1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Записки Российского минералогического общества
  4. T. 152, № 4, 2023

Записки Российского минералогического общества, 2023, T. 152, № 4, стр. 99-115

Поведение кристаллической структуры лейтонита K2Ca2Cu(SO4)4·2H2O в интервале температур от –180 до 325 °C

С. В. Демина 1, 2, д. чл. А. П. Шаблинский 1, почетный член С. К. Филатов 2, *, Я. П. Бирюков 1, д. чл. Л. П. Вергасова 3, д. чл. М. Г. Кржижановская 2, д. чл. Р. С. Бубнова 1, 2, С. В. Москалева 3

1 Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия

2 Санкт-Петербургский государственный университет
199034 Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, Россия

3 Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
683006 Петропавловск-Камчатский, бульв. Пийпа, 9, Россия

* E-mail: filatov.stanislav@gmail.com

Поступила в редакцию 24.04.2023
После доработки 02.05.2023
Принята к публикации 14.06.2023

Аннотация

В настоящей работе представлены результаты минералого-кристаллохимических исследований лейтонита K2Ca2Cu(SO4)4·2H2O из фумарольных отложений вулкана Толбачик (Камчатка), в том числе исследований его термического поведения в широком интервале температур (–180 ≤ T ≤ 325 °C). Для этих работ были привлечены методы энергодисперсионного рентгеноспектрального анализа (ЭДС), рентгеноструктурного анализа (РСА) и порошковой терморентгенографии при отрицательных и высоких температурах. Установлены температурные границы существования минерала, рассчитаны главные значения тензора термического расширения, а также дана структурная трактовка термического расширения. Минерал кристаллизуется в моноклинной сингонии, пространственной группе C2/c, a = 11.734(2), b = 7.596(1), c = 10.176(1) Å, β = 124.85(1)°, V = 744.4(2) Å3, Z = 2. Кристаллическая структура уточнена до R = = 0.065 по монокристальным данным. Усредненная эмпирическая формула: K2.31Ca1.99Cu0.88Al0.04S3.97O16·2H2O. Лейтонит стабилен до температуры ~325 °C, выше которой разлагается с образованием фаз высокотемпературного кубического кальциолангбейнита K2Ca2(SO4)3 (P213) и халькокианита CuSO4. Коэффициенты термического расширения: α11 = 8.3(9), α22 = 3.6(4), α33 = –4.7(5) × 10–6 °C–1 при –180 °C и α11 = = 41.6(5), α22 = 36.5(5), α33 = –10.6(1) × 10–6 °C–1 при 325 °C. Практически, во всем интервале температур исследования наблюдается отрицательное линейное α33 и угловое αβ термическое расширение.

Ключевые слова: лейтонит, минералы фумарол, сульфаты, терморентгенография, вулкан Толбачик

Список литературы

  1. Большое трещинное Толбачинское извержение / Под ред. С.А. Федотова. М.: Наука, 1984. 638 с.

  2. Бубнова Р.С., Фирсова В.А., Филатов С.К. Программа определения тензора термического расширения и графическое представление его характеристической поверхности (ThetaToTensor-TTT) // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39. № 3. С. 505–509.

  3. Вергасова Л.П., Филатов С.К. Опыт изучения вулканогенно-эксгаляционной минерализации // Вулканология и сейсмология. 2016. № 2. С. 3‒17.

  4. Вергасова Л.П., Филатов С.К., Москалева С.В., Назарова М.А., Шаблинский А.П. Постэруптивная деятельность Третьего конуса Северного прорыва Большого трещинного Толбачинского извержения (Камчатка, 1975‒1976 гг.) // Вулканология и сейсмология. 2022. С. 12‒27.

  5. Воронков А.А., Илюхин В.В., Белов Н.В. Кристаллохимия смешанных каркасов. Принципы их формирования // Кристаллография. 1975. Т. 20. С. 556–566.

  6. Пеков И.В., Агаханов А.А., Зубкова Н.В., Кошлякова Н.Н., Щипалкина Н.В., Сандалов Ф.Д., Япаскурт В.О., Турчкова А.Г., Сидоров Е.Г. Фумарольные системы окислительного типа на вулкане Толбачик – минералогический и геохимический уникум // Геология и геофизика. 2020. Т. 61. С. 826‒843.

  7. Филатов С.К. Высокотемпературная кристаллохимия. Л.: Недра, 1990. 288 с.

  8. Филатов С.К. Обобщенная концепция повышения симметрии кристаллов с ростом температуры // Кристаллография. 2011. Т. 56. С. 1019‒1028.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Записки Российского минералогического общества

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал