- Код статьи
- S30345855S0869590325050027-1
- DOI
- 10.7868/S3034585525050027
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 33 / Номер выпуска 5
- Страницы
- 18-39
- Аннотация
- При 550°C и 1.5 кбар синтезированы полевые шпаты ряда KGaSiO-RbGaSiO и изучены их катионообменные реакции с раствором 1M KCl + 1M RbCl. По экспериментальным данным рассчитаны параметры Маргулеса для описания избыточных энергий смешения твердого раствора (K,Rb)GaSiO, получены их значения: W1 = W2 = 4.46 ± 0.11 кДж/моль. Уточнены параметры элементарных ячеек твердых растворов, избыточный объем смешения описывается моделью Маргулеса: W1 = 2.647 ± 0.05 и W2 = −0.883 ± 0.04 см/моль. Проведено сравнение с изученными ранее полевыми шпатами. Предложены эмпирические зависимости для расчета энергетических параметров модели Маргулеса и объемов элементарных ячеек для различных минералов с полевошпатовой структурой.
- Ключевые слова
- галлиевые полевые шпаты твердые растворы водно-солевой флюид катионообменные равновесия
- Дата публикации
- 28.04.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 66
Библиография
- 1. Зырянов В.Н. Фазовое соответствие в системах щелочных полевых шпатов и фельдшпатоидов. М.: Наука, 1981. 181 с.
- 2. Ковальский А.М., Котельников А.Р., Бычков А.М. и др. Синтез и рентгеновское изучение твердых растворов калий-рубидиевых полевых шпатов (предварительные данные) // Геохимия. 2000. № 3. С. 256–260.
- 3. Котельников А.Р. Расчет функций смешения твердого раствора плагиоклаза // Геохимия. 1980. № 2. С. 226–230.
- 4. Котельников А.Р. Изоморфизм в каркасных алюмосиликатах. Автореф. дисс. … докт. геол-мин. наук. М.: МГУ, 1995. 36 с.
- 5. Котельников А.Р., Щекина Т.И. Экспериментальное изучение кинетики взаимодействия плагиоклазов с водно-солевым флюидом при 500° и 1 кбар // Геохимия. 1986. № 9. С. 1233–1244.
- 6. Котельников А.Р., Чернышева И.В., Котельникова З.А., Сенин В.Г. Экспериментальное изучение изоморфизма в (К,Ва)-полевых шпатах // Геохимия. 1999. № 4. С. 393–403.
- 7. Котельников А.Р., Ахмеджанова Г.М., Сук Н.И. и др. Экспериментальное изучение галлиевых полевых шпатов // Тр. Всероссийского ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. 16–17 апреля 2019 г. М.: ГЕОХИ РАН, 2019. С. 201–203.
- 8. Котельников А.Р., Сук Н.И., Ахмеджанова Г.М., Котельникова З.А. Экспериментальное изучение катионообменных равновесий твердых растворов галлиевых полевых шпатов (Na,K)GaSi3O8 с водно-солевым флюидом (NaCl–KCl–H2O) при 550℃ и 1.5 кбар // Петрология. 2021. Т. 29. № 5. С. 552–566.
- 9. Котельников А.Р., Сук Н.И., Ахмеджанова Г.М. и др. Катионообменные равновесия в системе Ga-полевые шпаты–флюид // Тез. докладов XVIII Российского Совещания по экспериментальной минералогии. 5–10 сентября 2022 г., Иркутск. 2022. С. 81.
- 10. Котельников А.Р., Сук Н.И., Ахмеджанова Г.М., Дрожжина Н.А. Синтез твердых растворов (Rb,Ba)-полевых шпатов // Тр. Всероссийского ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии (ВЕСЭМПГ-2024). М.: ГЕОХИ РАН, 2024. С. 162–165.
- 11. Котельникова З.А. Синтетические и природные флюидные включения как основа моделирования режима летучих при петрогенезе. Автореф. дисс. … докт. геол-мин. наук. М.: ИЛ РАН, 2001. 40 с.
- 12. Котельникова З.А., Котельников А.Р. Экспериментальное изучение флюидных включений в минералах // Геохимия 1988. № 8. С. 1075–1083.
- 13. Котельникова З.А., Иванов Д.Ю., Котельников А.Р. Фазовое состояние высокотемпературных растворов хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов по данным синтетических флюидных включений // Тр. IX Международной конференции по термобарогеохимии. Александров: ВНИИСИМС, 1999. С. 252–262.
- 14. Перчук Л.Л., Рябчиков И.Д. Фазовое соответствие в минеральных системах. М.: Недра, 1976. 287 с.
- 15. Саксена С. Термодинамика твердых растворов породообразующих минералов. М.: Мир, 1975. 205 с.
- 16. Хайбуллин И.Х., Борисов Н.М. Экспериментальное исследование термических свойств водных и паровых растворов хлоридов натрия и калия при фазовом равновесии // Теплофизика высоких температур. 1966. Т. 4. № 4. С. 518–525.
- 17. Шведенков Г.Ю., Шведенкова С.В. Полевые шпаты под давлением воды и двуокиси углерода. Новосибирск: Наука СО РАН, 1982. 166 с.
- 18. Шведенкова С.В., Шведенков Г.Ю. Экспериментальное изучение распределения кальция и натрия между плагиоклазом и водно-хлоридным раствором при 350°С и 100 МПа // Геология и геофизика. 1990. № 2. С. 75–80.
- 19. Bambauer H.U., Kroll H., Nager H.E., Pentinghaus H. Feldspat-Mischkristalle – Eine Ubersicht // Bull. Soc. Fr. Mineral. Cristallogr. 1974. V. 97. P. 313–345.
- 20. Bambauer H.U., Schops M., Pentinghaus H. Feldspar phase relations in the system NaAlSi3O8–SrAl2Si2O8 // Bull. Mineral. 1984. V. 107. P. 541–551.
- 21. Bodnar R.J., Burnham C.W., Sterner M.S. Synthetic fluid inclusions in natural quartz. III. Determina-tion of phase equilibrium properties in the system H2O-NaCl to 1000 and 1500 Bars // Geochem. Cosmochim. Acta. 1985. V. 49. P. 1861–1873.
- 22. Burnham C.W. Least-squares refinement of crystallographic lattice parameters for IBM PC/XT/AT and compatibles. Cambridge MA02138: Harward University, 1991 (program description). 24 p.
- 23. Carpenter M.A. Equilibrium thermodynamics of Al/Si ordering in anorthite // Phys. Chem. Mineral. 1992. V. 19. P. 1–24.
- 24. Chichagov A.V. Information-calculating system on crystal structure data of minerals (MYNCRYST) // Materials Science Forum. Volks 166–169. Trans. Tech. Publ. Switzerland. 1994. P. 187–192.
- 25. Dujon S.C., Lagache M. Echanges entre plagioclases et solutions aqueuses de clorures sodi-calciques a differentes pression et temperatures (400–800°C, 13 kilobars) // Bull. Mineral. 1984. V. 107. No 3–4. P. 553–569.
- 26. Goldsmith J.R. Gallium and germanium substitutions in synthetic feldspars // J. Geol. 1950. V. 58. P. 518–536.
- 27. Kimata M., Saito S., Shimizu M. Structure of sanidine type KGASi3O8 tetrahedral-site disordering in potassium feldspar // Eur. J. Mineral. 1995. V. 7. P. 287–296.
- 28. Kotelnikov A.R., Schipalkina N.V., Suk N.I. Synthesis of As-containing feldspars and feldspathoids // Experiment GeoSci. 2019. V. 25. No 1. P. 99–102.
- 29. Krzhizhanovskaya M.G., Bubnova R.S., Depmeier W. et al. A new borosilicate feldspar, KBSi3O8: synthesis, crystal structure and thermal behavior // Z. Kristal-logr. 2012. V. 227. 446–451.
- 30. Kroll H., Schmiemann I., von Colln G. Feldspar solid solutions // Amer. Mineral. 1986. V. 71. P. 1–16.
- 31. Kroll H., Kotelnikov A.R., Goettlicher J., Valyash-ko E.V. (K,Sr)-feldspar solid solutions: the volume behaviour of heterovalent feldspars // Eur. J. Mineral. 1995. V. 7. P. 489–499.
- 32. Lagache M., Sabatier G. Distribution des elements Na, K, Rb et Cs a l'etat de traces entre feldspaths alcalins et solution hydrothermale a 650°C, 1 kbar: donnees experimentales et interpretation thermodynamique // Geochim. Cosmochim. Acta. 1973. V. 37. P. 2617–2640.
- 33. Martin R.F. Disordered authigenic feldspars of the series KAlSi3O8–KBSi3O8 from Southern California // Amer. Mineral. 1971. V. 58. P. 281–291.
- 34. Newton R.C., Charlu T.V., Kleppa O.J. Thermoche-mistry of the high structural state plagioclases // Geochim. Cosmochim. Acta. 1980. V. 44. P. 933–941.
- 35. Orville P.M. Alkali ion exchange between vapor and feldspar phases // Amer. J. Sci. 1963. V. 261. P. 201–237.
- 36. Orville P.M. Plagioclase cation exchange equilibria with aqueous chloride solution: results at 700°C and 2000 bars // Amer. J. Sci. 1972. V. 272. No 3. P. 234–273.
- 37. Pentinghaus H. Polymorphie in den feldspatbildenden systemen A+T3+T34+O8 und A2+T23+T24+O8 alkali- und erdalkali-, bor-, aluminium-, gallium-, eisen-silikate аnd -germanate // Habil. Diss. 1980. Munster. 210 p.
- 38. Pichavant M., Schnapper D., Brown W.L. Al-substitution in alkali feldspars: preliminary hydrothermal data in the system NaAlSi3O8–NaBSi3O8 // Bull. Mineral. 1984. V. 107. P. 529–537.
- 39. Reed S.J.B. Electron Microprobe Analysis and Scanning Electron Microscopy in Geology. Cambridge: Cambridge University Press, 2005.
- 40. Shchipalkina N.V., Pekov I.V., Britvin S.N. et al. A new mineral ferrisanidine, K[Fe3+Si3O8], the first natural feldspar with species-defining iron // Minerals. 2019. V. 9. P. 770. https://doi.org/10.3390/min9120770
- 41. Schliestedt M., Johannes W. Cation exchange equilibria between plagioclase and aqueous chloride solution at 600 to 700°C and 2 to 5 kbar // Europ. J. Mineral. 1990. V. 2. P. 283–295.
- 42. Shannon R.P., Prewitt C.T. Revised values of effective ionic radii // Acta Crystallogr. 1970. V. 26. P. 1046–1048.
- 43. Simpson D.R. Aluminium phosphate variant of feldspar // Amer. Mineral. 1977. V. 62. P. 351–355.
- 44. Sourirajan S., Kennedy G.C. The system H2O-NaCl at elevated temperatures and pressures // Amer. J. Sci. 1962. V. 260. No 2. P. 115–141.
- 45. Vergasova L.P., Krivovichev S.V., Britvin S.N. et al. Filatovite, K[(Al,Zn)2(As,Si)2O8], a new mineral species from the Tolbachik volcano, Kamchatka peninsula, Russia // Eur. J. Mineral. 2004. V. 16. P. 533–536.
- 46. Viswanathan K. The existence of a K-Ca feldspar solid solution series // Naturwissen. 1970. B 57. No 9. P. 451.
- 47. Voncken J.H.L., Konings R.J.M., Jansen J.B.H., Woensdregt C.F. Hydrothermally grown buddingtonite, an anhydrous ammonium feldspar (NH4AlSi3O8) // Phys. Chem. Mineral. 1988. V. 15. No 4. P. 323–328.
- 48. Windom K.E., Boettcher A.L. The effect of reduced activity of anorthite on the reaction grossular + quartz = anorthite + wollastonite: a model for plagioclase in the Earth's crust and upper mantle // Amer. Mineral. 1976. V. 61. P. 889–896.