ОСОБЕННОСТИ формирования берилл-ХРИЗОБЕРИЛЛовых ассоциаций

ОСОБЕННОСТИ формирования берилл-ХРИЗОБЕРИЛЛовых ассоциаций

Левченко Е.М., Фролова Л.В., Еремина Е.В., Пономарева Н.И.

СПбГУ, г. Санкт-Петербург, Россия, n_ponomareva @ mail.ru

Настоящее сообщение посвящено результатам изучения хризоберилла из месторождений различного генетического класса: пегматитов и пневматолитово-гидротермального месторождения.

В гранитных пегматитах месторождения шт. Минас Жерайс (Бразилия) хризоберилл ассоциирует с турмалином (шерлом), бериллом (аквамарином, гелиодором) [1].

Хризоберилл Малышевского месторождения (Россия, Урал) приурочен к флогопитовым слюдитам, относящимся, по мнению многих исследователей, к грейзеновым образованиям [2–4]. Флогопит является наиболее ранним минералом, образовавшимся до проявления бериллиевых минералов, в которых он обнаруживается в виде реликтов.

При микроскопических исследованиях хризобериллов и александритов Урала наиболее характерными являются первичные двухфазные газово-жидкие включения неправильной формы (вытянутые, остроугольные, округлые и др.), а также углекислотные и минеральные (фенакит, слюда, магнетит). В отличие от Уральских, хризобериллы Бразилии содержат включения ильменита (при большом скоплении которого минерал становится непрозрачным), иглы золотистого рутила, альбит, ортоклаз, анортит, андалузит.

Хризобериллы Малышевского месторождения были подразделены на несколько цветовых групп, для каждой из которых выполнены спектральный, рентгеноспектрально- флуоресцентный и микрозондовый анализы. Природные хризобериллы содержат следующие элементы-примеси ( в мас.%): Ni (0,002–0,02), Ge (0,0005–0,002), Ti (0,005–0,01), Mn (0,001–0,02), Cr (0,002–0,2), V (0,002–0,005), Sn (0,05–0,2), W (0,01), Li (0,02–0,05). При этом для зеленоватого образца характерно повышенное содержание Mn, Ti, Ge, Li; для серого — Sn, Ni; в желтоватом установлены повышенные содержания Li, Ni; в сиреневом — W. В желтом хризоберилле из пегматитов, помимо перечисленных элементов-примесей, отмечен свинец — 0,002 мас.%.

Синтетические александриты, выращенные методом Чохральского, содержат следующие элементы-примеси (мас.%): Cr (0,002–1), W (0,05), V (0,01), Ti (0,001–0,002), Ni (0,001–0,0005), Pb (0,0005), Mn (<0,0005). Таким образом, синтетические александриты не содержат Ge, Sn, Li.

Установлена зависимость окраски хризоберилла от вариаций содержаний элементов-примесей. Так, лиловый хризоберилл содержит W, V, Cr и в меньших количествах — Ti; бледно-лиловый — Ti, Cr, W, Ni; бледно-розовый — Ti; бесцветный — Ti, Pb, Ni; бледно-голубой — V, Ti, Cr, Ni.

Разноокрашенные природные хризобериллы различаются по содержанию железа (в мас.%): в сине-зеленых — 2,070, в лиловых — 1,88, в желтых — 1,557, в сиреневых — 0,942. Наименьшее количество примеси железа (0,2–0,6 мас.%) характерно для образцов серых и светло-зеленых тонов. В синтетических александритах, выращенных методом Чохральского, железо было обнаружено только в одном образце темно-бордовой окраски, содержание его достаточно велико — 1,325 мас.%.

На основе методов химической термодинамики были оценены физико-химические условия устойчивости хризоберилла в ассоциации с флогопитом, фенакитом, бериллом (при температуре 300С). По данным расчетов минеральных равновесий, в наиболее щелочных условиях устойчив флогопит, в наиболее кислой среде (рН<2,5) — фенакит, поля существования берилла и хризоберилла находятся в интервале рН от 3 до 6: первый устойчив при высокой активности кремнекислоты, второй — при пониженных ее значениях. Таким образом, процесс формирования бериллиевой минерализации в слюдитах происходил при снижении щелочности среды и повышении активности в растворах сначала углекислоты, а затем — фтора. Ассоциация хризоберилла с бериллом и турмалином (шерлом) устойчива при активности калия и железа более 10^–3, рН~5,5.

ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА
МАТЕРИАЛОВ КЛАДКИ ГЕОРГИЕВСКОГО СОБОРА г. ЮРЬЕВА-ПОЛЬСКОГО

¹Лобзова Р.В., ¹Антонова Е.И., ²Марсий И.М.

¹ГосНИИР, г . Москва ,Россия;
²ИГЕМ РАН, г. Москва, Россия, irina@igem.ru

В связи с предстоящими инженерно-консервационными работами в Георгиевском соборе г. Юрьева-Польского были проведены исследования материла кладки, в результате чего была выявлена неоднородность примененного строительного материала, стенового камня, растворов, штукатурок, кирпичных и песчаниковых вставок. Георгиевский собор за свою восьмивековую историю претерпел несколько перестроек. От первоначальной постройки 12 века (1152 г.) сохранился лишь фундамент.

Второй собор 13-го века частично обрушился в 15-ом веке и был восстановлен Ермолиным в 1471 году, но не в прежней форме. Последующие пристройки и частичные перестройки 17-го века (1655 г.), 18-го века (1781 г.) и 19-го века (1809–1817, 1825 гг.) были разобраны в 1923–1926 гг., а западная паперть и оконные проемы в форме 13-го века были восстановлены в 1963–1965 гг. Последние консервационные работы были проведены в 1984–1985 гг. Столетовым A.B.

Проведенный нами петрографический анализ выявил неоднородный состав стенового камня. Основной объем собора сложен карбонатным материалом, представленным органогенно-обломочными и доломитизированными известняками.

Кроме того, на разных участках фасада имеются вставки из косослоистого известняка, гравелитистого песчаника, а из исскуственных материалов — кирпича. Степень разрушения их различна и зависит от состава и структурно-текстурных особенностей породы. Так, для массивных доломитизированных известняков и доломитов характерно корковое разрушение (десквамация), а для органно-обломочных известняков — кавернозное.

На участках стен южного и западного фасадов, а также над входом в разобранный Троицкий придел, заложенный кирпичом, вставки из гравелистого песчаника характеризуются наибольшей степенью разрушения.

По спектральным анализам, выполненным в ИГЕМ РАН, карбонатные породы содержат примесь магния в различном количестве (2–3,5%). В корке отслоения на доломитизированном массивном известняке фиксируются повышенные содержания Na, P, Ba, Sr, Fe, Si, Cu. В кавернозном известняке с южного притвора содержание свинца — 0,2%. В гравелистом песчанике элементов-примесей значительно больше.

В цементирующей слюдисто-глинистой массе концентрируются и редкоземельные элементы: Sc, Sn, V, Nb, Ga, Co, Zr, La, Y, Yb, а содержание некоторых халькофильных и литофильных элементов на порядок выше, чем в карбонатных породах. Растворы обогащены магнием, содержание которого варьитует от 3 до 7%, а в растворе, отобранном с глубины между блоками северо-западного столпа в интерьере — превышает 10%.

При реставрационных работах большое значение имеет степень засоленности материалов. Общее количество солей (в %) в водной вытяжке достигает 11,9, а по данным Владспецреставрации — до 20,4%.

Степень засоленности карбонатных пород даже на высоте 1,5 м составляет на фасаде южной стены и южного портала 8–11% , а в интерьере на том же уровне — 9%.

Рентгенофазовый анализ вещества проводился в ИГЕМ РАН на дифрактометре ДРОН–3 на Сu –излучении. Интерпретация полученных дифрактограмм осуществлялась по программе GRLDIF. В составе высолов были установлены следующие минералы: эпсомит, гексагидрит, госларит, гипс, К-квасцы, глауберит, гидраргиллит и сода.