Радиационно-стимулированные процессы в природных биотитах

Abstract

Методами инфракрасной спектроскопии и кристаллооптического анализа исследованы изменения структуры и фазового состава обычного и гидратированного биотита (одной из основных составляющих гранитоидов) при облучении электронами и γ-квантами. Установлено, что в результате радиационного воздействия активизируются процессы окисления железа и происходит последовательное разупорядочение кристаллической решетки биотита с увеличением дозы облучения до 10⁸ Гр. Под влиянием облучения обычный биотит сохраняет свою кристаллическую структуру, в то время как гидратированный биотит испытывает фазовый переход с образованием слабо кристаллизованной глинистой фазы (вермикулита). Эти процессы сопровождаются изменением основных оптических констант минерала и вида его ИК-спектров.

Методами інфрачервоної спектроскопії та кристалооптичного аналізу досліджено зміни структури і фазового складу звичайного й гідратованого біотиту при опроміненні електронами та γ-квантами. Установлено, що в результаті радіаційного впливу активізуються процеси окислення заліза й відбувається послідовне розупорядкування кристалічної гратки біотиту із збільшенням дози опромінення до 10⁸ Гр. Під впливом опромінення звичайний біотит зберігає свою кристалічну структуру, тоді як гідратований біотит зазнає фазового переходу з утворенням слабо кристалізованої глинистої фази (вермікуліту). Ці процеси супроводжуються зміною основних оптичних констант мінералу та вигляду його ІЧ-спектрів.

The changes of structure and phase composition of regular and hydrated biotite at radiation exposure of electron bombardment and γ-quanta were investigated by the methods of infrared spectroscopy and crystal-optic analysis.Аs a result radiation the processes of oxidation of iron become more intensive and consecutive positional disorder of a crystal lattice of biotite with the growth of a dose of irradiation was established. After regular biotite is irradiated to the maximum dose ~ 10⁸ Gy, it keeps the crystal structure, while hydrated biotite undergoes phase transition with formation poorly crystalline a clay phase (vermiculite). These processes are accompanied the change of basic optical constants of mineral and type of his IR-spectra.