Поведение кристаллической структуры лейтонита K2Ca2Cu(SO4)4·2H2O в интервале температур от –180 до 325 °C
- Авторы: Демина С.В.1,2, Шаблинский А.П.1, Филатов С.К.2, Бирюков Я.П.1, Вергасова Л.П.3, Кржижановская М.Г.2, Бубнова Р.С.1,2, Москалева С.В.3
-
Учреждения:
- Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
- Санкт-Петербургский государственный университет
- Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
- Выпуск: Том CLII, № 4 (2023)
- Страницы: 99-115
- Раздел: 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
Цитировать
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
Об авторах
С. В. Демина
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский государственный университет
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2; Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9
А. П. Шаблинский
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
С. К. Филатов
Санкт-Петербургский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9
Я. П. Бирюков
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2
Л. П. Вергасова
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульв. Пийпа, 9
М. Г. Кржижановская
Санкт-Петербургский государственный университет
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9
Р. С. Бубнова
Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН; Санкт-Петербургский государственный университет
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2; Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9
С. В. Москалева
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН
Email: filatov.stanislav@gmail.com
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бульв. Пийпа, 9
Список литературы
- 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.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)