Ученые СПбГУ открыли на Камчатке новый минерал - Новости науки | Журнал "Вольт"
Сб. Окт 24th, 2020


Кристаллографы-минералоги Петербургского университета описали новый минерал – гликинит, названный в честь выдающегося ученого СПбГУ Аркадия Эдуардовича Гликина. Открытие было сделано научной группой под руководством профессора кафедры кристаллографии Олега Сийдры во время экспедиции на Камчатку.

Гликинит © Пресс-служба СПбГУГликинит
© Пресс-служба Санкт-Петербургского государственного университета

В течение шести лет ученые университета изучают богатое минералогическое разнообразие вулканов Ключевской группы. Наибольший интерес для специалистов представляет Толбачик, который фактически состоит из двух вулканов – Острый Толбачик и Плоский Толбачик. Этот сейсмически активный регион характеризуется извержениями гавайского типа, при которых раскаленная базальтовая лава распространяется по образовавшимся трещинам. В результате таких процессов образовалась Толбачинская долина с множеством конусов, как остывших, так и еще действующих, состоящих из вулканических шлаков. В последние годы здесь дважды происходили крупные извержения: в 1975-1976 годах и совсем недавно в 2012-2013 годах. События 70-х годов получили название Великого Толбачинского трещинного извержения и привели к образованию целой серии конусов.

«Потом было два крупных прорыва лавы – на севере и юге в районе вулкана Толбачик. Конусы северного прорыва обозначены цифрами: первая, вторая и третья. Наиболее богаты минеральным разнообразием фумаролы первой и второй. Мы нашли новый минерал именно на втором шлаковом конусе », – рассказал руководитель научной группы, профессор кафедры кристаллографии СПбГУ Олег Сийдра.

Гликинит представляет собой безводный оксисульфат цинка и, как и многие минералы фумарольного происхождения, отличается наличием дополнительных атомов кислорода, которые не входят в состав кислотных остатков (сульфат-анионы). Условия минералообразования в фумаролах, исследованные научной группой СПбГУ, настолько сильно окислительны, что тетраэдрические оксокомплексы образуются с цинком, а не только с медью. Однако, как отмечает Олег Сийдра, для цинка такая координация встречается очень редко.

«Раньше, до того, как мы начали систематически изучать сульфатную минерализацию на фумаролах Толбачика, безводные сульфаты цинка нигде не описывались. За время работы на Камчатке удалось установить сразу четыре новых вида с цинком. Первые три – германнянит, майзланит, белоусовит – мы обнаружили в 2018–2019 годах. А теперь совсем недавно гликениты. Как видно на фото, минерал образует красивые игольчатые кристаллы. Находка названа в честь профессора кафедры кристаллографии, специалиста в области выращивания кристаллов Аркадия Эдуардовича Гликина », – отмечает Олег Иоханнесович.

На первый взгляд формула нового минерала довольно проста: Zn3O (SO4)2… Тем не менее, очень значительная примесь меди присутствует в гликините, с которым цинк смешан в трех атомных позициях в его кристаллической структуре. В лабораторных условиях ученым не удалось воспроизвести чистый аналог гликинита без примеси меди – образовались другие соединения. Получить необходимые кристаллы для дальнейшего изучения можно было только после добавления меди в систему. По мнению специалистов, в этом случае катионы двухвалентной меди являются стабилизатором структуры гликинита.

В исследовании нового минерала принимала участие большая группа специалистов, большую часть которой провел доцент университета Евгений Назарчук. На базе ресурсного центра Научного парка СПбГУ «Рентгеноструктурные методы исследования» ученые провели рентгеноструктурное исследование нового минерала. Сложным этапом исследований стал процесс выяснения кристаллической структуры гликинита, который проводила аспирантка Санкт-Петербургского государственного университета Диана Некрасова. Оказалось, что кристаллы нового безводного сульфата образуют сложные сростки (двойники), которые существенно затрудняют расшифровку структуры. Оптические свойства гликинита изучали доцент Санкт-Петербургского государственного университета Евгения Авдонцева совместно с магистрантом Артемом Борисовым. Химический состав минерала установил Владимир Шиловских, сотрудник ресурсного центра «Геомодель».

На следующем этапе ученые планируют детально изучить свойства аналога гликинита. Особенно интересно изучение так называемого разбавленного магнетизма на синтетических аналогах. Атомы цинка и меди образуют сложные тетраэдрические цепи в структуре гликинита.

Полевые работы и исследования коллектива поддержаны грантом Российского научного фонда (№ 16-17-10085).

Статья опубликована в журнале. Минералогический журнал
Источник: пресс-служба СПбГУ.



Source link

от Admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *