Behavior of the Crystal Structure of Leightonite K2Ca2Cu(SO4)4⋅2H2O in the Temperature Interval from –180 to 325 °C
- 作者: 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
-
隶属关系:
- Grebenshchikov Institute of Silicate Chemistry RAS
- Saint Petersburg State University
- Institute of Volcanology and Seismology, Far East Branch RAS
- 期: 卷 CLII, 编号 4 (2023)
- 页面: 99-115
- 栏目: 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
如何引用文章
详细
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).
作者简介
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
编辑信件的主要联系方式.
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
参考
- 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.