаемой живицы, сопровождающиеся появлением в ней разных кислородных соединений, в основном эфиров карбоновых кислот, в том числе янтарной кислоты и ее эфиров. В процессе субаэрального диагенеза в смоле начинается формирование пространственного полимерного каркаса, благодаря возникновению в макромолекуле ряда кислородных связей. Далее попадание смол типа сукцинита в условия с повышенными температурами и давлением вызывает перестройку полимерного каркаса, которая выражается в уменьшении двойных эк-зоциклических связей и образовании непредельных связей в цикле. При гипергенном окислении ископаемых смол строение пространственного каркаса эволюционирует за счет увеличения числа связей типа —О–О– с образованием перекисей, гидроперекисей, а также связей ОН. Вследствие этого возрастает содержание кислорода, убывает содержание углерода и водорода, повышается хрупкость. Известно, что подобные превращения румэнита приводят к образованию шрауфита, как показывает сравнение его образцов с окисленной зоной образцов румэ-нита [4].

Второй отдел ископаемых смол образуют ретинитоподобные смолы, которые составляют одно семейство ретинита, куда входят геда-нит, глессит, ретинит, валховит. Это хрупкие смолы, встречающиеся непосредственно в буроугольных залежах. Янтарную кислоту не содержат. Геданит и глессит, в отличие от ретинита и валховита, имеют полимерную структуру лабдановых кислот. При этом ретинит состоит из углеводородов, имеющих абиетиновый и пимаровый скелеты, а валхо- 14

вит — цедреновый скелет. Однако характерным для них является наличие в их ИК-спектрах непредельных связей типа R1R2C=CHR3 и то, что полосы, составляющие «балтийский зубец», имеют одинаковую интенсивность. Несмотря на совместное нахождение с сукцинитом, хрупкость геданита и глессита, а также отсутствие в них янтарной кислоты позволили отнести их к этому отделу. Отличие янтареподобных вязких смол от ретинитоподобных (хрупких) можно объяснить особенностями условий фоссилизации смолистого вещества, в результате которых они образовались [3, 7, 9].

Третий отдел составляют копалы, кранцит, зигбургит, встречающиеся обычно непосредственно в буроугольных залежах, и живица современных хвойных деревьев. По своим физическим свойствам (легкоплавкость, растворимость в хлороформе и сероуглероде и нерастворимость в других органических растворителях) относятся к неглубоко измененным «незрелым» смолам. Они имеют в своей структуре довольно значительное содержание связей СН=СН с цис-конфигурацией при двойной связи, замещенные как эфирными группами СН=СН–COOR, так и метилом в α -положении. Эти связи отсутствуют в других ископаемых смолах. Подобные связи характерны для коричной кислоты, которая была выделена при дистилляции зигбургита [8]. Однако их химическая составляющая различна. Копалы имеют скелет из лабдано-вых дитерпенов с энантио-конфигу-рацией, у кранцита и зигбургита кадиненовый и стирольный скелеты, а живица современных хвойных имеет абиетиновый и пимаровый скелеты. Отметим, что отнесенный в эту группу мягкий, эластичный кранцит при нагревании до 100 °С становится хрупким.

Согласно данным ИК-спектро-скопии, при нагревании до 105 и 300 °С в течение 3 часов гедани-ты по своим спектроскопическим характеристикам не стали похожи на гедано-сукцинит. Однако, на наш взгляд, этого и не должно было быть, поскольку условия фосси-лизации смолистого вещества, при которых образовался хрупкий геда-нит, привели к комплексу свойств, отличных от вязких смол, к которым относится гедано-сукцинит [1,

4, 7, 9]. При этом заметим, что прогретые при 300 °С в течение 30 мин. геданиты становятся схожи с прогретыми при таких же условиях ретинитами, отличаясь лишь соотношением связей С–О в сложноэфир-ных группах и карбоновых кислотах, которое у геданитов после прогрева становится как у вязких ископаемых смол (1700<1730), в то время как для ретинитов оно остается неизмененным. Это косвенно доказывает, что ретинит и геданит, несмотря на различное химическое строение, относятся к одному семейству ископаемых смол.

Что касается гедано-сукцинита, то его условия фоссилизации были близки к условиям образования сукцинита [9]. Установлено, что термическое воздействие при 105 °С в течение 3 часов на гедано-сукцинит привело к увеличению содержания сложных эфиров и уменьшению содержания связей С–О карбоновых кислот. Это выражается в появлении так называемого «балтийского зубца» на их ИК-спектрах. Увеличивается интенсивность непредельных связей типа R1R2C=CH2. Полученный продукт по спектроскопическим характеристикам стал похож на природный сукцинит (см. рисунок).

Воздействие на сукцинит температуры 105 °С в течение 3 часов не приводит к изменению характера ИК-кривых, тогда как нагревание до 270 °С в течение 3 часов приводит к существенной модификации его первоначальной структуры, а именно появлению связей >C=СН в цикле при одновременном уменьшении интенсивности связей типа R1R2C=CH2 и связей С–О в эфирах. Спектроскопические характеристики показывают, что полученное при таком нагревании сукцинита вещество становится схоже с румэнитом (см. рисунок). Сокращение доли непредельных связей типа R1R2C=CH2 в строении макромолекулы румэ-нита, полученного в эксперименте, вероятно, обусловлено процессом дегидрогенизации двойных эк-зоциклических связей с образованием именно связей >C=СН в цикле. Следовательно, румэнит действительно представляет собой продукт эволюции сукцинита, что подтверждается также идентичностью кривых ДТА этих смол и меньшим по сравнению с сукцинитом содержанием янтарной кислоты в продуктах сухой перегонки румэнита [5].

Изменения молекулярной структуры вязких ископаемых смол при нагревании

Прогретые при 105, 300 °С румэ-ниты не обнаруживают сходства ни с одним из известных ИК-спектров ископаемых смол.

Установлено, что в процессе нагревания при высоких температурах (450 °С) происходит образование ароматических структур (полосы при 1600, 1513 см–1) в сукцинитах, гедано-сукцинитах и румэнитах и увеличение их содержания в хрупких смолах — ретинитах и геданитах. Это можно объяснить тем, что изначально присутствующие в смолах в значительных количествах полиметилены преобразуются именно в ароматические углеводороды, благодаря тому что они при распаде образуют дивинил, который в дальнейшем переходит в ароматические соединения.

Заключение

С помощью ИК-спектроскопии для изученных 16 видов ископаемых и современных смол выявлены 12 фрагментов их структуры, которые могут использоваться в качестве их надежной диагностики. Экспериментально установлено, что хрупкие смолы типа геданита (равно как и другие хрупкие смолы, к примеру ретинит), не прошедшие определенную стадию своего развития в аэробных условиях, попав в условия воздействия высоких давлений и температур, изменялись, но природа этих изменений была иной, и они не могли преобразоваться в вязкие смолы типа гедано-сукцинит или сукцинит. При этом ископаемая смола, прошедшая продолжительную стадию своего развития в аэробных условиях, может подвергаться такой структурной перестройке, которая при повышении температуры приводит достаточно окислен- ные смолы, такие как гедано-сукци-нит, к трансформации сначала в сукцинит (105 °С, 3 ч), а затем в румэнит (270 °С, 3 ч). Таким образом, экспериментально подтверждено существование генетического ряда: геда-но-сукцинит→ сукцинит→румэнит, обусловленного термическими процессами.

Работа поддержана программой фундаментальных исследований РАН (проект 12-П-5-1011).

Список литературы Ископаемые смолы: диагностика, классификация и структурные преобразования в условиях термального воздействия

  • Богдасаров М. А. Ископаемые смолы Северной Евразии. Брест: БрГУ, 2005. 180 с.
  • Богдасаров М. А., Богдасаров А. А., Мартиросян О. В. Инфракрасная спектрометрия ископаемых смол из меловых отложений Болгарии // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2011. № 4. С. 15-17.
  • Богдасаров М. А. Ископаемые смолы Северной Евразии: автореф. дис. … докт. геол.-минерал. наук / Белорус. науч.-исслед. геологоразведоч. ин-т. Минск, 2009. 46 с.
  • Богдасаров М. А. Проблема образования янтаря и других ископаемых смол // Геол.-мiнерал. вiсн. Криворiз. техн. ун-ту. 2006. № 2 (16). С. 18-26.
  • Богдасаров М. А., Бушнев Д. А., Голубев Е. А., Ковалева (Мартиросян) О. В., Шанина С. Н. Янтарь и янтареподобные ископаемые смолы Евразии. Статья 1. Инфракрасная спектрометрия, дифференциальный термический анализ // Изв. вузов. Геология и разведка. 2008. № 4. С. 23-30.
Статья научная