ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы структурной минералогии, связанной с комплексными исследованиями состава, строения, свойств и условий формирования большой группы новых и редких минералов. Научная программа проекта является продолжением работ, начатых в период 2000-2002, 2003-2005, 2006-2008 и 2009-2011 гг. В рамках проекта запланировано детальное структурное исследование минералов и минералогических групп, относящихся к классам силикатов, арсенатов, сульфатов, ванадатов и др. Результаты работ позволят открыть новые минералы и выявить новые структурные типы, расширяющие представления о формах концентрации химических элементов в земной коре, о связи физических свойств и структурных особенностей минералов, а также о кристаллохимических особенностях минералообразования в процессе эволюции горных пород и других проблемах современной минералогической кристаллохимии. Намечаемые первоочередные конкретные задачи сводятся к следующему: 1) Изучение кристаллических структур трех новых минералов, утвержденных в качестве новых минеральных видов в 2011 г. Два из них – аклимаит Ca4[Si2O5(OH)2](OH)4x5H2O и крашенинниковит KNa2CaMg(SO4)3F – являются представителями новых структурных типов, их структуры уникальны и не имеют аналогов среди природных и синтетических соединений. Еще один новый минерал – купромолибдит Cu3O[MoO4][(Mo,S)O4] является структурным аналогом вергасоваита Cu3O[(Mo,S)O4][SO4]. 2) Изучение кристаллических структур двух потенциально новых силикатов. Предварительное исследование этих минералов позволило предположить, что они оба являются представителями новых структурных типов, близких к утвержденному в качестве нового минерального вида в 2011 г. гюнтербласситу (K,Ca,Ва,Na)3Fe[(Si,Al)13O25(OH,O)4]x7H2O. 3) Запланировано изучение двух потенциально новых природных сульфатов - K2Ca2(SO4)3, относящегося по предварительным данным к структурному типу лангбейнита, и Cu5(SO4)2(OH)6x4H2O, являющегося природным аналогом синтетического продукта атмосферной коррозии медных и бронзовых поверхностей. Еще один потенциально новый минерал близок по составу к Cu9(VO4)4O2Cl2 и по предварительным данным рентгеновского исследования является представителем нового структурного типа. Кроме того, планируется провести структурное исследование еще одного потенциально нового минерала – водного арсената Fe и Sb. 4) Детальное исследование кристаллической структуры потенциально нового титаносиликата с составом Zn2Ti(4-x)Si4O14(OH,H2O)8, x < 1. Проведенные предварительные исследования этого минерала показали, что он является членом бафертиситовой меро-плезиотипной серии, причем первым ее представителем, в котором Zn является видообразующим элементом. Предполагается, что полученные для большой группы минералов новые структурные данные будут способствовать решению проблем, связанных с созданием современной минералогической систематики, с развитием новых подходов к изучению сложных кристаллохимических явлений (микродвойникования, модуляции, катионного и анионного упорядочения), с анализом кристаллических структур на основе модулярной теории и других современных концепций. На этой основе будет возможно моделирование и предсказание структур ряда химически близких природных и синтетических объектов.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 22 июня 2012 г.-31 декабря 2012 г. | Новые и редкие минералы щелочных постмагматических систем и гранитных пегматитов: общая минералогия, кристаллохимия и структурная обусловленность физических свойств |
Результаты этапа: Завершено исследование и опубликована соответствующая статья для двух новых ванадатов из продуктов фумарольной активности вулканов Толбачик и Безымянный (Камчатка, Россия) - григорьевита Cu3Fe3+2Al2(VO4)6 и кокшаровита CaMg2Fe3+4(VO4)6, изучение которых начато на первых этапах работы по проекту. Эти минералы имеют структурное родство с говардэванситом NaCuFe3+2(VO4)3, известным только в фумарольных эксгаляциях вулкана Исалько в Сальвадоре. Именно сходство кристаллографических характеристик и близость кристаллических построек позволили объединить эти три минерала в группу говардэвансита. При этом представители группы имеют и существенные кристаллохимические различия. Проведен сравнительный анализ структурных особенностей минералов группы говардэвансита. Завершено исследование и подготовлены соответствующие публикации для четырех новых арсенатов из продуктов фумарольной активности вулкана Толбачик (Камчатка, Россия): козыревскита и эриклаксманита, двух природных полиморфных модификаций Cu4O(AsO4)2, юрмаринита Na7(Fe3+,Mg,Cu)4(AsO4)6 и поповита Cu5O2(AsO4)2. Три первых минерала - аналоги синтетических соединений, характеризующихся магнитными и ионопроводящими свойствам, а поповит – представитель нового структурного типа. Изучены два новых сульфата из фумарол вулкана Толбачик: вульфит K3NaCu4O2(SO4)4 (фумарола Арсенатная) и паравульфит K5Na3Cu8O4(SO4)8 (фумарола Ядовитая). Оба минерала являются представителями двух новых структурных типов, при этом в строении основных структурных фрагментов этих минералов наблюдается схожесть. Исследован новый минерал хризоталлит K6Cu6Tl3+Cl17(OH)4•H2O из продуктов фумарольной активности вулкана Толбачик. Хризоталлит является представителем нового структурного типа. Одной из отличительных черт хризоталлита является присутствие в нем видообразующего Tl3+. Это крайне редко встречается в природе – хризоталлит второй известный на сегодняшний день минерал после авиценнита Tl2O3, содержащий видообразующий Tl3+. Именно трехвалентное состояние Tl является причиной упорядоченного распределения катионов Tl и K по позициям структуры (хризоталлит первый минерал с упорядоченным распределением видообразующих калия и таллия). Исследован уникальный новый минерал чанабаяит CuCl(N3C2H2)(NH3)•0.25H2O из органических отложений на г. Пабельон-де-Пика (Чили). Чанабаяит является представителем нового структурного типа и первым минералом, в структуре которого зафиксированы 1,2,4-триазолятные анионы C2N3H2-. Завершено исследование и опубликована статья, посвященная новому гипергенному минералу уайткепситу H16Fe2+5Fe3+14Sb3+6(AsO4)18O16•120H2O из зоны окисления золоторудного месторождения Уайт Кепс (Невада). Уайткепсит является представителем нового уникального структурного типа. Изучен новый минерал звягинит NaZnNb2Ti[Si2O7]2O(OH,F)3(H2O)4+x (x < 1), представитель группы эпистолита, найденный в Ловозерском щелочном массиве (Кольский полуостров, Россия). Высказано предположение, что звягинит – трансформационный минеральный вид. Он образуется в результате процессов гидротермального изменения вуоннемита, включающих природный катионный обмен – замену части Na+ на Zn2+. Промежуточной фазой этого эволюционного ряда скорее всего является эпистолит. Для звягинита получены данные ИК-спектроскопии. Методом Ритвельда по порошковым данным уточнена структура форнасита Pb2Cu(CrO4)[(As,P)O4](OH) из зоны гипергенеза Березовского золоторудного месторождения (Средний Урал, Россия). Продолжены работы по исследованию возможных минеральных трансформаций в глубинных оболочках Земли. Проведено исследование P–V–T уравнений состояния (УС) Na-пироксена с использованием многопуансонной техники и синхротронного излучения при давлениях до 15,3 ГПа и температурах до 1673 К. Определено, что, несмотря на маленький объем ячейки, Na-пироксен имеет достаточно высокий модуль сжатия. Это может быть связано с появлением в его структуре антипатических связей в Na-полиэдре, разворотом Si-тетраэдров и упорядочением катионов Mg и Si в позиции M1. Таким образом, обосновано, что фазовые превращения в минералах, сопровождающиеся присутствием Si в октаэдрической координации, характеризуются значительным изменением таких физических характеристик как плотность и модуль сжатия. Подобные трансформации, происходящие в минералах в глубинных оболочках Земли, могут приводить к значительным скачкам скоростей сейсмических волн. Поэтому присутствие фаз с кремнием в шестерной координации, таких как Na-Ca мэйджоритовый гранат имеет принципиальное значение для понимания свойств верхней мантии Земли. По полученным данным в 2014 году – 13 статей и тезисов докладов. | ||
2 | 22 апреля 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Новые и редкие минералы щелочных постмагматических систем и гранитных пегматитов: общая минералогия, кристаллохимия и структурная обусловленность физических свойств |
Результаты этапа: | ||
3 | 28 марта 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Новые и редкие минералы щелочных постмагматических систем и гранитных пегматитов: общая минералогия, кристаллохимия и структурная обусловленность физических свойств |
Результаты этапа: |
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".