Behavior of the Crystal Structure of Leightonite K2Ca2Cu(SO4)4⋅2H2O in the Temperature Interval from –180 to 325 °C
- Авторлар: Demina S.1,2, Shablinskii A.1, Filatov S.2, Biryukov Y.1, Vergasova L.3, Krzhizhanovskaya M.2, Bubnova R.1,2, Moskaleva S.3
-
Мекемелер:
- Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry RAS
- Saint Petersburg State University
- Institute of Volcanology and Seismology, Far East Branch RAS
- Шығарылым: Том CLII, № 4 (2023)
- Беттер: 99-115
- Бөлім: МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЯ
- URL: https://journals.rcsi.science/0869-6055/article/view/136745
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869605523040044
- EDN: https://elibrary.ru/EFNYLX
- ID: 136745
Дәйексөз келтіру
Аннотация
This paper presents the results of mineralogical and crystal chemical studies of leightonite K2Ca2Cu(SO4)4·2H2O from the Kamchatka Peninsula (Russia), including an investigation of its thermal behavior in a wide temperature range (–180 ≤ T ≤ 325 °C). The following methods were used: energy dispersive X-ray spectral analysis, single-crystal and powder X-ray diffraction, and in situ powder X-ray diffraction (at room, negative and high temperatures). The temperature range of the existence of the mineral are established, the main values of the thermal expansion tensor are calculated, and a structural interpretation of thermal expansion is given. The mineral crystallizes in the monoclinic system, space group 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. The crystal structure was refined to R = 0.065. The average empirical formula is K2.31Ca1.99Cu0.88Al0.04S3.97O16·2H2O. Leightonite is stable up to ~325 °C and above this temperature it decomposes onto high-temperature calciolangbeinite-C K2Ca2(SO4)3 (P213) and chalcocyanite CuSO4 phases. Thermal expansion coefficients are: α11 = 8.3(9), α22 = 3.6(4), α33 = –4.7(5) × 10–6 °C–1 at –180 °C и α11 = 41.6(5), α22 =36.5(5), α33 = –10.6(1) × 10–6 °C–1 at 325 °C).
Негізгі сөздер
Авторлар туралы
S. Demina
Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry RAS; Saint Petersburg State University
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Russia, Saint Petersburg; Russia, Saint Petersburg
A. Shablinskii
Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry RAS
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Russia, Saint Petersburg
S. Filatov
Saint Petersburg State University
Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Russia, Saint Petersburg
Y. Biryukov
Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry RAS
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Russia, Saint Petersburg
L. Vergasova
Institute of Volcanology and Seismology, Far East Branch RAS
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Russia, Petropavlovsk-Kamchatsky
M. Krzhizhanovskaya
Saint Petersburg State University
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Russia, Saint Petersburg
R. Bubnova
Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry RAS; Saint Petersburg State University
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Russia, Saint Petersburg; Russia, Saint Petersburg
S. Moskaleva
Institute of Volcanology and Seismology, Far East Branch RAS
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Russia, Petropavlovsk-Kamchatsky
Әдебиет тізімі
- Большое трещинное Толбачинское извержение / Под ред. С.А. Федотова. М.: Наука, 1984. 638 с.
- 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.
- Вергасова Л.П., Филатов С.К. Опыт изучения вулканогенно-эксгаляционной минерализации // Вулканология и сейсмология. 2016. № 2. С. 3‒17.
- 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.
- Воронков А.А., Илюхин В.В., Белов Н.В. Кристаллохимия смешанных каркасов. Принципы их формирования // Кристаллография. 1975. Т. 20. С. 556–566.
- 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.
- Филатов С.К. Высокотемпературная кристаллохимия. Л.: Недра, 1990. 288 с.
- Филатов С.К. Обобщенная концепция повышения симметрии кристаллов с ростом температуры // Кристаллография. 2011. Т. 56. С. 1019‒1028.