Фторосиликат кальция Ca5(SiO4)2F2 из горелых отвалов Челябинского угольного бассейна (Южный Урал): кристаллохимия, спектроскопия, термическое поведение

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методами рентгеноструктурного анализа и порошковой рентгенографии в широком диапазоне температур исследован техногенный фторосиликат кальция “кутюхинит” Ca5(SiO4)2F2 из горелых отвалов Челябинского угольного бассейна. “Кутюхинит” (P21/a, a = 11.4985(4), b = 5.0535(2), c = 8.7848(3) Å, β = 109.008(4)°, V = 482.63(3) Å3, R1 = 0.0183) является техногенным аналогом кумтюбеита, который относится к структурному типу хондродита. Эмпирическая формула “кутюхинита” Ca5.02[Si1.99O7.98]F2.04. При нагревании его кристаллическая решетка расширяется анизотропно, направление максимального термического расширения близко к направлению [100]. Относительное изменение длин связей в кремнекислородных тетраэдрах при увеличении температуры (27–927°С) составляет менее 0.6%, что укладывается в рамки погрешности. В то же время относительный прирост средней длины связи в полиэдрах варьируется от 1 () до 1.5% (). Наибольшее относительное изменение 2% установлено для средней длины связи .

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Бражникова

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: st084249@student.spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. А. Золотарев

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: st084249@student.spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. С. Авдонцева

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: st084249@student.spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

С. В. Кривовичев

Санкт-Петербургский государственный университет; Кольский научный центр РАН

Email: st084249@student.spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург; Апатиты

М. Г. Кржижановская

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: st084249@student.spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. Н. Бочаров

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: st084249@student.spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. С. Власенко

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: st084249@student.spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. А. Рассомахин

Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН

Email: st084249@student.spbu.ru
Россия, Миасс

Список литературы

  1. Чесноков Б.В., Баженова Л.Ф., Бушмакин А.Ф. и др. // Минералы и минеральное сырье Урала. Сборник № 1. 1993. С. 3.
  2. Чесноков Б.В., Щербакова Е.П., Нишанбаев Т.П. Минералы горелых отвалов Челябинского угольного бассейна. Миасс: УрО РАН, 2008. 139 с.
  3. Zolotarev A.A., Krivovichev S.V., Panikorovskii T.L. et al. // Minerals. 2019. V. 9. № 10. Р. 570. https://doi.org/10.3390/min9100570
  4. Krivovichev S.V., Shcherbakova E.P., Nishanbaev T.P. // Can. Mineral. 2012. V. 50. P. 585. https://doi.org/10.3749/canmin.50.3.585
  5. Avdontceva M.S., Zolotarev A.A., Krivovichev S.V. et al. // Mineral. Petrol. 2021. V. 115. P. 271. https://doi.org/10.1007/s00710-021-00740-4
  6. Brazhnikova A.S., Avdontceva M.S., Zolotarev A.A. et al. // Minerals. 2023. V. 13. № 5. Р. 668. https://doi.org/10.3390/min13050668
  7. Avdontceva M.S., Zolotarev A.A., Brazhnikova A.S. et al. // Minerals. 2024. V. 14. № 10. Р. 1048. https://doi.org/10.3390/min14101048
  8. Galuskina I.O., Lazic B., Armbruster T. et al. // Am. Mineral. 2009. V. 94. P. 1361. https://doi.org/10.2138/am.2009.3256
  9. Газеев В.М., Задов А.Е., Гурбанов А.Г. и др. // Вестник Владикавказского научного центра. 2006. Т. 6. № 1. С. 18.
  10. Hamm H.M., Hentschel G. // Neues Jahrb. für Mineral. Monatshefte. 1983. P. 119.
  11. Laetsch T., Downs R. Abstracts from the 19th General Meeting of the International Mineralogical Association. Kobe, Japan, 23–28 July 2006.
  12. Integrated X-Ray Powder Diffraction Software PDXL // Rigaku J. (English version). 2010. 26. № 1. P. 23.
  13. BRUKER-AXS Topas V4.2 General Profile and Structure Analysis Software for Powder Diffraction Data. Karlsruhe, Germany. 2009.
  14. Бубнова Р.С., Фирсова В.А., Филатов С.К. // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39. № 3. С. 505.
  15. CrysalisPro Software System, version 1.171.39.44. Rigaku Oxford Diffraction: Oxford, UK. 2015.
  16. Sheldirck G.M. // Acta Cryst. C. 2015. V. 71. P. 3. https://doi.org/10.1107/S2053229614024218
  17. Dolomanov O.V., Bourhis L.J., Gildea R.J. et al. // J. Appl. Cryst. 2009. V. 42. P. 339. https://doi.org/10.1107/S0021889808042726
  18. Momma K., Izumi F. // J. Appl. Cryst. 2011. V. 44. P. 1272. https://doi.org/10.1107/S0021889811038970
  19. Downs R.T. // Rev. Mineral. Geochem. 2000. V. 41. P. 61. https://doi.org/10.2138/rmg.2000.41.3
  20. Kolesov B.A., Geiger C.A. // Phys. Chem. Miner. 2004. V. 31. P. 142. https://doi.org/10.1007/s00269-003-0370-y
  21. Kolesov B.A., Geiger C.A. // Phys. Chem. Miner. 1998. V. 25. P. 142. https://doi.org/10.1007/s002690050097
  22. Dowty E. // Phys. Chem. Miner. 1987. V. 14. P. 542. https://doi.org/10.1007/BF00308290
  23. Frost R.L., Palmer S.J., Bouzaid J.M. et al. // J. Raman Spectrosc. 2007. V. 38. P. 68. https://doi.org/10.1002/jrs.1601
  24. Ye Y., Smyth J.R., Jacobsen S.D. et al. // Contrib. Mineral. Petrol. 2013. V. 165. P. 563. https://doi.org/10.1007/s00410-012-0823-8
  25. Kirfel A., Hamm H.M., Will G. // Tschermaks Mineralogische und Petrographische Mitteilungen. 1983. V. 31. P. 137.
  26. Gibbs G.V., Ribbe P.H., Anderson C.P. // Am. Mineral. 1970. V. 55. P. 1182.
  27. Ribbe P.H., Gibbs G.V. // Am. Mineral. 1971. V. 56. P. 1155.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сегрегация светло-розовых изометричных кристаллов “кутюхинита” (1), а также мелкокристаллические выделения сребродольскита (2) (№ 066-94).

Скачать (400KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектр комбинационного рассеяния “кутюхинита”.

Скачать (163KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Проекция кристаллической структуры “кутюхинита” на плоскость ac и ориентированная фигура тензора термического расширения (а), координационное окружение атомов кальция (б).

Скачать (320KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Температурные зависимости параметров элементарной ячейки “кутюхинита” (кружки – данные порошковой рентгенографии, квадраты – монокристального рентгеноструктурного анализа).

Скачать (256KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025