№ 2 (2023)

В статье приводятся результаты U-Pb датирования (SHRIMP-II, Центр изотопных исследований ВСЕГЕИ) зерен циркона из лейкогранита завершающего этапа формирования Рефтинского габбро-гранитоидного массива, являющегося одним из наиболее крупных ареалов магматизма этого типа на Урале. Интрузивные образования датированного эпизода магматизма образуют вытянутую в субмеридиональном направлении цепочку небольших по размеру (до 5 км в поперечнике) тел, которые прорывают плагиоклазовые гранитоиды силурийского возраста, слагающие большую часть массива. В этих телах преобладают гранодиориты, граниты и лейкограниты, а также присутствуют габбро, габбронориты, диориты и кварцевые диориты. По химическому составу значительная часть пород относится к умеренно калиевой известково-щелочной серии, наиболее богатые кремнеземом разновидности имеют высококалиевый состав. Конкордантный возраст цирконов из лейкогранитов составляет 396 ± 3 млн лет. Это подтверждает, что их формирование соответствует по времени крупному эпизоду эндогенной активности – период существования в пределах Среднего Урала девонской островной дуги (со второй половины эмса до начала франского века включительно).

Ультраосновные дайковые образования, развитые в пределах редкометалльно-редкоземельных рудных полей Косьюского, Новобобровского и Октябрьского, на основании петрографических, петрохимических и геохимических характеристик отнесены к щелочным пикритам. Породы отличаются высоким содержанием V, Cr, Ni, характерных для ультраосновных пород. При проявлении процессов фенитизации в породах увеличивается содержание Th, REE, Y, Pb, что подтверждается появлением рудных минералов (монацита, ксенотима, фосфатов и сульфидов Th и Pb). Установленный возраст ⁴⁰Аr/³⁹Ar методом по флогопиту составил 598.1±6.2 млн лет. В это время на Среднем Тимане в пределах Четласского Камня реконструируется плюмовый импульс.

Исследованы фрагменты левого бивня плейстоценового моржа, ископаемые остатки которого были обнаружены в 2009 г. на берегу р. Печоры. Проанализированы гранулометрический, химический и нормативно-минеральный составы вмещающих кости грунтов; термические свойства, химический и микроэлементный составы бивня; рентгеноструктурные параметры и химический составы костного биоапатита; макростроение, элементный и аминокислотный составы костного органического вещества; изотопный состав углерода, кислорода в биоапатите и углерода, азота – в костном коллагене. Для биоапатита установлен умеренно изотопно-легкий углерод, свойственный внепещерным ископаемым костям плейстоценовых животных, и изотопно-тяжелый кислород, типичный для гидрокарбоната морской воды. Изотопные данные для органического вещества печорского моржа коррелируются с аналогичными характеристиками морских животных, но при этом указывают не на моллюсковую диету, свойственную современным моржам, а на рыбную. Последнее свидетельствует о необычной для морских хищников среде обитания печорского моржа и необычном рационе его питания.

Слюды составляют группу минералов, характеризующихся совершенной спайностью, обладающих способностью расщепляться на очень тонкие листочки с равной поверхностью. Из всех известных минералогических видов слюд наиболее важное промышленное значение имеют мусковит и флогопит, которые одновременно с легкостью расщепления на тонкие листочки обладают весьма высокими электрическими характеристиками, негорючестью и большой химической прочностью. Они также термически и химически стойки, мало гигроскопичны и в тонких листочках гибки, упруги и прозрачны.

Практическое значение, кроме мусковита и флогопита, имеют биотит и вермикулит. Биотит в ограниченных количествах применяется для замены мусковита или флогопита. Вермикулит представляет собой гидратированный биотит, с трудом расщепляется на тонкие пластинки, обладает пониженными электрическими свойствами и недостаточно термически стоек.

С помощью дифференциально термического анализа обнаружен рост вспучивания структуры кристаллов слюды. Определен диапазон температур, в котором слюда сохраняет свои рабочие свойства. Исследованы и выявлены визуальные изменения вспучивания в интервале 20–1200 °С.

Решены задачи термоустойчивости слюды для дальнейшего использования в электро- и радиотехнической промышленности. Сделано заключение, что техническое использование слюды в более ответственных случаях имеет ограничение температуры в пределах 600-650 °С. Значительное остаточное вспучивание предполагает практическое использование слюды в качестве термоизоляционного материала.

Предложена трехстадийная технология получения плотных композиционных керамических материалов Ti₃SiC₂–TiB₂–(TiC)–SiC из лейкоксенового концентрата, представляющего собой продукт предварительной обработки титансодержащих песчаников. На первом этапе методом карбосиликотермического восстановления лейкоксенового концентрата с использованием SiC в качестве восстановителя и добавлением B₄C в качестве твердого борсодержащего компонента проводится синтез агломерированных порошков Ti₃SiC₂–TiB₂–SiC, которые могут существенно отличаться содержанием SiC. На втором этапе полученные порошки подвергаются травлению плавиковой кислотой с целью удаления побочных продуктов силицидного состава, образующихся из примесей, присутствующих в лейкоксеновом концентрате. На заключительном третьем этапе проводится спекание очищенных порошков методом горячего прессования в графитовой прессформе под давлением 30 МПа при температуре 1500–1550 °C, в результате которого формируются керамические композиты Ti₃SiC₂–TiB₂–(TiC)–SiC с почти полностью беспористой микроструктурой.