Феномен Петровского (к 75-летнему юбилею)

Brief scientific biography of a well-known scientist, a leader in the field of experimental study of crystallization processes with usage the holographic method for quantitative analysis of temperature-convective inhomogeneities in the «growth-criticalstone» system, a specialist in crystallographic-mineralogical study of diamonds and their accessory minerals, a successful researcher of modern mineral formation at Kamchatka volcanoes, one of the founders of the «literally from scratch» enterprise for the production of industrial diamonds.Краткая научная биография известного ученого – лидера в области экспериментального изучения процессов кристаллизации с использованием голографического метода для количественного анализа температурно-конвективных неоднородностей в системе «кристалл–среда», специалиста по кристаллографоминералогическому изучению алмазов и их минералов-спутников, успешного исследователя современного минералообразования на камчатских вулканах, одного из создателей «буквально на пустом месте» высокотехнологичного предприятия по производству технических алмазов

Универсальный гироинклинометр на базе единственного одноосного датчика угловой скорости

Introduction. Currently, the versatility and reliability of gyroscopic inclinometers (GI), more than accuracy, determine their configuration and design. Imperative conditions for versatility include a diameter of 42…44.5 mm and a combination of point and continuous survey modes. Reliability is primarily determined by the robustness of the main elements. The fundamental parameter is adaptability to the trajectory, in other words, equal accuracy in the operating range of zenith angles, which determines the choice of orientation of the angular velocity sensors (ARS) with incomplete (< 3) number of their axis. Presently, biaxial dynamically tuned gyroscopes (DNG) are widely used due to their dimension and accuracy criteria; however, their elastic suspension gradually degrades as a result of frequent sidetracking operations (from previously drilled ones) accompanied by high-intensity impacts.Aim. To develop an inexpensive versatile GI that maintains a balance between shock resistance and accuracy (com[1]parable to fiber-optic ARS) based on a single-axis vibrating ring gyroscope (VRG) with an induction-type resonator made using MEMS technology.Materials and methods. The method of multi-position compassing with a single uniaxial ARS was implemented by transition from simultaneous biaxial measurements to uniaxial measurements in five successive positions of the frame (through 90°) along the toolface angle. Experimental data on the drifts of the selected VRG allow statistical methods to be used to construct an Allan-variance plot to confirm that the proposed method does not increase the total compassing time compared to the basic one. The continuous mode of such a GI, studied by solving differential equations, requires holding the input axis of the ARS near the apsidal plane using the same rotating frame.Results. The obtained ratios confirm that the performance characteristics of a GI with a uniaxial ARS approximately correspond to the conventional biaxial scheme. These conclusions were also confirmed by the mathematical modeling of a survey of a typical oil and gas well.Conclusion. The described GI containing a single ARS with indirect stabilization of the input axis is the result of a consistent development of the approach to the use of incomplete informationВведение. Сегодня универсальность и надежность гироскопических инклинометров (ГИ) более, чем точность, определяют их комплектацию и конструктивный облик. Императивные условия универсальности: диаметр 42...44.5 мм и совмещение функций съемки точечной и непрерывной; а безотказность определяется, прежде всего, робастностью основных элементов. Принципиальна "адаптивность" к траектории – "равноточность" в рабочем диапазоне зенитных углов, определяющем выбор ориентации датчиков угловой скорости (ДУС) при их неполном (< 3) числе. По совокупности критериев габаритов и точности сегодня преимущественно применяются двухосные динамически настраиваемые гироскопы, но их упругий подвес при частых операциях "зарезки боковых стволов" (из ранее пробуренных), сопровождаемых ударами большой интенсивности, постепенно деградирует.Цель работы. Создать недорогой универсальный ГИ, сохраняющий компромисс ударостойкости и точности (сопоставимой с волоконно-оптическими ДУС), на базе одноосного кольцевого вибрационного гироскопа (КВГ) с резонатором индукционного типа, выполненным по MEMS-технологии.Материалы и методы. Метод многопозиционного компасирования при единственном одноосном ДУС реализуется переходом от одновременных двухосных измерений к одноосным – в пяти последовательных (через 90°) положениях рамки по углу отклонителя. Экспериментальные материалы о дрейфах выбранного КВГ позволяют статистическими методами построить вариацию Аллана, которая подтверждает, что предложенная методика по сравнению с базовой не увеличивает общего времени компасирования. Непрерывный режим такого ГИ, исследованный методами решения дифференциальных уравнений, требует удержания входной оси ДУС около апсидальной плоскости с помощью той же поворотной рамки.Результаты. Полученные соотношения подтверждают: тактико-технические характеристики ГИ с одноосным ДУС примерно соответствуют традиционной двухосной схеме. К тем же выводам приводят результаты математического моделирования съемки типового нефтегазового ствола.Заключение. Описаный ГИ, содержащий единственный ДУС с косвенной стабилизацией входной оси, – итог последовательного развития подхода к использованию неполной информаци

Ичетъюские алмазы: конституция, поверхностно-плёночные микроминерализации, генезис

Diamonds from the Ichetyu deposit of disputable genesis have been studied using X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy, cathode-, photo- and X-ray luminescence; spectroscopy of Raman scattering and IR absorption, LA-ICP-MS, isotope mass spectrometry. The crystal morphology of diamonds has been analyzed, the parameters of the forms of their mantle dissolution, the degree and nature of plastic and impact deformations have been determined. Features of the internal structure, luminescent-spectroscopic properties were revealed. The bulk concentration of structural nitrogen, the degree of aggregation of point nitrogen defects, and the temperature of mantle annealing are estimated. The composition of microelements and carbon isotopy were determined. The mineral-phase composition of films on the surface of diamonds has been studied. A conclusion was made about the tuffizite-fluidisite genetic type of the Ichetyu depositИсследованы алмазы из Ичетъюского месторождения спорного генезиса с применением методов рентгеноструктурного анализа, сканирующей электронной микроскопии, катодо-, фото- и рентгенолюминесценции; спектроскопии комбинационного рассеяния и ИК-поглощения, ЛА-ИСП-МС, изотопной массспектрометрии. Проанализирована кристалломорфология алмазов, определены параметры форм их мантийного растворения, степень и характер пластических и ударных деформаций. Выявлены особенности внутреннего строения, люминесцентно-спектроскопические свойства. Оценены валовая концентрация структурного азота, степень агрегации точечных азотных дефектов, температура мантийного отжига. Определен состав микроэлементов и изотопия углерода. Изучен минерально-фазовый состав плёнок на поверхности алмазов. Сделан вывод о туффизито-флюидизатном генетическом типе Ичетъюского месторождени

Коренное золотопроявление на «Территории» Олега Куваева (север Чукотского нагорья)

A sample of a gold-bearing quartz vein from the Upper-Ichuveem ore occurrence, discovered in the Triassic terrigenous complex in the north of the Chukotka Upland, the Oleg Kuvaev's “Territory”, had been comprehensively studied. The gross gold grade was estimated at 3–4 g / t. The vein includes quartz, native gold, sulfide-gold-silver solid solutions, alumoseladonite, aluminium-sulfate-phosphates Fe-Pb-Mg-Ca compound, apatite, pyrite, iron-titanium oxides, litharge, native phases composed of Fe (Ni), Ag-Pb-Bi, Fe-Al-PS-As, multicomponent ocher of hypergene origin. Native gold ranges from medium to fine. The vein contains particles of non-crystalline organic matter, which is close in composition of organic groups to polysaccharides. It is possible that the carbon particles found in the gold-quartz vein are of an abiogenic nature and can be compared with abiogenic condensed organelles in the products of modern volcanism. The data obtained make it possible to attribute the Upper Ichuveem gold ore occurrence to a low-sulfide gold-quartz formation, but with additional signs of gold-silver and polymetallic formations, which can be regarded as a favorable prerequisite for prospecting and exploration in Oleg Kuvaev's «Territory» not only of gold-placer deposits, but also of lode gold deposits.Комплексно исследован образец золотоносной кварцевой жилы с Верхне-Ичувеемского рудопроявления, выявленного в триасовом терригенном комплексе на севере Чукотского нагорья – «Территории» Олега Куваева. Валовое содержание золота оценивается в 3–4 г/т. В состав жилы входят кварц, самородное золото, сульфидно-золото-серебряные твердые растворы, алюмоселадонит, алюмо-сульфато-фосфаты Fe-Pb-Mg-Ca состава, апатит, пирит, железо-титановые оксиды, глёт, самородные фазы состава Fe (Ni), Ag-Pb-Bi, Fe-Al-P-S-As, поликомпонентные охры гипергенного происхождения. Самородное золото колеблется от средне- до высокопробного. В составе жилы обнаружены частицы некристаллического органического вещества, близкого по составу органических групп к полисахаридам. Не исключено, что выявленные в золотокварцевой жиле углеродные частицы имеют абиогенную природу и могут быть сопоставлены с абиогенными конденсированными органоидами в продуктах современного вулканизма. Полученные данные позволяют отнести Верхне-Ичувеемское золоторудное проявление к малосульфидной золотокварцевой формации, но с дополнительными признаками золотосеребряной и полиметаллических формаций, что можно расценивать как благоприятную предпосылку для поисков и разведок на «Территории» Олега Куваева не только золото-россыпных, но и золото-коренных месторождений

Костные останки из могильников Перми Вычегодской (XI–XIV вв.): результаты мультидисциплинарных научных исследований и эколого-исторические реконструкции

Using a wide range of modern mineralogical and physicochemical methods, a representative collection of human bones from seven burial grounds of the Vychegda Permians of the 11th–14th centuries was studied. The microstructureof bones, their chemical and normative-mineral composition, the content of microelements, the nanoporosity of the organo-mineral composite, the composition and properties of bioanatite and bone collagen were analyzed. Fundamental differences in the properties of raw and so-called calcified bones are determined. Based on isotope data on bioapatite and collagen of raw bones, the climatic conditions for the existence of the Vychegda Permians and their diets were reconstructed.С применением широкого комплекса современных минералогических, физико-химических и изотопных методов исследована представительная коллекция человеческих костей из семи могильников вычегодских пермян XI–XIV вв. Проанализированы микростроение костей, их химический и нормативно-минеральный состав, содержание микроэлементов, нанопористость органо-минерального композита, состав и свойства биоапатита и костного коллагена. Определены принципиальные различия в свойствах сырых и так называемых кальцинированных костей. На основании изотопных данных по биоапатиту и коллагену сырых костей реконструированы климатические условия существования вычегодских пермян и рационы их питани

Simulations of events for the LUX-ZEPLIN (LZ) dark matter experiment

The LUX-ZEPLIN dark matter search aims to achieve a sensitivity to the WIMP-nucleon spin-independent cross-section down to (1–2)×10−12 pb at a WIMP mass of 40 GeV/c2. This paper describes the simulations framework that, along with radioactivity measurements, was used to support this projection, and also to provide mock data for validating reconstruction and analysis software. Of particular note are the event generators, which allow us to model the background radiation, and the detector response physics used in the production of raw signals, which can be converted into digitized waveforms similar to data from the operational detector. Inclusion of the detector response allows us to process simulated data using the same analysis routines as developed to process the experimental data

Projected sensitivity of the LUX-ZEPLIN experiment to the 0νββ decay of Xe 136

The LUX-ZEPLIN (LZ) experiment will enable a neutrinoless double β decay search in parallel to the main science goal of discovering dark matter particle interactions. We report the expected LZ sensitivity to Xe136 neutrinoless double β decay, taking advantage of the significant (>600 kg) Xe136 mass contained within the active volume of LZ without isotopic enrichment. After 1000 live-days, the median exclusion sensitivity to the half-life of Xe136 is projected to be 1.06×1026 years (90% confidence level), similar to existing constraints. We also report the expected sensitivity of a possible subsequent dedicated exposure using 90% enrichment with Xe136 at 1.06×1027 years

Projected WIMP sensitivity of the LUX-ZEPLIN dark matter experiment

LUX-ZEPLIN (LZ) is a next-generation dark matter direct detection experiment that will operate 4850 feet underground at the Sanford Underground Research Facility (SURF) in Lead, South Dakota, USA. Using a two-phase xenon detector with an active mass of 7 tonnes, LZ will search primarily for low-energy interactions with weakly interacting massive particles (WIMPs), which are hypothesized to make up the dark matter in our galactic halo. In this paper, the projected WIMP sensitivity of LZ is presented based on the latest background estimates and simulations of the detector. For a 1000 live day run using a 5.6-tonne fiducial mass, LZ is projected to exclude at 90% confidence level spin-independent WIMP-nucleon cross sections above 1.4×10-48 cm2 for a 40 GeV/c2 mass WIMP. Additionally, a 5σ discovery potential is projected, reaching cross sections below the exclusion limits of recent experiments. For spin-dependent WIMP-neutron(-proton) scattering, a sensitivity of 2.3×10-43 cm2 (7.1×10-42 cm2) for a 40 GeV/c2 mass WIMP is expected. With underground installation well underway, LZ is on track for commissioning at SURF in 2020

Туффизитовые алмазы на Енисейском кряже

First complete mineralogical and geochemical studies were conducted for diamonds and tuffisites-like source rocks identified at the Eniseyskiy Ridge. Studied diamonds are characterized by green color, cubo-octahedral morphology, moderate nitrogen content, and unaggregated nitrogen structural defects. The xenomineral film on the surface of diamond consist of a variety of native metal, carbide, sulfide and sulfate, halosulfide and oxide phases. The main micro-impurities are presented by Ni, Fe, Mn. The individual crystals as well as the diamonds in whole vary significantly in the isotopic composition of carbon. The results confirm the widespread dissemination of the diamonds on the Siberian Platform and their polygenesis.Впервые проведены комплексные минералого-геохимические исследования алмазов и туффизитоподобных алмазоносных пород, выявленных на Енисейском кряже. Исследованные алмазы характеризуются зеленым цветом, кубоктаэдрическим габитусом, умеренной азотностью, неагрегированным состоянием азотных структурных дефектов. На поверхности алмазов установлены ксеноминеральные пленки, в состав которых входят разнообразные самородно-металлические, карбидные, сульфидные и галогенсульфидные, сульфатные и оксидные фазы. В качестве основных микроэлементов-примесей выступают Ni, Fе, Mn. Весьма неоднородны по изотопному составу углерода как алмазы-индивиды, так и алмазы изученной популяции в целом. Полученные результаты подтверждают выводы о повсеместной зараженности Сибирской платформы алмазами и их полигенности

Совместные посевы кукурузы и сои в условиях лесостепи Западной Сибири

The paper presents the results of studies on the cultivation of maise in joint crops with soybean in the forest-steppe zone of Western Siberia in 2003-2005. The authors studied plant height and dynamics of green mass yield of maise and soybean. As a result of recording plant height, the authors observed that corn hybrid Ob 150 CB by 25-30 cm and corn hybrid Krasnodar 382 MB by 35-47 cm were higher in single-seeded crops by harvest than in joint crops, indicating the negative impact of soybeans on corn. The maise hybrid Krasnodarskiy 382 MB reacted more strongly to the depress- ing effect of soybean than the hybrid Obskiy 150 SV in terms of plant height. This comparison was especially noticeable when it was cultivated in joint crops with the early-ripening soybean variety SibNIIK-315. In the early stages of development, the height of soybean plants in single-species and different variants of common crops did not practically differ. However, starting from the phase of fruit formation, the authors observed a decrease in the height of soybean plants in the row with maise and its increase in the intercropping. By harvesting, the difference between the height of soybean plants of the variety October 70 in the row and across the row was on average 11-24 cm. At the same time, the soybean plants of the variety October 70 were lower in the row with maise and higher in the row spacing than in the single-seeded crop. The height of the plants proves not only the principle of competitiveness but also the effect of the high range of tiering, which forces the legume component to reach for the light. In a mixture with the late-ripening maise hybrid Krasnodarskiy 382 MB, the early-ripening soybean variety contributed to a more significant decrease in the green mass yield of maise than the late-ripening soybean variety October 70. Harvesting, conducted on 2-6 September, showed that joint crops of maise, regardless of early maturity, provided a green matter yield of 23.7-40.1 t/ha. This yield was 49% and 14% lower than in the single-species crops of early maturing hybrid maise Ob 150 CB and 2-3 times lower than the mid-season hybrid Krasnodar 382 MV. The nature of the interspecific relationships indicates a more significant negative impact of early maturing soybean variety SibNIIK-315 on the productivity of maise and especially the medium-maturing hybrid Krasnodarskiy 382 MV, where the differences with the single-species sowing showed the most significant value – 51 %.Представлены результаты исследований по возделыванию кукурузы в совместных посевах с соей в условиях лесостепной зоны Западной Сибири в 2003–2005 гг. Изучены высота растений и динамика урожайности зеленой массы кукурузы и сои. В результате учета высоты растений гибрид кукурузы Обский 150 СВ к уборке в одновидовых посевах был на 25–30 см, а гибрид кукурузы Краснодарский 382 МВ на 35–47 см выше, чем в совместных, что указывает на негативное воздействие сои на кукурузу. Гибрид кукурузы Краснодарский 382 МВ по высоте растений сильнее реагировал на угнетающее влияние сои, чем гибрид Обский 150 СВ, что особенно заметно при его возделывании в совместных посевах со скороспелым сортом сои СибНИИК-315. На ранних этапах развития высота растений сои в одновидовых и в разных вариантах совместных посевов практически не различалась, однако начиная с фазы плодообразования отмечается снижение прироста высоты растений сои в рядке с кукурузой и ее увеличение в черезрядном посеве. К уборке разница между высотой растений сои сорта Октябрь 70 в рядке и черезрядном посеве составила в среднем 11–24 см. При этом растения сои сорта Октябрь 70 в рядке с кукурузой были ниже, а в черезрядном посеве – выше, чем в одновидовом посеве, доказывая не столько принцип конкурентности, сколько действие высокого диапазона ярусности, которое вынуждает бобовый компонент тянуться к свету. В смеси с позднеспелым гибридом кукурузы Краснодарский 382 МВ раннеспелый сорт сои способствовал большему снижению урожайности зеленой массы кукурузы, чем позднеспелый сорт сои Октябрь 70. Уборка урожая, проведенная 2–6 сентября, показала, что совместные посевы кукурузы, независимо от скороспелости, обеспечили урожайность зеленой массы 23,7–40,1 т/га, что ниже на 49 и 14 %, чем в одновидовых посевах раннеспелого гибрида кукурузы Обский 150 СВ и в 2–3 раза – среднеспелого гибрида Краснодарский 382 МВ. Характер межвидовых взаимоотношений свидетельствует о большем негативном влиянии сои раннеспелого сорта СибНИИК-315 на продуктивность кукурузы и особенно среднеспелого гибрида Краснодарский 382 МВ, где различия с одновидовым посевом показали самую значительную величину – 51 %