Научные статьи. Рубрика в журнале - Вестник геонаук
Моделирование фазовых преобразований в глинистом известняке при импактном воздействии
Статья научная
Преобразование карбонатного вещества мишени во время импактного процесса остается слабоизученным. Фазовые изменения силикатных осадочных пород с высокой долей карбонатного вещества, а также известняков с глинистой и углеродистой компонентами остаются вообще не исследованными. Для выявления характера фазовых трансформаций подобных объектов нами впервые была выполнена экспериментальная работа по моделированию импактного процесса короткоимпульсным лазерным воздействием на битумосодержащий глинистый известняк. В процессе воздействия лазерного импульса на вещество мишени нами достигнуты температуры (~2200 К) и давления (~24 ГПа), соизмеримые с расчетными данными при образовании крупных импактных структур. Экспериментально установлено плавление и раскристаллизация карбонатного расплава с образованием промежуточных фаз и кальцита. Выявлено образование импактного стекла из глинистой составляющей протолита, а также зафиксировано преобразование углеродистого вещества.
Бесплатно
Модель докембрия Тимано-Печорского геоблока
Статья научная
На основе информации о строении приповерхностных структур и нижнеархейском кристаллическом фундаменте, который является основным элементом 3D-геолого-геофизической модели верхней части литосферы, составлена модель докембрия Тимано-Печорского геоблока. Модель существенно корректирует существующие представления о фундаменте Тимано-Печорского геоблока с разделением докембрийского мегакомплекса на 7 структурных зон. Подчеркнута роль субширотных дислокаций и диагональных разломов.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты модельных экспериментов по извлечению химических элементов из многокомпонентных растворов биомассой микроскопических грибов. Полученные данные свидетельствуют о том, что сорбционное сродство элементов к грибной биомассе как сорбенту соответствует следующему ряду: Bi ≈ Sn ≈ Pb ≈ Fe ≈ Hg ≈ (Sb) ≈ Cr > Cd ≈ Zn ≈ Cu ≈ V ≈ Se > Co ≈ Mn ≈ (Sb) ≈ As ≈ Ni ≈ Sr, который отражает непростой характер взаимодействия и взаимовлияния элементов в многокомпонентной системе. С помощью сканирующей электронной микроскопии на грибной биомассе обнаружены полиметалльные новообразования сложного состава, представленные тонкими ксеноморфными частицами (фазами, зернами), а также хорошо ограненными кристаллами, их сростками и двойниками, что доказывает потенциальную возможность масштабного металлоносного биоминералообразования в органогенных седиментолитах. Сложный механизм извлечения химических элементов из многокомпонентных растворов реализуется в несколько этапов: первоначальный этап начинается с физико-химической сорбции (за счет электростатического и ван-дер-ваальсового взаимодействий), в дальнейшем протекает ионный обмен или комплексообразование с последующим восстановлением некоторых сорбированных ионов металлов.
Бесплатно
Модификация метода реконструкции концентраций гелия в глубинных подземных водах
Статья научная
Усовершенствована методика реконструкции концентраций радиогенного гелия в глубинных подземных водах путем изучения гелия в газово-жидких включениях (внутреннем объеме) кварца, извлеченного из керна скважин. Предложенная модификация позволяет выделить составляющую внутреннего объема образца, стабильную при температуре опытов, для чего было предложено подвергать образцы кратковременному предварительному прогреву, при котором должны разрушиться включения, вскрывающиеся при низких температурах. Реконструированные в ходе отработки методики значения PHe во внутреннем объеме образцов свидетельствуют о правдоподобии и хорошей воспроизводимости результатов. На образцах кварца из Кольской сверхглубокой скважины была также протестирована методика предварительной разбраковки образцов при помощи регистрации кривых выхода гелия в ходе линейного нагрева образца. Показано, что таким образом можно выбрать потенциально подходящие образцы, диагностировать наличие декрепитирующих газово-жидких включений и мест нахождения гелия, не связанных с кристаллической структурой кварца. Изложены методологические соображения по поводу организации подобных исследований и способов верификации полученных результатов.
Бесплатно
Монацит щелочных рудных метасоматитов Нижнемезенского рудного поля (Средний Тиман): Th-U-Pb-данные
Статья научная
Монацит из редкометалльно-редкоземельных щелочных метасоматитов Нижнемезенского проявления Среднего Тимана имеет преимущественно цериевый состав (Ce2O3 > La2O3). Средневзвешенная величина точечного (Th-U-Pb, CHIME) возраста монацитов составила (564 ± 27) млн лет, возраст монацитов, полученный по изохроне ThO2*-PbO, равен (566 ± 127) млн лет. Монациты близки по времени формирования к монацитам Новобобровского рудного поля и вендским магматическим образованиям (ультраосновным породам и карбонатитам четласского комплекса), сформированным в результате плюмового импульса.
Бесплатно
Статья научная
Комплексом методов (световая и электронная микроскопия, рентгеновская микротомография) изучено распределение и морфология пор и «каналов» в альбидной ткани конодонтовых элементов, принадлежащих к позднедевонско-раннекаменноугольным представителям отрядов Ozarkodinida Dzik 1976 ( Mehlina Youngquist, Youngquistognathus Myshkina et Zhuravlev, Polygnathus Hinde, Bispathodus Müller), Prioniodontida Dzik 1976 ( Jablonnodus Dzik) и Priniodinida Sweet 1988 ( Ligonodina Bassler). Морфология порово-канальной системы конодонтовых элементов демонстрирует различия на уровне таксонов родового ранга, что позволяет предположить возможность использования этого признака в систематике конодонтов. Отмеченное для рода Youngquistognathus единство в строении порово-канальной системы в различных элементах аппарата дает основания предполагать, что данный признак перспективен при реконструкции аппаратов по разрозненным элементам.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена возможность таксономической диагностики ювенильных Pa-элементов эволюционно продвинутых представителей рода Siphonodella. В зависимости от стадии онтогенеза набор наблюдаемых таксономических признаков сильно варьирует. Если взрослые Pa-элементы демонстрируют полный ряд морфологических признаков, то ювенильные формы могут быть диагностированы только на основе некоторых из них: степени изогнутости осевого гребня, очертания и орнаментации платформы, морфологии ростра и симметрии элемента. Часть видов обладают сходными признаками и не различимы на ранних стадиях онтогенеза. Такие виды, как Siphonodella crenulata, S. duplicata, S. quasinuda, S. semichatovae M2, S. lobata, можно различить на ранних стадиях онтогенеза. Группа видов, имеющих длинные гребни ( S. obsoleta, S. sandbergi, S. belkai ), может быть диагностирована на видовом уровне начиная со второй стадии онтогенеза (элемент состоит из более чем 4 пакетов ламелл). Сифоноделлы с более чем двумя короткими ростральными гребнями ( S. quadruplicata, S. cooperi, S. isosticha ) и S. hassi могут быть диагностированы также только со второй стадии онтогенеза.
Бесплатно
Статья научная
В работе приводятся результаты морфометрического анализа рельефа Юго-Западного Притиманья на примере Вымско-Вишерского междуречья. В пределах Тракт-Синдорского участка магистрального газопровода выделены Трактовский и Синдорский морфоструктурные блоки, для которых дана прогнозная эколого-геологическая оценка устойчивости геосреды. Показано, что степень сейсмической уязвимости магистрального газопровода выше при пересечении им Синдорской площади, тогда как для Трактовской риск возникновения аварийных ситуаций связан с активизацией геомеханических процессов, обусловленных суффозионными и солифлюкционными процессами. Полученные данные повышают эффективность использования сил и средств при обеспечении безопасной эксплуатации магистральных газопроводов в районах геодинамически нестабильных структур.
Бесплатно
Статья научная
Нефти позднего девона Тимано-Печорской провинции дифференцируются на группы по распределению в них н -алкилбензолов и н -алкилнафталинов. Для ряда нефтей нами обнаружено резкое доминирование гомологов состава С21, для других характерно доминирование гомологов состава С21 и С23, ряд нефтей характеризуется «гладким» распределением указанных групп соединений. Выявлена параллельность распределений н -алкилбензолов и н -алкилнафталинов, что может свидетельствовать об образовании их в едином процессе, например через циклизацию полиенов как способ формирования алкилбензолов, предложенную И. К. Ивановой и В. А. Каширцевым в 2010 г.
Бесплатно
Статья научная
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.
Бесплатно
Наноразмерные морфологические характеристики частиц синтетических порошков натисита и паранатисита
Статья научная
Статья посвящена проблеме поиска и создания новых функциональных материалов на основе природных компонентов. Проведен синтез титаносиликата со структурой натисита Na2TiSiO5, который занимает особое место как материал с Na+-ионной проводимостью, пригодный для получения высокотехнологичной керамики. В качестве основного метода синтеза натисита был выбран гидротермальный автоклавный синтез с применением в качестве исходного компонента отходов фторидного обогащения лейкоксенового концентрата Ярегского месторождения, что позволяет в будущем решать проблемы комплексной переработки важного для республики минерального сырья. Установлено, что увеличение времени синтеза с 6 до 24 часов приводит к формированию чистой фазы натисита через фазу паранатисита. С помощью метода атомно-силовой микроскопии (АСМ) впервые получены наноразмерные морфологические характеристики всех синтезированных порошков. Показано, что образцы с 6-часовой выдержкой являются шероховатыми не только в микро-, но и в наноразмерном масштабе. Возможно, эти порошки найдут свое применение в качестве сорбентов как имеющие наибольшую площадь поверхности слагающих частиц. По данным АСМ, образцы с 24-часовой выдержкой представляют собой хорошо сформированные кристаллические двойники прорастания типа «крест», поверхности пинакоида которых практически гладкие, на них редко встречаются микроразмерные включения. Шероховатости в наноразмерном масштабе на плоских участках для образцов данного порошка не обнаружено. Керамика, полученная спеканием таких частиц, должна обладать наиболее высокими ионопроводящими свойствами.
Бесплатно
Статья научная
Импактные алмазы традиционно считаются параморфозами по графиту, что было подтверждено многочисленными экспериментами. В 70-80-х годах двадцатого века был обнаружен целый ряд импактных углеродных фаз по угольному субстрату в ударно-метаморфизованных породах Карской астроблемы. В данной работе мы впервые приводим результаты изучения углеродных фаз полифазных импактных агрегатов по углистому веществу с применением высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии. Описываются особенности срастания апоугольных импактных алмазов с сопутствующими углеродными фазами. Обсуждается возможная модель преобразования углистого вещества при импактном процессе.
Бесплатно
Направленные изменения технологических свойств минерального сырья: новые подходы и технологии
Статья научная
В развитие идей и инноваций доктора геолого-минералогических наук Бориса Андреевича Остащенко в области направленного изменения свойств минералов выполнены исследования алюминийсодержащего сырья и углеродсодержащего сырья растительного происхождения. Показаны основные тенденции развития технологической минералогии, новые подходы к технологиям прогнозной оценки качества минерального сырья, горнопромышленных и других отходов для адаптации композитных материалов путем постконструкционного модифицирования.
Бесплатно
Статья научная
Приведены основные результаты научных исследований, полученных действительными членами Читинского отделения Российского минералогического общества, в разные годы работавших в ЗабГУ. Ими изучались месторождения медистых песчаников и сланцев, облицовочных камней, карбонатного сырья, цеолитов, золота, свинца, цинка и др. Установлены основные закономерности их размещения и условия формирования, разработаны классификационные схемы, позволяющие давать прогнозно-поисковую оценку и рекомендации по их освоению. Уделено внимание геотехногенным месторождениям, в которых сосредоточены значительные запасы многих полезных компонентов. В результате геолого-технологических исследований природного и техногенного минерального сырья Восточного Забайкалья разработаны новые методы выявления дисперсных (наноразмерных) форм благородных металлов и способы их извлечения, что значительно расширяет перспективы освоения не только крупных месторождений, но и средних и мелких по масштабам объектов, а также горно-технологических отходов.
Бесплатно
Научное наследие А. К. Карабанова в области наук о Земле
Персоналии
В 2022 году исполнилось 70 лет со дня рождения А. К. Карабанова - крупного белорусского ученого-геолога и организатора науки, специалиста в области четвертичной геологии и палеогеографии, геоморфологии, новейшей тектоники и неогеодинамики, доктора геолого-минералогических наук, профессора, академика НАН Беларуси, директора Института природопользования НАН Беларуси (2008-2019). Им разработана оригинальная комплексная методика реконструкции амплитуд неотектонических движений в области древнего материкового оледенения, сформулирована концепция неотектонической эволюции и новейшей геодинамики территории запада Восточно-Европейской платформы, предложены методические приемы составления неотектонических карт на основе картографирования структурно-формационных комплексов платформенного чехла, имеющие важное теоретическое и практическое значение. В настоящей работе дается обзор основных научных достижений академика А. К. Карабанова.
Бесплатно
Статья научная
Изложенные в данной статье материалы рассказывают о наиболее интересных научных и инженерных разработках специалистов института ВНИИГАЗ, созданных для Вуктыльского нефтегазоконденсатного месторождения в период с 1966 по 2018 годы. Принимая во внимание тот факт, что большая часть нефтегазоконденсатных месторождений страны эксплуатируется в режиме истощения (извлечение конденсата составляет в среднем не более 40 %) изучение исторического опыта Вуктыла становится неоценимым для решения проблем месторождений, вступивших в завершающую стадию разработки.
Бесплатно
Статья научная
Впервые приводится минералогическая характеристика мелкого самородного золота из руд редкометалльно-редкоземельного Новобобровского месторождения. Изучение золота проводилось при использовании микрозондовой техники и спектроскопии комбинационного рассеяния. Обнаруженное в руде золото (угловатая уплощённая частица с размерами 0.3 ´ 0.2 ´ 0.1 мм) характеризовалось повышенными содержаниями серебра (16-31 мас. % Ag), плавно увеличивающимися к периферии. На поверхности и на срезах золота обнаружены минералы рудной ассоциации - гётит, монацит и кварц. Данные минералы являются типичными для руд Новобобровского месторождения. Установленные уровни концентрирования содержания примесных элементов в монаците - церия, неодима, лантана, празеодима, самария (доминируют: церий - около двух десятков мас. % Ce2O3 и неодим - первый десяток мас. % Nd2O3), тория (6-8 мас. % ThO2), стронция (2-3 мас. % SrO) - идентичны химическим составам монацитов данного месторождения.
Бесплатно
Находки фосфоритов в Сезымской свите (нижняя пермь, Косью-Роговская впадина)
Статья научная
Фосфоритовые конкреции, как и вмещающие их кремнистые породы, в сезымской свите Косью-Роговской впадины Предуральского краевого прогиба обнаружены впервые. Исследования показали, что свита сложена микстолитами, карбонатными, глинистыми, терригенными и кремнистыми породами. Фосфориты встречены лишь в единственном разрезе. Согласно аналитическим исследованиям, породообразующими в конкрециях являются карбонатапатит, кальцит и кварц. Данные конкреции могут быть использованы как маркирующие горизонты для корреляции со сходными разрезами Предуральского краевого прогиба.
Бесплатно
Неизвестное письмо Л. А. Попугаевой из архива профессора Д. П. Григорьева
Статья научная
В статье публикуются ранее неизвестные документы о Л. А. Попугаевой из личного архива профессора Д. П. Григорьева, хранящиеся в комиссии по истории Российского минералогического общества: ее письмо из Нюрбы от 5 августа 1956 года, письмо из ВСЕГЕИ с просьбой о руководстве аспиранткой Л. А. Попугаевой, письмо из ЦНИЛКС с просьбой о консультации за подписью самой Л. А. Попугаевой, а также повестки о заседаниях Минералогического общества и защитах диссертаций по алмазной проблеме. Все документы оригинальны, атрибутированы и хронологически соотнесены с ранее опубликованными документами. Они весьма ценны для истории минералогии как фактические свидетельства далеких событий. В первую очередь документы отмечают основные этапы жизни и научной деятельности выдающегося геолога, первооткрывателя коренных алмазов в Якутии Л. А. Попугаевой. Во-вторых, они показывают ее активную деятельность на последнем профессиональном поприще - при изучении камнесамоцветного сырья северо-запада России, главным образом Кольского полуострова. Статья приурочена к дате безвременной гибели Л. А. Попугаевой.
Бесплатно
