Ритмическая зональность в агате: качественный анализ динамической модели Ванга-Мерино и количественные оценки распределений элементов-примесей в образце из района Арц-Богдо (Монголия)
Одной из причин зонального строения агата, кристаллизующегося из среды, содержащей кремнезем, воду и элементы-примеси, является ритмичное выделение примесей на фронте кристаллизации. Математическая модель Ванга-Мерино, описывающая этот процесс, содержит периодические решения. В настоящей работе исследованы бифуркационные значения параметров этой модели и перечислены все возможные типы фазовых портретов, общим числом 51. Для конкретных физических параметров модели построен фазовый портрет и рассчитаны время периода одного предельного цикла, амплитуда колебаний концентрации примесных элементов и ширина закристаллизовавшейся зоны агата за время одного периода. На основе данных ионно-зондового анализа по содержанию Fe, Sr и Zn в агате из района Арц-Богдо (Монголия) получены статистические характеристики ритмической зональности этого природного образца. В распределениях примесных элементов достоверно обнаружены: 1) регулярная тенденция, свидетельствующая о постепенном накоплении остаточных примесей вкрест зональности; 2) существование двух наложенных ритмов, осложненных неустойчивыми осцилляциями ("шумами") и 3) "антиперсистентное" поведение на любом интервале оценивания