Е.Ю.Боровикова, В.С.Куражковская
Везувиан - орто-диортосиликат сложного состава и строения с общей схематической формулой X19Y13T5Z18O68W10, где X - Ca и другие крупные катионы, заполняющие позиции с координационным числом 8; Y - катионы, заполняющие октаэдры и пятивершинники: Al, Mg, Fe, Ti и т.д.; T - B, Al, (; Z - Si в тетраэдрах; W - OH-, F-, Cl-. Вилюитами считаются образцы, содержащие больше 2,5 ф.е. B, и обладающие, в отличие от везувиана положительным оптическим знаком. Минералы группы везувиана характеризуется доменной структурой, где доменом минимального размера служит элементарная ячейка и, в зависимости от катионного упорядочения в каналах структуры, могут кристаллизоваться в трех пространственных группах: P4/nnc, P4/n и P4nc. Степень упорядочения структуры зависит от размеров однородных доменов, что в свою очередь является функцией химического состава и температуры образования минерала. Считается, что высокосимметричные разупорядоченные разновидности везувиана (высокие везувианы, пр. гр. P4/nnc) образуются в скарнах при температурах 400 - 800°C. Низкосимметричные (низкие везувианы, пр. гр. P4/n и P4nc) - в родингитах при температурах ниже 300°C.
Методом ИК-спектроскопии изучена коллекция образцов везувиана различного происхождения и вилюита. Ранее нами была разработана методика разделения везувианов на высокие и низкие по их ИК-спектрам поглощения в областях Si - O и OH колебаний [1, 2]. Везувианы из скарнов, содержащие до 4-х атомов F и до 0.5 атомов Cl на ф.е., в областях Si - O и OH колебаний проявили характерные черты высоких везувианов. Образцы из родингитов, в которых содержание фтора не превышало 0.2 атома на ф.е. и содержание Cl было ничтожно мало, были отнесены по их ИК - спектрам к низкосимметричным везувианам [3].
Ранее Галускиным [4] и Бритвиным [5] сообщалось о высокосимметричных минералах группы везувиана, образовавшихся в низкотемпературных условиях, но содержащих большое (3,7 - 7,16 ат. на ф.е.) количество фтора. Наши исследования показали, что образцы везувиана из скарнов, содержащие 0.4 - 0.5 ат. F на ф.е. кристаллизуются в низкосимметричной пространственной группе (P4/n), но содержат фрагменты разупорядоченной структуры. Образцы позднескарнового и метаморфогенного происхождения, содержащие 1.0 - 1.6 ат. F на ф.е. - высокосимметричные (пр. гр. P4/nnc), но содержат достаточно крупные упорядоченные домены, в том числе и по ацентричному закону. Т.е. присутствие или отсутствие фтора в составе везувиана является определяющим фактором в кристаллизации высоко- и низкосимметричных разновидностей.
Содержание F в борсодержащих везувианах и вилюите относительно невелико (0.3 - 1.3 ат. на ф.е.). Однако эти образцы характеризуются разупорядоченной структурой (пр. гр. P4/nnc). Это связано с тем, что атом B замещает протон в канале структуры. В результате исчезают водородные связи, и происходит полное разупорядочение рядов катионов в каналах структуры.
Литература:
Куражковская В.С., Боровикова Е.Ю., Дорохова Г.И., Кононов О.В., Стефанович С.Ю. ИК - спектры высокосимметричных и низкосимметричных везувианов. // Записки ВМО. 2003. N 1. С. 109-120
Куражковская В.С., Боровикова Е.Ю. OH группы в везувианах из скарнов и родингитов (исследование методом ИК - спектроскопии). // Записки ВМО. 2003. N 6. С. 54 - 59.
Е.Ю. Боровикова, В.М. Куражковская, М.С. Алферова ИК-спектры везувианов различного происхождения. // Вестник Московского Университета. 2004. N 1. С. 21-26
Galuskin E.V., Armbruster T., Malsy A., Galuskina I.O., Sitarz M. Morphology, composition and structure of low-temperature P4/nnc high-fluorine vesuvianite whiskers from Polar Yakutia, Russia // Can. Mineral. 2003. Vol. 41. P. 843-856.
Britvin S.N., Antonov A.A., Krivovichev S.V., Armbruster T., Burns P.C., Chukanov N.V. Fluorvesuvianite, Ca19(Al, Mg, Fe2+)13[SiO4]10[Si2O7]40(F, OH)9, a new mineral species from Pitkaranta, Karelia, Russia: Description and crystal structure. // Can. Mineral. 2003. Vol. 41. P. 1371-1380.
Роль бора и фтора в образовании везувианов с различными пространственными группами и вилюита. Боровикова Е.Ю., Куражковская В.С.
|
