CC BY
34
УДК 549.892.2
ИНФРАКРАСНАЯ
ИСКОПАЕМЫХ СМОЛ ИЗ МЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ БОЛГАРИИ
М. А. Богдасаров1
А. А. Богдасаров2
О. В. Мартиросян3
1 Брестский государственный университет имени А. С. Пушкина, Брест, Беларусь 2 Белорусское географическое общество, Брест, Беларусь; [email protected] 3 Институт геологии Коми научного центра УрО РАН, Сыктывкар; [email protected]
Изложены результаты изучения особенностей строения и состава янтареподобных ископаемых смол из четырех проявлений мелового возраста, расположенных в различных регионах Болгарии. Анализ данных, полученных методом инфракрасной спектрометрии, показывает, что все образцы отличаются друг от друга составом и строением и принадлежат к смолам разных типов. Дальнейшие исследования позволят расширить границы понимания механизмов, которые приводят к образованию смол и выявить новые их разновидности, не включенные в известные классификации.
Ключевые слова: ископаемые смолы, меловые отложения, Болгария, инфракрасная спектрометрия, люминесценция, структурные особенности.
INFRARED SPECTROMETRY OF FOSSIL RESINS FROM CRETACEOUS DEPOSITS OF BULGARIA
M. A. Bogdasarov, A. A. Bogdasarov, O. V. Martirosyan
The results of infrared spectrometry of the structure and composition of amber-like fossil resins from four Cretaceous deposits from various regions of Bulgaria are presented. The analysis of received data shows that all the samples differ by their structure and composition and belong to various resin types that is proved by their various geological history. The received data allow extending boundaries of understanding of mechanisms driving to the formation of different resin types and determining their new varieties, which were not included in the known classifications.
Keywords: fossil resins, Cretaceous deposits, Bulgaria, infrared spectrometry, luminescence, structural features.
В 1950-е гг. ископаемые смолы, обнаруженные в углях и угленосных породах мелового возраста в Болгарии, были охарактеризованы доцентом Софийского университета Д. Минчевым [1]. Десять лет спустя изучал их С. С. Савкевич [2] методом инфракрасной спектрометрии. Проведенные им исследования позволили впервые установить наличие определенных структурных элементов в составе и строе -нии болгарских ископаемых смол. В 2006 г. образцы смол из коллекции Минчева—Савкевича были переданы для проведения новых исследований в БрГУ имени А. С. Пушкина и Институт геологии Коми НЦ УрО РАН. Необходимо отметить, что Д. Минче-вым были описаны смолы только из одного местонахождения, С. С. Савке-
вичем — из двух, а в этой статье впервые представлены сведения об ископаемых смолах из четырех местонахождений Болгарии.
Инфракрасные спектры были получены на ИК-спектрометре Инф -ралюм ФТ-801. Образцы готовились путем прессования 1.5—3.0 мг смолы с 800 мг оптически чистого КВг в обойме диаметром 20 мм в специальной пресс-форме под давлением с откачкой воздуха. Для устранения гигроскопичности среды применялся гексахлор-1.3-бутадиен. Все образцы были сняты в диапазоне волновых чисел 4000— 500 см-1 с разрешением 4 см1.
Образец МБ-046 — серо-желтая непрозрачная смола из туронских углисто-глинистых отложений; люми-несцирует темно-лиловым с розовым
оттенком свечением, на свежих сколах более интенсивным. Образец МБ-047 — желто-коричневая полупрозрачная смола, обнаруженная в альбс-ком серо-зеленом глинистом мергеле; прозрачные участки, особенно на свежих сколах, люминесцируют интенсивным голубовато-белым свечением, непрозрачные — бело-серым. Образец МБ-048 — красно-коричневая полупрозрачная смола, из аптского светлосерого песчанистого мергеля; прозрачные участки люминесцируют серо-коричневым свечением, непрозрачные — серо-голубым. Образец МБ-049 — серо-желтая непрозрачная смола, обнаруженная в сеноманских углисто-глинистых отложениях; лю-минесцирует молочно-белым свечением со слабым розовато-сероватым
17727285
оттенком, на свежих сколах более интенсивным.
Спектры обр. МБ-046 (рис. 1) и МБ-047 (рис. 2) показывают, что в их составе существенную роль играют кислородные соединения, особенно в обр. МБ-046. Кроме того, для обоих образцов характерно наличие соединений со связями С=С ароматического кольца (поглощение вблизи 1600 см-1), в то время как метановые структуры нормального строения (поглощение вблизи 720 см-1) в них полностью отсутствуют. Можно предполагать присутствие в составе образцов терпеновых соединений, на это указывают интенсивные полосы поглощения 970, 1033, 2800—
3100 см-1. Соединения типа кислот, кетонов, альдегидов в этих образцах не обнаружены. Структуры типа СК1К2=СЫ2, наличие которых свой-
ственно сукциниту и геданиту, в обр. МБ-046 и МБ-047 также отсутствуют (не отмечена полоса поглощения 890 см-1). Обращает на себя внимание то обстоятельство, что рассматриваемые образцы содержат, по-видимому, моноциклические ароматические структуры (полосы поглощения 693, 1610 см-1). Кроме того, для колебаний скелета ароматических соединений обычно характерна полоса 1458—1460 см-1, но довольно часто она перекрывается деформационными колебаниями групп =СН2 находящихся рядом с карбонильной группой, а также может быть приписана к колебаниям димеризованной карбоксильной группы. Полоса 1370— 1378 см-1 возникает в результате колебаний группы СО, которая тесно связана с плоскостными деформационными колебаниями группы ОН.
Образец МБ-048 (рис. 3) по особенностям спектра также не может быть отнесен к сукциниту или геданиту, хотя в его составе имеются кислородные соединения, а нормальные метановые структуры отсутствуют. Сравнение спектров прозрачной и непрозрачной частей образца показывает, что различия между ними сводятся к неодинаковому содержанию непредельных соединений: в составе прозрачной части имеются небольшие количества соединений типа СЯ1Я2= СЫ3 (890 см-1) и СК1Я2=СЫЯ3 (815 см-1), в составе непрозрачной части содержание структур с двойной связью на конце цепи несколько выше, а соединения второго типа отсутствуют. Общее содержание связей С=О в составах обеих частей образца примерно одинаково.
ИК-спектры всех трех образцов имеют низкое поглощение карбо-
Рис. 1. ИК-спектры образца МБ-046. Врабча (Трын), Перникская область
Рис. 2. ИК-спектры образца МБ-047. Долна-Бешовица, Врачанская область 16 ---------------------------------------------------------------
Рис. 3. ИК-спектры образца МБ-048. Николаево, Плевенская область
40ІЮ 38ЇЮ ЗбЬо 3 4 Ь □ 32р0 ЗОІЮ 28І)0 2бЬо 24Ї)0 22І)0 20ЇЮ 18І)0 16ІЮ 14І)0 12ІЮ юЬо 8ІІ0 6Й0 4Й0
2861.24
Рис. 4. ИК-спектры образца МБ-049. Смолян, Смолянская область
нильных групп (в области 1703, 1717 и 1711 см-1 соответственно). Соотношение интенсивности полос «балтийского зубца» 1250 и 1160 см-1 такое же, как в спектрах румэнита. На ИК-спек-трах обр. МБ-047 и МБ-048 наряду с полосой 1143 см-1 наблюдаются полосы 1118 и 1086 см-1, отвечающие деформационным колебаниям группы ОН спиртов или карбоновых кислот (подобные полосы встречаются в спектре борнеола). Полоса 1030 см-1 четко выражена, при этом отсутствует либо слабо выражена полоса 974 см-1, отчетливо наблюдающаяся на спектрах румэнита. Данная область спектра у обр. МБ-046, а также то, что полоса 1241 см-1 более четкая, чем в спектрах обр. МБ-047 и МБ-048, где она имеет вид плеча, сближает его со спектром айкаита.
В спектрах этих трех образцов наблюдаются слабые полосы 819 см-1 (может указывать на поглощение группы - СН=СН-СООЯ) и 668 см-1 (характерна для групп _ СН=СН-тритерпенов).
В обр. МБ-049 (рис. 4) имеются соединения метанового ряда преимущественно нормального строения (в спектре полоса поглощения 716 см-1) с незначительной примесью непредельных соединений (весьма слабые полосы поглощения 875, 1050 см-1), а также соединения, содержащие карбоксильную группу (полоса 1708 см-1). Слабые полосы 1651 и 1606 см-1 характерны для колебаний С=С ароматических параза-мещенных соединений. Полосы 1456 и 1377 см-1 весьма интенсивные.
Изучение ископаемых смол Болгарии методом ИК-спектрометрии по-
казало, что все образцы отличаются друг от друга составом и строением и, по-видимому, принадлежат к разным (возможно, новым) типам смол, что требует продолжения исследований.
Литература
1. Минчев Д. Находка изкопаема смола в туронските въглища при с. Врабча, Трънско // Годишник на Со-фийския университет, Геолого-гео-графски факултет, Геология (1956/ 57). 1958. Т. 11. № 2. С. 49-51. 2. Сав-кевич С. С., Шакс И. А., Шейнерман Н. А. Изучение ископаемых смол Трынского района (Болгария) методами молекулярной спектрометрии // Списание на Българското гео-логическо дружество. 1969. Год. XXX. Кн. 1. С. 47-53.
Рецензент к. г.-м. н. С. Н. Шанина
