ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение..............................................................3
Глава 1. Современные представления о минералогии волконскоита..........8
1.1. История изучения волконскоита....................................11
1.2. Проблема концентрации хрома в волконскоите.......................15
Глава 2. Характеристика волконскоитсодержащих пород...................21
2.1 .Краткое описание пород волконскоитсодержащей толщи...............21
2.2. Химический состав волконскоитсодержащих пород....................34
2.3. Минералогический состав волконскоитсодержащих пород..............46
2.4. Органическое вещество в волконскоитовой толще....................52
2.5. Эпигенетические преобразования волконскоитовой толщи.............54
2.6. Микроскопическое изучение вмещающих пород........................59
2.6.1. Оптическая микроскопия.........................................59
2.6.2. Электронная микроскопия........................................61
Глава 3. Минералогия волконскоита.....................................69
3.1. Химический состав волконскоита...................................69
3.2. Лазерный микроанализ волконскоита................................74
3.3. Мсссбауэровская спектроскопия волконскоита.......................76
3.4. Термическое исследование волконскоита............................78
3.5. ИК-спектроскопия волконскоита....................................СЗ
3.6. Спектры ЭПР волконскоита.........................................86
3.7. Рентгенодифракционное изучение волконскоита......................89
3.8. Газово-жидкостная хроматография волконскоита.....................97
3.9. Микроскопическое изучение волконскоита..........................101
3.9.1. Оптическая микроскопия волконскоита...........................102
3.9.2. Электронная микроскопия.......................................108
3.9.2.1. Электронная микроскопия и микрозондовый анализ волконскоита .109
3.9.2.2. Микровключения в волконскоите...............................128
Глава 4. Сорбция хрома на глинистых минералах........................140
2
4.1. Методика экспериментов...........................................143
4.2. Обсуждение результатов экспериментов.............................147
Глава 5. Конституция волконскоита.....................................155
5.1. Эмпирические формулы волконскоита................................156
5.2. Волконскоит с необычно высоким содержанием хрома.................162
Глава 6. Генезис волконскоита.........................................166
Заключение...........................................................172
Приложение...........................................................175
Литература...........................................................178
марганца, карбонаты, сульфиды, а также живое и неживое органическое вещество. Из компонентов осадочной толщи важную роль в аккумуляции, так же как и в иммобилизации тяжелых металлов, играют глинистые минерала: и, в особенности, смектиты. Эксперименты показывают (Не, 1998), что величина сорбции трехвалентного хрома на монтмориллоните может достигать 3054.8 мкг/г. В тонкозернистой фракции речных отложений имеет место обогащение тяжелыми металлами, благодаря активной поверхности окислов железа и глинистых минералов (Helios Rybicka, 1995). Как показывают многочисленные исследования (Ainsworth, 1989; Не, 1998; Helios Rybicka, 1995), основными параметрами, контролирующими процессы сорбции/десорбции являются pH, Eh и ионная сила.
Гумусовые вещества являются наиболее широко распространенным в природе органическим материалом. Скорее всего, гумусовые вещества влияют на сорбцию неорганических катионов и анионов благодаря своему потенциальному участию в восстановительных реакциях и способности образовывать пленки на твердых поверхностях (Zuyi, 1999). Подвижность элементов в конкретных геохимических обстановках во многом определяется конкурентным взаимодействием с фульвокислотами, увеличивающими миграционную способность, и гуминовыми кислотами, концентрирующими элементы. Комплексообразованис гумусовых кислот и ионами металлов обусловлено, главным образом, присутствием в их структуре карбоксильных групп и фенольных оксигрупп. Такое взаимодействие играет решающую роль в процессах растворения, переноса и отложения элементов в зоне гипергенеза. Как показали исследования Такахаши (Takahaslii, 1999), в значительной степени гуматные комплексы влияют на поведение грехвалентных переходных металлов (Сг, Ее) при низких pH (~3-6), преобладая среди прочих комплексов.
В монографии Я.Э.Юдовича с соавторами (Юдович, 1985) высокие содержания хрома в углях связываются с битуминозным характером сорбента -коровых тканей. Исследователи полагают, что щелочная и нейтральная среда диагенеза, в которой протекают медленные процессы гумификации древесных
тканей, благоприятствует мощному поглощению хрома фенольными дериватами лигнина.
В деревообрабатывающей промышленности широко применяется обработка древесины растворами шестивалентного хрома для предохранения ее от разрушения. При взаимодействии Cr (VI) с лигнином древесины и его производными хром восстанавливается до иммобильного трехвалентного состояния. Исследования (Jorge, 1999) показывают, что наибольшей окислительной способностью обладает водный раствор СЮ3, хром в котором очень быстро восстанавливается как собственно лигнином, так и древесиной. В работе К. Пэнди (Pandey, 1998) утверждается, что хром образует водные нерастворимые комплексы е ароматическими кольцами лигнина.
В восстановлении Cr (VI) важнейшую роль играют H2S, органические вещества и двухвалентное железо, которое может образовываться в природных обстановках, благодаря окислению органических веществ. Гуминовые и фулыюкислогы действуют как эффективные восстановители Cr (VI) при низких pH (Pcttine, 1998). Предлагаются различные схемы восстановления шестивалентного хрома двухвалентным железом:
HjCr О/2 + 3 Fe2+ -> Cr(OH)„,5 m + Fe(OH)kJ'r + nH20 + qH' (Pettine, 1998);
Fe2" + Cr О*2' + 4H20—> FexCr,.x(OH)3+50H" (Puls, 1999).
В свою очередь, Fe может образовываться в природных обстановках при химической и микробиологической редукции различных твердых фаз в восстановительной среде: 1 - при коррозии металлического железа в
анаэробных условиях:
Fe° + 2Н20 -> Fe2+ + Н2 + 20Н" (Puls, 1999);
2 - при восстановлении гидроксида железа Fe(IIl) и других
железосодержащих минералов (магнетита, нонтронита, смектита, иллита):
Сао.25 [Ре(Ш)2](А1о.5 Si35)Oio ОН2 -> Cat,25 [Fe(II) 2](А10.5 Si3.5)O10 +
2Fe(OH)3 + 2Н + (Banwart, 1999).
- Київ+380960830922