128 Глава 1 Распространение, растворение и осаждение кремнезема 129
Как подчеркивал Корренс [275], выделение в свободном со- числе через микропоры, относительно велика, то это значит, что стоянии кислых веществ, например диоксида углерода, при рас- ' процесс осаждения кремнезема может непрерывно происходить паде растительного материала также может приводить к обра- даже в полостях, доступ в которые имеется лишь через очень зованию кремнезема, отличающегося по типу от кремнезема, небольшое число пор. Так может сформироваться плотная, почти внедРенного в исходной матРице. Следовало бы ожидать, что ' непроницаемая масса окремненных структур дерева. Трудно целлюлоза будет распадаться в процессе гидролиза и окисления себе представить, как такой процесс мог бы быть ускорен, скас гораздо большей скоростью, чем лигнин, вследствие известных [ '. жем в тысячу раз, в лабораторных условиях.
различий в химической устойчивости этих веществ. Таким обра- ~ -. Наиболее успешное моделирование процесса с целью полузом, похоже, что целлюлоза замещается кремнеземом еще до ~- . чения дубликата окаменевшего дерева было проведено Лео и его воздействия на лигнин. Баргхорном [279]. Они также представили исторический обзор
Конечная стадия образования свободного от органических у по данной теме, начиная с попыток алхимика Бэзила Вален- веществ плотного окаменелого растения включает в себя окон- " тайна в 1520 г. Образец дерева кипятился в воде до удаления чательное заполнение пор первоначального пористого кремне- . газов и затем поочередно погружался в отдельные герметизироземного отложения и постепенное превращение части или всего; ванные сосуды либо с водой, либо с этилортосиликатом при образца в кристаллический кремнезем. Вследствие того, что различные типы органического вещества могут быть замещены раз- Выдерживание в каждой жидкости продолжалось от нескольновидностями кремнезема, окончательная стадия кристаллиза- ких дней до месяца, а поочередные погружения охватывали по ции может протекать в разных вариантах, и образовавшаяся времени период до одного года или более. Несколько раз во псевдомоРфоза бУдет видна, даже когда она содеРжит некото- время погружения образца в этиловый эфир ортокремневой кисРые пРимеси, пРидающие ей окРаскУ. Как пРавило, пРисУтст- лоты использовалась вакуумная обработка с целью удаления вуют соединения железа, и поэтому образующиеся цветовые от- водяных паров из дерева для дальнейшего проникновения в него тенки делают исходные оРганические стРУктУРы четко Различи- эфира. По мере того как этилсиликат становился вязким или мыми. мутным, его заменяли свежей жидкостью. В конце этилсиликатОкремнение различных типов биогенных материалов было ного цикла образец смачивался 0,0040~0-ным раствором НХОФ, рассмотрено в обзоре Сивера и Скотта [278]. Обсуждаются воз- чтобы гидролизовать оставшийся сложный эфир in situ.
можные механизмы, но авторы полагают, что точно воспроиз- Такой заполненный кремнеземом образец еще содержал все вести процесс окремнения в лабораторных условиях невозможно исходные органические вещества, напоминая естественные обиз-за требуемого длительного периода времени. Так, самое моразцы окаменевших деревьев в молодом геологическом возрасте. лодое по возрасту окремненное дерево относится к эпохе плей- После того как органическое вещество было удалено, что подстоцена. Дело не только в том, насколько быстро осаждается тверждалось отсутствием потемнения фрагмента дерева при по- кремнезем, но и в том, как быстро органические вещества вну- гружении его в конц. H2SO(, оказалось, что отложение кремнетри частично окремненного дерева распадаются при отсутствии зема точно воспроизводит исходную органическую структуру. в стРУктУРе микРооРганизмов. Химический Распад должен пРо- В отличие от предыдущих этот метод дает прочное отчетливое исходить еще до того, как образовавшиеся пустоты могут быть окремнение
заполнены последующими кремнеземными отложениями. В этом Так как органические вещества могут удаляться из образца случае предотвращается осаждение кремнезема в коллоидной путем окисления, то вполне очевидно-,- что подобное отложение форме (за исключением первичного этапа, когда коллоидный может быть высокопористым. По-видимому, такой образец стал кремнезем может проникать в открытые поры), поскольку кол- бы идеальной подложкой для дальнейшего осаждения кремнелоидные частицы не могут проходить через оболочки древесных зема, а окраска небольшой примесью железа способствовала клеток. Следовательно, пРоцесс окРемнениЯ длЯ большей части тому, что он более правдоподобно бы напоминал внешний вид образца включает перенос пересыщенного раствора раствори- природного сильно окаменевшего образца.
мого мономера $1(ОН)~ за счет диффузии через всю структуру. Дублирование тонкозернистого шерта, содержащего микро- Если этот процесс происходит при обычной температуре, то организмы представляется возможным в лабораторных усло-
0
7
концентрация кремнезема в растворе вряд ли превысит 0,02 /0, виях, поскольку для такого образца расстояния, необходимые а скорость осаждения не будет больше чем 1 мм за 1600 лет. для диффузионных процессов переноса растворимого кремне- Поскольку скорость диффузии растворимого кремнезема, в том зема, весьма малы. Олер и Шопф [280] приготовили образцы из
9 Заказ № 200
Как подчеркивал Корренс [275], выделение в свободном со- числе через микропоры, относительно велика, то это значит, что стоянии кислых веществ, например диоксида углерода, при рас- ' процесс осаждения кремнезема может непрерывно происходить паде растительного материала также может приводить к обра- даже в полостях, доступ в которые имеется лишь через очень зованию кремнезема, отличающегося по типу от кремнезема, небольшое число пор. Так может сформироваться плотная, почти внедРенного в исходной матРице. Следовало бы ожидать, что ' непроницаемая масса окремненных структур дерева. Трудно целлюлоза будет распадаться в процессе гидролиза и окисления себе представить, как такой процесс мог бы быть ускорен, скас гораздо большей скоростью, чем лигнин, вследствие известных [ '. жем в тысячу раз, в лабораторных условиях.
различий в химической устойчивости этих веществ. Таким обра- ~ -. Наиболее успешное моделирование процесса с целью полузом, похоже, что целлюлоза замещается кремнеземом еще до ~- . чения дубликата окаменевшего дерева было проведено Лео и его воздействия на лигнин. Баргхорном [279]. Они также представили исторический обзор
Конечная стадия образования свободного от органических у по данной теме, начиная с попыток алхимика Бэзила Вален- веществ плотного окаменелого растения включает в себя окон- " тайна в 1520 г. Образец дерева кипятился в воде до удаления чательное заполнение пор первоначального пористого кремне- . газов и затем поочередно погружался в отдельные герметизироземного отложения и постепенное превращение части или всего; ванные сосуды либо с водой, либо с этилортосиликатом при образца в кристаллический кремнезем. Вследствие того, что различные типы органического вещества могут быть замещены раз- Выдерживание в каждой жидкости продолжалось от нескольновидностями кремнезема, окончательная стадия кристаллиза- ких дней до месяца, а поочередные погружения охватывали по ции может протекать в разных вариантах, и образовавшаяся времени период до одного года или более. Несколько раз во псевдомоРфоза бУдет видна, даже когда она содеРжит некото- время погружения образца в этиловый эфир ортокремневой кисРые пРимеси, пРидающие ей окРаскУ. Как пРавило, пРисУтст- лоты использовалась вакуумная обработка с целью удаления вуют соединения железа, и поэтому образующиеся цветовые от- водяных паров из дерева для дальнейшего проникновения в него тенки делают исходные оРганические стРУктУРы четко Различи- эфира. По мере того как этилсиликат становился вязким или мыми. мутным, его заменяли свежей жидкостью. В конце этилсиликатОкремнение различных типов биогенных материалов было ного цикла образец смачивался 0,0040~0-ным раствором НХОФ, рассмотрено в обзоре Сивера и Скотта [278]. Обсуждаются воз- чтобы гидролизовать оставшийся сложный эфир in situ.
можные механизмы, но авторы полагают, что точно воспроиз- Такой заполненный кремнеземом образец еще содержал все вести процесс окремнения в лабораторных условиях невозможно исходные органические вещества, напоминая естественные обиз-за требуемого длительного периода времени. Так, самое моразцы окаменевших деревьев в молодом геологическом возрасте. лодое по возрасту окремненное дерево относится к эпохе плей- После того как органическое вещество было удалено, что подстоцена. Дело не только в том, насколько быстро осаждается тверждалось отсутствием потемнения фрагмента дерева при по- кремнезем, но и в том, как быстро органические вещества вну- гружении его в конц. H2SO(, оказалось, что отложение кремнетри частично окремненного дерева распадаются при отсутствии зема точно воспроизводит исходную органическую структуру. в стРУктУРе микРооРганизмов. Химический Распад должен пРо- В отличие от предыдущих этот метод дает прочное отчетливое исходить еще до того, как образовавшиеся пустоты могут быть окремнение
заполнены последующими кремнеземными отложениями. В этом Так как органические вещества могут удаляться из образца случае предотвращается осаждение кремнезема в коллоидной путем окисления, то вполне очевидно-,- что подобное отложение форме (за исключением первичного этапа, когда коллоидный может быть высокопористым. По-видимому, такой образец стал кремнезем может проникать в открытые поры), поскольку кол- бы идеальной подложкой для дальнейшего осаждения кремнелоидные частицы не могут проходить через оболочки древесных зема, а окраска небольшой примесью железа способствовала клеток. Следовательно, пРоцесс окРемнениЯ длЯ большей части тому, что он более правдоподобно бы напоминал внешний вид образца включает перенос пересыщенного раствора раствори- природного сильно окаменевшего образца.
мого мономера $1(ОН)~ за счет диффузии через всю структуру. Дублирование тонкозернистого шерта, содержащего микро- Если этот процесс происходит при обычной температуре, то организмы представляется возможным в лабораторных усло-
0
7
концентрация кремнезема в растворе вряд ли превысит 0,02 /0, виях, поскольку для такого образца расстояния, необходимые а скорость осаждения не будет больше чем 1 мм за 1600 лет. для диффузионных процессов переноса растворимого кремне- Поскольку скорость диффузии растворимого кремнезема, в том зема, весьма малы. Олер и Шопф [280] приготовили образцы из
9 Заказ № 200
Комментариев нет:
Отправить комментарий