Записки Российского минералогического общества, 2023, T. 152, № 5, стр. 83-99

DFT-моделирование системы водородных связей в самплеите

Д. чл. Т. Л. Паникоровский 12*, д. чл. В. Н. Яковенчук 1, д. чл. Я. А. Пахомовский 1, Н. Г. Коноплёва 1, д. чл. Г. Ю. Иванюк 1, А. А. Антонов 1, В. В. Шиловских 3, д. чл. С. В. Кривовичев 12

1 Кольский научный центр РАН
184200 Мурманская обл., Апатиты, ул. Ферсмана, 14, Россия

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

3 Санкт-Петербургский государственный университет, Ресурсный центр “Геомодель”
1198504 Санкт-Петербург, Ульяновская ул., 1, Россия

* E-mail: taras.panikorovskii@ksc.ru

Поступила в редакцию 05.06.2023
После доработки 03.07.2023
Принята к публикации 18.08.2023

Аннотация

В статье приводится кристаллохимическое описание второй находки P21/n модификации самплеита NaCaCu5(PO4)4Cl·5H2O, сделанной на Кестёрском оловорудном месторождении. Образование минерала генетически связано с низкотемпературными процессами окисления первичных сульфидов меди, цинка и олова, а также с формированием более поздних Cu-, Zn-фосфатов, таких как батагаит, епифановит и сергейсмирновит. С помощью DFT-метода произведeн расчeт положений атомов водорода в структуре самплеита. В качестве оценки достоверности теоретических расчeтов проведено сравнение реального и теоретического ИК-спектров. Самплеит образовался на стадии гидротермального изменения сульфидных минералов Sn, Cu и Zn и сосуществовал с епифановитом NaCaCu5(PO4)4[AsO2(OH)2]·7H2O, который, несомненно, является более поздним, но имеет меньшую сложность (IG,total), 474.24, чем самплеит 933.32 (бит/яч).

Ключевые слова: самплеит, кристаллическая структура, фосфат-арсенат меди, Кестёрское месторождение, водородная связь, DFT-моделирование

Список литературы

  1. Антонов А.А. Получение синтетических аналогов минеральных видов – фосфатов – арсенатов меди: самплеита, лавендулана, епифановита. Термодинамический подход // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2019. Т. 16(1). С. 78–83.

  2. Кокунин М.В. Редкие минералы забытого месторождения // Отечественная геология. 2011. № 1. С. 72‒82.

  3. Зубкова Н.В., Пущаровский Д.Ю., Сарп Х., Тит С.Дж., МакЛин Э.Дж. Кристаллическая структура зденекита, NaPbCu5(AsO4)4Cl·5H2O // Кристаллография. 2003. Т. 48. № 6. С. 1006–1011.

  4. Зубкова Н.В. Сравнительная кристаллохимия новых и редких цирконосиликатов, силикатов щелочных и щелочноземельных элементов и минералов с изолированными тетраэдрическими и треугольными оксокомплексами. Автореферат … уч. ст. д.г.-м.н. Москва, 2012.

  5. Павловский А.Б., Печенкин А.Г., Луговская И.Г. Геолого-промышленные типы месторождений полезных ископаемых. В сб.: Олово. М.: ВИМС, 2015. 52 с.

  6. Паникоровский Т.Л., Кривовичев С.В., Яковенчук В.Н., Иванюк Г.Ю. Кристаллическая структура епифановита // ЗРМО. 2017. Т. 146. № 3. С. 39–50.

  7. Яковенчук В.Н., Пахомовский Я.А., Коноплёва Н.Г., Паникоровский Т.Л., Михайлова Ю.А., Бочаров В.Н., Кривовичев С.В., Иванюк Г.Ю. Епифановит NaCaCu5(PO4)4[AsO2(OH)2]·7H2O – новый минерал из месторождения Кестёр (Саха-Якутия, Россия) // ЗРМО. 2017. Т. 146. № 3. С. 30–39.

  8. Яковенчук В.Н., Пахомовский Я.А., Коноплёва Н.Г., Паникоровский Т.Л., Базай А.В., Михайлова Ю.А., Бочаров В.Н., Кривовичев С.В. Сергейсмирновит MgZn2(PO4)2·4H2O – новый минерал из месторождения Кестёр (Саха-Якутия, Россия) // Доклады РАН. Науки о земле. 2022. Т. 505(2). С. 165–169.

Дополнительные материалы отсутствуют.