Зависимость содержания избыточного гелия от температуры образования минералов

• Автор: Козан Л.В.
• Шифр специальности: 01.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1949
• Место защиты: Алма-ата
• Количество страниц: 106 с.

ОГЛА В Л Е ВИ Е

Глава 1. Введение

§ 1. Открытие гелия. Основные физикохимические свойства гелия

§ 2. Радиоактивное происхождение гелия в

минералах .. б "

§ 3. Гелиевый метод определения возраота

минералов -

§ 4 Развитие методики определения малых

количеств гелия

§ 5. Критерий пригодности минералов для определения возраста по гелиевому методу 3? г

§ б Избыточный гелий . 49 "

Г л а в а П. Постановка задачи и методика несло
дования 58 "
§1 Постановка задачи
§ 2 Описание установки для. определения
гелия 59 ".
§ 3. Методика определения гелия
§ 4. Вычисление количества гелия
Г л а в а Ш. Определение температурной зависи-
' мости избыточного гелия в бериллах 70 ’*
§ 1. Характеристика берилла как минерала 7.0 ”
' § 2. Геохимия берилла и сопутствую лих ему
минералов
§ 3. Температурная-классификация берикдов
и результаты измерений '
§ 4. Температурная зависимость содержания
гелия в бериллах .
§ О. С ОДерЕаНИе ГЄЛИЯ- В СОПУТСТВУЮЛИХ ІАИН0
ралах 39 "
§ б. Дополнительные исследования бериллов ' 94 "
§ 7. Иыпрегнационкая гил.отеза происхождения избыточного ге.яия ..
§ Краткие вы в'оды . 102 "
ГЛАВА 1. ’
,§1. От кры.т и е ге лия. -Основные ф и з и -к о - химические СВОЙСТВЕ Г 9 л и я.
Гелий - химический -элемент,самый легший из группы благородных газов в периодической системе элементов Д.И.Менделеева,был открыт-Жансеном, и^независимо от; него,Локайером в атмосфере Солнца. Изучая спектр солнечной хромосферы,снятый во время затмения 1368 г. ,Кансен обнаружил в нем скень яркую желтую линию,сходную, с Д - линией натрия,но не совпадающую с ней.’ Длина волны этой линии оказалась равной. 58?6А0. Вновь открытую линию неизвестного элемента, обозначили символом-.Происхождение этой линии было затем подвергнуто детальному обсуждению Яо-кайером,Жанс енш,Франкяандом и др. В результате эти исследователи пришли-к выводу,что она не принадлежит ни н одному из известных в то время на Зеыле химичесних элементов и была' высказана гипотеза о том,что ее происхождение связано с присутствием на О олнце неизвестного на Земле химического элемента, который был , назван Гелием .( от слова " - г ели ос " - солнце).
На зеыле гелий бшх: обнаружен значительно позже.: В 1388 г. Гиллебранд,разлагая нагреванием в разбавленной серной кислоте различные минералы,содержание уран ( уранинит, урановая смолка и др. ), обнаружил выделение какого-то газа, который он принял за аз от, хотя е'спектре этого газа наблюдались лиши и на свойствен-, ные азоту. Последним обстоятельством заинтересовался Рамзай, ко-' торый полагал,что га з,- вы д ел я в ши й с я и:з .уранинита, с одержит аргон, „открытый им-совместно с .Релеем в- 1895г. Рам за йч предпринял тща-

тельное изучение газа,выделявшегося из минерала нлевеива -разновидности уранинита,при его разложении.Очиотив исследуемый газ от азота и кислорода,он обнаружил,что в спектре оставшегося газа,кроме слабых линий известного уже в то время аргона,присутствует яркая желтая линия, оказавшаяся идентичной с линией' Д3 спектра гелия,найденного в хромосфере Солнца.
Последующими работами Рамзая ,Гиллебранда,Отретта (42)и др.
было установлено присутствие гелия и в других радиоактивных
минералах; Количества гелия,содержащегося в минералах,достигают для некоторых десятков ігубичес грамм. .Данные но содерканию гелия водятся в таблице }і> 1. ,С одержание йе в различных них сантиметров газа на один в ра зяичных мине ралах при - Таблица К 1 (по Яукашуку)(3) минералах ■ •• ;
Минерал ■ у :Исслед ователь •Метод получе-й.ния гелия і Количеств о -^е •В смз на 1 Г р. •.минерала
Нлевеит Сивере-и Бергиер Нагрев до 1200° 8,03;
Фергюсснит Траверс Сплавлением 1,813
Самаре кит ■ Стретт.. Нагреванием. . 1,5
Бреггерит . ч Рамзай' Сплавлением ОНОЛ 0- 1,
Церит Стретт Нагреванием 0,00123
Эшинит- 1* . II 1,03
Колумбит Рамзай, Траверо 1! 1,3
Монадит Стретт . И 2,41
Уранинит Рамзай/Траверс 1» 0,30
Торианит Денетен и Блек II 10,5
Плавиковый шпат из Гренландии : Томсен II 0, 2?
Цирк он оеы й- мине -рал из Бразилии Антропов И . 0,09
Первые попытки - обнаружить гелий в атмосфере земли были, безуспешными,что позволило некоторым исследователям утверждать, что гелий,так же кек к водород,благодаря своей легкости не со-
-■ 4
Таблица 15 ф
Наименование :А . на. 1. атш :кислорода : Наименование: . „•д'-'на 1 аток 1; кислорода ■
- Нефелин 22,7 Группа оливина 13,3 - 21,3
Группа полевого шпата . 21-23,0 . К в а р ц 18,7 -
Г руппа слюд 19,3-20,4 Группа граната 15, і8 - 18,1.
Группа хлоритов ’ 19,3 Магнетит ;
Группа амфиболов.. ' - ■ 18,3 -19,3 Арагонит 13,7
Группа мелшшта 21,8 -22,6. Кальцит | . 20,3
Группа пироксенов, за ис —■■
-ключе ни ем сподуменов 17,4-21,1 ДОЛОМИТ ... 13,0
Таким образом основная масса породообразующих минералов- за исключением. нескольких минералов группы гранату обладает (неплотной структурой,в которой свободное,незанятое ионами пространот- • во велико. Диффузия -гелия в таких кристаллах не будет затруднена и поэтому-эти.-минерады должны терять батыше количества гелия.
Энепершвитальные исследования. Герлингв показали,что для наиболее
Л "... . . ' - ; ’ . • п . .
рыхлых- кристаллических структур ( например полевых апатодэ .количество потерянного гелия составляет .75-80^. Более плотные, структуры показывают меньшую потерю гелия,и когда:ил отнесть упаковки
- 1 ' оЗ ■ '
минерала приближается .к максиыаяьной(.13,9 А),то иот.еш гелия незна:
чительны и соответствующее минералы должны быть .пригодными 'ДЛЯ оп-ределения возраста. - , Г б
Кроме этого общего' критерия ліжгодноста минерала для; определения воз-раста,не обходимо -иметь •так-'зае..в виду -и .другн.ер-несо-.' ' - і * ,г
вершенства кристаллической решетки минерала, которые об лег я акт
потерю гелия. Так,например,было., обнаружено,что присутствие в минерале посторонних -очень мелких включений Приводят .:Н Зііачитель-•ным потерям гелия, т. к. повадим ому при этом разрыхляется кристаллическая структура. Ясно выраженная спайность минерала, трнже спо-•собствует- уходу- гелйя.:Это,повидамому,овязано_ о тем,-что в,, направле -.нии,перпендикулярном- к. плоскости /спайности^расстояние между ато-
' . | Гэеуд£>.рст(<енк«я : . .
З ®}і)Д©п£ ЛОКИН&І г • •’ ‘
-ШШШТШ «36* I -■ : У ■
• I як. в. И. ЛЕНИН/. )