Физико-химические методы управления рекристаллизационной ползучестью солей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.11, кандидат химических наук Муралев, Алексей Евгеньевич

• Муралев, Алексей Евгеньевич
• кандидат химических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат химических наук Муралев, Алексей Евгеньевич

Введение Содержание

Глава 1. Литературный обзор

1. Рекристаллизационная ползучесть как форма адсорбционного пластифицирования

1.1. Термодинамический аспект образования жидких межзеренных прослоек

1.2. Структура жидких прослоек

2. Влияние добавок на скорость растворения или осаждения

2.1. Общие представления о влиянии добавок на скорость растворения и осаждения материалов

2.2. Влияние добавок на скорость растворения/осаждения карбоната кальция

2.2.1. Ионы металлов

2.2.2. Влияние ортофосфат ионов

2.2.3. Влияние фосфоновых кислот на растворение кальцита

2.2.4. Влияние производных тетра- и пентауксусной кислоты на растворение кальцита

2.3. Влияние добавок на скорость растворения/осаждения под нагрузкой

3. Полиморфные модификации карбоната кальция

3.1. Структура кальцита и арагонита

3.2. Превращение арагонит-кальцит

Глава 2. Экспериментальная часть.

1. Материалы

1.1. Карбонат кальция

1.2. Хлорид натрия

1.3. Нитрат аммония

1.4. Растворы

2. Методики экспериментов

2.1. Механические испытания образцов

2.1.1. Одноосное сжатие поликристаллов

2.1.2. Вдавливание сферического индентора в монокристалл

2.1.3. Прессование порошков

2.1.4. Переменная нагрузка

2.2. Измерение вязкости раствора NaCl с добавками мочевины

3. Приборы 52 3.1. Термический анализ

3.2. Рентгенофазовые исследования"

3.3. Оптические исследования (микроскопия)

Глава 3. Деформация порошков NaCI и СаСОЗ в присутствии воды и неполярных жидкостей

1. Механические испытания порошков NaCI и СаСОЗ в присутствии двухфазной среды (углеводород - вода)

2. Испытания порошков СаСОЗ различной дисперсности в присутствии воды

Глава 4. Влияние добавок на скорость рекристаллизационной ползучести

1. Исследование деформации порошков карбоната кальция

1.1. Результаты эксперимента

1.1.1. Влияние ионов Mg и РО4 " на ползучесть карбоната кальция

1.1.2. Влияние растворов ОЭДФ на ползучесть карбоната кальция 63 1.1.3 Седиментационные измерения порошков кальцита в присутствии ОЭДФ 66. 1.1.4. Влияние растворов ЭДТА на ползучесть карбоната кальция

1.2. Обсуждение результатов

1.2.1. Влияние ионов магния и ортофосфат-ионов

1.2.2. Влияние ОЭДФ

1.2.3. Влияние добавки ЭДТА

2. Исследование деформации поликристаллов хлорида натрия

2.1. Результаты эксперимента

2.2. Обсуждение результатов

Глава 5. Влияние полиморфных превращений карбоната кальция на скорость рекристаллизационной получести

1. Результаты эксперимента

1.1. Прессование порошков арагонита

1.2. ДСК анализ образцов арагонита

1.3. Рентгенофазовый анализ

2. Обсуждение результатов

Глава 5. Влияние циклических нагрузок на рекристаллизационную ползучесть

1. Результаты эксперимента

1.1. Индентирование шариком монокристаллов NaCI

1.2. Компакция порошка NaCI

1.3. Компакция порошка СаСОз

1.4. Компакция порошка NH4NO3 100 2. Обсуждение результатов

2.1. Рекристаллизационная ползучесть и другие конкурентные механизмы деформации

2.2. Лимитирующие стадии рекристаллизационной ползучести

2.3. Предполагаемый механизм эффекта циклической нагрузки-разгрузки

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химические методы управления рекристаллизационной ползучестью солей»

Всестороннее изучение влияния адсорбционно-активных жидких сред на механические свойства твердых тел является одной из основных задач современной физико-химической механики. Эффект влияния среды может проявляться в различных формах, среди которых в последнее время пристальное внимание привлекает так называемая рекристаллизационная ползучесть — увеличение пластичности твердого тела при контакте с жидкостью, растворяющей материал в напряженных участках и переносящей его в места, свободные от напряжений.

Рекристаллизационная ползучесть (РП), или растворение-переосаждение под напряжением — наиболее яркое проявление пластифицирующего действия среды, — недостаточно исследовано с точки зрения термодинамики негидростатических систем и молекулярных механизмов массопереноса. Вместе с тем, актуальность изучения этого явления определяется его применениями в технике и особенно чрезвычайной распространенностью в природе: в геологии РП - важнейший механизм деформации горных пород при малых напряжениях; это явление необходимо учитывать при расчете устойчивости горных выработок и последствий медленной эволюции заводненных пластов; слеживание сыпучих материалов также является результатом рекристаллизационной ползучести. В связи с материаловедческими и горнотехнологическими аспектами РП встает вопрос о разработке путей управления этим процессом; с другой стороны, изучение его закономерностей в геологических масштабах времени необходимо для понимания эволюции литосферы и, в частности, для совершенствования методов поисков полезных ископаемых.

Целью данной работы было выяснение возможности влияния на скорость растворения-переосаждения путем подбора физико- химических и механических условий проведения процесса (состава растворяющей среды, температуры, режима нагружения). Глава 1. Литературный обзор . .

1. Рекрисгаллизационная ползучесть как форма адсорбционного пластифицирования

Эффект облегчения пластического течения или понижения прочности твердых тел в результате обратимого физико-химического взаимодействия со средой, приводящего к понижению удельной свободной поверхностной энергии твердого тела, известен в научной литературе как эффект Ребиндера. Формы и степень проявления эффекта зависят от многих факторов, в том числе от условии деформирования (в первую очередь от вида и интенсивности напряженного состояния) и условий контакта среды с твердым телом (продолжительности, локализации контакта и т.д.).

Известно, что на ионных кристаллах в присутствии полярных жидкостей (прежде всего воды) может наблюдаться как понижение прочности, так и облегчение пластического течения (адсорбционное пластифицирование). Можно говорить по крайней мере о двух формах проявления пластифицирования. С одной стороны, снижение поверхностной энергии при адсорбции поверхностно-активной среды облегчает происходящее при деформировании развитие новых поверхностей, что обычно приводит к незначительному снижению предела текучести материала. С другой стороны, низкие значения межфазной энергии на границе жидкости с поликристаллом обеспечивают образование и термодинамическую устойчивость жидких межзеренных прослоек, образование связной сети которых может радикальным образом повлиять на деформацию твердого тела.

Вода является средой, сочетающей поверхностную активность с растворяющей способностью. Комбинацией этих свойств обусловлена возможность деформации соли по механизму рекристаллизационной ползучести (РП) (в англоязычной литературе используется название "solution-precipitation creep" или "pressure solution"). При этом, если деформация сухой соли определяется движением дислокаций или диффузионной миграцией атомов в объеме зерна или по его границам, то при напряжениях ниже прела текучести в присутствии насыщенного водного раствора преобладающим становится механизм динамической рекристаллизации, сопровождающейся массопереносом через жидкость, смачивающую зерна твердой фазы [1 ,2 ,3]. Скорость массопереноса в процессе рекристаллизационной ползучести может превышать на несколько порядков скорость миграции атомов в твердой фазе. В пользу такого механизма деформирования свидетельствуют реальные скорости деформации соляных пластов, рассчитанные на основании длительных натурных испытаний [4, 5], и данные о значительном ускорении консолидации соляных засыпок при добавлении менее 0,5 вес.% воды [6, 7]. В то же время, согласно [8], природные соляные пласты содержат от десятых долей до нескольких процентов воды в виде как внутри-, так и межзеренных включений, причем на долю последних приходится до 50% общего количества. Наглядным подтверждением направленного массопереноса в поле напряжений также служат результаты исследования микроструктуры искусственно деформируемых образцов (наблюдаются явные доказательства перекристаллизации — уменьшение пористости, срастание или индентирование зерен, образование наростов; при этом, по наблюдениям авторов, дислокационная структура слабо выражена или отсутствует), а также рекристаллизованная структура соли, деформированной в естественных условиях [2]. При этом жидкие включения, расположенные в дефектах природных кристаллов, в процессе деформации образуют вдоль границ зерен жидкие прослойки толщиной порядка 10"7м [2].

Идея рекристаллизационной ползучести была предложена Сорби еще в 1863 году [9] и затем развита в работах [10 - 14]. Межзеренная рекристаллизационная ползучесть признается одним из важнейших механизмов литификации [15-17], компакции [18] и деформации [19-21] для большого числа пород земной коры. Признано также, что растворение под давлением является главным фактором, контролирующим процессы эволюции подземных резервуаров, создаваемых в соляных пластах [22]. Имеются данные о деформации по механизму рекристаллизационной ползучести каменной соли, сильвинита, бишофита, кварца, песчаников, карбонатов и других пород [23 - 26] Вместе с тем, при всей распространенности этого механизма в геологических процессах, его изучение в лабораторных условиях затруднено — прежде всего из-за низких скоростей деформации, если растворимость породы в воде мала В этом смысле щелочные галогениды находятся в выгодном положении и являются в последнее время одним из основных объектов экспериментального изучения рекристаллизационной ползучести.

Движущей силой процесса рекристаллизационной ползучести является локальное повышение химического потенциала /л твердого тела, находящегося в контакте с жидкостью, которое возникает под действием механических напряжений и приводит к увеличению растворимости вещества в напряженном участке на величину а

А с « с.--(1П о RT U Ч

Одним из центральных моментов в теории растворения под давлением является вопрос о том, как связать А/л с величиной приложенного напряжения. Термодинамика негидростатически напряженных систем разрабатывалась многими учеными, начиная с Гиббса; обзор существующих представлений дан в книге [27]. Автором подробно анализируются две различные позиции, с которых можно рассматривать потенциал негидростатически напряженного твердого тела в контакте с жидкостью. Первая концепция - теория абсолютного химического потенциала — сводится к представлению о равномерном и значительном увеличении химического потенциала твердого тела во всем его объеме и на всех ограничивающих его поверхностях независимо от их ориентации. Теория, локального .химического.потенциала, - которую сейчас можно считать общепризнанной, вытекает из представлений Гиббса о вариации химического потенциала вещества твердого тепа, на разные грани которого оказывается разное нормальное давление. В отличие от теории абсолютного химического потенциала, из этих представлений следует также вывод о вариации химического потенциала, а, следовательно, и растворимости вдоль поверхности одного и того же кристалла А/л = соР (со — мольный объем, Р - разность главных напряжений). Этот вывод весьма важен для анализа процесса растворения под давлением.

Процесс рекристаллизационной ползучести подразумевает последовательные стадии отрыва частицы (молекулы или иона) от напряженной поверхности, ее диффузионного переноса через прослойку жидкости и переосаждение в ненапряженном участке твердого тела [28]. Анализ скоростей ползучести для случаев, когда лимитирующей стадией является скорость растворения (граничный режим) или скорость диффузии вещества в жидкой прослойке (диффузионный режим), приводит к разным выражениям. В случае диффузионного контроля скорость ползучести поликристаллов выражается как (1-2)

RTd3 а в случае граничного контроля: кстР = , (1-3)

RTd где с0 и Вж- растворимость [мол. доли] и коэффициент диффузии [м2/с] вещества твердой фазы в жидкости, со — мольный объем [м3/моль], д — толщина жидкой межзеренной прослойки [м], d - длина диффузионного пути (для поликристаллов принимается равной размеру зерна) [м], Р — приложенное напряжение [Па], к — коэффициент скорости растворения [м/с] [3, 29]. Если речь идет о порошках, то для расчета скорости компакции следует учитывать изменение пористости по мере уплотнения. В работе [30] этот фактор учитывается через изменение эффективного напряжения Ре = Р - а/г при изменении равновесного порового давления в жидких карманах, где а — межфазная энергия на границе твердое тело - жидкость, г - радиус кривизны кармана. Другой способ учета уплотнения предлагается в работе [24], где в случае пористых агрегатов правая часть уравнения умножается на 1/ eva (ev — относительное изменение объема, значение а изменяется от 2 до 4 в зависимости от формы зерна).

Линейный вид зависимости скорости деформации от приложенного напряжения был подтвержден как для деформации природных и синтетических поликристаллов галита, кварца, гипса, карбонатов, так и при прессовании порошков хлоридов и карбонатов калия и натрия, сульфата стронция, сахарозы, кварцевого песка и др. [2, 3, 24,

31 — 35]. С целью доказать, что наблюдаемый эффект не является результатом механического уплотнения- порошка, .-вызванного.-введением -воды,--авторы-[-3]-провели опыты по прессованию порошка карбоната натрия, содержащего радиоактивную метку С14. Оказалось, что скорость накопления радиоактивного углерода в растворе соответствует величине, рассчитанной из скорости деформации. В этой же работе было проведено сравнение скоростей деформации порошков карбонатов калия и натрия и сульфата стронция и показано, что скорость ползучести напрямую связана с растворимостью соли.

Попытки установить, какой процесс — растворение или диффузия — лимитирует процесс межзеренной рекристаллизационной ползучести, приводит к неоднозначным результатам. Различный вид зависимости скорости деформации от размера зерна, отвечающий, согласно выражениям (1-2) и (1-3), диффузионному и кинетическому режимам, зачастую получается даже при исследовании одной и той же системы в сходных условиях. Так, автор работы [29] при прессовании порошка NaCl наблюдал, что скорость уплотнения порошка пропорциональна размеру зерна в степени —1, и сделал вывод о кинетическом режиме, в других работах, напротив, для порошков NaCl было получено хорошее согласие эксперимента с моделью диффузионного контроля [2, 42]. Эти расхождения можно было бы объяснить, следуя Гратъе [33, 34], разницей величин приложенных напряжений: слабое сжатие предполагает возможность переноса в «свободной» жидкости, сильное сжатие, напротив, приводит к затруднению диффузии вдоль жидких пленок между двумя поджатыми зернами. Однако такое объяснение нельзя считать исчерпывающим, так как в перечисленных работах изученные интервалы напряжений в значительной степени перекрываются.

По мнению Гратье, лимитирующие процессы могут меняться и в пределах одной системы в ходе деформации, когда меняется форма зерен и пористость. Например, в начале процесса компакции влажных порошков имеется больше возможностей диффузионного переноса и лимитирующей стадией будет растворение, а в конце процесса диффузия может начать играть определяющую роль.

Исследования температурных зависимостей и расчет энергий активации деформационных процессов также позволили судить о режиме процесса РП. Так, в работе [36] измеренные энергии активации ползучести смоченных поликристаллов NaCl Е = 24 кДж/моль, что практически равно значению, полученному в работе [37] (24,5 кДж/моль) и близко к значению 19,5 кДж/моль, рассчитанному для объемных значений коэффициента диффузии в растворе NaCl (с использованием данных работы [38]). Однако эксперимент по определению энергии активации в случае каменной соли затруднен тем, что даже при незначительном повышении температуры могут активизироваться другие механизмы ползучести (прежде всего, при достаточно высоких напряжениях, дислокационные). В интервале температур 100-200°С энергия активации процесса деформации каменной соли, по данным [11], составила более 60 кДж/моль; энергии активации, рассчитанные в [39] по скоростям ползучести в узких температурных интервалах (10-20°), монотонно возрастают от 52.5 до 126 кДж/моль, что связывается авторами с постепенной сменой механизмов деформации.

Применение различных методов испытания предоставляет дополнительную возможность выяснить, в каком режиме происходит деформация по механизму РП. В работе [40] было показано, что при вдавливании шарикового индентора величина погружения шарика в монокристалл h(t) спрямляется в координатах h (t) для диффузионного режима и h2(t) для кинетического и находится в соответствии с выражениями:

В начале каждого эксперимента, в поле высоких напряжений, деформация происходила по механизму скольжения дислокаций. Когда напряжение снижалось до 2530 МПа (предел текучести NaCl, слегка увеличенный из-за упрочнения под напряжением), деформация останавливалась в инертной среде, но продолжалась в водных растворах, подчиняясь уравнениям, выведенным из известных законов для РП. Также с использованием этого же метода были получены прямые свидетельства массопереноса через раствор [41]. Темно-синие монокристаллы NaCl, содержащие коллоидные частицы металлического натрия, были синтезированы методом выдерживания монокристалла в парах металлического натрия при 650°С. После длительного процесса индентирования в растворе NaCl, вокруг отпечатка индентора был обнаружен валик бесцветного NaCl (рис. з = 3 DMc0a>F8 2xr2RT

• t + const

1-4) 2 KC.at h = —5--1 + const wRT

1-5)

1-1).

Рис. I-1. Фотография отпечатка индентора после длительного индентрования окрашенного кристалла NaCI [41].

Задача о сближении плоской растворимой поверхности и жесткой сферы радиуса г, разделенных пленкой жидкости и находящихся под негидростатическим давлением, в общем виде была решена Кружановым и Стокертом [38]. Ими был предложен характеристический параметр DJS

-6> по величине которого можно судить, какая стадия является лимитирующей. В случае Ъ < 0.01 решение сводится к выражению, аналогичному (1-2), и деформация протекает в диффузионном режиме. При Ь > 1 реализуется кинетический режим, а выражение для скорости деформации принимает вид, аналогичный (1-3). Подстановка параметров системы NaCI - вода с учетом выбранной авторами геометрии дает значение Ъ <> 10"5, которое соответствует диффузионному режиму.

Особого внимания при обсуждении рекристаллизационной ползучести заслуживает вопрос о выборе параметров, входящих в выражения (1-2) - (1-6). В первую очередь это относится к толщине жидкой прослойки и особенно к значению коэффициента диффузии Ож. Этот вопрос до настоящего времени остается открытым. По данным одних исследователей, в слоях толщиной 100 нм и больше коэффициент диффузии практически не меняется по сравнению с объемным значением 1310"9 м2/с) [42, 43]. Это подтверждается результатами [44], согласно которым скорость деформации искусственно приготовленных поликристаллов NaCl в присутствии воды соответствует расчетной при подстановке в уравнение (1-2) толщины прослойки д = 100 нм и объемных величин коэффициента диффузии и растворимости соли. Вместе с тем существует мнение, что сжатие пленки может привести к снижению величины коэффициента диффузии от одного [42] до трех-пяти [34, 39, 45] порядков.

Большое внимание этой проблеме уделено в серии работ Спирса и др. [37, 46, 47]. Авторы вводят феноменологический коэффициент, характеризующий эффективную диффузионную проницаемость границы зерен:

Z*=D^c5 (1-7)

Рассчитанные из данных механических испытаний [46] значения Z* оказываются на 2—3 порядка величины ниже по сравнению с полученными при подстановке объемных значений для системы NaCl — вода в предположении, что на границах зерен располагаются островки и каналы со средней толщиной 200 - 500 нм (как это следует из микроструктурных наблюдений). С другой стороны, эти значения Z* как минимум на 2—3 порядка величины выше, чем при подстановке в выражение толщины д ~ 3 нм и коэффициента диффузии, пониженного на 5 порядков. Авторы заключают, что в процессе деформации величина Д^с меньше объемной, к тому же и сама величина д в процессе деформации может быть ниже, чем наблюдаемая под электронным микроскопом после деформации. В то же время авторами не исключается возможность образования непрерывной тонкой пленки (3 < 8 < 100 нм) слабо связанной жидкости, обладающей свойствами, близкими к объемным. В более поздней работе [47] коэффициент рассчитывался из электрического сопротивления жидкой пленки в процессе растворения под давлением. Оказалось, что при напряжении 10-20 МПа величина коэффициента диффузии понижена всего на 1-1.5 порядка по сравненшо с объемными значениями.

Интересные результаты приводятся в работе Израэлашвили с сотр. [48], которые изучали пленки воды и водных растворов NaCl и СаСЬ между пластинками слюды и обнаружили, что даже в пленках толщиной 20-30 А (что меньше диаметра

1 ' 2-к сольватированного иона Na \ или Са J значение коэффициента диффузии снижено не более чем на 2 порядка по сравнению с объемным значением. Отсюда можно сделать вывод, что в пленках толщиной в десятки нанометров коэффициент диффузии еще меньше отличается от объемного значения.

Заключение диссертации по теме «Коллоидная химия и физико-химическая механика», Муралев, Алексей Евгеньевич

Выводы

1. Изучено компактированне порошков карбоната кальция (кальцита) в присутствии собственного насыщенного водного раствора в интервале рН 6.9 - 8.2. Доказано, что деформация происходит по механизму рекристаллизационной ползучести, причем при уменьшении среднего размера зерна лимитирующая стадия процесса сдвигается от диффузионной к граничной.

2. Введение в раствор добавок, влияющих на скорость растворения или осаждения кальцита, приводит к изменению скорости его рекристаллизационной ползучести. Добавки солей магния или ортофосфорной кислоты замедляют деформацию крупно- и мелкозернистых порошков СаСОз в 2 и 10 раз соответственно. Изотермы адсорбции оксиэтилидендифосфоновой кислоты на кальците в интервале

7 2 концентраций 10" - 10" М, рассчитанные по скорости растворения и по скорости рекристаллизационной ползучести, практически совпадают и близки к изотермам Ленгмюра. Добавление этилендиаминтетрауксусной кислоты, ускоряющей растворение кальцита, незначительно увеличивает скорость его рекристаллизационной ползучести.

3. Скорость ползучести поликристаллов хлорида натрия в присутствии водных растворов, содержащих мочевину, зависит от температуры. При повышении температуры выше 30°С добавка перестает замедлять деформацию, а эффективная энергия активации ползучести уменьшается почти в 3 раза, приближаясь к 20 кДж/моль (энергия активации диффузии NaCl в водном растворе). По-видимому, граничный режим растворения переходит в диффузионный в результате десорбции добавки с поверхности NaCl при нагревании.

4. Порошки метастабильной фазы карбоната кальция (арагонита) деформируются в водном растворе с большей скоростью, чем порошки стабильной фазы (кальцита). Допирование арагонита добавками стабилизирует арагонит, препятствует фазовому переходу в стабильную фазу в присутствии воды и уменьшает скорость деформации арагонита.

5. Переход от статической нагрузки к циклической значительно увеличивает скорость рекристаллизационной ползучести кальцита и хлорида натрия. Предложен механизм эффекта, состоящий в облегчении диффузионного массопереноса в начале каждой фазы нагрузки за счет выравнивания концентрации раствора в прослойках жидкости в фазе ^разгрузки. Обнаружено, что скорость ползучести нитрата аммония в растворе, происходящей в граничном режиме, не меняется под действием циклических нагрузок.

Заключение

Эксперименты, проведенные на кальците и на хлориде натрия по изучению рекристаллизационной ползучести в присутствии добавок различного состава, показали общую природу эффекта их влияния на скорость РП. Во всех случаях причиной эффекта является адсорбция добавки на поверхности, которая приводит в большинстве случаев к блокированию активных центров растворения (осаждения). Это приводит к снижению скорости растворения (осаждения), и, как следствие, к уменьшению скорости РП. Симбатность этих процессов убедительно демонстрируется рис. 4-5 и 4-10. Вместе с тем, иногда действие добавки приводит к увеличению растворимости (введение в раствор добавок ЭДТА, или, согласно некоторым данным, введение ионов магния). В первом случае небольшое увеличение растворимости компенсируется уменьшением коэффициента диффузии за счет образования комплексов в растворе, что приводит в конечном счете к замедлению процесса РП. Во втором - к снижению пересыщения раствора и, как следствие, к уменьшению скорости роста кристаллов, что также замедляет процесс РП. Проведенные количественные оценки позволяют судить о режиме диффузионном или граничном) процесса РП. В том случае, если РП проходит в граничном режиме, наши эксперименты не могут дать ответа на вопрос, какая из стадий — растворение или рост кристаллов, — лимитирует рекристаллизационную ползучесть.

Глава 5. Влияние полиморфных превращений карбоната кальция на скорость рекристаллизационной получести

В последние годы появилось много публикаций, посвященных полиморфным превращениям в твердых телах, контактирующих с жидкими средами или находящихся в напряженном состоянии. При этом ни в одной из них не рассматривается совместное действие механических напряжений и растворяющей жидкости. Вместе с тем, изменение химического потенциала при фазовом переходе, провоцируемом контактом с растворяющей жидкостью, может вносить дополнительный вклад в процесс рекристаллизационной ползучести. Однако рекристаллизационная ползучесть, сопровождающаяся полиморфными превращениями, до сих пор не изучалась. В настоящей работе на примере метастабильной модификации карбоната кальция (арагонита) предпринята попытка выяснить, влияет ли полиморфное превращение (в данном случае арагонит — кальцит) на процесс рекристаллизационной ползучести. Для этого была измерена скорость РП арагонита и проверено, как наличие примесей в твердой фазе, влияющих на процесс полиморфного превращения арагонит - кальцит, может воздействовать на процесс рекристаллизационной ползучести этого материала.

Помимо кальцита, карбонатные породы в природе часто могут содержать такой минерал, как арагонит. В связи с этим, представляет интерес изучение влияния нестабильности фазы арагонита на процесс его рекристаллизационной ползучести. Это связано с тем, что нестабильность фазы арагонита в принципе может вносить дополнительный вклад в движущую силу рассматриваемого процесса. Кроме того, отдельный вопрос состоит во влиянии различных примесей, содержащихся в природных образцах. Для этого были проведены эксперименты на образцах чистого синтетического арагонита и синтетического арагонита, содержащего 1 и 10 мол % карбоната стронция.

1. Результаты эксперимента

1.1. Прессование порошков арагонита

Синтезированные микрокристаллы арагонита смачивали водой (2 г арагонита + 0.4 мл раствора) и прессовали в цилиндрической матрице под постоянной нагрузкой, равной 60 Н. Диаметр пуансона составлял 10 мм. Таким образом, напряжение на пуансон составляло 0.76 МПа. Прессование проводилось в течение 3 суток. Полученные кривые зависимости деформации от времени позволили рассчитать скорость деформации на участке установившейся ползучести.

Образец Скорость деформации, с"1

Кальцит (синтезированный) (5.2±1.6)-10"ш

Арагонит без добавок (6.7±0.8)-10'ш

Арагонит с добавкой стронция 1 мол. % (6.2±1,2)-10"ш

Арагонит с добавкой стронция 10 мол. % (4.5±0.7)-10"'°

Рис. 5-1. Зависимость деформации от времени кальцита (порошок А), арагонита и арагонита с добавкой

10% ионов стронция.

Из полученных данных (табл. 5-1, рис. 5-1) видно, что арагонит деформируется с большей скоростью, чем кальцит, и с увеличением содержания карбоната стронция скорость ползучести арагонита уменьшается. При содержании карбоната стронция в арагоните 10 мол. %, замедление по сравнению с чистым арагонитом составляет 50-60 %.

1.2. ДСК анализ образцов арагонита

Для образцов арагонита различного происхождения был проведен ДСК анализ. На рис. 5-2 представлены типичные термограммы, полученные методом ДСК, для образцов синтетического арагонита (содержащего и не содержащего добавки стронция). Из полученных кривых ДСК определялись теплоты и температуры фазовых переходов (табл. 5-2). Для сравнения были также проанализированы образца арагонита природного происхождения - натуральный арагонит (Англия) и кораллы из Карибского моря.

Табл. 5-2. Результаты измерений Т и АН фазового перехода арагонит-кальцит (при температуре перехода).

Образец Т °С 1 пика; ^ АН, Дж/моль Навеска (исходная), мг Потеря массы после ДСК, %

Синтетический арагонит без добавок 460.8 380±20 26.12 1.45

466.0 389±25 106.26 1.27

С интетичес кий арагонит с добавкой стронция 1мол. % 463.9 390±30 118.44 1.17

472.1 396±36 27.50 0.95

Синтетический арагонит содержащий 10 мол. % стронция 497.0 2208±110 109.28 0.70

Натуральный арагонит 321.6 2398±100 50.24

Коралл (Карибское море) 322.4 2393±115 30.40 2.96

Под микроскопом видно, что частицы, полученные после растирания коралла, имеют в основном округлую неправильную форму в отличие от синтезированного арагонита.

Интенсивность

-0.07

-0.14

-0.21

-Арагонит

---Арагонит + 10% Sr^* t, °с

400 440 480 520 560

Рис. 5-2. ДСК кривые синтезированных образцов арагонита и арагонита, допированного стронцием

10% мол.

1.3. Рентгенофазовый анализ

Для образцов арагонита без добавок и с добавкой стронция 1 мол. % и 10 мол. % был проведен рентгенофазовый анализ. Анализ показывает, что исходные образцы арагонита без добавок (до проведения ДСК) представляют главным образом арагонит (около 75 %), а после проведения ДСК — чистый кальцит (точность определения состава соответствует точности рентгенографического эксперимента). Таким образом, при проведении ДСК происходит полное превращение арагонита в кальцит. В образце арагонита, содержащего 10 мол. % карбоната стронция, рентгенофазовый анализ также показал примесь кальцита, однако рефлексов, соответствующих карбонату стронция, обнаружено не было (см. таблицу 5-3).

Определение содержания кальцита и арагонита в образцах заключалось в сравнении интенсивностей наиболее сильных рефлексов кальцита (2® = 29,4°) и арагонита (2© = 26.2°, 20 = 27.2°) на дифрактограммах, с учетом их относительных интенсивностей и корундовых чисел. Для этого, из интенсивностей пиков вычитали величину базовой линии, далее интенсивности пиков делили на величины соответствующих корундовых чисел (1.14 для арагонита и 3.23 для кальцита). После, полученные интенсивности делили на относительную интенсивность соответствующего пика: для арагонита 26.2° - 999, 27.2° - 573; для кальцита 29,4° - 999. Приведенные интенсивности пиков усредняли для каждого из компонентов (арагонит и кальцит) и складывали, далее вычисляли отношение интенсивности усредненного пика каждого компонента к сумме. Полученные величины выражают долю компонентов в образце.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Муралев, Алексей Евгеньевич, 2009 год

1. Ставрогин А.Н. Экспериментальные исследования ползучести и долговечности горныхпород // Исследования реологических грунтов. Вып. 38, JI., «Энергия», 1968, с. 235241.

2. Urai J.L., Spiers C.J., Zwart H.J., Lister G.S. Weakening of rock salt by water during longterm creep //Nature, 1986, v. 324, p. 554-557.

3. Rutter E.H. Pressure solution in nature, theory and experiment // J. geol. Soc., 1983, v. 140, p.725.740.

4. Carter N.L., Hansen F.D., Senseny P.E. Stress magnitudes in natural rock salt // J. Geophys.

5. Res., 1982, v. 87, p. 9289-9300.

6. Talbot C.J., Tully C.P., Woods P.J.E. The structural geology of boulby (potash) mine,

7. Cleveland, United Kingdom // Tectonophysics, 1982, v. 85, p. 167-204.

8. Holcomb D.J., Shields M.E. Hydristatic creep consolidation of crushed salt with aded water//

9. Rept SAND 87-1990, Sandra National Laboratories. Albuquerque, 1987.

10. Zeuch D.H. Isostatic hot-pressing mechanism maps for pure and natural sodium chloride —applications to nuclear waste isolation in bedded and domal salt formations // Int. J. Rock Mech. and Mining Sci. and Geomech. Abstr, 1990, v. 27, p. 505-524.

11. Roedder E. The fluids in salt // American Mineralogist. 1984, v. 69, p. 413-439.

12. Sorby H.C. On the direct correlation of mechanical and chemical forces // J. Franklin Inst.,1864, v. 77, p. 97-106.

13. Stochker R.A., Ashby M.F. On the rheology of the upper mantle // Rev. Geophys. Space Phys, 1973, v. 11, p. 391-426.

14. Гегузин Я.Е., Кибец В.И. Диффузионная ползучесть поликристаллов с межзеренными прослойками // Физика металлов и металловедение, 1973, т. 36, № 5, с. 1043-1050.

15. Rutter E.H. The kinetics of rock deformation by pressure solution // Phil. Trans. R. Soc. Lond., 1976, v. 283, p. 203-219.

16. Lehner F.K. Thermodynamics of rock deformation by pressure solution // D. Barber, P. Meredith (Eds.), Deformation processes in minerals, ceramics and rocks, Unwin Hyman, London, 1990, p. 296-333.

17. Paterson M.S. A theory for granular flow accommodated by material transfer via an intergranular fluid // Tectonophysics, 1995, v. 245. p. 135-152.

18. Sleep N.L., Blanpied M.L. Creep, compaction and the weak rheology of major faults // Nature, 1992, v. 359, p. 687-692.

19. Karner S.L., Marone C., Evans B. Laboratory study of fault healing and lithification in simulated gouge under hydrothermal conditions // Tectonophysics, 1997, v. 277, p. 41-55.

20. Tada R., Maliva R., Siever R. A new mechanism for pressure solution in porous quartzose sandstone // Geochim. Cosmochim. Acta, 1987, v.51, p.2295-2301.

21. Elliot D. Diffusion flow laws in metamorphic rocks // Bull. Geol. Soc. Am., 1973, v. 84, p. 2645-2664.

22. Wheeler J. Importance of pressure solution and coble creep in the deformation of polymineralic rocks // J. Geophys. Res. 1992, v. 97, p. 4579-4586.

23. Хрущов Д.П. Цитологические предпосылки создания подземных камер-хранилищ в соляных толщах. Киев: ИГФИ АН УССР, 1982.

24. Urai J.L. Water assisted dynamic recrystallization and weakening in polycrystalline bischofite//Tectonophysics, 1983, v. 96, p. 125-155.

25. Gratier J.-P.,Chcn Т., Hellmann R. Pressure solution as a mechanism for crack sealing around faults // The Mechanical Involvement of Fluids in Faulting. Proc. 63rd Workshop, Menlo Park, California, 1994, p. 279-292.

26. Cox S.F., Paterson M. Experimental dissolution-precipitation creep in quartz aggregates at high temperatures // Geophys. Res. Letters, 1991, v. 18, p. 1001-1004.

27. Renard F., Ortoleva P., Gratier J.-P. Pressure solution in sandstones: influence of clays and dependence on temperature and stress // Tectonophysics, 1997, v. 280, p. 257-266.

28. Остапенко Г.Т. Термодинамика негидростатических систем и ее применение в теории метаморфизма, Киев, Наукова думка, 1977, 240с.

29. Meer S. de, Spiers C.J. Uniaxial compaction creep of wet gypsum aggregates // J. Geophys. Res. 1997, v. 102, p. 875-891.

30. Raj R. Creep in polycrystalline aggregate by matter transport through a liquid phase // J. Geophys. Res. 1982, v. 87. p. 4731-4739.

31. W.D. Kingery, J.M. Woulbroun, F.R. Charvat. Effects of applied pressure on densification during sintering in the presence of liquid phase // J Am Ceram. Soc. 1963. V. 46, P. 391-395.

32. Lehner F.K. Theory of pressure solution creep in wet compacting sediments // Berveiller M., Fischer F.D. (Eds.), Mechanics of soil with phase changes. CISM courses and lecture notes 368, Springer, Berlin, 1997, p. 239-258.

33. Hellmann R., Gratier J.P., Chen T. Mineral-water interactions and stress: Pressure solution of halite aggregates // Water-Rock Interaction. Eds. Arehart H., Rotterdam, 1998, p. 777-780.

34. Gratier J.-P. Le fluage de roches par dissolution-cristallisation sous contrainte, dans la croute superiere // Bull. Soc. geol. France, 1993, v. 164, p. 267-287.

35. Gratier J.-P. Experimental pressure solution of halite by an indenter technique // Geol. Research Letters, 1993, v. 20, p. 1647-1650.

36. Gratier J.-P., Guiguet R. Experimental pressure solution deformation on quartz grains: the crucial effect of the nature of the fluid // J. Struct. Geol., 1986, v. 8, p. 845.

37. Траскин В.Ю. // Физико-химическая механика природных дисперсных систем. Под. ред. Щукина Е.Д. М.: Изд-во Московского университета, 1985. С. 178.

38. Kruzhanov V., Stockhert B. On the kinetics of elementary processes of pressure solution // Pure appl. geophys., 1998, v. 152, p. 667-683.

39. Revil A. Pervasive pressure-solution transfer: a poro-visco-plastic model // Geophys. Research Letters. 1999. V. 26. P. 255-258.

40. Скворцова 3.H., Касьянова И.В., Траскин В.Ю. Изучение адсорбционного пластифицирования монокристаллов хлорида натрия методом индентирования // Коллоид, журн. 2003. 65. №3. с. 399-402

41. Касьянова И.В. Рекристаллизационная ползучесть хлорида натрия в присутствии водных растворов различного состава. // Канд. дисс. Москва 2005. Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова.

42. Чураев Н.В. Физико-химия процессов массопереноса в пористых телах. М., «Химия», 1990, 272 с.

43. Квливидзе В.И., Краснушкин А.В., Злочевская Р.И. Свойства поверхностных пленок и слоев воды // Поверхностные пленки воды в дисперсных структурах. Ред. Щукин Е.Д. М.: Изд. МГУ, 1988. с.48-67.

44. Скворцова З.Н., Траскин В.Ю., Лопатина Л.И., Перцов Н.В. Адсорбционое замедление рекристаллизационной ползучести // Коллоид, журн., 1994, т. 56, .№2, с. 226-228.

45. Tada R., Siever R. Experimental knife-edge pressure solution of halite // Geochim. Cosmochim. Acta, 1986, v. 50, p. 29-36.

46. Alkantar N., Israelachvili J., Boles J. Forces and ionic transport between mica surfaces: implication for pressure solution // Geochim. and Cosmochim. Acta, 2003, v. 67, p. 12891304.

47. Гиббс Дж.В. Термодинамика. Статистическая механика, М., «Наука», 1982, 584 с.

48. Smith C.S. Grains, phases and interfaces: an interpretation of microstructure // Trans. AIME, 1948, v. 175, p. 15-51.

49. Траскин В.Ю., Скворцова З.Н. Модельные представления и экспериментальные данные о транспорте жидкости по границам зерен поликристаллов // Коллоид, журн., 1997, т. 59, №6, с. 827-832.

50. Траскин В.Ю. Прослойки жидкости на границах зерен горных пород и модельных материалов // Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем, Киев, «Наукова думка», 1981, вып. 13, с. 81-91.

51. Волович П.М., Проценко П.В., Скворцова З.Н., Траскин В.Ю. Межзеренное смачивание в поликристаллах. 1. Вероятность смачивания структурных элементов // Коллоид, журн. 2002. Т. 64. №3. с. 302-305.

52. Траскин В.Ю., Скворцова З.Н., Анкудинова А.М. Адсорбционное понижение прочности хлорида калия в растворах н-пропанола в гептане // Коллоид, журн. 2004. Т. 66. №3. с. 422-424.

53. Хаимов-Мальков В.Я. Условия роста кристаллов, соприкасающихся с макропрепятствиями // Рост кристаллов. Ред. Шубников А.В., Шефталь Н.Н. М., Изд-во АН СССР, 1959, с. 26-39.

54. Baker Р.А., Kastner М., Byerlee J.D., Lockner D.A. Pressure solution and hydrothermal recrystallization of carbonate sediments. An experimental study // Mar. Geol. 1980, v. 38, p. 185-203.

55. Raj R., Chyung C.K. Solution-precipitation creep in glass ceramics // Acta Metall. 1981, v. 29, p. 159-166.

56. Dysthe D.K., Renard F., Feder J., Jamtveit В., Meakin P., Jossang T. High-resolution measurements of pressure solution creep // Physical review E, 2003, 68, 011603.

57. Ghoussoub J., Leroy Y.M. Solid-fluid phase transformation within grain boundaries during compaction by pressure solution // J. Mechanics and Physics of Solids, 2001, v. 49, p. 23852430.

58. De Meer S., Spiers C.J., Nakashima S. Structure and diffusive properties of fluid-filled grain boundaries: An in-situ study using infrared (micro)spectroscopy. Earth Planet. Sci. Lett., 2005. V. 232(3-4). P. 403-414.

59. Козлова О.Г. Рост кристаллов (Под ред. Н.В. Белова). Москва: Изд.-во Московскогоун-та. 1967. 237 с.1

60. Чаусов Ф. Ф. К вопросу о механизме ингибирования кристаллизации органофосфонатами. (Под ред. С. С. Савинского). Ижевск: Удмуртский НЦ УрО РАН. 2004. 76 с.

61. Cabrera N., Vermilyea D. The growth of crystals from solution. // Growth and perfection in crystals. Doremus R.H.et al (eds.) N.-Y.-London: Wiley. 1958. P. 393.

62. Kubota N., Mullin J.W. A kinetic model of crystal growth from aqueous solution in the presence of impurity. // Journal of Crystal Growth. 1995. V. 152. P. 203 208.

63. Tomson M. В., et. al. Mechanism of mineral scale inhibition // SPE Scale symposium, Aberdeen, 2002.

64. Gutjahr A., Dabringhaus H., Lacmann R. Studies of the growth and dissolution kinetics of the СаСОз polymorphs calcite and aragonite I. Growth and dissolution rates in water. // Journal of Crystal Growth. 1996. V. 158. P. 296 309

65. Gratz A. J., Hiliner P.E. Poisoning of calcite growth viewed in the atomic force microscope (AFM). // Journal of Crystal Growth. V. 129. 1993. P. 789-793

66. Hu Z., Deng Y. Synthesis of needle-like aragonite from calcium chloride and sparingly soluble magnesium carbonate. // Powder Technology. V. 140. 2004. P. 10-16.

67. Sabbides Th.G., Koutsoukos P.G. The effect of surface treatment with inorganic orthophosphate on the dissolution of calcium carbonate. // Journal of Crystal Growth. V. 165. 1996. P. 268-272.

68. He S., Kan A.T., Tomson M.B. Inhibition of calcium carbonate precipitation in NaCl brines from 25 to 90°C. //Appl. Geochemistry. 1999. V. 14. P. 17-25.

69. Pang P., Deslandes Y., Raymond S., Pleizier G., Englezos P. Surface Analysis of Ground Calcium Carbonate Filler Treated with Dissolution Inhibitor // Ind. Eng. Chem. Res. V. 40. 2001. P. 2445-2451.

70. Hamza S.M., Hamdona S.K. Dissolutiorfof Calcium Carbonate Crystals : A Constant-composition Kinetic Study // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992. V. 88(18). P. 2713-2716.

71. Xyla A.G., Koutsoukos P.G. Effect of Diphosphonates on the Precipitation of Calcium Carbonate in Aqueous Solutions. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. I. 1987. V. 83. P. 14771484.

72. Fischer K., Muller G. Transformation of Sedimentary Ca Minerals Under the Influence of the Synthetic Chelating Agent HEDP. //Naturwissenschafiten. 1990. V. 77. P. 533- 534.

73. Kanellopoulou D.G., Koutsoukos P.G. The Calcitic Marble/Water Interface: Kinetics of Dissolution and Inhibition with Potential Implications in Stone Conservation. // Langmuir. 2003. V. 19. P. 5691-5699.

74. Spanos N., Kanellopoulou D.G., Koutsoukos P.G. The Interaction of Diphosphonates with Calcitic Surfaces: Understanding the Inhibition Activity in Marble Dissolution // Langmuir. 2006. V. 22. P. 2074-2081.

75. Fredd C.N., Fogler H.S. The influence of chelating agents on the kinetics of calcite dissolution. //Journ. of Colloid and Interface Science. 1998. V. 204. P. 187-197.

76. Pokrovsky O.S., Golubev S.V., Jordan G. Effect of organic and inorganic ligands on calcite and magnesite dissolution rates at 60 °C and 30 atm pC02 // Chemical Geology. 2009. V. 265. P. 33-43.

77. Westin K.-J., Rasmuson A.C. Crystal growth of aragonite and calcite in presence of citric acid, DTP A, EDTA and pyromellitic acid // Journal of Colloid and Interface Science. 2005. V. 282. P. 359-369.

78. Zhang X., Spiers C.J. Compaction of granular calcite by pressure solution at room temperature and effects of pore fluid chemistry // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2005. V. 42. P. 950-960.

79. Zhang X., Spiers C.J. Effects of phosphate ions on intergranular pressure solution in calcite: An experimental study. // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2005. Vol. 69. No. 24, P. 5681-5691.

80. De Meer S., Spiers C.J. Creep of wet gypsum aggregates under hydrostatic loading conditions. // Tectonophysics. 1995. Vol. 245. P. 171-183.

81. Скворцова 3.H., Касьянова И.В., Породенко E.B., Траскин В.Ю. Рекристаллизационная ползучесть хлорида натрия в растворах различного состава. 1. Влияние добавок неорганических солей. // Коллоид, журн., 2008, т. 70, №5, с. 669-673.

82. Caspi E.N., Pokroy В., Lee P.L., Quintana J.P., Zolotoyabko E. On the structure of aragonite. // Acta Crystallographica. 2005. V. B61, P. 129.

83. Bevan D.J.M., Rossmanith E., Mylrea D.K., Ness S.E., Taylor M.R., Cuff C. On the structure of aragonite — Lawrence Bragg revisited. // Acta Crystallographies 2002. V. B58. P. 448-456.

84. Wolf G., Lerchner J., Schmidt H., Gamsjager H., Konigsberger E., Shmidt P. Thermodynamics of СаСОз phase transitions. // Journal of Thermal Analysis. 1996. V. 46. P. 353-359.

85. Peric J., Krstulovic R., Feric Т., Vucak M. The examination of the phase transformation of aragonite into calcite by means of DSC analysis. // Thermochimica Acta. 1992. V. 207. P. 245.

86. Peric J., Vucak M., Krstulovic R., Brecevic Lj., Kralj D. Phase transformation of calcium carbonate polymorphs. // Thermochimica Acta. 1996. V. 277. P. 175.

87. Backstrom H.L. The thermodynamic properties of calcite and aragonite. // J. Amer. Chem. Soc. 1925. V. 47. P. 2432-2442.

88. CODATA Series on Thermodynamic Properties. (Edit by Garvin D., Parker V.B., White H.J., Jr.). // CODATA Task Group. Hemisphere Publishing Corporation, Washington-New York-London. 1987.

89. Isobe Т., Senna M. Differences in Thermal and Mechanochemical Polymorphism. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1. 1988. V. 84(4). P. 1199.

90. J.D. Humprey, R.P. Howell. Effect of differential stress on strontium partitioning in calcite // Journal of sedimentary research. 1999. V. 69. N. 1. P. 208-215.

91. Carlson W.D. The calcite-aragonite equilibrium effects of Sr substitution and anion orientational disorder. // American Mineralogist. 1980. V. 65. P. 1252.

92. Wendlandt W.W. Thermal analysis. // Third edition. 1985.

93. Wolf G., Gunter C. Thermophysical investigations of the polymorphous phases of calcium carbonate. // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2001. V. 65. P. 687.

94. Davies P., Dollimore D., Heal G. R. Polymorph transitions kinetics by DTA. // Journal of Thermal Analysis. 1978. V. 13. P. 473.

95. Topor N.D., Tolokonnikova L.I., Kadenatsi B.M. A study of the kinetics of the phase transition aragonite —> calcite by dilatometric thermal analysis. // Journal of Thermal Analysis. 1981.V. 20. P. 169.

96. Wray J.L., Daniels F. Precipitation of calcite and aragonite. // J.Am.Chem.Soc. 1957. V. 79, №9, P. 2031-2034.

97. Траскин В.Ю., Скворцова 3.H., Перцов H.B., Щукин Е.Д. Получение поликристаллов щелочных галогенидов методом горячего прессования. // Кристаллография. 1970. Т. 15. N. 4. С. 846 849.

98. Скворцова З.Н., Касьянова И.В., Породенко Е.В., Траскин В.Ю. Деформация на контактах кристаллов хлорида натрия в присутствии воды // Коллоид, журн. 2007. Т. 69. № 5. С. 684-687.

99. Martell А. Е.; Smith R. М.; Motekaitis R. J. Critically selected stability constants of metals complexes database, Version 4.0; NIST: 1997.

100. E.B. Блинкова, Е.И. Елисеев. Кинетика растворения оксида цинка в водных растворах уксусной кислоты. // Известия вузов. Цветная металлургия. 2005. №5. С. 8-11.

101. Powell М. R., Golcar G. L., Geeting J. G. H„ Retrieval Process Development and Enhancements Waste Simulant Compositions and Defensibility. // Report for U.S. Department of Energy, PNNL-11685, 1997, Pacific Northwest National Laboratory.

102. Linnikov O.D. Spontaneous crystallization of sodium chloride from aqueous ethanol solutions. Part 1: Kinetics and mechanism of the crystallization process. // Cryt. Res. Technol. 2006. V. 41. P. 10-17.

103. Sunagawa I., Takahashi Y., Imai H. Strontium and aragonite-calcite precipitation. // Journal of Mineralogical and Petrological Sciences. 2007. V. 102. P. 174-181.

104. Jordan G., Aldushin K., Lohkamper Т., Schmahl W. Dissolution-precipitation creep under cyclic stress. // Geochim. Cosmochim. Acta. 2005. V. 69. Suppl: A314.

105. Jordan G., Lohkamper Т., Schellewald M., Schmahl W. Investigation of loaded halite-Si02 interfaces undergoing dissolution-precipitation processes. // Eur. J. Mineral. 2005. V. 17: P. 399-409.

106. Karcz Z., Aharonov E., Ertas D., Polizzotti R., Scholz C.H. Deformation by dissolution and plastic flow of a single crystal sodium chloride indenter: An experimental study under the confocal microscope. // Journ Geophys Res. 2008. V. 113: B04205.

107. Gratier J.P., Renard F., Labaume P. How pressure solution creep and fracturing processes interact in the upper crust to make it behave in both brittle and viscous manner. // Journ Structural Geology. 1999. V. 21: P. 1189-1197.

108. Marmottant A., Salvo L., Martin C.L., Mortensen A. Coordination measurements in compacted NaCI irregular powders using X-ray microtomography. // Journ Eur Ceramic Society. 2008. V. 28: P. 2441-2449.

109. Zubtsov S., Renard F., Gratier J.P., Guiguet R., Dysthe D.K., Traskine V. Experimental pressure solution compaction of synthetic halite/calcite aggregates. // Tectonophysics. 2004. V. 385: P. 45-57.

110. Jordan G., Rammensee W. Dissolution rates and activation energy for dissolution of brucite(OOl): A new method based on the microtopography of crystal surfaces. // Geochim Cosmochim Acta. 1996. V. 60: P. 5055-5062.^