Найдены два минерала, образовавшиеся из вулканических газов | Популярный Университет

Найдены два минерала, образовавшиеся из вулканических газов

Найдены два минерала, образовавшиеся из вулканических газов

Группа исследователей, в которую вошли ученые Санкт-Петербургского государственного университета, открыла новые минералы, возникшие из вулканических газов, — арсмирандит и леманнит. Ранее считалось, что схожие по структуре и составу минералы можно получить лишь в лабораторных условиях. Фундаментальное открытие поможет в разработке методик синтеза новых материалов, а также в изучении переноса металлов в геологических системах. Статья об исследовании опубликована в журнале Scientific Reports.

Полиоксометаллаты — это соединения, содержащие наноразмерные кластеры, образованные атомами металла и кислорода. Для них характеры высокая каталитическая активность, интересные магнитные и фармацевтические особенности, а также большое структурное и химическое разнообразнее. Именно поэтому исследования полиоксометаллатов очень популярны в современной химии. Тем не менее об их роли в геохимических процессах известно немного. Исследование природных минералов с наноразмерными металл-кислородными кластерами — сравнительная молодая область современной минералогии. Основные открытия были сделаны здесь уже в нашем столетии — в последние 20 лет.

«В лаборатории полиоксометаллаты синтезируются, как правило, из водных растворов, хотя их можно получить из других жидких сред, в частности из ионных жидкостей. Образование полиоксометаллатов из газовой фазы — достаточно необычный процесс. Именно поэтому открытие минералов арсмирандита и леманнита имеет особое значение», — рассказал участник исследования, заведующий кафедрой кристаллографии СПбГУ профессор Сергей Кривовичев.

Оба минерала имеют эксгаляционное происхождение — рост их кристаллов происходил непосредственно из вулканических газов. Поднявшись на поверхность из глубин земли, эти газы встретились с атмосферой и пониженными температурами, в результате чего и произошло осаждение арсмирандита и леманнита. Минералы были открыты при изучении минералогии фумарол — сравнительно небольших отверстий, через которые выходят горячие газы, — вулкана Плоский Толбачик на Камчатке.

Пионерами этих исследований были профессор кафедры кристаллографии СПбГУ Станислав Филатов и старший научный сотрудник Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН Лидия Вергасова. Около 10 лет назад к этим работам подключился член-корреспондент РАН, профессор МГУ Игорь Пеков. Именно он в одной из своих экспедиций на Камчатку и отобрал образцы арсмирандита и леманнита для дальнейших исследований.

Их рентгеноструктурное изучение было проведено профессором кафедры кристаллографии СПбГУ Сергеем Бритвиным. Оно показало уникальный характер кристаллической структуры минералов — присутствие в них наноразмерных металл-кислородных кластеров.

«Исследование и открытие этих минералов стало возможным только благодаря использованию современного оборудования ресурсного центра «Рентгенодифракционные методы исследования» Научного парка СПбГУ. Не будь здесь хороших прецизионных приборов, это исследование не состоялось бы. Но это только половина дела. Вторая половина — высокая квалификация ученых СПбГУ и плодотворное сотрудничество минералогов и кристаллографов двух ведущих университетов страны и Кольского научного центра Российской академии наук. Кстати, открытие арсмирандита и леманнита — это только одна из многих работ подобного рода, которые проводятся в СПбГУ и КНЦ», — отметил Сергей Кривовичев.

На первый взгляд минералы практически неотличимы друг от друга и представляют собой скопления изумрудно-зеленых кристаллов. Только детальный анализ выявляет их различие. Оба состоят из полиоксометаллатных кластеров, в центре которых находится атом железа (в арсмирандите) или титана (в леманните), которые окружены восемью атомами кислорода. Те, в свою очередь, окружены двенадцатью атомами меди, расположенными по вершинам кубооктаэдра.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: