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

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 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

Identification of Radiopure Titanium for the LZ Dark Matter Experiment and Future Rare Event Searches

The LUX-ZEPLIN (LZ) experiment will search for dark matter particle interactions with a detector containing a total of 10 tonnes of liquid xenon within a double-vessel cryostat. The large mass and proximity of the cryostat to the active detector volume demand the use of material with extremely low intrinsic radioactivity. We report on the radioassay campaign conducted to identify suitable metals, the determination of factors limiting radiopure production, and the selection of titanium for construction of the LZ cryostat and other detector components. This titanium has been measured with activities of $^{238}$U$_{e}$~$<$1.6~mBq/kg, $^{238}$U$_{l}$~$<$0.09~mBq/kg, $^{232}$Th$_{e}$~$=0.28\pm 0.03$~mBq/kg, $^{232}$Th$_{l}$~$=0.25\pm 0.02$~mBq/kg, $^{40}$K~$<$0.54~mBq/kg, and $^{60}$Co~$<$0.02~mBq/kg (68\% CL). Such low intrinsic activities, which are some of the lowest ever reported for titanium, enable its use for future dark matter and other rare event searches. Monte Carlo simulations have been performed to assess the expected background contribution from the LZ cryostat with this radioactivity. In 1,000 days of WIMP search exposure of a 5.6-tonne fiducial mass, the cryostat will contribute only a mean background of $0.160\pm0.001$(stat)$\pm0.030$(sys) counts.Comment: 13 pages, 3 figures, accepted for publication in Astroparticle Physic

Приемы ухода при возделывании различных по скороспелости гибридов кукурузы на зерно в условиях лесостепной зоны Западной Сибири

The authors presented the results of a comparative productivity study of maize hybrids Obsky 140 SV and Kubansky 101 SV. The experiment consisted of the following variants: preemergence + preemergence harrowing (B1 + B2), first and second inter-row cultivation (M1 + M2), herbicide Lazurit (treated in phase 7-9 of maize leaves against dicotyledonous weeds) at the dose of 0.7 l of preparation for 300 l water, working fluid consumption - 300 l/ha based on the recommendations for using Lazurit. The authors also identified the patterns of forage grain yield formation depending on the studied care methods. According to the results of their research, the authors found that the grain yield of the ultra-early maturing hybrid Kubansky 101 CB was 1.7- 3.1 times higher than that of the early maturing hybrid Obsky 140 CB when cultivating different maize hybrids in years with insufficient heat supply (2014) under the same methods of care. Under 2017 conditions with good heat supply, the grain yield of hybrid Obsky 140 SV was 15% higher than that of hybrid Kubansky 101 SV. On average in 3 years hybrid Obsky 140 SV grain yield was more responsive to tending, especially the complex of mechanized treatments (B1B2 + M1M2), where 67.5 c/ha of forage grain was obtained. The use of herbicide Lazurit ensured the lowest grain yield among the variants - 50.4 c/ha for hybrid Kubansky 101 SV and 62.8 c/ha for Ob 140 SV. Mechanical treatments (two harrowing and two inter-row cultivations) and a combination of pre-emergence harrowing, herbicide and inter-row cultivation ensured the highest grain yield in both hybrids: Kubansky 101 CB - 61.9, Obsky 140 CB – 70.3 c/ha.Представлены результаты исследований по сравнительному изучению продуктивности гибридов кукурузы Обский 140 СВ и Кубанский 101 СВ. Опыт состоял из следующих вариантов: довсходовое + повсходовое боронование (Б1 + Б2), первая и вторая междурядные культивации (М1 + М2), гербицид Лазурит (обрабатывали в фазу 7–9 листьев кукурузы от двудольных сорняков) в дозе 0,7 л препарата на 300 л воды, расход рабочей жидкости – 300 л/га исходя из рекомендаций по применению Лазурита. Выявлены закономерности формирования урожайности фуражного зерна в зависимости от изучаемых приемов ухода. По результатам исследований установлено, что при возделывании различных по скороспелости гибридов кукурузы в годы с недостаточной теплообеспеченностью (2014 г.) при одинаковых способах ухода урожайность зерна ультраскороспелого гибрида Кубанский 101 СВ в 1,7–3,1 раза выше, чем у раннеспелого гибрида Обский 140 СВ. В условиях 2017 г. с хорошей теплообеспеченностью урожайность зерна гибрида Обский 140 СВ была на 15 % выше, чем у гибрида Кубанский 101 СВ. В среднем за 3 года гибрид Обский 140 СВ по урожайности зерна был более отзывчив на проведение уходов, особенно комплекса механизированных обработок (Б1Б2 + М1М2), где получено 67,5 ц/га фуражного зерна. Использование гербицида Лазурит обеспечило наименьшую среди вариантов урожайность зерна – 50,4 ц/га у гибрида Кубанский 101 СВ и 62,8 ц/га – Обский 140 СВ. Механические уходы (два боронования и две междурядные культивации) и комплекс из довсходового боронования, гербицида и междурядной культивации обеспечили наибольший выход зерна у обоих гибридов: Кубанский 101 СВ – 61,9, Обский 140 СВ – 70,3 ц/га

Минералого-геохимические особенности пещерной фоссилизации ископаемых костей на примере пещеры Иманай (Южный Урал)

First time, the results of complex mineralogical and geochemical studies of fossil bone detritus of Pleistocene mammals from the Imanay Cave (South Urals) were obtained using optical and scanning electron microscopy, a statistical volumetric method for nanoporosity determination, thermal, X-ray structural and X-ray fluorescence analyzes, gas chromatography, IR, Raman and x-ray luminescent spectroscopy, ICP MS, and isotope mass spectrometry. The aim of the research was to obtain experimental data on the nature and degree of fossilization of bone remains in caves, and to assess the possibilities of paleoecological reconstructions from cave fossil bones. The data on the microstructure of bone remains, nanoporosity, chemical composition and concentration of trace elements, X-ray structural and thermal properties, isotopic composition of the mineral, and organic components in bones are discussed. According to the data obtained, fossilization of bone remains in caves is fundamentally different at all levels of structure and composition of fossil bones from those outside caves environments. In particular, cave bones are distinguished by intense epigenetic calcitization, 3—5 times higher CO2 content and abnormally high Ca/P atomic ratios, but they are many times inferior in terms of the content of illuminated mineral impurities, enrichment in microelements of the host geological environment, content of Corg and collagen. According to the isotopic composition of carbon and oxygen in bioapatite, cave bone detritus is abnormally heavy, approaching the isotopic composition of carbon and oxygen in marine limestones. Some paleoecological reconstructions are presented and evidence of the habitation of the late Neanderthals in the Imanai cave is considered.Впервые получены результаты комплексных минералого-геохимических исследований ископаемых костей плейстоценовых млекопитающих из пещеры Иманай (Южный Урал) с использованием оптической и сканирующей электронной микроскопии, статистического объемометрического метода определения нанопористости, термического, рентгеноструктурного и рентгено-флюоресцентного анализов, газовой хроматографии, ИК, КР и РЛ спектроскопии, ИСП МС, изотопной масс-спектрометрии. Цель исследований – получение экспериментальных данных о характере и степени фоссилизации костных остатков в условиях пещер, оценка возможностей палеоэкологических реконструкций по пещерным ископаемым костям. Обсуждаются данные о микростроении костных останков, нанопористости, химическом составе и концентрации микроэлементов, рентгеноструктурных и термических свойствах, изотопном составе минеральной и органической компонент в костях. Согласно полученным данным, фоссилизация костных остатков в условиях пещер принципиально отличается на всех уровнях строения и состава ископаемых костей от таковой во внепещерных обстановках. В частности, пещерные кости отличаются интенсивной эпигенетической кальцитизацией, в 3–5 раз большим содержанием СО2 и аномально высокими значениями атомного отношения Ca/P, но многократно уступают по содержанию иллювиированных минеральных загрязнений, обогащению микроэлементами вмещающей геологической среды, содержанию Сорг и коллагена. По изотопному составу углерода и кислорода в биоапатите пещерный костный детрит является аномально тяжелым, сближаясь с изотопным составом углерода и кислорода в морских известняках. Приведены некоторые палеоэкологические реконструкции, включая диету пещерных животных, рассмотрены доказательства обитания в пещере Иманай поздних неандертальцев