Кварц агуулсан чулуулаг дээжний даралтын нөлөөн дэх кристалл бүтцийн өөрчлөлт болон үлдэгдэл микро деформацын судалгаа

Abstract

Уг судалгааны ажлаар Монгол-Алтайн нурууны Онгон-Улаан уулны (43°28'30.9"N
99°18'40.8"E) кварц агуулсан поликристалл чулуун дээжний кристалл бүтцийг
даралтаас хамааруулан судалсан. Монгол орны өмнөд хэсгээр хүчтэй тектоник
мөргөлдөөний нөлөөнд орсон бөгөөд одоог хүртэл газар хөдлөлийн идэвхитэй бүс
нутагт хамаардаг байна [1]. Иймээс уг судалгааны дээж нь кристалл бүтцийн хувьд
хүчтэй деформацад орсон юм. Дээжний кристалл бүтцийн судалгааг рентген бүтцийн
анализийн үр дүнд цахиурын давхар исэл (quartz-SiO2), төмөр, магни, хөнгөн цагааны
силикатын гидроксид (clinochlore 1-(Mg,Fe)6(Si,Аl)4O10(OH)8), кали хөнгөн цагааны
силикатын гидроксид (illite 2-(K,H3O)Al2Si3AlO10(OH)2), натри, кальц, хөнгөн цагааны
силикат (anorthite-(Na0.45Ca0.55)(Al10.55Si2.45O8)) хэмээн тодорхойлсон.
Судалгааны ажлын зорилго нь кристалл бүтцийн эгэл торд үүсч буй деформац болон
үлдэгдэл деформацын судалгааг нейтрон сарнилын аргаар судлах бөгөөд энэ нь том
ширхэглэг бүхий бүтэцтэй геологийн дээжний бүтэц дэх деформацын хэмжээг
тодорхойлоход үр дүнтэй, хүчтэй хэрэгсэл болж өгдөг байна [2]. Иймээс уг
хэмжилтийг нисэлтийн хугацааны нейтрон сарнилын тусламжтайгаар өндөр
нарийвчлалтай хэмждэг ба энэ нь нейтроны материалын гүнд нэвтрэх чадвар
өндөртэйгөөс шалтгаалдаг. Кристалл бүтцийн эгэл торын хавтгай хоорондын зайн
өөрчлөлт нь Брэггийн пикийн байрлалын шилжилтээр тодорхойлогддог [3, 4, 5].
Хэмжилтийг ОХУ-ын Дубна хот дахь Цөмийн Шинжилгээний Нэгдсэн Институтын
Нейтроны Физикийн Лабораторын ИБР-2М импульст реакторын тусламжтайгаар
ЭПСИЛОН нейтрон сарнилын дифрактометрээр гүйцэтгэсэн.
Чулуун дээжний (Ø=31 мм, l=60 мм) деформацын хэмжилтэнд уг дифрактометрийн
даралтын төхөөрөмжийг ашигласан бөгөөд дээжнийг нэг тэнхлэгийн дагуу 5, 10, 15,
25, 35 болон 45 МПа даралтын нөлөөнд оруулан кристалл бүтцийн деформацын
хэмжилтийг гүйцэтгэсэн бөгөөд даралтын нөлөө тус бүрийн дараах үлдэгдэл
деформацыг дифракцын хэмжилтийг үр дүнгээр тодорхойлсон. Ритвельдийн
анализаар [6, 7, 8] дифракцын үр дүнг боловсруулан, эгэл тор дахь даралтын нөлөөн
дэх болон үлдэгдэл деформацын хэмжээг кварц фазын кристаллографын таван өөр
хавтгайн хувьд ((020), (101), (211), (131) болон (112)) тооцоолон гаргасан.