Новый твердый раствор со структурой граната: изоморфный ряд берцелиит–шеферит из фумарольных эксгаляций вулкана Толбачик, Камчатка

Кошлякова Н. Н., Пеков И. В., Зубкова Н. В., Агаханов А. А., Турчкова А. Г., Карташов П. М., Сидоров Е. Г., Пущаровский Д. Ю.

Записки РМО. 2020. Т. 149. № 6. С. 69‑84

https://doi.org/10.31857/S0869605520060040

Полный текст доступен на eLIBRARY.RU

Язык: Русский

Аннотация

Впервые охарактеризован протяженный изоструктурный твердый раствор (изоморфный ряд) между арсенатом и ванадатом надгруппы граната – берцелиитом (NaCa₂)Mg₂(AsO₄)₃ и шеферитом (NaCa₂)Mg₂(VO₄)₃. Он установлен на материале из возгонов фумаролы Арсенатной, вулкан Толбачик, Камчатка. Эти минералы образуют здесь агрегаты прозрачных кристаллов (размером до 1 мм) желтого или оранжевого цвета. В ассоциации с ними наблюдаются ангидрит, форстерит, диопсид, андрадит, гаюин, кали-натровые полевые шпаты, гематит, магнезиоферрит, шпинель, барит, афтиталитоподобные сульфаты, минералы ряда повеллит–шеелит, людвигит, кальциойохиллерит, параберцелиит, члены твердых растворов рабдоборит-(V)–рабдоборит-(W)–рабдоборит-(Mo), апатит–свабит–плиниусит, тилазит–изокит, удинаит–арсенудинаит, вагнерит–арсеновагнерит. Они сформировались в окислительных условиях при температурах не ниже 550 °С. Состав тетраэдрически координированных компонентов в изоморфном ряду шеферит–берцелиит в фумароле Арсенатной непрерывно меняется от (V_2.54As_0.48P_0.04Si_0.01) до (As_2.77V_0.22Si_0.03P_0.01). Подчиненную роль играет гетеровалентная схема изоморфизма ^XCa²⁺ + ^ZSi⁴⁺ = ^XNa⁺ + Z⁵⁺. Кристаллические структуры изучены для трех образцов (пространственная группа Ia–3d) с различным соотношением As : V:

(1) (Ca_2.15Na_0.85)_Σ3(Mg_2.0)(V_1.95As_0.90Si_0.15)_Σ3O₁₂, a = 12.39737(7) Å, R = 0.0210;

(2) (Ca_2.00Na_1.00)_Σ3(Mg_2.0)(As_1.90V_0.90P_0.20)_Σ3O₁₂, a = 12.35366(10) Å, R = 0.0181;

(3) (Ca_2.05Na_0.95)_Σ3(Mg_2.0)(As_2.35V_0.60Si_0.05)_Σ3O₁₂, a = 12.36093(10) Å, R = 0.0251.

Обсуждается диморфизм арсенатов надгруппы граната и группы аллюодита.

Ключевые слова: шеферит, берцелиит, надгруппа граната, группа берцелиита, арсенат, ванадат, твердый раствор со структурой граната, фумарола Арсенатная, вулкан Толбачик, Камчатка