CC BY
21
низкой теплопроводности флюорита. Что касается кристаллографической ориентировки блоков относительно направления роста кристаллов (оси роста), то здесь выявилась отчетливая тенденция к преимущественной ориентировке по ¿2 То есть кристалл «выбирает» направление роста, наилучшим образом соответствующее симметрии теплового поля печи, которая не является круговой и принадлежит группе 2тт. Эта тенденция отвечает принципу Кюри.
Противоположное изменение по секциям тигля прослеживается для аномального двупреломления, характеризующего величину остаточных напряжений, т. е. образование блоков снимает внутренние напряжения. Последние в кристаллах связаны с нелинейностью температурного поля и с дефектами реальной структуры (дислокации, точечные дефекты, границы блоков, примеси). Остаточные напряжения создают характерные картины распределения аномального двупреломления по объему кристалла, по которым можно судить о поведении кристалла в отношении термоупругих и остаточных напряжений.
С использованием рассчитанных в [2] значений фотоупругих постоянных для разных ориентаций были оценены пределы изменения максимальной величины остаточных напряжений в кристалле по соотношению: Г1ЮК/Сшах £ ст < Гпах/Сщт, где ст - остаточное напряжение в кристалле, С - фотоупругая постоянная, Гтах - максимальная величина аномального двупреломления в измеряемой плоскости. Так, для кристаллов, ориентированных по [ПО], пределы изменения остаточных напряжений составляют 5-15 ГПа, ориентированных по [100] - 1,5-3 ГПа, а для кристаллов, ориентированных по [111], максимальные остаточные напряжения составляют примерно 10 ГПа. Следовательно, чем меньше порядок симметрии направления роста блоков, тем более высокие напряжения в них развиваются. Количество и ориентация блоков в кристалле и величины остаточных напряжений напрямую связаны с различными тепловыми условиями в разных секциях тигля.
Работа частично выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант №02-05-65279).
Литература
1. Chemekova Т. У., Klimenchenko D. /., Pyankova L. A., Shcheulin A. S. Special features of the crystallization optical fluorite with different impurities // Proc. Fifth Intern. Conference "Single crystal growth and heat & mass transfer". Russia, Obninsk, September 22-26, 2003. 1. Чередов В. H. Дефекты в синтетических кристаллах флюорита. СПб., 1993.
В. Ю. Ельников
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ОСНОВНЫХ МИНЕРАЛОВ ПОЧЕЧНЫХ КАМНЕЙ
(руководители: проф. О. В. Франк-Каменецкая, канд. геол.-минер, наук О. А. Голованова)
В настоящее время имеются противоречивые данные о влиянии факторов внутренней среды организма человека на патогенное минералообразование ([1] и др.). Ниже рассмотрены результаты оценки термодинамических условий образования минералов почечных камней и проанализированы их основные парагенетические ассоциации. Результаты выполненных ранее расчетов полей устойчивости этих малорастворимых соединений [2] не позволяют считать эту задачу до конца решенной.
Граничные условия существования основных фаз почечных камней
Минералы Концентрации ионов, моль/л ■ 103 Диапазон рН
при С,„,„ При Сгоах
Оксалаты кальция (СаС204 • Н20 -уевеллит; СаС204 • 2Н>0 - уедделлит) Са2+ 1,7-5,0 С2042" 0,3-1,0 4,5-8,0
Гидроксилапатит (Са5(Р04)з0Н) \ Са2+ 1,7-5,0 Р043" 13-33 5,5-8,0
Струвит (NH4MgP04 • 6Н20) NH4+ 20-185 Mg2+ 5,3-11 Р043~ 13-33 5,6-8,0 4,7-8,0
Витлокит ((3-Са3(Р04)2) Са2+ 1,7-5,0 Р043" 13-33 5,5-8,0 5,0-8,0
Брушит (СаНР04 • 2Н20) Са2+ 1,7-5,0 Р043" 13-33 6,0-8,0 4,8-8,0
При разработке термодинамической модели принимали во внимание основные равновесные процессы, протекающие в растворе, соответствующем составу мочи здорового человека [3]: равновесие малорастворимого соединения с образующими его ионами и дополнительные ступенчатые процессы взаимодействия ионов с водой. На основании расчета по предложенной модели были определены граничные условия существования всех фаз, наиболее часто встречающихся в почечных камнях (таблица).
Область существования оксалатов кальция (уевеллита, уедделлита) остается практически постоянной при изменении pH раствора, а апатита - значительно расширяется только при сдвиге pH в щелочную область. Таким образом, доминирование в составе почечных камней оксалатных минералов (обычно 50-60% [4]) можно объяснить широким диапазоном значений pH существования данных фаз.
Хорошо известно, что почечные камни обычно являются полиминеральными. Результаты расчетов фазовых равновесий показали, что граница области совместного существования оксалата кальция и гидроксилапатита совпадает с областью физиологических концентраций ионов и pH, а это хорошо объясняет частую совместную встречаемость этих минералов. На долю камней оксалат-фосфатного состава приходится до 70% от всего количества камней смешанного типа [4, 5]. Аналогичным образом было показано, что при изменении pH граница совместного существования гидроксилапатита и струвита незначительно сдвигается от зоны физиологических концентраций, чем также можно объяснить достаточно частую их совместную встречаемость.
В целом полученные результаты термодинамической оценки образования основных фаз почечных камней хорошо объясняют их фактический минеральный состав.
Литература
1. Кораго А. А. Введение в биоминералогию. СПб., 1992. 2. Кадурии С. В. Парагенетические ассоциации минералов и онтогения ОМА в почках людей: Автореф. канд. дис. Львов, 2001. 3. Бородин Е. А. Биохимический диагноз. Ч. 1. Благовещенск, 1989. 4. Голованова О. А., Пятанова П. А., Пальчик Н. А. и др. Фазовый и элементный состав и распространенность мочевых камней (Новосибирская и Омская области) // Химия в интересах устойчивого развития. 2003. № 5. 5. Голованова О. А. Минералы почечных камней жителей Омского региона и некоторые химические условия их образования // Зап. Всерос. минер, об-ва. 2004. № 5.
Савченок А. И.
ЛИСТВЕНИТ ВО ВНУТРЕННЕМ УБРАНСТВЕ ЦАРИЦЫНА ПАВИЛЬОНА
(руководители: доц. А. А. Золотарев, проф. А. Г. Булах)
Царицын павильон - один из многих павильонов, возведенных архитектором А. И. Штакеншнейдером в Петергофе по желанию Николая I. Этот павильон, явившийся одной из самых-последовательных и удачных стилизаций в «помпейском вкусе» и расположенный на Царицыном острове Большого (Ольгиного) пруда в Колонистском парке, был создан как подарок супруге императора Александре Федоровне в 1842-1844 гг. Он органично вписался в окружающий его пейзаж Колонистского парка, эффектно отражаясь в зеркально-спокойной воде искусственного озёра. Насыпной Царицын остров задумывался как утопия, образ рая и должен был напоминать императрице страну ее мечты - Италию, знаменитые Борромейские острова, а также острова южных морей, королевой которых представляли императрицу близкие люди, называя ее «королевой иорнсо». Для осуществления этой идеи архитектор старался максимально стилистически приблизить свое творение к помпейской вилле и широко использовал различные сорта природного камня в отделке и убранстве Царицына павильона. Среди них главная роль отводилась разным по цвету и рисунку мраморам, как зарубежным (итальянским и французским), так и русским (тивдий-ским, рускеальским).
Одним из интересных природных камней, который использовался во внутреннем убранстве Царицына павильона для изготовления отдельных деталей мозаичных бортов пола в столовой, является так называемый «зеленый» мрамор. В рапорте Петергофского дворцового правления об окончании работ по установке в столовой павильона «фриза и боковых частей» к античной мозаике указывается, что они были выполнены из «порфира, крепкого сибирского и итальянского мрамора» [1]. Точная диагностика этого камня и установление его возможного источника стали целями настоящего исследования.
Изначально предполагалось, что это один из итальянских мраморов, которые сейчас известны под сортовым торговым названием «Verde» и отличительной чертой которых являются включения серпентина в виде ветвящихся прожилков в основной карбонатной массе. Диагностика исследуемого образца показала, что эта горная порода с преимущественно гетеробластовой структурой и массивной текстурой имеет кварц-магнезитовый состав с невысокими содержаниями хромсодержащего мусковита (фуксита), гематита и пирита. Такая структурно-текстурная характеристика и минеральная ассоциация характерны для мегасоматических горных пород - лиственитов. Наиболее известным их источником является Березовское месторождение золота (Свердловская обл.). Именно отсюда пошел и сам термин «лиственит», который был предложен Г. Розе для кварц-карбонатных, часто золотоносных горных пород, обнаруженных на Урале. Для подтверждения такого вывода было проведено микроскопическое и
