Структурные определения и сравнительная кристаллохимия новых и необычных природных оксо- и галогеносолейНИР

Crystal structure determination and comparative crystal chemistry of new and unusual natural oxo- and halogenosalts

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 5 февраля 2015 г.-31 декабря 2015 г. Структурные определения и сравнительная кристаллохимия новых и необычных природных оксо- и галогеносолей
Результаты этапа: Проект направлен на решение фундаментальной проблемы структурной минералогии, связанной с исследованиями и детальной структурной характеристикой большой группы как новых, так и уже известных, но недостаточно хорошо охарактеризованных ранее минералов. В 2015 г. в рамках проекта получены новые структурные данные и завершена начатая ранее работа для девяти минералов различного генезиса, включая одно соединение техногенного происхождения. Открыты новые минералы и структурные типы. Основные результаты работы по проекту в 2015 году сводятся к следующему: 1) Завершено исследование трех минералов, утвержденных в качестве новых в 2013 г. и найденных в продуктах фумарольной активности вулкана Толбачик, Камчатка, Россия. Это сангвит KCuCl3, дмисоколовит K2(K,Na)Cu5(Al,Fe)O2(AsO4)4 и щуровскиит K2CaCu6O2(AsO4)4. Работа по этим минералам начата в рамках проекта РФФИ № 12-05-00250 (2012-2014 г.). В 2015 году полученные результаты были подготовлены для публикации и приняты в печать в виде соответствующих статей и тезисов докладов. Два последних минерала являются представителями новых структурных типов, а сангвит имеет синтетический аналог, обладающий специфическими магнитными свойствами. Рассмотрена эволюция мышьяковой минерализации в эксгаляциях фумаролы Арсенатной (вулкан Толбачик). 2) Структурно исследованы два новых минерала, утвержденных в 2014 г. - раисаит CuMg[Te6+O4(OH)2]•6H2O из рудопроявления Сентябрьское (Чукотка, Россия) и генплесит Ca3Sn(SO4)2(OH)6∙3H2O из Октябрьского рудника (Талнах, Норильский район, Сибирь, Россия). Раисаит является представителем нового структурного типа, а генплесит относится к группе флейшерита Pb3Ge(SO4)2(OH)6•3H2O и имеет структурное родство с представителями группы эттрингита. 3) Изучена структура и проведен сравнительный кристаллохимический анализ для литийсодержащего Na-Fe-амфибола необычного состава из криолитовых пород Катугинского месторождения (Забайкалье). Из-за специфического состава этот минерал занимает промежуточное положение в пределах подгруппы натровых амфиболов. 4) Изучена кристаллическая структура нового минерала алексхомяковита K6(Ca2Na)(CO3)5Cl•6H2O, утвержденного в качестве нового минерального вида в 2015 г. и найденного в Хибинском щелочном комплексе (Кольский полуостров, Россия). Алексхомяковит является представителем нового структурного типа и является восьмым известным на сегодняшний день карбонатом с видообразующим К. Установлен новый водный хлорид Cu и Mg из продуктов фумарольной активности вулкана Толбачик (Камчатка, Россия), также являющийся представителем нового структурного типа. 5) Структурно исследован техногенный Ni-Mg-аналог лионсита из металлургических шлаках старых плавилен в рудниках в Лаврионе, Греция. Выявлены позиции в структуре, занятые преимущественно Mg и Ni и определена структурная формула этого соединения. 6) С использованием высокотемпературной порошковой рентгенографии изучены структурные трансформации вокеленита Pb2Cu(CrO4)(PO4)(OH), структурно близкого к представителям группы бракебушита. Выявлено, что вокеленит стабилен до 400oC, при дальнейшем нагреве появляется новая фаза, дифрактограмма которой близка с порошковой дифрактограммой структурно не изученного до настоящего времени эмбрейита Pb5(CrO4)2(PO4)2•H2O. Предположено, что влияние повышенной температуры на вокеленит, по-видимому, вызывает разупорядочение крупных катионов и образование возможно безводородных эмбрейитоподобных фаз. 7) Содержание проекта расширено подготовленным обзором, посвященным изучению состояния вещества в условиях высоких давлений и температур, и новым подходам, расширяющим представления о составе и строении мантии Земли и планет земной группы.
2 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Структурные определения и сравнительная кристаллохимия новых и необычных природных оксо- и галогеносолей
Результаты этапа: Проект направлен на решение фундаментальной проблемы структурной минералогии, связанной с исследованиями и детальной структурной характеристикой большой группы как новых, так и уже известных, но недостаточно хорошо охарактеризованных ранее минералов. В 2016 г. в рамках проекта получены новые структурные данные и завершена начатая ранее работа для семи минералов различного генезиса, включая три соединения полутехногенного происхождения. Открыты новые минералы и структурные типы. Основные результаты работы по проекту в 2016 году сводятся к следующему: 1) Завершено исследование нового гидротермального минерала генплесита Ca3Sn(SO4)2(OH)6•3H2O из Октябрьского рудника (Талнах, Норильский район, Сибирь, Россия), утвержденного в качестве нового минерального вида в 2014 г. Генплесит является представителем группы флейшерита Pb3Ge(SO4)2(OH)6•3H2O и оловянным аналогом шауртеита Ca3Ge(SO4)2(OH)6 •3H2O и деспужолсита Ca3Mn(SO4)2(OH)6•3H2O, однако только шауртеит и генплесит изоструктурны. Как и другие представители группы флейшерита, генплесит имеет структурное родство с минералами группы эттрингита. 2) Завершено детальное комплексное исследование нового минерала алексхомяковита K6(Ca2Na)(CO3)5Cl•6H2O, из Хибинского щелочного комплекса (Кольский полуостров, Россия). Алексхомяковит является представителем нового структурного типа и является восьмым известным на сегодняшний день карбонатом с видообразующим К. 3) Завершено исследование нового водного хлорида Cu и Mg феодосиита Cu11Mg2Cl18(OH)8•16H2O из продуктов фумарольной активности вулкана Толбачик (Камчатка, Россия). Феодосиит является представителем нового, уникального структурного типа и характеризуется необычной координацией атомов меди. 4) Изучена кристаллическая структура доррита Ca4Mg4Fe3+8[Al8Si4O40] полутехногенного происхождения из горелых отвалов Копейска (Ю. Урал). Доррит, ранее структурно не исследовавшийся, относится к структурному архетипу сапфирина и принадлежит к группе рёнита Ca2Mg5Ti(Al2Si4)O20. 5) Впервые на природном образце установлена кристаллическая структура арканита K2SO4 из продуктов фумарольной активности вулкана Толбачик (Камчатка, Россия). 6) Исследованы кристаллические структуры и особенности катионного распределения для двух образцов Ni-содержащей разновидности ванадатного граната шеферита с различным соотношением Mg:Ni из горелых отвалов Лавриона (Греция): {Na1.5Ca1.5}[Mg1.1Fe3+0.5Ni0.4](V2.8P0.2)O12 и {Ca1.7Na1.3}[Ni1.0Mg0.7Fe3+0.3](V2.8P0.2)O12. 7) Проведен сравнительный кристаллохимический анализ Mg-содержащих силикатов высокого давления, составляющих мантию Земли. 8) На основе полученных на этапе 2015 года данных подготовлены и приняты в печать две статьи, одна из них посвящена сравнительной кристаллохимии двух новых минералов щуровскиита K2CaCu6O2(AsO4)4 и дмисоколовита K3Cu5AlO2(AsO4)4 из продуктов фумарольной деятельности вулкана Толбачик, Камчатка, Россия, вторая посвящена результатам терморентгенографических экспериментов с вокеленитом Pb2Cu(CrO4)(PO4)(OH), представителем структурного архетипа бракебушита.
3 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Структурные определения и сравнительная кристаллохимия новых и необычных природных оксо- и галогеносолей
Результаты этапа: Проект направлен на решение фундаментальной проблемы структурной минералогии, связанной с исследованиями и детальной характеристикой большой группы как новых, так и уже известных, но недостаточно хорошо охарактеризованных ранее минералов. Получены новые структурные данные и завершена начатая ранее работа для ряда минералов различного генезиса и соединений техногенного происхождения. Открыты новые минералы и структурные типы. Основные результаты работы по проекту сводятся к следующему: 1) Изучены три минерала из продуктов фумарольной активности вулкана Толбачик, Камчатка, Россия: феодосиит, арканит и маринаит. 2) Изучен новый минерал из Хибинского массива (Кольский полуостров, Россия): водный титаносиликат калия каменевит K2TiSi3O9•H2O (утвержден в качестве нового минерального вида в 2017 г.) 3)Впервые исследованы еще два хлорсодержащих минерала: сатимолит – водный хлор-содержащий алюминоборат натрия и калия из бороносной эвапоритовой толщи соляного купола Челкар (зап. Казахстан) и хиббингит Fe2(OH)3Cl из поздних минеральных ассоциаций медно-никелевых руд Октябрьского месторождения (Красноярский край). 4) Содержание проекта дополнено проведенным кристаллохимическим анализом Mg-содержащих силикатов высокого давления, составляющих мантию Земли. Охарактеризованы новые силикаты MgTiSi2O7 со структурой типа веберита-3Т, полученный в условиях, близких к переходной зоне (15 GPa и 1600°C), и Na2MgSiO4 со структурой кристобалитового типа, синтезированный при 22GPa и 1800°C. Получены данные по высокогерманиевому кварцу с улучшенными пьезоэлектрическими характеристиками и работоспособностью при более высоких температурах и давлениях.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".