Нано- и микроморфологические доказательства коллоидной структуры содержимого включений кольцевых силикатных кристаллов

Нано- и микроморфологические доказательства коллоидной структуры содержимого включений кольцевых силикатных кристаллов

Автор: Пискунова Н.Н., Кряжев А.А.

Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 8 (320), 2021 года.

Бесплатный доступ

Методами сканирующей атомно-силовой (АСМ) и электронной микроскопии (СЭМ) изучено вещество, выделяемое естественным образом при механическом вскрытии ростовых включений кристаллов аквамарина, берилла и шерла (Забайкалье). Жидкая часть вещества включений представляет собой достаточно концентрированную коллоидную золь-гель-силикатную систему. Растекающийся силикатный коллоид образует пленку, плохо удаляемую с поверхности скола, которая надежно регистрируется с помощью АСМ и трансформируется под длительным воздействием электронного пучка в пеностекло. Последний факт можно использовать для создания устойчивых при нормальных условиях субмикронных текстур методом электронно-лучевой литографии. Исследование кварца и фенакита (Урал) не обнаружило подобных пленок. В отличие от аквамарина, внутренние стенки полостей включений кварца и фенакита, по данным АСМ, покрыты холмиками роста, выросшими по дислокационному механизму. Все это указывает на сравнительно невысокую степень полимеризации силикатного компонента в исходном гидротермальном маточном растворе для кварца и фенакита по сравнению со степенью полимеризации в средах минералообразования кольцевых силикатных кристаллов.

Еще

Атомно-силовая микроскопия, флюидные включения, золь-гель, пеностекло, шерловая гора

Короткий адрес: https://sciup.org/149139300

IDR: 149139300   |   DOI: 10.19110/geov.2021.8.2

Список литературы Нано- и микроморфологические доказательства коллоидной структуры содержимого включений кольцевых силикатных кристаллов

  • Буканов В. В. Онтогения аметиста и особенности его генезиса на примере месторождения Хасаварка (Приполярный Урал) // Геология, методы поисков, разведки и оценки месторождений ювелирных, поделочных и декоративно-облицовочных камней. М., 1975. С. 50—52.
  • Котельникова З. А., Котельников А. Р. Синтетические NaF-содержащие флюидные включения // Геохимия. 2002. № 6. С. 657—663.
  • Котельникова З. А., Котельников А. Р. NaF-содержащие флюидные включения в кварце, синтезированные при 450— 500 °С и Р = 200—2000 бар // Геохимия. 2004. № 8. С. 908— 912.
  • Кузнецов С. К., Лютоев В. П., Котова Е. Н., Шанина С. Н. Приполярноуральская кварцевожильно- хрустале-носная провинция и перспективы поисков месторождений особо чистого кварца // Разведка и охрана недр. 2007. № 10. С. 36—43.
  • Лотов В. А., Кутугин В. А., Ревенко В. В. Управление процессами поризации термопеносиликатных изделий на основе жидкого стекла // Стекло и керамика. 2009. № 11. С. 19—22. https://portal.tpu.rU/SHARED/k/KUTUGIN/Trydi/ TabVGC_2009.pdf.
  • Перетяжко И. С., Смирнов С. З., Котельников А. Р., Котельникова З. А. Экспериментальное изучение системы H3BO3—NaF—SЮ2—H2O при 350—800 °С И 1—2 кбар методом синтетических флюидных включений // Геология и геофизика. 2011. № 51 (4). С. 450—472.
  • Пискунова Н. Н., Радаев В. А., Крючкова Л. С., Сокери-на Н. В. Атомно-силовая микроскопия в решении задач реконструкции природных кристаллогенетических процессов // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2020. № 17. С. 442—447. Б01: 10.31241ZFNS.2020.17.085.
  • Попов М. П., Николаев А. Г. Особенности фенакито-вой минерализации с Уральских изумрудных копей // Вестник Уральского отделения РМО. Екатеринбург, 2016. № 13. С. 105—112.
  • Портнов В. Н., Чупрунов Е. В. Кинетика и морфология дислокационного роста граней кристаллов из раствора: Учебное пособие. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2010. 131 с.
  • Прокофьев В. Ю., Мельников Ф. П., Селектор С. Л., Трубкин Н. В., Андрусенко Н. И. Флюидные включения с коллоидными растворами в халцедоне // Материалы XIII Всероссийской конференции по термобарогеохимии совместно с IV симпозиумом АР№К. Москва, 2008. С. 225 — 228. http://www.minsoc.ru/FilesBase/2008-1-115-0.pdf.
  • Смирнов С. З., Томас В. Г., Каменецкий В. С, Козьмен-ко О. А. Водно-силикатные жидкости в системе «редкоме-талльный гранит — Ш2О^Ю2-Н2О» как концентраторы рудных компонентов при высоких давлении и температуре // Петрология. 2017. Т. 25. № 6. С. 646—658. БОТ: 10.7868/ S086959031706005X.
  • Чернов А. А. Элементарные процессы роста кристаллов из растворов // УФН, 1987. Т. 153. С. 678—681.
  • Чукин Г. Д. Химия поверхности и строение дисперсного кремнезёма. М.: Паладин; Принта, 2008. С. 11—22. http://www.chem.msu.su/rus/books/chukin-2008/chukin-2008. pdf.
  • Юргенсон Г. А. Ювелирные и поделочные камни Забайкалья. Новосибирск: Наука, 2001. 390 с. ISBN 5-02031581-8.
  • Юргенсон Г. А., Прокофьев В. Ю., Кононов О. В. Физико-химические условия формирования камнесамоцветной и редкометалльной минерализации месторождения Шерловая гора (Юго-Восточное Забайкалье) // XVIII Всероссийская конф. по термобарогеохимии. М.: Изд-во Первого МГМУ им. Сеченова. 2018. С. 156—158.
  • Balitsky V. S., Kurashige M., Balitskaya L. V., Iwasaki W. Study of quartz solubility and «heavy» phase formation under industrial synthetic quartz growth conditions. Joint ISHR&ICSTR. Kochi, Japan. Kochi: Kochi University, 2000, pp. 318—321.
  • Kotelnikova Z. A. and Kotelnikov A. R. NaF-Bearing Fluid Inclusions in Quartz Synthesized at 450—500 °C and P = 500— 2000 bar. Geochem. Int., 2004, V. 42, No. 8, pp. 794. https:// www.sibran.ru/upload/iblock/224/22431b5493a5d71fc525247 de5dc8d0e.pdf.
  • Kotelnikova Z. A., Kotelnikov A. R. Synthetic NaF-Bearing Fluid Inclusions. Geochem. Int., 2002, V. 40, No. 6, p. 594.
  • Lodzinski M., Sitarz M., Stec K., Kozanecki M., Fojud Z. Jurga S. Raman single-crystal spectra. «ICP, IR, Raman, NMR investigations of beryls from pegmatites ..». J. Molecul. Struct., 2005, 744—747, pp. 1005 — 1015. DOI: 10.1016/j.mol-struc.2004.12.042.
  • Melcher, J., Carrasco, C., Xu, X., Carrascosa, J. L., Gomez-Herrero, J., Jose de Pablo, P., & Raman, A. Origins of phase contrast in the atomic force microscope in liquids. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009, V. 106, No. 33, pp. 13655—13660. DOI:10.1073/pnas.0902240106.
  • Naffouti M., Backofen R., Salvalaglio M., Bottein T., Lodari M., Voigt A., David T., Benkouider A., Fraj I., Favre L., Ronda A., Berbezier I., Grosso D., Abbarchi M., Bollani M. Complex dewetting scenarios of ultrathin silicon films for large-scale nanoarchitectures. Sci. Adv., 2017, V. 3, pp. 1472—1482. DOI: 10.1126/sciadv.aao1472.
  • Piskunova, N. N. Sokerina N. V. and Kruychkova L. Y. Combining In Situ and Ex Situ Atomic-Force Microscopy Studies to Reconstruct Natural Crystallogenetic Processes. Atomic Force Microscopy Principles, Developments and Applications (Eds.: Moss B., Stone C.). New York: Nova Science Publishers, 2018, pp. 47—66. ISBN: 978-1-53613-496-4. https://www. researchgate.net/publication/324647622_The_Role_of_Defects_ in_Crystal_Dissolution_Processes_AFM_Data
  • Prokofiev V., Banks D., Lobanov K., Selektor S., Milichko V., Borovikov A., Akinfiev N., Luders V., Chicherov, M. Exceptional Concentrations of Gold Nanoparticles in 1,7 Ga Fluid Inclusions From the Kola Superdeep Borehole, Northwest Russia. Scientific Reports, 2020, V. 10, p. 1108. DOI: 10.1038/s41598-020-58020-8.
  • Prokofiev V. Yu., Kamenetsky V. S., Selektor S. L., Rodemann T., Kovalenker V. A., and Vatsadze S. Z. First direct evidence for natural occurrence of colloidal silica in chalcedony-hosted vacuoles and implications for ore-forming processes. Geology, 2017, V. 45, No. 1, pp. 71—74. DOI: 10.1130/ G38517.1.
  • Smirnov, S. Z., Thomas, V. G., Kamenetsky, V. S., Kozmenko, O. A. Hydrosilicate liquids in the system «rare-metal granite — Na2O-SiO2-H2O» as accumulators of ore components at high pressure and temperature. Petrol., 2017, V. 25, No. 6, pp. 625—635. DOI: 10.1134/s0869591117060054.
  • Visovsky N. J., Ukrainczyk L., Dawes S. B. Fabrication of micrometer and nanometer scale structures in silica sol-gel films using electron beam writing methods. J. Vac. Sci. & Tech. B., 2002, V. 20, pp. 932-935. DOI: 10.1116/1.1476095.
  • Yurgenson G., Prokofiev V., Afanasieva A., Kononov O. Fluid inclusion in beryl of Sherlovaya Gora deposit (Eastern Transbaykalia, Russian Federation). Acta Mineralog.-Petrograph, 2019, V. 10, pp. 126. http://www.ssc.smr.ru/media/journals/ izvestia/2011/2011_4_879_883.pdf.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp