Сфероидные образования рудного и нерудного вещества в природе и эксперименте

Объект исследований. Сфероиды из техногенных россыпей, палеороссыпей и гранитоидов Нижнеселемджинского золотоносного узла; из россыпи Уркима Уркиминского золотоносного узла; наносфероиды Au Октябрьского золотоносного узла; золотоносные шарики – продукты экспериментальных опытов по концентрированию благородных металлов; металлосиликатные сфероиды из желудочно-кишечного тракта плоского морского ежа.

Методы. Для изучения сфероидов применялся метод аналитической растровой электронной микроскопии, для определения состава некоторых из них – метод атомно-абсорбционной спектрометрии.

Результаты. Изучены морфология и химический состав сфероидов. Установлены металлические сфероиды – золотые, свинцовые, железные, сфероиды, состоящие из сплавов на основе Fe; металлоидные (Sb); металлооксидные (Fe,O) и (Cu,O); силикатные (Si,O) и металлосиликатные (Ag и др., Si,O) сфероиды. В зависимости от обстановки, в которой формировались изучаемые сфероиды, действовали различные факторы, обусловливающие образование округлых форм минерального вещества. 1. Газовый метаморфизм – природный гидротермально-металлургический процесс, приводящий к образованию сфероидальных форм минералов. 2. Кластерное формирование агрегированных (поликристаллических) шариков в условиях неравновесного процесса самоорганизации частиц вещества. 3. Геохимические барьеры, которые становились центрами зарождения сфероидальных наночастиц. 4. Вторичные процессы, влияющие на состояние поверхностного слоя сфероидальных частиц после формирования их основного состава: а) гипергенез, ведущий к разрушению одних и образованию других минералов; б) механическая обработка ковких материалов в россыпях. 5. Неравновесный биогенез (для биоорганизмов).

1. Адамсон А. (1979) Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 568 с.

2. Асхабов А.М. (2011) Кватаронная концепция: основные идеи и некоторые приложения. Изв. Коми НЦ УрО РАН, 3(7), 70-77.

3. Асхабов А.М. (2005) Кватаронная модель образования фуллеренов. Физика твердого тела, 47(6), 1147-1150.

4. Баженов А.И., Полуэктова Т.И., Новоселов К.Л. (1991) Ферротитанистые оксидные глобули из гранитоидов Элекмонарского массива. Геология и геофизика, (12), 50-57.

5. Бердников Н.В., Невструев В.Г., Кепежинскас П.К., Крутикова В.О., Коновалова Н.С., Астапов И.А. (2021) Силикатные, железо-окисные и золото-медь-серебряные микросферулы в рудах и пирокластике Костеньгинского железорудного месторождения (Дальний Восток России). Тихоокеан. геол., 40(3), 67-84.

6. Брэдшоу П. (1974) Введение в турбулентность и ее измерение. (Пер. с англ. В.Ф. Алымова, В.В. Альтова, В.С. Войтешонка, А.М. Дуюбинского, А.М. Кудина. Под ред. Г.С. Глушко). М.: МИР, 278 с.

7. Галимов Э.М., Кудин А.М., Скоробогатский В.Н., Плотниченко В.Г., Бондарев О.Л., Зарубин Б.Г., Страздовский В.В., Аронин А.С., Фисенко А.В., Быков И.В., Баринов А.Ю. (2004) Экспериментальное подтверждение синтеза алмаза в процессе кавитации. Докл. РАН, 395(2), 187-191.

8. Гамянин Г.Н., Жданов Ю.Я. (2001) Сфероиды золота и сульфидов в рудопроявлении Интахского рудного узла (Верхне-Индигирский район, Якутия). Докл. РАН, 377(5), 663-666.

9. Гамянин Г.Н., Жданов Ю.Я., Моисеенко В.Г. (2000) Природные и техногенные сфероиды минералов. Тихоокеан. геол., 19(4), 52-60.

10. Главатских С.Ф., Генералов М.Е. (1996) Когенит из минеральных ассоциаций, связанный с высокотемпературными газовыми струями БТТИ (Камчатка). Докл. АН, 346(6), 796-799.

11. Грачев А.Ф., Цельмович В.А., Корчагин О.А. (2008) Космическая пыль и странные шарики в древних земных слоях. Земля и Вселенная, (5), 59-67.

12. Гребенников А.В. (2011) Эндогенные сферулы мелпалеогеновых игнимбритовых комплексов Якутинской вулкано-тектонической структуры (Приморье). Зап. Росс. Минералог. об-ва, 140(3), 56-68.

13. Елькин Ю.Н., Сафронов П.П., Артюков А.А., Карабцов А.А.(2013)Деструкция минералов морского дна в кишечнике плоского морского ежа Scaphechinus mirabilis Agazzis, 1863 (Echinodea: scutellidae). Докл. РАН, 453(4), 1-5.

14. Ермолов П.В., Королюк В.Н. (1978) Состав и строение магнитных шариков гранитоидов. Докл. АН СССР, (240)1, 155-158.

15. Железняк А.С., Иоффе И.И. (1974) Методы расчета многофазных жидкостных реакторов. Л.: Химия, 320 c.

16. Захарова Е.М. (1997) Ферромагнитные сферулы в терригенных отложениях и россыпях. Зап. РМО, (126)3, 61-66.

17. Кориневский В.Г., Кориневский Е.В., Блинов И.А., Котляров В.А. (2018) Металлические микросферулы в карбонатитах Южного Урала. Вестн. ИГ Коми НЦ УрО РАН, (10), 39-46.

18. Корчагин О.А. (2010) Присутствие микрокристаллических микросфер и микрочастиц в раннем сеномане Крыма – “космическое пылевое событие”. Докл. РАН, (431)6, 733-738.

19. Корчагин О.А., Цельмович В.А., Дубинина С.В. (2007) Метеоритные микросферы и частицы из глубоководных известняков верхнего кембрия (Батырбай, Южный Казахстан). Изв. вузов. Геол. и разведка. Минералогия, петрография, литология, (3), 17-22.

20. Кошеленко В.В., Волкова Ю.Р., Мялик А.В. и др. (2020) Государственная геологическая карта Российской Федерации м-ба 1 : 200 000. Изд-е второе. Сер. Становая. Лист N-51-X (Усть-Уркима). Объяснит. запи- ска [Электронный ресурс]. Минприроды России, Роснедра, ВСЕГЕИ, 257 с.

21. Кузнецова И.В. (2011) Геология, тонкодисперсное и наноразмерное золото в минералах россыпей Нижнеселемджинского узла (Приамурье). Автореф. … канд. геол.-мин. наук. Красноярск: СФУ, 21 с.

22. Кузнецова И.В., Сафронов П.П. (2021) Самородное золото кор выветривания Нижнеселемджинского золотоносного узла (Приамурье). Литосфера, 21(2), 239-255.

23. Кузнецова И.В., Сафронов П.П., Моисеенко Н.В. (2019) Вещественно-минеральная характеристика россыпей – потенциальных источников благородного металла (на примере Нижнеселемджинского золотоносного узла Приамурья, Россия). Георесурсы, 21(1), 2-14.

24. Кузнецова И.В., Сафронов П.П., Моисеенко Н.В., Харитонов В.И. (2015) Особенности самородного микро- и нанозолота в зоне гипергенеза (Приамурье). Естеств. и техн. науки, 11(89), 225-230.

25. Летников Ф.А. (1992) Синергетика геологических систем. Новосибирск: Наука, 230 с.

26. Лукин А.Е. (2013) Минеральные сферулы – индикаторы специфического флюидного режима рудообразования и нафтидогенеза. Геофиз. журн., (35)6, 10-53.

27. Малич К.Н., Рудашевский Н.С., Соколова Н.И. (1991) Микросферулы из ультрабазитов концентрическизональных массивов Алданского щита, их генетическое и прикладное значение. Минералог. журн., (13)4, 52-71.

28. Маршинцев В.К., Яценко И.Г., Зинченко В.Н. (2018) Силикатные сферулы из кимберлитовых и лампроитовых формаций мира. Наука и техника в Якутии, (35)2, 7-11.

29. Масленникова А.В., Блинов И.А., Удачин В.Н. (2015) Фрамбоидальный пирит в донных отложениях озер Южного Урала. Миасс: ИМин УрО РАН, 215-218.

30. Мельников В.Д., Мельников А.В., Ковтонюк Г.П. (2006) Россыпи золота Амурской области. Благовещенск: АмГУ, 297 с.

31. Моисеенко В.Г. (2007) От атомов золота через кластеры, нано- и микроскопические частицы до самородков благородного металла. Благовещенск: ДВО РАН, Амурское отд-е РМО, 187 с.

32. Моисеенко В.Г. Кузнецова И.В. (2010) Роль наночастиц золота, серебра и свинца в образовании месторождений благородных металлов. Докл. АН, 430(3), 377-381.

33. Моисеенко В.Г., Моисеенко Н.В., Сафронов П.П. (2010) Наноразмерное золото в рудах Покровского месторождения. Докл. АН, 435(4), 527-530.

34. Моисеенко Н.В., Сафронов П.П. (2012) Наноминералы золота в рудах Покровского месторождения. Современные проблемы связи геодинамики, магматизма и оруденения. Мат-лы науч. конф. Ташкент: Изд-во “Фан” АН РУЗ, 243-244.

35. Моисеенко Н.В., Сафронов П.П., Воропаева Е.Н. (2013) Особенности самородного золота месторождения Пионер (Приамурье). Естеств. и техн. науки, 1(63), 136-139.

36. Моисеенко В.Г., Сафронов П.П., Моисеенко Н.В. (2010) Электронномикроскопическое изучение нанозолота в минералах Покровского месторождения Среднего Приамурья. XXIII Росс. конф. по электронной микроскопии. Тез. докл. Черноголовка, 303 с.

37. Николис Г., Пригожин И. (1979) Самоорганизация в неравновесных системах: От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. М.: Мир. 512 с.

38. Новгородова М.И., Андреев С.Н., Самохин А.А., Гамянин Г.Н. (2003) Кавитационные эффекты в образовании минеральных микросферул в гидротермальных растворах. Докл. РАН, (389)5, 669-671.

39. Новгородова М.И., Боярская Р.В., Юсупов Р.Г. (1989) Рост и коррозия самородного цинка в газовой среде. Зап. Всесоюз. минер. об-ва, 115 (1), 16-25.

40. Новгородова М.И., Гамянин Г.Н., Жданов Ю.Я., Агаханов А.А., Дикая Т.В. (2003) Микросферулы алюмосиликатных стекол в золотых рудах. Геохимия, (1), 83-93.

41. Новоселов К.Л. (2015) Генетические особенности самородного железа и продуктов его окисления в девонских гранитоидах алейско-змеиногорского комплекса (северо-западная часть Рудного Алтая). Изв. Томск. политехн. ин-та. Инжиниринг георесурсов, (326)9, 56-67.

42. Обухов А.М. (1988) Турбулентность и динамика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 414 с.

43. Орлова Н.И. (1995) Карта кор выветривания Амурской области масштаба 1:500.000. М.: ВИМС, 329 с.

44. Палажченко В.И., Неронский Г.И. (2006) Минеральные сфероиды. Федоровская сессия. Тез. докл. Междунар. науч. конф. СПб., 29-31.

45. Прибавкин С.В., Пушкарев Е.В., Ханьжин А.С., Чебыкин Н.С. (2023) Минералогия сульфидных глобул а пироксенитах Шигирских сопок Уфалейского комплекса, Южный Урал. Ультрамафит-мафитовые комплексы: геология, строение, рудный потенциал. Мат-лы VIII Всеросс. науч. конф. Новосибирск: Издво ННИГУ, 152-153.

46. Пригожин И., Стенгерс И. (1986) Порядок из хаоса. Новый диалог человека с природой. М.: Прогресс, 432 с.

47. Пушкарев Е.В., Аникина Е.В., Гарути Дж., Заккарини Ф., Кононкова Н.Н. (2002) Металлические и силикатно-оксидные сферулы из ультраосновных пегматитов в дунитах Нижнетагильского платиноносного массива на Среднем Урале (первые данные). Докл. РАН, 383(1), 90-94.

48. Рудашевский Н.С., Дмитренко Г.Г., Мочалов А.Г., Меньшиков Ю.П. (1987) Самородные металлы и карбиды в альпинотипных ультрамафитах Корякского нагорья. Минералог. журн., 9(4), 71-82.

49. Рычагов С.Н., Главатских С.Ф., Сандимирова Е.И. (1996) Рудные и силикатные магнитные шарики как индикаторы структуры, флюидного режима и минералорудообразования в современной гидротермальной системе Баранского (о-в Итуруп). Геол. руд. месторожд., (38)1, 31-40.

50. Сандимирова Е.И. (2008) Сферические минеральные образования вулканических пород Курильских островов и Камчатки. Автореф. дисс. … канд. геол.- мин. наук. Владивосток, 25 с.

51. Сандимирова Е.И., Главатских С.Ф., Рычагов С.Н. (2003) Магнитные сферулы из вулканогенных пород Курильских островов и Южной Камчатки. Вестн. КРАУНЦ, (1), 135-140.

52. Сафронов П.П. (2023) О происхождении наноразмерного золота в природе. Геологические процессы в обстановках субдукции, коллизии и скольжения литосферных плит. Мат-лы VI Всеросс. науч. конф. Владивосток: Изд-во ДВФУ, 442-446.

53. Сафронов П.П. (2011) Способ проведения на SEM с EDX-спектрометрией приближенно количественных рентгеноспектральных измерений состава наноразмерных минеральных фаз. VII Всеросс. конф. по рентгеноспектральному анализу. (г. Новосибирск, 19–23 сентября 2011г.). Тез. докл. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 71.

54. Сафронов П.П., Гаврилов А.А., Максимов С.О. (2009) Микроструктуры поверхности Fe-оксидных сфероидов из базитовых комплексов острова Попова (Приморье). Мат-лы XVI РЭМ-2009. Черноголовка, 206.

55. Сафронов П.П., Кузнецова И.В. (2021) Аутигенное минералообразование как объективный фактор трансформации техногенных россыпей. Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 3(47), 83-93.

56. Сафронов П.П., Кузнецова И.В. (2016) Нанозолото в породах, ассоциирующих с самородным золотом в техногенных россыпях Приамурьяю. Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии. IV Всеросс. науч. конф. Благовещенск: ИГиП ДВО РАН, 112-115.

57. Сафронов П.П., Кузнецова И.В. (2017) Особенности состава самородного золота техногенных россыпей на примере Нижнеселемджинского золотоносного узла (Приамурье). Изв. Томск. политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов, 328(2), 46-58.

58. Сафронов П.П., Максимов С.О., Чекрыжов И.Ю. (2024) Сферические формы вещества в минеральных комплексах Приморья. Вестн. ДВО РАН, (5), 103-123.

59. Сафронов П.П., Моисеенко Н.В., Моисеенко В.Г. (2011) Наноразмерное самородное золото в минералах месторождения Пионер (Приамурье) по данным электронномикроскопических исследований. Мат-лы XVII РЭМ-2011. Черноголовка, 206.

60. Сафронов П.П., Сахно В.Г. (2012) Результаты электронномикроскопического изучения микроструктуры и состава Fe-оксидных сфероидов метеоритного происхождения. XXIV РКЭМ-12. Тез. докл. Черноголовка, 375-376.

61. Силаев В.И., Карпов Г.А., Аникин Л.П., Вергасова Л.П., Филлипов В.Н., Тарасов К.В. (2019) Минерально-фазовый парагенезис в эксплозивных продуктах современных извержений вулканов Камчатки и Курил. Ч. 2. Минералы-спутники алмазов Толбачинского типа. Вулканология и сейсмология, (6), 36-49.

62. Силаев В.И., Чайковский И.И., Харитонов Т.В., Филлипов В.Н., Хазов А.Ф. (2009). К проблеме атипичных и нетрадиционных минералов-спутников алмаза (на примере Урала). Сыктывкар: Геопринт, 65 с.

63. Сорокин А.П. (1989) Морфоструктуры и россыпи золота Приамурья. Дисс. … докт. геол.-мин. наук. Благовещенск: АмурКНИИ, 394 с.

64. Сунгатуллин Р.Х., Сунгатуллина Г.М., Закиров М.И., Цельмович В.А., Глухов М.С., Бахтин А.И., Осин Ю.Н., Воробьев В.В. (2017) Микросферы космического происхождения в каменноугольных породах разреза Усолка, Предуральский прогиб. Геология и геофизика, (58)1, 74-85.

65. Татаринцев В.И., Цымбал С.Н., Гаранин В.К. (1983) Закаленные частицы из кимберлитов Якутии. Докл. РАН, (270)5, 1199-1203

66. Томиленко А.А., Ковязин С.В., Похиленко Л.Н., Соболев Н.В. (2011) Силикатные глобулы в кианите гроспидитов из кимберлитовой трубки Загадочная, Якутия: проблема происхождения. Докл. РАН, (436)2, 243-246.

67. Трубкин Н.В., Горшков А.И., Некрасов И.Я. (1983) Строение и состав сферических магнитных образований из аллювия Северо-Востока СССР. Докл. АН СССР, (269)6, 712-714.

68. Тян В.Д., Ермолов П.В., Попов Н.В., Рафиков Т.К. (1976) О магматической природе самородного железа в гранитоидах и продуктах его окисления. Геология и геофизика, (5), 48-54.

69. Филимонова Л.Г., Арапова Г.А., Боярская Р.В., Трубкин Н.В. (1989) О типоморфных особенностях магнитных сферул орогенных вулканитов Южного Сихотэ-Алиня. Тихоокеан. геол., (4), 78-84.

70. Филимонова Л.Г., Трубкин Н.В., Бортников Н.С. (2003) Наночастицы рудных минералов в рассеянной многометальной минерализации Дукатского рудного района (Северо-Восток России). Докл. РАН, (392)4, 521-525.

71. Флоренский К.П., Иванов А.В., Ильин Н.П. (1968) Химический состав космических шариков из района Тунгусской катастрофы и некоторые вопросы дифференциации вещества космических тел. Геохимия, (10), 1163-1173.

72. Фрик П.Г. (2010) Турбулентность: подходы и модели. Изд. 2-е, испр. и доп. М.; Ижевск: НИЦ. Регулярная и хаотическая динамика, 332 с.

73. Хакен Г. (2014) Информация и самоорганизация. Макроскопический подход к сложным системам. М., 317 с.

74. Хакен Г. (1986) Синергетика. М.: Прогресс, 405 c.

75. Цельмович В.А., Корчагин О.А., Некрасов А.Н., Старченко С.В. (2010) Диагностика происхождения магнитных микросфер. Палеомагнетизм и магнетизм горных пород. Мат-лы Междунар. семинара по проблемам палеомагнетизма и магнетизма горных пород. СПб.: Петродворец, 165-171.

76. Чайковский И.И., Коротченкова О.В. (2012) Эксплозивные минеральные фазы алмазоносных вишеритов Западного Урала. Литосфера, (2), 125-140.

77. Шадрина О.С., Кондратьева Л.М., Литвиненко З.Н., Голубева Е.М., Крутикова В.О. (2022) Образование сфероидов in vitro при участии микроорганизмов кастовых спелеотем. Speleol. Spelestol., (2), 34-42.

78. Шумилов Т.Г., Юшкин Н.П., Пушкарев Е.В. (2007) Серебряные сфероиды в графитоносных породах Максютовского комплекса, Южный Урал. Докл. РАН, 417(5), 682-684.

79. Myagkaya I.N., Lazareva, E.V., Gustaytis, M.A., Zhmodik S.M. (2016) Gold and Silver in a system of sulfide tailings. Pt 2. Reprecipitation on natural peat. J. Geochem. Explor., (165), 8-22. DOI: 10.1016/j.gexplo.2016.01.016

80. Nystrom J.O., Henriquez f., Naranjo J.A., Nasuland R. (2016) Magnetite spherules in pyroclastic iron ore at El Laco, Chile. Amer. Miner., (101), 587-595.