Палеонтология, Paleontology, Ammonit.ru Палеонтология, Paleontology, Ammonit.ru
Логин
Пароль

Регистрация

Забыли пароль?

 | Палеонтология, палеонтологический портал "Аммонит.ру" |   English version of paleontological portal Ammonit.ru |  Места находок | Геохронологическая шкала | Типы окаменелостей |

 | Виртуальный палеонтологический музей | Публикации | Новости палеонтологии | Пользователи  | Палеонтологические тэги |  

Магнитная древесина

Автор: YrYashunsky

Рубрика: Палеонтологические публикации

В марте этого года Омаром (kurbanic) была опубликована фотография древесины, обладающей заметными магнитными свойствами из отложений ааленского яруса средней юры Дагестана.

В ходе обсуждения этой находки было высказано несколько предположений о составе минералов, обуславливающих магнитность образца, и эти предположения в итоге оказались близки к истине. Однако поскольку данное явление мне показалось неординарным, я предложил Омару прислать небольшой образец древесины для диагностики минерального состава замещения, на что Омар любезно согласился.

В полученном образце (рис.1) магнитными свойствами, выявленными небольшим по размеру постоянным магнитом, обладала небольшая часть, отмеченная прямоугольниками. Из фрагментов этой части были изготовлены полированные препараты для их изучения с помощью растрового электронного микроскопа (РЭМ), а также методом рентгеноструктурного анализа.

Рис.1. Внешний вид образца.


С помощью РЭМ в препаратах было установлено наличие двух минеральных фаз, элементный состав которых отвечал двум соединениям: FeCO3 и Fe2O3.
На изображениях в обратно рассеянных электронах (рис.2) более темные области соответствуют первой фазе, более светлые – второй. Структуры, одна из которых отмечена прямоугольником, по заключению Дмитрия (carbon1967) представляют собой поры (трахеиды), характерные для строения древесины голосемянных типа Dadoxylon sp.

Рис.2. Полированный препарат, изображение в обратно рассеянных электронах. РЭМ. Zeiss EVO LS10 (Zeiss, Германия) с установленным рентгеновским энергодисперсионным спектрометром для химического микроанализа Oxford X-Max50 (Oxford, Соединенное Королевство).


На дифрактограмме рентгеноструктурного анализа фиксируются две минеральные фазы: сидерит (соответствует составу FeCO3) и маггемит (соответствует составу Fe2O3).
В таблице (рис.3) приведено сопоставление параметров образца и эталона маггемита из справочника www.mindat.org.

Рис.3. Результаты рентгеноструктурного анализа. d – межплоскостные расстояния, I – относительная интенсивность их проявления, hkl – кристаллографические индексы, характеризующие расположение атомных плоскостей в кристалле.


По физическим свойствам и внешним признакам (за исключением сильной ферромагнитности) маггемит очень похож на гематит, но гематит кристаллизуется в тригональной сингонии, а маггемит – в кубической.

Поскольку вопросы происхождения маггемита, относящиеся к области генетической минералогии, выходят за рамки тематики сайта, то здесь они не обсуждаются.

Ключевые слова (тэги): древесина, маггемит, сидерит

Добавить в избранное

Постоянный адрес публикации:
Permanent link:

HTML-ссылка на публикацию:
HTML-link to this page:


Публикация создана 9 июня 2016 года

Если вы хотите оставить комментарий,
вам нужно зарегистрироваться (или авторизоваться, если вы уже зарегистрированы)

Комментарии:

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271827">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271827</a>

Добавить в избранное

0

"более темные области соответствуют первой фазе, более темные – второй"

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 12:51:41

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271828">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271828</a>

Добавить в избранное

0

Sorry, исправил, спасибо.

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 12:55:33

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271830">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271830</a>

Добавить в избранное

0

Ну, вот, коротко и понятно.

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 14:00:53

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271831">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271831</a>

Добавить в избранное

0

Спасибо!

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 14:20:11

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271832">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271832</a>

Добавить в избранное

0

Мда... Это не наши писульки как ходил, что нашел... Круто!
Кстати, Юрий, тут в Крыму на Юго-Западе на мысе Айя навели меня на такую породу... Говорили про уголь, но оказалась плотная, иссиня-чёрная в центре и темно-коричневая в краевых проявлениях жила. Образцы тяжелые, не маркие, иногда с блёсками. Колется порода с трудом. Залегает в титонских известняках.

фото 1
фото 2
фото 3
фото 4
фото 5
фото 6
фото 7

Что-то подобное из другого района (~20 км восточнее) описано ЗДЕСЬ.

Юрий, как по внешнему виду может это быть гëтит, гематит, пиролюзит, псиломелан? )))

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 14:21:34
отредактирован 9 июня 2016 года в 14:37:35

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271834">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271834</a>

Добавить в избранное

1

Если только по фотографиям, то это наверняка смесь всех Вами перечисленных минералов, а вот цвет породам задают минералы марганца.

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 14:48:04

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271835">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271835</a>

Добавить в избранное

0

Спасибо Юрий! Получается, что и Паллас ошибался когда указывал уголь в окр. Балаклавы, там такие же выходы этого минерала. Так мне наводчик на жилу рассказывал...

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 15:22:59

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271833">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271833</a>

Добавить в избранное

0.3

Какой однако наглядный пример кооперации усилий пользователей сайта Аммонит. Находка - Омара (kurbanic), исследовательская часть - Юрия Владимировича (YrYashunsky), палеонтологические выводы - Дмитрия (carbon1967).

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 14:31:53

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271862">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271862</a>

Добавить в избранное

0

Спасибо за очень познавательную публикацию! В Красноярске тоже встречается орудненная древесина с магнитными свойствами. Местные коллекционеры.любители полагают что это магнетит. Дам им ссылку на вашу публикацию.

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 20:03:57

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271881">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271881</a>

Добавить в избранное

0

вопросы происхождения маггемита лично мне были бы интересны, что ж вы так...обрубили хорошее дело

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 9 июня 2016 года в 22:44:16

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271898">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271898</a>

Добавить в избранное

0

"Отрубили" - что?

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 10 июня 2016 года в 08:51:05

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271934">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271934</a>

Добавить в избранное

0

спасибо Юрий Владимирович за проделанную работу образцы значит можно отметит с химическими формулами как гематит местами содержащий маггемит

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 10 июня 2016 года в 17:45:32

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272031">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272031</a>

Добавить в избранное

0

Цитата: "вопросы происхождения маггемита, относящиеся к области генетической минералогии, выходят за рамки тематики сайта, то здесь они не обсуждаются". А где обсуждаются? Мне интересно прочесть о происхождении маггемита.

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 11 июня 2016 года в 11:39:21

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271937">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#271937</a>

Добавить в избранное

0

спасибо за публикацию! познавательно!

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 10 июня 2016 года в 18:31:45

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272033">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272033</a>

Добавить в избранное

0

Юрий Владимирович, большое спасибо за публикацию! На самом деле вопрос о происхождении маггемита в целом - это конечно не тема сайта, но вот как именно он появился в окаменелом дереве - это вполне палеонтологический вопрос, про это было бы очень интересно узнать! Все-таки формирование тех или иных минералов в окаменелостях позволяет лучше понять условия, в которых эти окаменелости захоранивались (даже если минералы сформировались через миллионы лет после захоронения, они помогают понять, что там до них было).

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 11 июня 2016 года в 12:15:53

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272793">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272793</a>

Добавить в избранное

0

Юрий, всё-таки крайне интересно было бы узнать соображения по этой минерализации. (вот и бугор зоны не возражает ;))

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 24 июня 2016 года в 09:44:00
отредактирован 24 июня 2016 года в 09:44:46

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272795">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272795</a>

Добавить в избранное

0

Как предполоджительно образовался маггемит, было бы тоже интересно узнать. mindat пишет, что маггемит образуется путем выветривания или низкотемпературного окисления шпинелей, содержащих ион Fe2+, обычно магнетита и титанового магнетита.

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 24 июня 2016 года в 09:57:46

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272803">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272803</a>

Добавить в избранное

1

Как бы их... ну, в общем, эти деЯтели с миндата путают шпинели и структуру шпинели, так что "выветривание шпинелей" пусть остаётся на их совести.

комментарий 2 уровня

Комментарий создан 24 июня 2016 года в 19:26:10

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272809">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272809</a>

Добавить в избранное

2.5

Признаюсь, сразу, что разбираться должным образом с проблемой «магнитной древесины» из-за нехватки времени я не смог, но вот, что удалось выяснить.

Согласно многочисленным источникам, маггемит (гамма-Fe2O3) установлен в зоне окисления многих скарново-магнетитовых, медно-молибден-порфировых, магно-магнетитовых и колчеданных месторождений, где он является продуктом преобразования магнетита (Fe3O4). На этих же объектах в тех же зонах окисления встречается лепидокрокит (гамма-FeOOH), который совместно с гётитом (альфа-FeOOH) является продуктом окисления пирита [Рамдор, 1962, стр.1021; Бетехтин, 1950, стр. 467]. Там же указывается, что при температуре 150-250оС лепидокрокит переходить в маггемит. Каким образом была установлена эта температура, в указанных источниках не раскрывается. Однако в настоящее время обычным способами получения синтетического маггемита являются дегидратация лепидокрокита примерно при указанных выше температурах. При более высоких температурах порядка 300оС маггемит теряет свои магнитные свойства и превращается в гематит (альфа-Fe2O3) [Никифоров, 2014].

Исходя из этих достаточно общих сведений можно предложить следующую гипотезу.
1. Поскольку непосредственно в районе находок «магнитной древесины» проявлений скарновых и иных эндогенных процессов не наблюдается, магнетит, как исходное минеральное вещество для образования маггемита, исключается.

2. Общеизвестно, что при захоронении древесных остатков в осадочных песчаных породах речного, озерного и морского генезиса как правило происходит выполнение и замещение клеточной структуры древесины дисульфидами железа – пиритом (FeS2) и марказитом (FeS2). Этот процесс связывается с микробиологической активностью сульфатредуцирующих бактерий, восстанавливающих сульфат-ион (SO4+2) до сульфидной серы.

3. В дальнейшем такие фитоморфозы могут попадать в зону окисления, в область кислородсодержащих грунтовых или подземных вод. Кислотно-щелочная гидрохимическая характеристика таких вод на тот момент могла способствовать образованию при окислении дисульфидов железа не только гётита, что является обычным, но и лепидокрокита.

4. Как отмечалось выше, в лабораторных условиях лепидокрокит переходить в маггемит при температуре порядка 150-250оС. Весьма возможно, что в определенной ситуации этот процесс может происходить и без даже такого не очень существенного термального воздействия, просто он будет, допустим, растянут во времени.


Литература
Бетехтин А.Г. Курс минералогии // М., 1950.
Никифоров В.Н. и др. Магнитные свойства наночастиц маггемита // Известия РАН. Серия физическая, 2014, том 78, № 10, с. 1330–1335.
Рамдор П. Рудные минералы и их срастания // М., 1962.

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 25 июня 2016 года в 10:53:11

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272810">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272810</a>

Добавить в избранное

1

Полностью согласен с изложенным.

Конечно, рН при этом должен лежать в определённом интервале.
Здесь утверждается, что она щелочная. Это логично и по той причине, что при окислении щелочная среда достаточно экзотична - так что и соответствующая минерализация менее распространена.


ВМ

комментарий 4 уровня

Комментарий создан 25 июня 2016 года в 12:35:07
отредактирован 25 июня 2016 года в 12:35:23

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272811">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272811</a>

Добавить в избранное

0.5

Да, в достаточной мере щелочная среда экзотична, но тем не менее такие обстановки реальны.
На одном селен-ванадий-урановом месторождении, приуроченном к выклиниванию зоны пластового окисления, формирование которой проходило при подтоке достаточно щелочных вод, окисление пирита приводило к образованию гематита.

К сожалению, приведенной ниже статьи, где это описано, в электронном виде у меня нет.

Расулова С.Д., Яшунский Ю.В., Шмариович Е.М. «Окраска пластово-окисленных пород и ее поисковое значение // Литология и полезные ископаемые» 1986. - №6. - С. 113-124


комментарий 5 уровня

Комментарий создан 25 июня 2016 года в 13:02:31

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272813">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#272813</a>

Добавить в избранное

0

Они имеют в виду, что маггемит относится к минералам группы шпинели, то есть именно единство структуры.

комментарий 3 уровня

Комментарий создан 25 июня 2016 года в 16:00:52
отредактирован 25 июня 2016 года в 16:01:13

<a href="http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#274111">http://www.ammonit.ru/text/1843.htm#274111</a>

Добавить в избранное

0

Интересно! Спасибо!

комментарий 1 уровня

Комментарий создан 18 июля 2016 года в 20:20:38
отредактирован 18 июля 2016 года в 20:21:07