Том 69, № 7 (2024)

Обложка

Весь выпуск

Статьи

Криолит как реперный минерал редкометальной минерализации (экспериментальное исследование)

Русак А.А., Щекина Т.И., Зиновьева Н.Г., Бычков А.Ю., Луканин О.А.

Аннотация

Экспериментально изучены фазовые отношения и распределения редкоземельных элементов, Sc, Y и Li между алюмофторидным и алюмосиликатным расплавами в модельной гранитной системе Si-Al-Na-K-Li-F-O-H при 700 °C, 1 и 2 кбар с содержанием воды от 3 до 50 мас. %. На основании полученных и имеющихся экспериментальных данных по фазовым отношениям в гранитной системе, насыщенной водой, фтором и содержащей редкие элементы, было проведено сопоставление с парагенезисами редкометальных криолитсодержащих гранитов трех месторождений Восточной Сибири: Зашихинского, Катугинского и Улуг-Танзекского. Показано, что процессы жидкостной несмесимости между гранитным и солевым алюмофторидным расплавами, проявляющиеся при высоких содержаниях в системе фтора и лития, способствуют накоплению редких элементов в солевых криолитоподобных расплавах. При температуре 700 °C и давлении 1 и 2 кбар происходит кристаллизация алюмофторидного расплава в гранитной системе, из которого образуется криолит. Именно в ассоциации с криолитом и литиевыми слюдами в рассмотренных природных объектах находятся минералы редких и редкоземельных элементов, содержащие фтор, такие как пирохлор, гагаринит и другие. В результате сопоставления экспериментальных и природных данных подтверждается гипотеза о важной роли жидкостной несмесимости в образовании криолита. Предполагается, что криолит может служить реперным минералом редкометально-редкоземельной минерализации в гранитах с повышенным содержанием лития и фтора.

Геохимия. 2024;69(7):579-595
pages 579-595 views

ЭПР спектроскопическое и калориметрическое изучение минералов серии амблигонит−монтебразит из редкометальных пегматитов Вороньих тундр (Кольский п-ов) и Сангиленского нагорья (Тува)

Вяткин С.В., Гриценко Ю.Д., Огородова Л.П., Вигасина М.Ф., Ксенофонтов Д.А., Мельчакова Л.В.

Аннотация

Впервые было проведено комплексное физико-химическое изучение минералов серии амблигонит LiAlPO4F — монтебразит LiAlPO4(OH). Выполнено ЭПР спектроскопическое и калориметрическое изучение монтебразита LiAlPO4(OH)0.9F0.1 из редкометальных гранитных пегматитов Шук-Бюль (Сангиленское нагорье, Тува) и амблигонита LiAlPO4F0.5(OH)0.5 из пегматитов Вороньих тундр (Кольский полуостров). Методом ЭПР были обнаружены радиационно-чувствительные парамагнитные центры О–, образующиеся без участия примесных элементов в регулярных узлах кристаллической решетки. Впервые показана возможность проведения ЭПР-геохронометрии по минералам серии амблигонит–монтебразит. Методом высокотемпературной расплавной калориметрии растворения на микрокалориметре Тиана-Кальве получены энтальпии образования из элементов ∆fHel0(298.15 K) = –2326.3 ± 2.2 кДж/моль монтебразита состава LiAl(PO4)(OH)0.9F0.1 и амблигонита состава LiAl(PO4)F0.5(OH)0.5 (–2347.9 ± 3.1 кДж/моль), а также рассчитаны значения этого параметра для конечных членов серии идеального состава: для монтебразита –2315.5 ± 2.2 кДж/моль и для амблигонита –2401.6 ± 3.1 кДж/моль. Оценены значения стандартной энтропии S0(298.15 K) и энергии Гиббса образования ΔfGel0(298.15 К) для промежуточных и конечных членов серии амблигонит–монтебразит.

Геохимия. 2024;69(7):596-607
pages 596-607 views

Биогеохимические аспекты трансформации гуминовых веществ и силикатных пород при замерзании-оттаивании

Кондратьева Л.М., Андреева Д.В., Голубева Е.М., Литвиненко З.Н.

Аннотация

В северных регионах в результате сезонных изменений температуры происходит циклическое оттаивание-замерзание почв и пород, которое сопровождается опасными природными явлениями, включая оползни. Особые условия складываются на горных склонах многих водохранилищ при флуктуациях уровня воды и взаимодействии гумифицированных вод с горными породами. В работе представлены результаты экспериментального исследования биотрансформации гумата натрия (ГNa) и изменения микроструктуры поверхности силикатной породы, входящей в состав тела Бурейского оползня при различных условиях циклического замерзания/оттаивания (ЦЗО). Замораживание образцов проводили при температуре –18 °C, а оттаивание при разном диапазоне температур (+4 °C и +23 °C). В роли биогенного фактора выступали 4 штамма микроорганизмов, выделенных из поверхностных и придонных слоев воды Бурейского вдхр. выше и ниже тела оползня. Характер биотрансформации ГNa при ЦЗО исследовали спектральными методами при разных длинах волн (254 нм, 275 нм, 465 нм). Анализ состава водорастворимых форм химических элементов в водной среде при разрушении породы проводили методом ICP-MS, а изменение микроструктуры ее поверхности с использованием сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что наиболее активно происходила трансформация ароматической составляющей ГNa. После ЦЗО максимальную активность при температуре оттаивания +4 °C по отношению к ГNa и выщелачиванию элементов из породы (Al, Ca, Mg, Mn) проявлял штамм Аctinomyces sp. 45 ВД, выделенный из придонных слоев воды. Его активность была сопоставима с интенсивностью выщелачивания элементов природным микробным консорциумом нестерильной породы. Для сравнения использовали породы, прошедшие ЦЗО в деионизированной воде, в этом варианте содержание водорастворимых форм многих химических элементов (Fe, Ni, Cu, Zn, As, Mo, Ag, Cd, Tl, Bi, As) было ниже пределов обнаружения прибора (<0.001 мкг/дм3). Высокая биогеохимическая активность Аctinomyces sp. 45 ВД подтверждается анализом СЭМ изображений микроструктуры поверхности силикатной породы и формированием большого разнообразия изоморфных биоминералов.

Геохимия. 2024;69(7):608-620
pages 608-620 views

Геохимия и возраст палеопротерозойских метавулканических и метаосадочных пород Донского террейна Волго-Донского орогена

Терентьев Р.А., Савко К.А., Кориш Е.Х., Червяковская М.В.

Аннотация

Сильно переработанный метаморфизмом и интрузиями гранитоидов Донской террейн является частью Волго-Донского орогена. Он расположен вдоль восточной окраины Сарматского сегмента Восточно-Европейского кратона. Этот террейн состоит из гнейсо-гранитов павловского комплекса и метавулканических пород от андезибазальтов до дацитов (амфиболиты и гнейсы) и метаосадочных пород (мраморы и карбонатно-силикатные породы) в объеме донской серии. Вулканические породы характеризуются обогащением LILE и LREE и отрицательными аномалиями HFSE, что указывает на плавление мантийного клина с участием флюида в зоне субдукции. Изотопный состав неодима (εNd2200 = –1.2…+3.4, модельный возраст 2180–2550 млн лет) и гафния (εHf = –4.3…+3.3, модельный возраст 2290–2640 млн лет) указывают на обогащенный мантийный или смешанный корово-мантийный источник исходных расплавов вулканитов и ювенильный источник для осадков донской серии. U-Pb данные по циркону позволили оценить возраст (2047 ± 7 млн лет) метаморфизма гнейсов и амфиболитов и возраст (2060 ± 4 млн лет) термального воздействия гранитоидного батолита на вмещающие породы. По изотопным и геохронологическим данным донская серия подстилается архейскими породами, содержит архейские детритовые цирконы, но ее возраст не древнее 2300 млн лет. Фациальным и возрастным аналогом донской серии является темрюкская свита центральноприазовской серии Украинского щита. Предположено, что в палеопротерозое восточная окраина Сарматии представляла собой континентальную дугу, которая была субсинхронна системе островная дуга — задуговой бассейн лосевской серии.

Геохимия. 2024;69(7):621-643
pages 621-643 views
pages 644-648 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».