Российские ученые нашли минерал-трансформер
Ученые из лаборатории природоподобных технологий и техносферной безопасности Арктики Кольского научного центра РАН совместно с коллегами изучили процесс преобразования паракелдышита в келдышит. Им удалось уточнить химическую формулу и структуру кристаллов келдышита. Это открытие важно не только для теоретической минералогии и геохимии. Оно также представляет интерес для практических применений в области материаловедения, говорится на сайте Российской академии наук.
Келдышит выпервые обнаружили в Ловозерском массиве на Кольском полуострове в 1962 году. Недавно минерал подвергли повторному изучению современными методами рентгеновской структурной диагностики, сканирующей электронной микроскопии и химического микроанализа. Новые данные свидетельствуют, что большинство образцов, классифицированных ранее как келдышит, фактически представляют собой частично протонированный и обедненный натрием паракелдышит.
Специалисты детально изучили механизм превращения паракелдышита в келдышит с помощью лабораторного моделирования процесса гидролиза минерала в растворе соляной кислоты различной концентрации и температурных условий. Проведенные эксперименты продемонстрировали, что даже в относительно мягких условиях минерал быстро утрачивает значительное количество натрия. Увеличение концентрации кислоты и продолжительности реакции приводит к постепенному формированию структуры келдышита.
Центральным этапом процесса преображения становится возникновение устойчивых водородных связей в структуре келдышита, отсутствующих изначально в паракелдышите. Эти связи инициируют серию последовательных изменений в цирконий-кремний-кислородном каркасе минерала и вызывают перестройку геометрии кристаллических каналов, обеспечивающих перемещение ионов натрия. В результате часть натриевых позиций освобождается, а в структуре появляются вакансии, что существенно меняет физико-химические характеристики материала.
Таким образом, исследование российских ученых внесло значительный вклад в развитие отечественной минералогии и материаловедения. Уточненная кристаллическая структура минералов семейства келдышита важна для международной базы данных IMA и полезна для фундаментальных работ в минералогии. Установленный механизм трансформации позволяет предсказывать послекристаллизационные изменения и поведение минералов в естественных условиях. Это создает предпосылки для восстановления геохимической истории формирования пород Ловозерского массива.
Ранее российские ученые предложили новую гипотезу происхождения алмаза карбонадо.
