Кристаллохимия минералов группы везувиана различного происхождения. Исследование методами колебательной (инфракрасной и комбинационного рассеяния) и мессбауэровской спектроскопии

• Автор: Боровикова, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 25.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Раздел работы
® Введение
Глава 1 Кристаллохимия и генезис минералов группы
везувиана (обзор литературных данных)
1 1 Структура и пространственные группы минералов группы
везувиана
1.2 Состав минералов группы везувиана, распределение
катионов по позициям структуры.
1.3 Взаимосвязь структуры, состава и происхождения
везувиана
1.4 Исследования минералов группы везувиана методами 25 колебательной спектроскопии.
1 5 Валентное и структурное состояние атомов яселеза в 29 везувиане
® Выводы к главе 1
Глава 2 Т ехника и методика эксперимента 3
2.1 Исследования химического состава минералов
£ 2.2 Рентгенографические исследования
2 3 Колебательная спектроскопия
2 4 Мессбауэровская спектроскопия
Глава 3 Связь структур граната и везувиана. Инфракрасная
спектроскопия гранатов гроссуляр - андрадитового ряда
3.1 Связь структур граната и везувиана
3 2 Инфракрасная спектроскопия гранатов гроссуляр- 42 андрадитового ряда
Выводы к главе 3
'# Глава 4 Колебательная спектроскопия высоко- и
низкосимметричного везувиана
4 1 Химический состав образцов везувиана исследованной
коллекции
4 2 Теоретико-групповой анализ 81-0 колебаний в структуре
везувиана
4.3 Колебательные (инфракрасные и комбинационного 62 рассеяния) спектры везувианов в области 81 - О и 81 - О - Б: колебаний
4.4 Теоретико-групповой анализ и колебательные 72 (инфракрасные и комбинационного рассеяния) спектры
10 везувианов в области ОН колебаний
А Выводы к главе 4

95 106 107

Глава 5 Влияние легких элементов Б, С1, В на структурные особенности везувиана и вилюита ® 5.1 Роль бора в образовании оптически отрицательного
везувиана и оптически положительного вилюита 5.2 Роль фтора, хлора и бора в образовании упорядоченных и разупорядоченной модификаций везувиана Выводы к главе
Глава 6 Валентное и структурное состояние ионов железа в высоком везувиане. Изоморфные замещения
6.1 Валентное и структурное состояние ионов железа в высоком везувиане
6.2 Особенности распределения катионов по У позициям структуры высокого везувиана и схемы изоморфных замещений
Выводы к главе
Основные результаты и выводы Список цитируемой литературы
Актуальность темы
Применение спектроскопических методов, прежде всего методов колебательной спектроскопии, к изучению минералов группы везувиана позволяет выявить тонкие структурные различия этих минералов, относящихся к различным генетическим типам месторождений: скарнам, родингитам, родингитоподобным породам, метаморфическим породам различных фаций. Комплексный кристаллохимический анализ: симметрия, степень упорядочения доменов в структуре, состав, изоморфные замещения атомов в различных кристаллографических позициях минералов группы везувиана, может служить индикатором температуры и среды минералообразования метасоматитов.
Изучение сложнейшего в структурном и химическом отношении породообразующего минерала везувиана различными спектроскопическими методами (инфракрасная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния, ядерная гамма - резонансная спектроскопия) является актуальным, так как вносит вклад в такую фундаментальную область минералогической науки, как генетическая минералогия метасоматических процессов. Представляло интерес выявить влияние химизма среды минералообразования, влияние легких элементов (Б и В) на кристаллохимические особенности везувиана и вилюита, типохимизм этих двух минералов, так как до недавнего времени считалось, что главным фактором, влияющим на образование высоко- и низкосимметричных модификаций везувиана, является температура кристаллизации.
Применение метода мессбауэровской (ЯГР) спектроскопии позволяет рассмотреть и уточнить схемы изоморфизма в везувиане и углубить наши знания о химизме среды минералообразования.
Цель работы состояла в изучении коллекции образцов везувиана различных генетических типов: скарнов, родингитов и родингитоподобных пород, метаморфических пород, комплексом спектроскопических методов
Полученные линейные зависимости отражают структурные изменения в ряду гроссуляр - андрадит, связанные с увеличением длин связи и соответственного понижения силовых постоянных.
Таблица 6.
Линейные уравнения зависимости частот различных колебаний в ИК - спектре от отношения Ап/(Ап+Пг).
Колебание Линейное уравнение К2
Vзl у = -36.773х + 919.65 0.8471
у32 у = -34.924х + 861.12 0.8681
у33 у = -40.364х + 845.65 0.8881
У41 у = -32.529х +616.79 0.8526
у42 у = -39.245х + 544.98 0 8958
у43 у = -28.974х + 501.74 0.7630
Ме-О у = -51.234х + 481.34 0.9285
У2 у = -65.783х + 460.22 0.9579
Примечание х - Ап/(Ап+Сг)
у - частоты полос колебаний
цифры 1,2, 3 - последовательность полос Уз и у4 колебаний в ИК - спектре от больших к меньшим,
К2 — величина достоверности аппроксимации
Из полученных корреляций можно оценить состав природных гранатов, принадлежащих к этой серии. Увеличивающееся в андрадите расщепление валентных колебаний позиционной группой симметрии также связано с увеличением длин связи и более сильным искажением 8104 - тетраэдра.