 |
|||||||||
 |
2020, том 18, выпуск 3 |
|
|||||||
|
|||||||||
Выпуски/2020/том 18 /выпуск 3 |
V. O. Oliinyk, A. V. Panko, I. G. Kovzun, V. A. Prokopenko,, O. A. Tsyganovich,, O. M. Nikipelova, I. O. Ageenko
«Structural, Nanostructural and Biocolloidal Transformations in Marine Iron–Aluminosilicate Sediments and Their Catastrophic Manifestations»
577–597 (2020)
PACS numbers: 47.61.Ne, 83.80.Nb, 91.50.Jc, 91.67.Ty, 92.10,Wa, 92.20.Vn, 92.40.Gc
Досліджено вплив наноструктурно-біоколоїдних процесів у морських осадах на реологічні властивості концентрованих залізоалюмосилікатних дисперсій. Показано, що зміна їхніх реологічних властивостей істотно впливає на катастрофічні явища в морських турбідітно-пелагічних осадах. З урахуванням законів фізико-хемічної геомеханіки (ФХГМ) розкрито причини та механізми трансформації дисперсій і осадів в умовах катастрофічних явищ. Встановлено, що такі явища починаються при досягненні механічної напруги, яка відповідає початку переходу від пружньої до пластичної деформації дисперсій і осадів. Під дією різних чинників пружня деформація спочатку переходить до ламінарних ультрааномальної, а потім до гіпераномальної пластичної течії і далі до турбулентної течії через дилататну, реопексну та тиксотропну стадії в умовах зсуву величезних мас осадів і ґрунтів з утворенням катастрофічних турбідітних потоків. Вперше показано, що такі явища контролюються не стільки контактними наноструктурними взаємодіями у дисперсіях, викликаними колоїдними, нанохемічними та геомеханічними процесами, скільки біоколоїдними, зумовленими спочатку бактеріяльними, а потім хемічними реакціями. В останніх процесах важливу роль відіграють залізоредукувальні й автотрофні бактерії, які продукують тисячі амфіфільних ПАР пептидного ряду. Такі ПАР пришвидшують дисперґацію мінералів осадів до нанорівня, згідно із законами ФХГМ, за рахунок пришвидшення нанодеструкції залізоалюмосилікатів за механізмом автогідратаційного дисперґування.
Keywords: catastrophic phenomena, rheology, sea sediments, biocolloidal transformations, nanostructural transformations
References
1. The Encyclopedia of Mineralogy. Encyclopaedia of Earth Science (Ed. K. Frye)(Stroudsburg, Pennsylvania: Hutchinson Ross Publishing Company: 1981),vol. IVB.2. I. Verhoogen, F. J. Turner, L. E. Weiss et al., The Earth: An Introduction toPhysical Geology (New York: Holt, Rinehart, and Winston, Inc.: 1970).
3. A. H. Bouma and Ch. G. Stone, Fine-Grained Turbidite Systems (American As-sociation of Petroleum Geologists: 2002).
4. Obshchaya Geologiya [General Geology] (Ed. N. V. Koronovskiy) (Moscow:Publishing House of Moscow University 2002) (in Russian).
5. S. A. Lomas and P. Joseph, Confined Turbidite Systems (Geological Society ofLondon: 2004).
6. I. L. Rezanov, Velikie Katastrofy v Istorii Zemli [Great Catastrophes in theEarth’s History] (Moscow: Nauka: 1980) (in Russian).
7. A. E. Scheidegger, Physical Aspects of Natural Catastrophes (Amsterdam–Oxford–New York: Elsevier: 1975).
8. P. K. Weul, An Introduction to the Marine Environment (New York: JohnWiley and Sons: 1970).
9. R. A. Horne, Marine Chemistry: The Structure of Water and The Chemistry atthe Hydrosphere (New York: Wiley–Interscience: 1969).
10. D. Li, Natural Disasters (New York: Infobase Publishing: 2008).
11. V. A. Prokopenko, I. G. Kovzun, and Z. R. Ulberg, Visnyk of the NationalAcademy of Sciences of Ukraine, 10: 52 (2014) (in Russian).
12. A. V. Panko, I. G. Kovzun, O. M. Nikipelova, V. A. Prokopenko, О. А. Tsyganovich,and V. O. Oliinyk, Nanocomposites, Nanostructures, and Their Applications.NANO 2018. Springer Proceedings in Physics, vol. 221 (Eds. O. Fesenko andL. Yatsenko) (Cham: Springer: 2019), p. 367; https://doi.org/10.1007/978-3-030-17759-1_25.596 В. О. ОЛІЙНИК, А. В. ПАНЬКО, І. Г. КОВЗOН та ін.
13. A. V. Panko, I. G. Kovzun, O. M. Nikipelova, V. A. Prokopenko, О. А. Tsyganovich,and V. O. Oliinyk, Nanochemistry, Biotechnology, Nanomaterials, and TheirApplications. NANO 2017. Springer Proceedings in Physics, vol. 214 (Eds.O. Fesenko and L. Yatsenko) (Cham: Springer: 2018), p. 215; https://doi.org/10.1007/978-3-319-92567-7_13.
14. A. V. Рanko, I. G. Kovzun, V. A. Prokopenko, О. А. Tsyganovich, V. O. Oliinyk,and O. M. Nikipelova, Nanophysics, Nanomaterials, Interface Studies, andApplications. NANO 2016. Springer Proceedings in Physics, vol. 195 (Eds.O. Fesenko and L. Yatsenko) (Cham: Springer: 2017), p. 743; https://doi.org/10.1007/978-3-319-56422-7_57.
15. A. V. Panko, I. G. Kovzun, Z. R. Ulberg, V. A. Oleinik, E. M. Nikipelova, andK. D. Babov, Nanophysics, Nanophotonics, Surface Studies, and Applications.Springer Proceedings in Physics, vol. 183 (Eds. O. Fesenko and L. Yatsenko)(Cham: Springer: 2016), p. 163; https://doi.org/10.1007/978-3-319-30737-4_14.
16. I. G. Kovzun, Z. R. Ulberg, A. V. Panko, V. A. Prokopenko, V. A. Oleinik, andE. M. Nikipelova, Nanoplasmonics, Nano-Optics, Nanocomposites, andSurface Studies. Springer Proceedings in Physics, vol. 167 (Eds. O. Fesenkoand L. Yatsenko) (Cham: Springer: 2015), p. 233; https://doi.org/10.1007/978-3-319-18543-9_15.
17. Z. R. Ulberg, N. V. Pertsov, S. V. Garbara, S. V. Nechaev, and V. G. Stepanenko,Reports AS USSR (Doklady). Ser. B, 5: 80 (1990) (in Russian).
18. A. V. Panko, O. A. Tsyganovich, I. G. Kovzun, V. A. Prokopenko, V. O. Olejnik,and O. M. Nikipelova, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 14, No. 4:609 (2016) (in Russian); https://www.imp.kiev.ua/nanosys/en/articles/2016/4/nano_vol14_iss4_p0609p0626_2016_abstract.html.
19. A. V. Panko, I. G. Kovzun, V. A. Prokopenko, O. A. Tsyganovich, V. O. Olejnik,E. V. Ablets, and O. M. Nikipelova, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii,14, No. 4: 627 (2016) (in Russian); https://www.imp.kiev.ua/nanosys/en/articles/2016/4/nano_vol14_iss4_p0627p0641_2016_abstract.html.
20. V. A. Prokopenko, I. G. Kovzun, Z. R. Ulberg, E. A. Tsyganovich, andA. V. Panko, Visnyk of the National Academy of Sciences of Ukraine, 83 (2018)(in Russian).
21. V. O. Olejnik, A. V. Panko, I. G. Kovzun, E. A. Tsyganovich, V. A. Prokopenko,E. V. Ablets, and O. M. Nikipelova, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii,14, No. 2: 245 (2016) (in Russian); https://www.imp.kiev.ua/nanosys/en/articles/2016/2/nano_vol14_iss2_p0245p0258_2016_abstract.html.
22. V. A. Emelyanov, Osnovy Morskoy Geoehkologii [Basics of Marine Geoecology](Kiev: Naukova Dumka: 2010) (in Russian).
23. Y.-L. Li, K. O. Konhauser, and M. Zhai, Earth and Planetary Science Letters,466: 103 (2017); https://doi.org/10.1016/j.epsl.2017.03.013.
24. E. D. Shchukin, A. V. Pertsov, E. A. Amelina, and A. S. Zelenev, Colloid andSurface Chemistry (Amsterdam: Elsevier: 2001).
25. M. Usman, M. Abdelmoula, K. Hanna, B. Gregoire, P. Faure, and C. Raby,Journal of Solid State Chemistry, 194: 328 (2012);https://doi.org/10.1016/j.jssc.2012.05.022.СТРOКТOРНІ, НАНОСТРOКТOРНІ ТА БІОКОЛОЇДНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ В ОСАДАХ 597
26. N. V. Pertsov, Colloid Journal, 60: 629 (1998) (in Russian).
27. E. D. Yakhnin, Vedushchie Uchyonyye-Kolloidniki Stran SNG (Reference)[Leading Colloid Scientists of CIS Countries] (Moscow: RAS: 1995), p. 18 (42)(in Russian).
 Все статьи доступны по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная ©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины. Электронная почта: tatar@imp.kiev.ua Телефоны и адрес редакции О сборнике Пользовательское соглашение |