Studying the features of complex beryllium-containing silicate phases co-crystallization in zonal samples using the x-ray electron probe microanalysis method

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. Silicate ingots containing four species-forming components Be, Mg, Al, and Si and belonging to the crystallization region of beryllium indialite (with the formula of Mg2BeAl2Si6O18 and a beryl-type structure). Aim. To investigate the fundamental problem of identifying the patterns of matter differentiation and the stable and metastable phase formation in silicate matrices. Methods. The evolution of the phase composition of silicate melts was registered using a temperature gradient method. Results. New data on the features of phase transformations in silicate melts belonging to the region of beryllium indialite were obtained by electron probe microanalysis (EPMA). Co-existing metastable and stable mineral phases were identified, and the similarity of their compositions with different structures was shown. The nature of impurity phases at each stage of crystallization was established. Conclusions. The evolutionary sequence of phase associations ensuring the crystallization of beryllium indialite and metastable phases of a similar composition, the nature of which is determined by the initial ratio of components, was experimentally recorded. The range of possible phase associations that co-crystallize or replace a stable phase with a beryl structure in melts from the region of existence of beryllium indialite in the BeO–MgO–Al2O3–SiO2 system was extended. The selectivity of the coloring element chromium entry into various phases of the studied system is shown depending on the capabilities of their structure. The addition of a chromophore is a reliable criterion for visualizing successive layers, zones, and areas of changing phase associations in the final ingot.

About the authors

S. G. Mamontova

A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, SB RAS

Email: svelta@igc.irk.ru

O. Yu. Belozerova

A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry, SB RAS

References

  1. Белозерова О.Ю., Михайлов М.А. (2017) Оценка однородности синтезированного бериллийсодержащего силикатного стекла с целью его использования как стандартного образца предприятия при рентгеноспектральном микроанализе силикатов. Журн. аналит. химии, 72(7), 686-694. https://doi.org/10.7868/S0044450217050048
  2. Демина Т.В., Михайлов М.А. (1993) Образование бериллиевого индиалита при твердофазном взаимодействии в системе. Минералог. журн., 15(1), 61-70.
  3. Демина Т.В., Михайлов М.А. (2012) Температурная эволюция расплава Mg2BeAl2Si6O18 (по данным кристаллооптического изучения продуктов закалки). Зап. РМО, 141(2), 101-115.
  4. Мамонтова С.Г., Михайлов М.А., Демина Т.В., Белозерова О.Ю., Богданова Л.А. (2015) Кристаллохимический аспект преобразования вещества в ряду аморфный гель–кристаллический Mg–Вe–Al-силикат в субсолидусных условиях. Кристаллография, 60(1), 21-27. https://doi.org/10.7868/S0023476115010130
  5. Мамонтова С.Г., Богданова Л.А., Зеленцов С.З., Белозерова О.Ю. (2018) Фазовые ассоциации и кристаллохимическое наследование при субсолидусной кристаллизации Be–Mg–Al-силикатов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, (12), 76-80. https://doi.org/10.1134/S0207352818120132
  6. Михайлов М.А., Демина Т.В. (1998) Изменение составов и метрики элементарных ячеек в рядах твердых растворов бериллиевого индиалита, кордиерита и берилла. Зап. ВМО, (3), 22-37.
  7. Михайлов М.А., Мамонтова С.Г., Зеленцов С.З., Демина Т.В., Белозерова О.Ю., Богданова Л.А. (2018) О сосуществовании химически сходных стабильной и метастабильных фаз в системе BeO–MgO–Al2O3– SiO2. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, (8), 24-29. https://doi.org/10.1134/S0207352818080139
  8. Михайлов М.А., Демина Т.В., Белозерова О.Ю. (2007а) Распределение видообразующих и примесных катионов между пирамидами роста граней пинакоида и призмы в кристаллах берилла, кордиерита и бериллиевого индиалита. Геология и геофизика, 48(11), 1189-1200.
  9. Михайлов М.А., Демина Т.В., Мамонтова С.Г., Богданова Л.А. (2007б) О механизмах изменения координационных чисел Mg и Al в центральной части системы MgO–BeO–Al2O3–SiO2. Зап. РМО, 136(7), 199-213.
  10. Михайлов М.А., Демина Т.В. (2010) Кристаллизация бериллиевого индиалита из собственного расплава в окислительных условиях. Кристаллография, 55(4), 741-748.
  11. Минералы. Справочник. (1981) (Под общ. ред. акад. Ф.В. Чухрова). Т. III, вып. 2. Силикаты с линейными трехчленными группами, кольцами и цепочками кремнекислородных тетраэдров. М.: Наука, 614 с.
  12. Печерская С.Г., Михайлов М.А., Демина Т.В., Богданова Л.А., Белозерова О.Ю. (2003) Симметрия и упорядочение соединений со структурой берилла в обогащенной магнием части системы бериллиевый индиалит – кордиерит – берилл. Кристаллография, 48(3), 409-415.
  13. Belozerova O.Yu., Mikhailov M.A., Demina T.V. (2017) Investigation of synthesized Be-bearing silicate glass as laboratory reference sample at X-ray electron probe microanalysis of silicates. Spectrochim. Acta Pt B: Atomic Spectroscopy, 127, 34-41. https://doi.org/10.1016/j.sab.2016.11.007
  14. Mikhailov M.A. (2005) The co-crystallization of beryl-structure compounds in the Al2Be3Si6O18 – Mg, Ca/F, Cl system. Crystal Growth, 275(1-2), 861-866. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2004.11.125

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Mamontova S.G., Belozerova O.Y.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».