Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приведены результаты исследований микроформ самородного золота и его сплавов в магматических породах, в разной степени измененных наложенными процессами. Обсуждаются характеристики состава и состояния как глубинных магматических золотосодержащих сплавов, так и продуктов их трансформации в условиях верхних горизонтов земной коры. Золотосодержащие адакиты и анкарамиты Камчатки, базит-ультрабазиты массива Ильдеус и адакиты Становой складчатой области, дациты Боливийских Анд образовались непосредственно при плавлении надсубдукционного мантийного клина или погружающейся океанической коры. В деплетированных перидотитах Авачинского вулкана на Камчатке, надсубдукционных офиолитах Полярного Урала, Восточного Саяна и Бетско-Рифейского пояса Западного Средиземноморья золотосодержащее мантийное вещество подверглось глубинному воздействию высокотемпературных расплавов и флюидов субдукционного происхождения. Вулканиты, связанные с железомарганцевыми месторождениями Малого Хингана и месторождением Золотая Гора на Южном Урале, а также ультрамафиты Тарагайского массива в Южном Хингане обнаруживают субдукционные геохимические характеристики. Золотосодержащие трахиты Аппалач (Вирджиния, США) представляют собой кислые дифференциаты внутриплитных магм. Предполагается, что одной из основных форм транспорта золота в верхние горизонты земной коры являются частички состава Cu-Ag-Au, выделяющиеся из обогащенного халькофильными и сидерофильными элементами силикатного расплава, образовавшегося в результате плавления мантийных источников, в той или иной степени претерпевших воздействие субдукционных процессов. Магматические породы с такими частичками могут быть как самостоятельными источниками благородных металлов, так и служить прекурсорами для образования самородного золота эпитермальных и мезотермальных месторождений. Присутствие магматического золота в субдукционных изверженных и подвергшихся воздействию субдукционных расплавов и флюидов реститовых мантийных породах может свидетельствовать о существовании обогащенного золотом горизонта, глубина залегания которого сопоставима с глубиной образования первичных субдукционных и некоторых внутриплитных магм.

Среднее по запасам золота месторождение Угахан, расположенное в пределах крупнейшей в России Ленской золоторудной провинции, принадлежит к группе месторождений «сухоложского» генетического типа. Представлены результаты петрографического, минералогического и изотопно-геохимического изучения золоторудной минерализации месторождения. Разработана схема последовательности минералообразования на месторождении, которая включает пять стадий: 1) в течение ранней (синдиагенетической) стадии происходило образование фрамбоидного пирита-1, обогащенного Au, Ni, Co, As; 2) на стадии катагенетического преобразования рудоносных осадков происходила перекристаллизация раннего пирита-1 и кристаллизация пирита-2, также обладающего повышенными содержаниями Au, Ni, Co, As; 3) формирование в рудах пирротина происходило на стадии прогрессивного метаморфизма из водно-углекислого флюида с повышенным содержанием H₂S; 4) собственно рудная стадия, представленная на месторождении минеральной ассоциацией пирит-3, галенит, сфалерит, халькопирит, самородное золото, коррелирует с развитием в регионе регрессивного метаморфизма; 5) кристаллизация пострудного идиоморфного крупного пирита-4. Комплекс геохимических и изотопных (δ³⁴S и Pb-Pb) данных позволяет исключить привнос минералообразующих компонентов при гидротермально-метасоматическом преобразовании рудовмещающих пород из дополнительного (внешнего) источника. Значения δ³⁴S, варьирующие для ранних морфотипов пирита в рудах месторождения в относительно узких диапазонах от +5.7 до +9.1 ‰, близки к величинам δ³⁴S (+4.2… +16.4 ‰) безрудных пород бужуихтинской свиты. Pb-Pb изотопные характеристики, а также установленные закономерности в вариациях изотопного состава Pb для золоторудной минерализации указывают на преимущественное поступление элемента из неопротерозойских метаосадочных толщ. Минералогические и геохимические особенности месторождения Угахан согласуются с представлениями о метаморфогенном происхождении золоторудных месторождений «сухоложского» типа, что подтверждает перспективность пород бужуихтинской свиты на обнаружение новых золоторудных объектов в регионе.

Приведены результаты изучения условий образования руд малоизученного Алгоминского рудного узла (месторождение Бодороно и рудопроявление Дывок), расположенного на сочленении Алданского щита и Становой области. Установлено, что в рудах месторождения Бодороно присутствуют минералы Bi и Se (висмутин, лиллианит, самородный висмут, теллуровисмутит, тетрадимит, хедлейит, пильзенит и лайтакарит). Выделены две последовательные продуктивные стадии минералообразования: Au-полиметаллическая и Au-Bi-Te. Эти минералы являются продуктами эволюции гидротермальной системы, в ходе которой происходило постепенное снижение температур (от 300 до 145 °С) и солености (от 5 до 1.9 мас. % NaCl-экв.) флюида. Пробность самородного золота постепенно увеличивается от ранних стадий (~840 ‰) к поздним (~940 ‰), и происходит смена от простых сульфидов до сульфосолей. Установлено изменение состава газовой фазы флюидных включений от CH₄-CO₂ до преимущественно CO₂ с примесью N₂ и CH₄ по мере развития рудной системы. Результаты ⁴⁰Ar/³⁹Ar датирования предрудных метасоматитов свидетельствуют о развитии рудообразующих процессов на месторождении Бодороно около 150 ± 1.8 млн лет назад. Анализ изотопного состава свинца в галенитах говорит о доминирующей роли древнекорового источника рудного вещества. Рассчитанный состав изотопов кислорода δ¹⁸O_Н2О в рудоносных кварцах варьирует от 1.0 до 7.3 ‰, что соответствует водному флюиду смешанного источника. Рудопроявление Дывок отличается от месторождения Бодороно по минеральному составу руд и по физико-химическим параметрам рудообразования. На рудопроявлении выделены четыре минеральные стадии: золото-арсенопирит-пирит-кварцевая, пирит-халькопирит-сфалеритовая, кварц-буланжеритовая и теллуридная. Последняя представлена гесситом, алтаитом, волынскитом, меренскиитом, мелонитом и раклиджитом. Золотоносное оруденение формировалось из флюида с умеренно концентрированной соленостью (0.9-9.2 мас. % NaCl-экв.) при среднетемпературных условиях (310-360 °C) с преобладающим присутствием СО₂ и примесью СН₄ в газовой фазе. Рассчитано, что величины δ³⁴S и δ¹⁸O изменялись от 2.2 до 3.0 ‰ и от 0.6 до 12.0 соответственно. Возраст золотого оруденения (⁴⁰Ar/³⁹Ar) составляет 124.0 ± 1.5 млн лет, что соответствует этапу тектономагматической активизации Алданского щита.

Исследовался начальный участок струи водорода, истекающей вверх из щели размером 2 × 20 мм и сгорающей в воздухе. Профили продольной и поперечной скорости газа получены с помощью аппаратуры PIV (particle image velocymeter), распределение локальной температуры и состава стабильных веществ - методом комбинационного рассеяния с использованием фокусирующей резонаторной системы. На основании опытных данных определен вклад молекулярных и конвективных механизмов переноса в интенсивность тепловыделения. Показано, что максимальная интенсивность тепловыделения зависит главным образом от газодинамических и теплофизических характеристик газового потока при его макроскопическом движении.

Экспериментально и численными методами исследованы процессы горения богатых смесей метанола и водорода с воздухом. Показано, что отклонение от правила Ле Шателье для богатых пределов распространения пламени обусловлено двумя факторами: ингибированием метанолом распространения пламени в богатых смесях водорода и наличием сверхадиабатических температур в богатых смесях метанола. Показано, что результат действия добавки водорода в малых количествах в богатые смеси метанола совпадает с результатом действия инертных добавок азота и диоксида углерода. Численное моделирование показало, что добавление небольших количеств водорода в богатые смеси метанола приводит только к физическому воздействию на нормальную скорость распространения пламени. Добавки Н₂ действуют на реализацию сверхадиабатических температур в пламени метанола так же, как инертные добавки СО₂ и N₂.

Создана математическая методика расчета задачи об инициировании детонации в водородовоздушной смеси сферой малого диаметра, летящей со скоростью, превышающей скорость детонации Чепмена - Жуге. Выполнена верификация математической модели по экспериментальным данным о размерах детонационной ячейки в водородокислородной и водородовоздушной смесях. В зависимости от давления смеси, которое варьировалось в пределах 100 ÷ 250 кПа, получены три режима наклонных детонационных волн: 1) при давлении 250 кПа стабилизированная наклонная детонационная волна; 2) при давлении 200 кПа стабилизированная наклонная детонационная волна типа «соломенная шляпа»; 3) при давлении 125 кПа ранее не наблюдавшийся в экспериментах периодический режим с отходящей наклонной детонационной волной. При давлении 100 кПа реализуется режим ударно-инициированного горения. На основе аналитической зависимости проведена оценка энергии инициирования детонации быстролетящим телом, которая показала соответствие аналитических и расчетных данных.

Для синтеза наноразмерных материалов, применяемых в различных областях, в том числе для химического катализа, в качестве перспективных прекурсоров рассматриваются металлорганические комплексы переходных металлов с неорганическими анионами. В данной работе синтезированы и охарактеризованы металлорганические комплексы никеля, железа, меди с органическим лигандом - имидазолом и с неорганическим - нитрат-анионом. С помощью методов термогравиметрического анализа при низкой скорости нагрева, а также динамического масс-спектрометрического высокоскоростного термического анализа определены кинетические параметры термического разложения синтезированных металлорганических комплексов. В условиях высокоскоростного нагрева идентифицированы основные газообразные продукты термического разложения исследованных комплексов. Изучен химический и фазовый состав конденсированных продуктов сгорания металлорганических комплексов на воздухе.

Существуют разнообразные способы синтеза композитов из смесей порошков металлов, формирующих интерметаллидные фазы, а также из смесей порошков металлов и неметаллов (например, углерода или бора). В 70-е годы прошлого столетия был предложен подход к описанию процессов горения и взрыва с выделением реакционных ячеек, который с современных позиций можно отнести к двухуровневым моделям синтеза. Подход активно развивался для бинарных систем, однако так и остался достаточно условным. В настоящей работе представлен обзор подобных моделей; предложено их развитие за счет учета сопутствующих процессов (не только диффузии, но и эволюции напряженно-деформированного состояния) и модификации применительно к синтезу, управляемому лазерным или электронным лучом.

Математическим моделированием изучены режимы электротеплового взрыва безгазовой системы, окруженной диэлектрической средой. Рассмотрено влияние интенсивности кондуктивного теплообмена и мощности джоулева нагрева на формирование безразмерных температурных и концентрационных профилей, интегральную глубину превращения и скорость распространения фронта реакции. Для разделения стадий воспламенения и распространения реакции использовали критерий, заключающийся в достижении глубины превращения 0.99 в любой точке образца. Определено количество продукта, образующегося на стадии воспламенения. Показано, что вблизи критических условий при воспламенении на оси образца достигается большая глубина превращения, приводящая к смещению зоны воспламенения от оси к поверхности образца.

Представлены результаты термодинамического расчета адиабатической температуры и равновесного состава продуктов восстановления HfO₂ кальцием в зависимости от содержания углерода и кальция при различном давлении. В расчетах задавалась возможность формирования твердых растворов HfN-HfC, образование которых отождествлялось с образованием карбонитрида гафния. Показано, что значения адиабатической температуры находятся в диапазоне 2 000 ÷ 2 900 K, и ее повышение ограничено плавлением CaO при 2 900 K. Введение углерода, как правило, снижает адиабатическую температуру, а рост давления приводит к ее увеличению. Выявлена связь между составом продуктов и видом температурных кривых. Основной причиной роста адиабатической температуры с ростом давления является смещение равновесий в сторону образования конденсированных фаз и увеличение доли HfN в продуктах.