Чермигит термальных полей Южной Камчатки: высокотемпературное преобразование и особенности ИК-спектра

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Чермигит (NH4)Al(SO4)2 ∙ 12H2O является распространенным минералом термальных полей, приуроченных к вулканам Камбальный и Кошелевский (Южная Камчатка, Россия). С помощью высокотемпературной терморентгенографии определены поля температурной стабильности чермигита и продуктов его высокотемпературной трансформации: чермигит (23—60 °С) → расплав (70—200 °С) → годовиковит (210—390 °С) → миллозевичит (380—>620 °С). Это предполагает, что с ростом температуры чермигит переходит в годовиковит не напрямую, как предположено в ряде работ, а через расплав. Деаммонизация годовиковита в миллозевичит происходит при 380—390 °C. В работе приведены коэффициенты термического расширения чермигита, годовиковита и миллозевичита, обсуждаются некоторые особенности условий их кристаллизации. По анализу полос поглощения на ИК-спектре чермигита, относящихся к аммоний-иону, сделан вывод о частичном смещении катиона аммония в структуре чермигита из позиции 4b в 8c, что предположено на основании расщепления полосы v3(~1430 см–1) и активации полосы v1 (~3100 см–1). В области О—Н колебаний более высокочастотная полоса (~3380 см–1) относится к «внекаркасной» воде, а полоса ~2950 см–1 — к молекулам воды, координирующим Al.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. С. Житова

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН; Санкт-Петербургский университет, Институт наук о Земле

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhitova_es@mail.com
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бул. Пийпа, 9; 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9

А. В. Сергеева

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: zhitova_es@mail.com
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бул. Пийпа, 9

А. А. Нуждаев

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: zhitova_es@mail.com
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бул. Пийпа, 9

М. Г. Кржижановская

Санкт-Петербургский университет, Институт наук о Земле

Email: zhitova_es@mail.com
Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9

В. М. Чубаров

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН

Email: zhitova_es@mail.com
Россия, 683006, Петропавловск-Камчатский, бул. Пийпа, 9

Список литературы

  1. Белоусов Р. И., Филатов С. К. Алгоритм расчета тензора и построения фигур коэффициентов теплового расширения в кристаллах // ФХС. 2007. Т. 33. № 3. С. 377-382.
  2. Бубнова Р. С., Фирсова В. А., Филатов С. К. Программа определения тензора термического расширения и графическое представление его характеристической поверхности (THETA TO TENSOR - TTT) // ФХС. 2013. Т. 39. № 3. С. 347-350.
  3. Калачева Е. Г., Рычагов С. Н., Королева Г. П., Нуждаев А. А. Геохимия парогидротерм Кошелевского вулканического массива (Южная Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2016. № 3. С. 41-56.
  4. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1989. 448 с.
  5. Мурашко М. Н., Пеков И. В., Кривовичев С. В., Чернятьева А. П., Япаскурт В. О., Задов А. Е., Зеленский М. Е. Стеклит KAl(SO4)2: находка на вулкане Толбачик (Камчатка, Россия), установление статуса минерального вида и кристаллическая структура // ЗРМО. 2012. № 1. С. 36-44.
  6. Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1991. 536 с.
  7. Нехорошев А. С. Гидротермальная деятельность района хребта Камбального на Южной Камчатке // Бюл. вулканологической станции. 1959. № 28.
  8. Огородова А. С., Набоко С. И. Рассеянные элементы в современных гидротермально-измененных породах и минералах на примере термального поля группы Южно-Камбальных паровых струй и Паужетских гидротерм / Отчет отдела постмагматических процессов Института вулканологии, Петропавловск-Камчатский, 1971. С. 1-41.
  9. Рычагов С. Н., Давлетбаев Р. Г., Ковина О. В., Сергеева А. В., Соколов В. Н., Чернов М. С., Щегольков Ю. В. Миграция катионов в гидротермальных глинах: к вопросу о критериях металлоносности газо-гидротермальных флюидов геотермальных месторождений Южной Камчатки // Вулканология и сейсмология. 2012. № 4. С. 23-36.
  10. Рычагов С. Н., Нуждаев А. А., Степанов И. И. Ртуть как индикатор современной рудообразующей газо-гидротермальной системы (Камчатка) // Геохимия. 2014. № 2. С. 145-157.
  11. Рычагов С. Н., Сергеева А. В., Чернов М. С. Минеральные ассоциации основания толщи глин как индикаторы флюидного режима Паужетской гидротермальной системы (Камчатка) // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 6. С. 90-106.
  12. Феофилактов С. О., Рычагов С. Н., Букатов Ю. Ю., Нуждаев И. А., Нуждаев А. А. Новые данные о строении зоны разгрузки гидротерм в районе Восточно-Паужетского термального поля (Южная Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2017. № 5. С. 36-50.
  13. Щербакова Е. П., Баженова Л. Ф., Чесноков Б. В. Годовиковит - NH4(Al,Fe)(SO4)2 - новый аммонийсодержащий сульфат // ЗВМО. 1988. № 2. C. 208-211.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Кристаллическая структура чермигита (Cromer, Kay, 1967).

Скачать (202KB)
3. Рис. 2. Чермигит.

Скачать (580KB)
4. Рис. 3. Эволюция дифракционной картины с ростом температуры.

Скачать (67KB)
5. Рис. 4. Зависимости параметров элементарной ячейки чермигита (I), годовиковита (III) и миллозевичита (IV) от температуры.

Скачать (56KB)
6. Рис. 5. ИК-спектры чермигита (а), алюмокалиевых квасцов (б) и разложение полосы поглощения v4 NH4+ чермигита на гауссовы составляющие (в).

Скачать (61KB)
7. Рис. 6. Схема фазовых равновесий в системе (NH4)Al(SO4)2—H2O, где V — пар (линия показана условно), L — расплав. Примечание: на диаграмме не показана деаммонизация годовиковита с образованием миллозевичита.

Скачать (43KB)
8. Рис. 7. Кристаллическая структура годовиковита и проекция фигуры его термического расширения с коэффициентами термического расширения (α ∙ 106, ºС–1).

Скачать (122KB)

© Российская академия наук, 2019