Физическая химия — важнейшая по своей прикладной значимости область химии. Когда у вас появляется информация о том, из чего состоят окружающие вас объекты или объекты вашего профессионального интереса, для вас может быть интересным выяснить, что произойдёт с этими объектами, с их химическим составом в будущем, какие химические и сопутствующие им физические процессы будут при этом протекать, почему и до какого предела. Поиском ответов на эти вопросы занимается физическая химия.
В отличие от геологии физическая химия имеет дело с относительно быстрыми процессами. Время этих процессов ограничивается терпением экспериментатора. Обычно это период от нескольких секунд или даже малых долей секунды до многих суток или нескольких лет.
Учебное пособие написано в соответствии с требованиями образовательной программы ГОСВО – Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников (введены в действие с 27.03.2000 г. Министерства образования Российской федерации) и предназначено для студентов геологических специальностей высших учебных заведений.
Книга написана ведущим специалистом в области дозиметрии, основоположником развития отечественной микродозиметрии (2-е изд. вышло в 1970 г.). Дозиметрия рассматривается как самостоятельный раздел экспериментальной ядерной физики. Последовательно излагаются принципы определения поглощённой дозы, формирование и свойства ЛПЭ-распределений, вопросы микродозиметрии.
Книга дополнена сведениями по физическим процессам в люминесцентных и полупроводниковых детекторах. Значительное место отведено выявлению общих закономерностей, тенденциям в развитии дозиметрии и систематике её задач. Новый раздел по метрологии знакомит с принципами обеспечения единства измерений в области ионизирующих излучений и вопросами точности определения дозиметрических величин.
Содержащийся в книге материал и способ его изложения делают её полезной не только для студентов, но и для всех тех, кто связан с использованием ионизирующих излучений.
В монографии впервые в геологической литературе дается систематическое описание вещественного состава многочисленных ксенолитов в лавах Курильской островной дуги. Высказываются обоснованные представления о происхождении этих образований, составе и строении земной коры и верхней мантии островных дуг и природе андезитовых магм. На основе совместной интерпретации обширного литературного геолого-петрографического и геофизического материала приводятся общие соображения о строении и составе литосферы Земли и природе раздела Мохоровичича.
Книга рассчитана на широкий круг геологов и геофизиков, интересующихся проблемами строения и вещественного состава земной коры и верхних горизонтов мантии.
В работе подробно рассматривается разрабатываемая автором стационарная модель осадочного цикла. Обоснована общая схема баланса вещества в системе осадки — океан — атмосфера — живое вещество, приведены оценки потоков различных компонентов между отдельными резервуарами. На основании этой количественной схемы анализируются важнейшие вопросы эволюции поверхностных оболочек: осадков, океана и атмосферы, условия формирования и сохранения современного состава атмосферы и другие общие вопросы геохимии гипергенеза.
В работе рассматриваются критерии надёжности геохронологических данных, обеспечивающие правильность установления временных рубежей в истории изучаемых геологических формаций. Даются рекомендации по применению их в практике геохронологических исследований.
Весь комплекс приёмов оценки надёжности использован для датирования образований такого сложного полиметаморфического региона, как Юго-Западный Памир.
Проведён анализ существующих представлений о процессе миграции радиогенных изотопов в минералах. Выдвинута гипотеза о механизме миграции. В работе содержится ряд предложений, направленных на повышение эффективности и практической значимости геохронологических исследований.
Книга рассчитана на специалистов, работающих в области геохронологии, и на геологов, использующих данные радиологического датирования пород и минералов в своих исследованиях.
Для выявления скрытых рудных тел наибольшее развитие в Донбассе получили литогеохимические поиски по первичным ореолам. Глубинность поисков скрытых ртутных месторождений по эндогенным ореолам здесь превышает 500 м и в принципе определяется глубиной их формирования. Рудные тела сопровождаются обычно ореолами ртути, мышьяка, сурьмы, свинца, цинка, бария. В случаях пространственного совмещения в единых рудоконтролирующих структурах свинцово-цинковой и ртутной минерализации дополнительно появляются молибден, фтор, иногда никель и кобальт.
Расширение исследований в области химического датирования минералов, интерпретации экспериментальных данных, а также прогнозирования процесса радиационной деструкции минералов сталкивается с необходимостью проведения фундаментальных экспериментальных и теоретических исследований состава, кристаллохимии и физико-химических свойств минералов-геохронометров как функции их возраста и условий образования и преобразования. Минералы-геохронометры из уральских и сибирских объектов, детально проанализированные методами изотопной геохронологии, могут служить удобным модельным объектом для изучения закономерностей их изменения в процессе радиационного разрушения как основы для оценки их возраста. Сложность большинства реальных физико-химических процессов при радиационном разрушении минералов не позволяет решить описанные проблемы исключительно экспериментальным путём. Представляется перспективным привлечение к решению данного вопроса современных расчётных методов — моделирования атомной и электронной структуры минералов.
В настоящей работе описана методика микрозондового анализа, а также методы спектроскопии твёрдого тела (рамановская микроспектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная и эмиссионная спектроскопия, рентгенография, люминесцентная и радиоспектроскопия) в связи с их использованием для исследования состава и структуры U–Th-содержащих минералов. Изучены особенности кристаллохимии, изоморфизма ионов U и Th, физики радиационно-термических эффектов и разупорядочения структуры оксидных, фосфатных и силикатных минералов из ряда геологических объектов Урала и Сибири; проведено компьютерное моделирование их атомной и электронной структуры и процессов их радиационной деструкции; усовершенствована процедура химического датирования минералов (методика обсчёта геохимических данных) на основе вычислительного эксперимента по моделированию временной эволюции их U–Th–Pb-системы; выполнено химическое микрозондовое датирование U–Th-содержащих минералов из ряда геологических объектов Урала и Сибири.
Монография предназначена для специалистов по материаловедению природного вещества, кристаллохимиков и геохронологов.
Настоящий том открывает серию тематических сборников Всесоюзного минералогического общества Академии наук СССР, посвященных новым работам в области изучения кристаллохимии и структуры минералов.
Кристаллооптический метод анализа вещества развивался главным образом применительно к петрографии. Поэтому объем сведений, которые даются в руководствах по прикладной кристаллооптике, рассчитан на исследование минералов в петрографических шлифах.
За последние 20—25 лет получил широкое распространение иммерсионный метод. Он применяется при изучении осадочных пород рыхлых и плотных, акцессорных минералов изверженных пород, отдельных минералов и минеральных ассоциаций, шлихов, продуктов обогащения руд, солевых залежей и солевых отложений морей и озер, почв и солевых отложений в почвах, при исследовании различных продуктов химической технологии, при фазовом анализе равновесных систем и пр.