Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

Вплив кристалохімічних особливостей, температури та тиску на ізоморфізм елементів групи заліза в породотвірних мінералах магматичного і метаморфічного походження

РЕФЕРАТ

Звіт про НДР: 253 с., 111 рис., 39 табл., 285 джерел

Об'єкт дослідження - іони перехідних металів в природних силікатах та оксидах магматичного й метаморфічного генезису, а також їх штучних аналогах.

Мета роботи - вивчення особливостей ізоморфного входження іонів перехідних металів в структуру мінералів.

Методи дослідження - оптична спектроскопія поглинання і дифузного розсіювання, в тому числі спектроскопія поглинання за різних температур і тисків, фото- і рентгенолюмінесценція, Фур’є-ІЧ-спектроскопія, високобаричний синтез мінералів, класичний хімічний і мікрозондовий аналізи.

Спектроскопічними методами вивчені переважно такі іони перехідних металів в мінералах як Ti4+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, оскільки саме вони складають левову частку іонів перехідних металів в природних кристалах, беруть участь в багатьох процесах мінерало- і породоутворення й зумовлюють забарвлення, тепло- й електропровідність та інші властивості мінералів, гірських порід, геологічних комплексів і цілих геологічних ландшафтів. Cr3+ в силу своїх спектроскопічних особливостей та електронної будови був використаний як своєрідний модельний іон, особливо при вивченні впливу температури й тиску на розміри та локальну симетрію структурних Cr3+ - вмісних октаедрів та характеру хімічного зв’язку в них, явища локальної структурної релаксації і відхилень від правила Вегарда, впливу тиску на розчинність Cr3+ в природних твердих розчинах, кластеризації при ізоморфних заміщеннях та ін. Методом оптичної і Фур’є-ІЧ-спектроскопії вивчено явище Mg, Fe2+ - впорядкування в термічно оброблених олівінах, а також спектроскопічне проявлення цього феномену в природних олівінах різноманітного генезису. Встановлено, що в них має місце слабке упорядкування закисного заліза як в М1, так і в М2 позиціях, - явище, яке, скоріш за все, пов’язане з різною швидкістю охолодження зразків після їх кристалізації. На основі експериментально одержаних залежностей концентрації ізоморфної домішки титану від температури кристалізації при різному тиску запропоновано високотемпературний геотермобарометр «рутил-кварц», який можна використовувати для наближених оцінок РТ-умов утворення кварцвмісних порід.

Автори:

Таран Михайло Миколайович

Таращан Аркадій Миколайович

Хоменко Володимир Михайлович

Інші автори:

Ключові слова:

ізоморфізм, перехідні метали, породотвірні силікати, температура, тиск

Керівник:

Таран Михайло Миколайович

РК:

0106U000682

Роки виконання:

2006 - 2010