Том 69, № 4 (2024)

Оливины из палласита Сеймчан исследованы методами оптической микроскопии, рамановской спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Оливин характеризуется наличием полых прямолинейных каналов шириной <1 мкм и включений полых отрицательных кристаллов призматического габитуса толщиной 1–2 мкм. Каналы ориентированы параллельно [001] оливина и развиты по винтовым дислокациям [001]. Оси удлинения отрицательных кристаллов также ориентированы параллельно [001]. В каналах полые сегменты чередуются с сегментами, заполненными металлическим железом. Негативные кристаллы представляют собой кристаллографически ограненные пустоты в оливине; наиболее крупные из них содержат вкрапления металлического железа. Прямолинейная конфигурация и кристаллографическая ориентация каналов соответствуют характеристикам [001] винтовых дислокаций, что позволяет считать [001] дислокации прекурсорами каналов. Полученные данные впервые демонстрируют эволюцию [001] дислокаций в оливине в результате восстановления двухвалентного железа при взаимодействии оливина с вмещающим FeNi металлом. Предложена модель преобразования дислокаций с образованием в оливине Сеймчана каналов и полых отрицательных кристаллов в соответствии с одной из реакций:

2Fe_host+ (Mg_1−nFe_n)₂SiO₄ = 2n[FeO]_host + [nSiO₂ + 2nFe⁰ + (1 − n)Mg₂SiO₄ + 2nv²⁻ + 2nv²⁺ ]_ol,

2Fe_host+ (Mg_1−nFe_n)₂SiO₄ = 2n[FeO]_host + [nMgSiO₃ + nFe⁰ + (1 − n)Mg₂SiO₄ + nv²⁻ + nv²⁺ ]_ol.

Согласно модели, при T > 1000°C восстановительный процесс сопровождается возрастанием концентрации Fe⁰ и ассоциирующих вакансий (v²⁻ и + v²⁺) в зонах дислокаций. Пустоты в каналах и в отрицательных кристаллах являются продуктом аннигиляции анионных и катионных структурных вакансий, имеющих противоположные заряды. Фазовая ассоциация, образующаяся в данном твердофазном превращении оливина, соответствует буферным равновесиям OSI (оливин ↔ SiO₂ + 2Fe⁰) или OPI (оливин ↔ пироксен + Fe⁰). Результаты в дальнейшем могут использоваться для сравнительной реконструкции термической и ударной истории разных типов палласитов.

Важные проблемы дифференциации магмы, образования самородных металлов и процессов рудообразования в земной коре все чаще связывают с активным участием водорода. В данной работе получены новые экспериментальные данные по кристаллизации андезитовых расплавов при высоких температурах (900–1250°C) и давлениях водорода (10−100 МПа), которые уточняют возможную роль водорода в процессах, происходящих в андезитовых расплавах в земной коре и при вулканизме в сильно восстановленных условиях (f(O₂) = 10⁻¹⁷−10⁻¹⁸). В экспериментах по кристаллизации было установлено, что составы кристаллов (пироксены и плагиоклазы), образовавшихся в экспериментах по кристаллизации расплава андезита под давлением водорода, близко соответствуют составам кристаллов лавовых потоков вулкана Авача на Камчатке. Этот результат можно рассматривать как экспериментальное подтверждение участия водорода в вулканическом процессе.

Получены новые данные по растворимости ромеита (CaNa)Sb₂O₆F в системе NaF–H₂O P–Q типа в широкой области концентраций фторида натрия (от 0 до 25 мас. % NaF). Концентрация сурьмы, в равновесии с ромеитом и флюоритом в диапазоне концентраций NaF от 1 до 8 моль кг⁻¹ H₂O (25 мас. % NaF), находится в интервале 0.02–0.2 моль кг⁻¹ H₂O. Согласно полученным данным, концентрация сурьмы в L₁ и L₂ фазах в области флюидной несмесимости в системе NaF–H₂O при t = 800°C, Р = 200 МПа и fO₂ = 50.1 Па, заданной Cu₂O–CuO буфером, составляет 0.4 и 2.1 мас. % Sb, соответственно. Впервые в ходе проведения настоящих опытов установлено образование скелетных форм флюорита и интерметаллического соединения Pt₅Sb гексагональной сингонии с параметрами элементарной ячейки (ПЭЯ): a = b = 4.56(4), c = 4.229(2) Å, α = β = 90°, γ = 120°. Пентаплатинат сурьмы образуется на поверхности Pt ампул при 800°C, Р = 200 МПа и fO₂ ≤ 10^−3.47 Па (Cu–Cu₂O буфер) в опытах по инконгруэнтному растворению ромеита, что вызывает резкое уменьшение (более чем в 1000 раз) концентрации сурьмы в растворе.

Проведен анализ динамики химических параметров снега путем послойного отбора в Печоро-Илычском биосферном заповеднике (п. Якша, Республика Коми) в зимний период 2019–2020 гг. Показано, что на химический состав атмосферных осадков в большей степени влияет дальний перенос веществ. Особенности атмосферной циркуляции и регионы, с территорий которых происходит перенос воздушных масс, во многом определяют насыщение осадков теми или иными химическими компонентами. Расчет траекторий обратного переноса воздушных масс позволил выявить регионы, где формируются воздушные массы, приходящие в район исследования, определяющие химический состав осадков. Показано, что расчет траекторий позволяет достоверно оценить источники поступления поллютантов в атмосферу. В целом такой способ изучения химического состава снега весьма информативен и позволяет лучше понять факторы его формирования.