Chemical elements, minerals and rocks in a single three-dimensional model

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the study is refining of the proposed earlier unified three-dimensional model for the positioning of chemical elements, minerals, and rocks in the earth's crust, as well as working out its description terminology and model system properties specification. The research methods included the logical and mathematical analysis of the model based on atomic weights of chemical elements, their valences and electronegativity, as well as on the atomic weights of chemical elements present in the composition of minerals and calculation of multidimensional proportionality indexes for each of given characteristics. The methods were used for further development of the previously introduced assumption that within the three-dimensional model minerals are arranged in the ascending order of the index of multidimensional proportionality of atomic weights of chemical elements in their composition, similarly to the way the chemical elements are positioned in the model according to the increase of their atomic weights. Both rocks and minerals are arranged in the ascending order of this index, whereas rocks correspond to a certain mineral in terms of the multidimensional proportionality index. As a result of the study, a general analysis of the system properties of vertical spatial groups of chemical elements of the model was carried out with groups being divided into two types depending on the presence of a gas or a solid chemical element in the first position. The variation patterns of chemical element valencies and electronegativity were studied in these spatial groups. Also, the analyses of multidimensional data were performed for the elements of these groups. The values of the multidimensional index were calculated for the first 760 minerals using the Agemarker open source program. The analysis of multivariate data confirmed the division of groups into two types. Having analyzed their mutual arrangement, the authors suggested the existence of gas channels of chemical element migration and determined possible migration paths of chemical elements in the three-dimensional model under the formation of some minerals. The relative position of some fields was considered in order to confirm the spatial characteristics of the three-dimensional model. The authors have introduced a new paradigm of geological research positioning minerals and rocks in a three-dimensional model and determining possible migration paths of chemical elements when minerals and rocks are formed.

About the authors

M. M. Labushev

Siberian Federal University

Email: mlabushev@yandex.ru

T. M. Labushev

ITMO University

Email: tim.labushev@gmail.com

A. N. Khokhlov

Geoeconomics LLC

Email: hohlow@krasfond.ru

References

  1. Labarca M. An element of atomic number zero? // New Journal of Chemistry. 2016. Vol. 40. Iss. 11. P. 9002–9006. https://doi.org/10.1039/C6NJ02076C.
  2. Шило Н.А., Дринков А.В. Фенотипическая система атомов в развитие идей Д.И. Менделеева // Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2007. № 1. С. 89–98.
  3. Гусев Б.В., Сперанский А.А., Шалимов Л.Н., Волкова Ю.В. Матричное представление периодичности системы химических элементов // Русский инженер. 2018. № 4. С. 52–57.
  4. Лабушев М.М., Лабушев Т.М. Объемная модель периодической системы химических элементов в геологическом аспекте // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2020. № 1. С. 36–47. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2020-1-36-47.
  5. Лабушев М.М. О предельно возможном числе минералов, неорганических и органических химических соединений // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2008. Т. 1. № 3.С. 221–233.
  6. Labushev M.M., Khokhlov A.N. Relative dating and classification of minerals and rocks based on statistical calculations related to their potential energy index. URL: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1212/1212.2628.pdf (13.12.2022).
  7. Лабушев М.М. От параметрического классифицирования минералов и горных пород к общему решению проблемы классифицирования вещества по химическому составу // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии. 2017. Т. 15. № 2. С. 47–58.
  8. Лабушев М.М. Бинарные массы земной коры и биосферы // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 1. С. 37–43.
  9. Бажин В.Ю., Александрова Т.А., Котова Е.Л., Суслов А.П. Современный взгляд на аномалии в группах металлов Периодической системы Д.И. Менделеева // Записки Горного института. 2019. Т. 239. С. 520–527. https://doi.org/10.31897/PMI.2019.5.520.
  10. Княжин С.Л., Коровкин В.В. «Странные» валентности химических элементов в минералах как показатель апейронного синтеза и транссинтеза // Уральский геологический журнал. 2006. № 4. С. 171–177.
  11. Сироткин О.С., Сироткин Р.О. О границе применимости понятия «валентность» в рамках единой теории строения химических соединений и объединяющей их системы // Вестник технологического университета. 2018. Т. 21. № 6. С. 13–18.
  12. Шацкий В.С., Надолинный В.А., Юрьева О.П., Рахманова М.И., Комаровских А.Ю. Особенности примесного состава алмазов из россыпей Cеверо-Востока Сибирского кратона // Доклады Академии наук. 2019. Т. 486. № 4. С. 466–468. https://doi.org/10.31857/S0869-56524864466-468.
  13. Gaillou E., Post J.E., Rost D., Butler J.E. Boron in natural type IIb blue diamonds: chemical and spectroscopic measurements // American Mineralogist. 2012. Vol. 97. Iss. 1. P. 1–18. https://doi.org/10.2138/am.2012.3925.
  14. The properties of natural and synthetic diamond / ed. J.E. Field. London: Academic Press, 1992. 710 р.
  15. Третьякова Л.И., Люхин А.М. Примесные, дефектные центры и включения в природных алмазах – характеристики космогенно-импактно-метаморфогеннометасоматической истории их генезиса // Уральский геологический журнал. 2017. № 3. С. 43–73.
  16. Макаров Д.В., Холмогоров А.О., Шакиров Р.Б. Влияние покмарков на распространение низкочастотного звука в мелком море // Подводные исследования и робототехника. 2021. № 4. С. 60–71. https://doi.org/10.37102/1992-4429_2021_38_04_06.
  17. Рыбак Е.Н., Ступина Л.В. Покмарки Черного моря // Геологія і корисні копалини Світового океану. 2019. Т. 15. № 2. С. 16–34. https://doi.org/10.15407/gpimo2019.01.016.
  18. Seifert K.E., Dymek R.F., Whitney P.R., Haskin L.A. Geochemistry of massif anorthosite and associated rocks, Adirondack Mountains, New York // Geosphere. 2010. Vol. 6. Iss. 6. P. 855–899. https://doi.org/10.1130/GES00550.1.
  19. Золотов Ю.А. Периодический закон химических элементов: 150 лет развития // Вестник Российской академии наук. 2020. Т. 90. № 4. С. 305–311. https://doi.org/10.31857/S0869587320040180.
  20. Саркисов Ю.С., Горленко Н.П. Развитие представлений о структуре таблицы химических элементов Д.И. Менделеева // Вестник Томского государственного университета. Химия. 2020. № 17. С. 69–73. https://doi.org/10.17223/24135542/17/5.
  21. Stewart P.J. A century on from Dmitrii Mendeleev: tables and spirals, noble gases and Nobel prizes // Foundations of Chemistry. 2007. Vol. 9. P. 235–245. https://doi.org/10.1007/s10698-007-9038-x.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».