Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Объекты и методы исследований
1.1. Потенциальная опасность возобновления деятельности вулкана Эльбрус и оценка возможных катастрофических последствий
1.2. Геология вулкана Эльбрус и история ее изучения
1.3. Методы датирования современных геодинамических процессов 24
1.4. Метод ЭПР-датирования 31
1.5. Парамагнитные центры в кристаллической структуре а-кварца 37
1.6. Кинетика образования и разрушения радиационных парамагнитных центров
1.7. Параметры рекомбинации А1-парамагнитных центров в кристаллической структуре а-кварца
Глава 2. Определение рекомбинационных параметров Еа, Ко и среднего времени жизни г для Al-парамагнитных центров в кристаллической структуре а-кварца
2.1. Оборудование и отбор образцов 62
2.2. Отжиг Al-парамагнитных центров в а-кварце 68
2.3. Математическое моделирование кривых отжига Al-парамагнитных центров в а-кварце
2.4. Физические модели процессов накопления и термического разрушения Al-парамагнитных центров в а-кварце
Глава 3. Методика ЭПР-датирования добавочными дозами с промежуточным отжигом
3.1. Недооценка реального возраста пород при ЭПР-датировании по стандартной методике добавочных доз
3.2. Последовательность процедур при датировании 105
3.3. Определение параметров промежуточного отжига 106
3.4. Тестирование методики ЭПР-датирования добавочными дозами с промежуточным отжигом 110
Глава 4. ЭПР-датирование а-кварца эффузивных пород Эльбруса по методике добавочных доз с промежуточным отжигом
4.1. Отбор и подготовка образцов 115
4.2. Определение величин палеодоз 116
4.3. Сравнение результатов ЭПР-датирования по методике добавочных доз с промежуточным отжигом и данных, полученных другими методами 120
Заключение 124
Литература 126
Приложение
- Методы датирования современных геодинамических процессов
- Математическое моделирование кривых отжига Al-парамагнитных центров в а-кварце
- Тестирование методики ЭПР-датирования добавочными дозами с промежуточным отжигом
- Сравнение результатов ЭПР-датирования по методике добавочных доз с промежуточным отжигом и данных, полученных другими методами
Введение к работе
Методы абсолютной геохронологии были и остаются одним из важнейших инструментов геологических исследований. Восстановление последовательности геологических процессов различного генезиса в пределах одной геологической формации, корреляция и определение возможной одновременности событий, не связанных между собой напрямую, в нескольких регионах, реконструкция динамики геологических процессов в режиме реального времени, т.е. определение физической скорости их протекания - все это задачи, при решении которых методы абсолютной геохронологии приобретают первостепенное значение. Это обуславливает актуальность исследований, направленных на повышение точности применяемых и разработку новых методик инструментального определения возраста пород.
Методы датирования пород по кварцу с применением спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) занимают особое место среди других, поскольку эффективны на временном интервале, в котором затруднительно использование таких общепринятых методов, как радиоуглеродный и К/Аг. Кроме того, по сравнению с ними методики ЭПР-датирования являются менее дорогими и более экспрессными.
Особую значимость методы абсолютного датирования с применением ЭПР спектроскопии приобретают при установлении возрастов молодых вулканических образований, в частности, эффузивных пород Эльбруса. В условиях молодого высокогорного вулканизма не работают палеонтологические методы, радиоуглеродный метод - ввиду отсутствия органического материала. Из группы радиоизотопных методов в данном случае применимы лишь специализированные высокоточные методики К/Аг анализа, разработанные специально для молодых пород, и 2П\]/206?Ъ датирование с помощью прецизионного микрозондового анализа высокого разрешения (SHRIMP) . Однако, по временным и финансовым затратам они неприемлемы для датирования большого числа образцов, что необходимо при детальных исследованиях.
Возобновление вулканической деятельности в Эльбрусском вулканическом центре приведет к катастрофическим последствиям, масштаб которых трудно переоценить, поэтому задача восстановления хронологии вулканической активности и определения цикличности процессов, происходивших в этом районе, в настоящее время более чем актуальна. Это делает актуальными и исследования, направленные на повышение точности методик ЭПР-датирования и на расширение временных границ их применения.
Цель работы.
Основной целью данной работы являлось совершенствование метода ЭПР-датирования и разработка новых методик корректного определения возраста пород по [A104/h+] парамагнитным центрам в а-кварце, путем изучения рекомбинационных процессов, происходящих с [A104/h+] парамагнитными центрами в кристаллической решетке а-кварца, и учета влияния этих процессов при ЭПР-датировании.
Методы датирования современных геодинамических процессов
Датирование молодых геологических объектов является одним из инструментов реконструкций геодинамических процессов, происходивших в недавнее, по геологическим масштабам, время либо протекающих до сих пор. Таковыми являются, в частности, циклические проявления вулканической деятельности. Ниже рассматриваются некоторые методы определения возраста горных пород, которые применялись при датировании молодых эффузивных пород Эльбруса [63].
Основным из методов относительного датирования вулканических образований Эльбруса является геолого-геоморфологический. Он наиболее эффективен при изучении молодых толщ, сформированных в обстановке преобладания поднятий и эрозии, для которых характерно "вложенное" или "прислоненное" залегание. Именно в такой обстановке образовались новейшие эффузивные и пирокластические породы Эльбруса. Невозможность применения к молодым вулканическим образованиям Эльбруса палеонтологического метода датирования обуславливает еще более широкое использование геолого-геоморфологического метода.
Относительный геолого-геоморфологический метод датирования основан на анализе соотношений датируемого лавового потока или туфового горизонта с разновозрастными элементами рельефа (поверхности выравнивания, речные террасы) или моренными отложениями, связанными с датированными этапами оледенения. Этот метод учитывает, что наблюдаемые реликты днищ и склонов древних долин с разновысотными отметками обусловлены одновозрастной эрозионно-гляциальной деятельностью.
При применении геолого-геоморфологического метода к молодым вулканическим комплексам Кавказа учитывается представление о прогрессирующем эрозионном углублении долин по мере воздымания рельефа. В грубой схеме это должно проявляться в приуроченности относительно более молодых лавовых потоков, туфов и игнимбритов ко все более молодым (более низким) денудационным уровням и террасам. Важным критерием при оценке возраста пород этим методом является степень свежести, сохранности вулканического «насаженного» рельефа или, наоборот, степень его изменения последующими рельефообразующими процессами.Совместно с геоморфологическим методом часто применяется метод корреляции по вулканогенным компонентам, а также петрографический и палеомагнитный методы.
Метод корреляции по вулканогенным компонентам заключается в сопоставлении вулканических образований с отложениями предгорных и межгорных депрессий и речных долин (возраст которых известен) с прослоями вулканических пеплов и пемз, перенесенных воздушным путем, а также перенесенный реками вулканический материал галечной, гравийной или песчаной размерности. Сравнение химического состава перенесенного материала с составом продуктов извержения в ряде случаев позволяет достаточно точно их сопоставить и тем самым определить возраст этого извержения. Использование петрографического метода, основанного на смене состава вулканических продуктов во времени, для возрастной корреляции вулканических образований в пределах Центрального Кавказа ограничено. Это объясняется довольно однообразным составом продуктов вулканической деятельности во времени. Смена состава продуктов произошла лишь один раз: ранние риолитовые эффузивы Эльбрусской области были сменены андезито-дацитами и дацитами [22,41].
Палеомагнитный метод дает возможность выделять среди вулканогенных толщ комплексы с нормальной и обратной ориентировкой вектора остаточного намагничивания, отвечающие эпохам с противоположной ориентировкой магнитного поля Земли. Последняя инверсия магнитного поля произошла примерно на границе раннего и среднего плейстоцена [92], поэтому обратная ориентировка вектора остаточного намагничивания породы исключает ее возраст моложе среднеплейстоценового.
Среди методов изотопной геохронологии, которые применялись для датирования молодых геологических объектов, следует выделить радиоуглеродный (14С), калий-аргоновый (К/Аг), аргон-аргоновый (40Аг/39Аг), иониевый (230Th/234U) методы, 238U/206Pb SHRIMP-датирование. К этой группе примыкают также методы, основанные на изучении процессов, происходящих под действием радиоактивного излучения в кристаллической структуре минералов. Это методы ТЛ (термолюминесценция) и ЭПР (спектроскопия электронного парамагнитного резонанса) датирования. Метод радиоуглеродного датирования является одним из наиболее разработанных для оценки возраста углеродсодержащих образований позднего плейстоцена и голоцена.
Предпосылкой для разработки метода явилось предположение, сделанное в 1946 году американским химиком В. Либби, о том, что в высоких слоях атмосферы свободные нейтроны, входящие в состав космического излучения, реагируют с азотом воздуха, образуя радиоактивный изотоп углерода (14N + п - 14С + р) [115,116,117]. Возникший в атмосфере углерод в форме 4СС«2 вступает в цикл круговорота углерода в природе и распределяется по биосфере (обменному резервуару), все объекты которой имеют примерно одинаковый изотопный состав углерода и удельную активность 14С. При захоронении в осадках отмерших организмов происходит выход углерода из обменного цикла. С этого момента концентрация радиоизотопа С в осадках начинает уменьшаться по закону радиоактивного распада и является основой определения возраста образца.
Правильность определения возраста образцов в ходе лабораторных исследований зависит от учета значения концентрации 14С во время жизни организма, которая изменялась по ряду естественных причин, связанных, к примеру, с солнечной активностью, напряженностью геомагнитного поля, вспышками сверхновых звезд. Для последних 100 00 лет такие данные собраны и представлены в виде калибровочной кривой. Также при радиоуглеродном датировании считается, что соотношение изотопов 12С/14С постоянно в пространстве. В случае нереализованности этого условия полученные датировки будут искажены. Для надежного радиоуглеродного датирования могут быть использованы углеродсодержащие образцы, вышедшие из обменного цикла в течение последних 1-50 тыс. лет. При отборе, хранении и подготовке проб для датирования радиоуглеродным методом необходимо исключить возможность загрязнения материалов посторонним углеродом. Даже при незначительном загрязнении образца большого возраста современным углеродом произойдет его существенное омоложение.
Математическое моделирование кривых отжига Al-парамагнитных центров в а-кварце
Сравнительно низкое, по сравнению с образцами вулканитов Эльбруса, значение энергии активации для короткоживущего типа [AIO4 /h ] парамагнитных центров в образце № 5 Эльджуртинского гранита - 1,05 эВ - может быть обусловлено намного более продолжительным процессом кристаллизации, характерным для интрузивных образований. При этом электронные и дырочные центры образуют комплексные центры и имеют время для упорядочения и уменьшения среднего расстояния между парными центрами. В результате образованные комплексные центры оказываются несколько менее термически устойчивыми и характеризуются значением т всего 2.5 тыс. лет (для 1.5 С). Несколько неожиданной выглядит величина среднего времени жизни т, полученная для среднеживущих [A104/h+] парамагнитных центров в кварце Эльджуртинского гранита (образец № 5). Однако параметры рекомбинации, на основе которых она рассчитана, близки к величинам Еа и Ко, полученным для кварца Эльджуртинского гранита в работах [63, 64], где для определения рекомбинационных параметров использовались образцы кварца, выделенные из керна скважины СГ-1. Современная температура гранитного массива на глубинах отбора проб составляет 55 С и выше. Если исходить из трехкомпонентной модели [AIO4 /h ] парамагнитных центров, в данной природной системе реализованы условия для накопления лишь средне- и долгоживущего типов центров. Соответственно, параметры рекомбинации, полученные в [64] (Еа = 1,7 эВ и Ко = 8,2Е+14 с 1), должны представлять собой усреднение (с учетом долевых соотношений) рекомбинационных параметров, определенных для средне- и долгоживущего типов центров образца кварца № 5 в данной работе (табл. 8). Таким образом, оба определения хорошо согласуются друг с другом. Величины г, определенные для долгоживущего типа центров в кварце для образцов №№ 5 и 38/5, очевидно, не имеют геологического смысла. Тем не менее они отражают вероятность рекомбинации [A104/h+] парамагнитных центров, не находящихся в коррелированных состояниях с электронными ловушками, в условиях дефицита необходимых для этого электронов и ионов - компенсаторов заряда.
Наиболее ярко это проявлено для образца кварца № 38/5 месторождения «Желанное», где одновременно реализованы сразу несколько предпосылок для возникновения такой ситуации. Такими предпосылками являются: - Низкие полные концентрации (Ср) примесных атомов, в том числе А1, в кварце. - Высокая степень совершенства кристаллической структуры и, как следствие, относительно большая средняя длина каналов, дающих ионам - компенсаторам возможность «уходить» от А1-центров. - Палеозойский возраст кварца, т.е. сотни миллионов лет с момента его образования, за которые часть ионов - компенсаторов (и электронов) могли не только диффундировать на значительные расстояния от «родительских» [АЮ4 /М+] центров, но и вообще покинуть кристалл. Таким образом, величина г, равная 3,31Е+13 лет, определенная для долгоживущего типа Al-парамагнитных центров в кварце месторождения «Желанное», может отражать математически ничтожную вероятность рекомбинации части [AIO4 Лі \ парамагнитных центров. Формально процесс рекомбинации [A104/h+] парамагнитных центров является двухчастичным, так как в нем участвуют дырочные [АЮ4 /h+] центры и электронные ловушки. Такой процесс должен описываться гиперболической функцией согласно реакции второго порядка (7), а скорость процесса пропорциональна произведению концентраций центров. Однако полученные в работе экспериментальные данные доказывают, что это не так (раздел 2.3.). Реальный процесс рекомбинации [AlC /h ] парамагнитных центров в кварце описывается трехкомпонентной суммой экспоненциальных и гиперболической функций, и приводит к разделению [АЮ4 /h+] парамагнитных центров на три типа с разной термической устойчивостью. Физические причины, вызывающие такое разделение, должны проявляться не только в рекомбинационных процессах. Следовательно, для определения этих причин на уровне кристаллической структуры а-кварца необходим анализ результатов исследований, выявляющих разделение А1-центров по каким-либо свойствам. Хорошо известна и детально изучена физическая модель А1-центра в парамагнитном состоянии - [A104/h+] (раздел 1.5.). Гораздо меньше данных получено о составе и геометрии диамагнитного А1-предцентра [АЮ4 /М4]0, в виде которого А1 присутствует в кристаллической решетке кварца как до радиационного воздействия, переводящего его в парамагнитное состояние, так и после термического разрушения, возвращающего [АІО4 /h+] центр в [АЮ4 /МҐ]0 форму. Наконец, вопрос о том, где локализуются электроны, выбитые ионизирующим излучением из АІ-предцентров, а также ионы - компенсаторы заряда М+, ушедшие от новообразованных [АЮ4 /h+] центров, остается открытым. Основными ионами - компенсаторами заряда при замещении Si + А13+ являются Li+, Na+ и Н+. Данных о том, как изменяются свойства а-кварца при преобладании в его кристаллической решетке в качестве компенсатора заряда для [АЮ4 /М ] центров какого-либо одного иона из перечисленных выше достаточно мало. Также немногочисленны и количественные исследования соотношения (Li+ : Na+ : Н4), для ионов, связанных с алюминиевым центром.
Тестирование методики ЭПР-датирования добавочными дозами с промежуточным отжигом
Тестирование методики ЭПР-датирования добавочными дозами с промежуточным отжигом проведено на образцах а-кварца из эффузивных пород Эльбруса. Тестирование основано на сравнении лозовых кривых и палеодоз, полученных одновременно по двум методикам добавочных доз - стандартной и с промежуточным отжигом. При ЭПР-датировании образца, имеющего сравнительно малый возраст (концентрация короткоживущего типа центров не достигла насыщения), кривые добавочных доз, построенные по двум методикам, при экстраполяции в область природных доз должны приводить к одному значению палеодозы. Такое соотношение дозовых кривых (I тип) теоретически должно наблюдаться у образцов, возраст которых меньше, чем величина т для короткоживущих А1-центров (рис. 55). В случае же датирования образца, возраст которого превышает время жизни х пдя короткоживущего типа центров, должно проявиться влияние насыщения концентрации короткоживущего типа центров. При этом дозовая кривая, отвечающая концентрациям [A104/h+] парамагнитных центров после промежуточного отжига, т.е. процессу накопления средне- и долгоживущих А1-центров, теоретически должна проходить значительно более полого и при экстраполяции в область природных доз приводить к большей палеодозе, нежели кривая, полученная по стандартной методике добавочных доз.
Такое соотношение дозовых кривых (II тип) показано на рис. 56. Результаты тестирования методики использованы также в качестве парамагнитных центров в кристаллической структуре а-кварца. Если [A104/h+] центр есть однородная структурная единица, то снижение его концентрации вследствие процесса отжига является пропорциональным, и две дозовые кривые, полученные по двум методикам, на результирующем графике должны сойтись (в пределах ошибки) в одной точке палеодозы, как показано на рис. 55, при датировании образца любого возраста. Соотношение дозовых кривых II типа (рис. 56) может быть получено лишь в случае наличия в образцах кварца нескольких типов [AIO4 /h+] парамагнитных центров, отличающихся друг от друга по термической стабильности. Таким образом, полученное экспериментально соотношение дозовых кривых II типа является подтверждением справедливости многокомпонентной модели А1-парамагнитных центров. Для тестирования ЭПР-методики датирования добавочными дозами с промежуточным отжигом были использованы 5 образцов а-кварца, отобранные из различных вулканических пород Эльбруса. Образцы кварца №№ 601, 1086, 1119-1 были отобраны из пород участка Азау (рис. 27), образец кварца № 78-1 получен из вулканических пород участка Уллукам (рис. 28), а образец кварца № 170 - из пород участка Тузлук (рис. 57). Экспериментальные данные, полученные в данной работе, полностью подтвердили справедливость теоретических выкладок. При этом I тип соотношения кривых дозовых зависимостей, построенных по классической методике добавочных доз и по методике добавочных доз с промежуточным отжигом, получен для образцов кварца №№ 1119-1 (поздний этап посткальдерного цикла вулканической деятельности Эльбруса) и 78-1 (ранний этап посткальдерного Соотношения кривых дозовых зависимостей, полученные экспериментально для остальных образцов кварца, следует отнести ко II типу. Для образца № 170, имеющего относительно большой возраст и по геологическим данным (ранний этап кальдерного цикла), экспериментальные соотношения дозовых зависимостей приведены на рис. 59. Значения палеодоз для стандартной методики добавочных доз и методики добавочных доз с промежуточным отжигом, полученные в ходе тестирования, приведены в табл. 13. Там же приведены данные о геологической привязке использованных образцов к эффузивным комплексам пород Эльбруса. Результаты тестирования методики добавочных доз с промежуточным отжигом, проведенного в данной работе, подтвердили возможность определения с ее помощью реальных природных палеодоз, накопленных кварцем в эффузивных породах Эльбруса, а также справедливость многокомпонентной модели А1-парамагнитных центров.
Сравнение результатов ЭПР-датирования по методике добавочных доз с промежуточным отжигом и данных, полученных другими методами
Как видно из табл. 15, датирование по методике добавочных доз с промежуточным отжигом приводит к результатам, имеющим хорошую сходимость с возрастными интервалами, определенными для основных этапов развития вулканических комплексов Эльбруса в последних исследованиях [31, 32] по специальной методике К/Ar датирования четвертичных геологических образований. Ранний этап кальдерного цикла, согласно работе [31], происходил в промежутке 800 - 700 тыс. лет назад. Для эффузивных пород этого периода вулканической деятельности Эльбруса имеются К/Ar датировки 790±70 тыс. лет [6], 810+90 и 880+70 тыс. лет [62], а также датировки методом SHRIMP, выполненные в изотопной лаборатории Стенфордского университета: 667+16 тыс. лет, 689+30 тыс. лет, 722±15 тыс. лет . Именно для образцов кварца этого периода отмечаются наибольшие расхождения в возрастах, определенных по стандартным ЭПР-методикам добавочных доз и регенерации [109], и по новой ЭПР-методике добавочных доз с промежуточным отжигом. В данной работе ранний этап кальдерного цикла представлен образцами №№ 26-1, 70, 170, и 30-1, причем возрасты, определенные для первых трех, хорошо согласуются с данными К/Аг анализов. Недооценка возраста, определенного для образца № 30-1, возможно, является результатом более позднего термического воздействия, возникшего при излиянии лав на участке Битик в среднем неоплейстоцене. В то же время возрасты, определенные по стандартным методикам, оказываются заниженными примерно вдвое. Поздний этап кальдерного цикла представлен в работе образцами №№ 22-1, 22-2, 22-3, 40 и 32. Вулканическая активность Эльбруса в этот период, согласно [31], датируется интервалом 225 - 170 тыс. лет. Более ранние датировки, полученные для позднего этапа кальдерного цикла К/Аг методом, составляют 225±30, 220+30, 215±30 и 250±30 тыс. лет [62].
Все эти определения подтверждают корректность возрастов, определенных по новой методике для образцов №№ 22-3, 40 и 32. Недооценка возрастов, полученных для образцов №№ 22-1 и 22-2 вероятно, также объясняется более поздним термическим воздействием, что достаточно характерно образцов участка Уллукам и отражено в его геологическом строении. Ранний этап посткальдерного вулканического комплекса определяется хронологически как ПО - 70 тыс. лет [31]. Эти цифры подтверждают значения возрастов, полученных для образцов №№ 78-1 и 601. Ошибочным является возраст, определенный для образца № 1086. Источником ошибки может быть неверный отбор пробы или определение размерности зерен кварца. Лишь одним образцом № 1119-1 представлен в работе поздний этап посткальдерного цикла. Определенный для него возраст оказался несколько большим, нежели полученный путем К/Аг датирования. Однако здесь следует учесть, что определяемая величина возраста находится на границе точности метода К/Аг датирования молодых вулканических пород, т.е. в области максимальных погрешностей. Для наиболее молодых из исследованных в работе образцов (№№ 1119-1 и 78-1) возрасты, определенные по стандартной и новой ЭПР-методикам добавочных доз, имеют одинаковые (в пределах погрешности) значения, что в целом подтверждает теоретические предположения, приведенные в разделе 3.3, и измеренные величины времени жизни радиационных центров. Основная масса полученных результатов не имеет систематической недооценки реального возраста, характерной для более ранних определений с применением ЭПР-методик датирования [109], и подтверждает применимость методики добавочных доз с промежуточным отжигом как корректного инструмента для исследований по датированию вулканических пород. Главной областью практического применения полученных данных является геологическое датирование пород методом ЭПР. ЭПР-датирование является одним из немногих методов, позволяющих инструментально определять возрасты пород в диапазоне от первых тысяч до миллионов лет. Метод не требует наличия в породах органических остатков или углистого вещества и может быть применен для стратиграфического расчленения вулканических толщ, а также определения возрастов интрузивных образований. В условиях, затрудняющих применение методов «классической» геологии и палеонтологии, которые наличествуют, в частности, в Эльбрусском вулканическом центре, ЭПР-датирование является, пожалуй, единственным методом, который экономически целесообразно использовать для масштабного, детального датирования пород по представительным коллекциям образцов. Проведенные в данной работе исследования повышают точность метода ЭПР-датирования и позволяют в дальнейшем более эффективно использовать его в научных исследованиях и практике геологических изысканий для определения возраста геологических объектов, а также длительности и скорости протекания геологических процессов.
Предложенная в работе новая ЭПР-методика определения возраста разработана в первую очередь для молодьк эффузивных пород, и нацелена на восстановление хронологии и периодичности вулканических извержений. Результаты таких исследований представляют интерес не только для геологических изысканий, но также могут быть использованы для прогнозирования природных катастрофических процессов и обеспечения безопасности населения. Верхний предел применимости предлагаемой методики датирования оценивается в 4 млн. лет, но при проведении полного цикла описанных в работе исследований, включая изучение термической стабильности образцов методом изотермических отжигов, предлагаемая методика ЭПР-датирования может быть применена к геологическим объектам различного происхождения и возраста. Другой областью возможного использования полученных в работе результатов являются исследования в области технологических свойств кварца. Последние определяются особенностями структуры и дефектов кристаллической решетки кварца. Использование результатов данной работы, а именно выделения в составе А1-парамагнитных центров в а-кварце трех типов, различающихся по свойствам, может повысить эффективность дальнейших исследований в данной области. Кроме того, новый подход, примененный при изучении А1-центров в кварце, достаточно универсален и может быть использован при исследованиях других парамагнитных центров в минералах. Используемые в различных областях технологические свойства кварца определяются особенностями его структуры и дефектов кристаллической решетки. Научно-технический прогресс, разработка и совершенствование высокотехнологичных приборов и устройств обуславливают постоянный рост требований к качеству используемых материалов, в том числе и кварца. Требуемый на современном этапе уровень качества кварцевого сырья определен в термине «особо чистый кварц» (ОЧК), официально используемом в последнее десятилетие. Суммарное содержание примесей в ОЧК должно составлять не более, чем 30 ррт. Однако запасы такого кварца в РФ составляют, по разным оценкам, лишь 1-6% от суммарного количества кварцевого сырья в разведанных месторождениях, и не покрывают постоянно возрастающих потребностей. В то же время оценочные исследования качества кварца различных месторождений приводят к выводу о том, что дальнейшее улучшение характеристик кварца, требующегося для высокотехнологических отраслей производства, возможно лишь за счет более качественной переработки природного сырья. В таких условиях исследования, направленные на изучение закономерностей вхождения примесей в кристаллическую структуру кварца, приобретают особое значение.
