WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


5. Camacho A., James K.W. Lee, Bastiaan J., Hensen & Jeen Braun. Short-lived orogenic cycles and the eclogitization of cold crust by spasmodic hot fluids.

Nature, 2005. Vol. 435. P. 1191-1196.

6. Cohen AS., O'Nions RK., Siegenthaler R., Griffin WL. Chronology of the pressure-temperature history recorded by a granulite terrain. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1988. Vol. 98. P. 303-311.

7. Krogh Ravna E. The garnet-clinopyroxene Fe2+-Mg geothermometer: an updated calibration. Journal of metamorphic Geology, 2000. Vol. 18. P. 211– 219.

ИЗОМОРФИЗМ И ПОЛИМОРФНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В КАРБОНАТАХ СО СТРУКТУРАМИ КАЛЬЦИТА И АРАГОНИТА Добрецова Елена Анатольевна Геологический ф-т МГУ, Москва Методом инфракрасной спектроскопии и электронно-зондового анализа исследована серия природных карбонатов со структурными типами (СТ) кальцита и арагонита. ИК-спектры поглощения образцов были сняты на инфракрасном Фурье спектрометре ФСП-1201 методом тонкодисперсных пленок на подложке KBr в диапазоне частот 1800-400 см-1. Анализы химического состава проведены на электронном микрозонде Cameca SX-50.

Нормальные колебания четырехатомной молекулы (ТО3) в + форме правильного треугольника с - симметрией D3h (6 2m) представлены на + + рис. 1 [1]. 1 и 3 соответствуют симметричному и асимметричному валентным, а 2 и 4 – симметричному и асимметричному деформационным колебаниям. Колебание 1 описывается типом симметрии А1’. Это колебание симметрично относительно оси 3, горизонтальных осей 2 и горизонтальной плоскости m.

Колебанию 2 отвечает тип симметрии А2”. Это колебание асимметрично Рис. 1 Формы нормальных колебаний относительно осей 2 и горизонтальной плоских атомных группировок TO3 плоскости m. Два колебания 3 и 4 – дважды вырожденные. Так как они симметричны относительно горизонтальной плоскости m, то это колебания Е’. В таблице 1, составленной с использованием данных [2], представлен переход от симметрии правильного треугольного иона Материалы с сайта "Всё о Геологии" http://geo.web.ru/ симметрии D3h к группам симметрии иона СО3 в кристаллах кальцита, доломита и арагонита.

Таблица 1.

Корреляционная таблица типов симметрии колебаний для точечных групп D3h, D3, C3 и Cs.

Точечная группа 1 2 3 D3h A1’(н.а.)* A2” E’ E’ D3 A1 (н.а.) A2 E E C3 A A E E Cs A’ A” A’+A’ A’+A’ *Примечание: н.а. – колебание, не активное в ИК спектре Пространственная группа кальцита R3c, фактор-группа D3d, группа позиционной симметрии иона СО3 – D3 (32). Из таблицы видно, что никаких изменений правил отбора при этом переходе не происходит.

Полносимметричное колебание А1’ или А1 не активно в ИК-спектре.

На рис. 2 представлены ИК-спектры минералов со СТ кальцита и арагонита. В спектре магнезита (рис. 2.1) наиболее интенсивная и высокочастотная полоса 1460 см-1 соответствует валентному асимметричному колебанию 3 (Е). Колебание 1 (А’) не активно в ИК-спектре. Полосы 887 и см-1 отвечают соответственно симметричному (2) и асимметричному (4) деформационным колебаниям. При увеличении ионного радиуса катионов MgZnFe MnCa происходит закономерный сдвиг полос к меньшим частотам. Особенно это заметно на асимметричном валентном 3 и асимметричном деформационном 4 колебаниях. Так в магнезите MgCOзначения колебаний 3 и 4 соответственно равны 1460 и 747 см-1, в смитсоните ZnCO3 - 1443 и 745 см-1, в сидерите FeCO3 – 1433 и 735 см-1, в родохрозите MnCO3 - 1424 и 725 см-1, в кальците CaCO3 – 1418 и 708 см-1. Таким образом по положению полос в ИК-спектрах можно проследить характер изоморфных замещений в этих структурах (Табл. 2).

В структуре доломита CaMg(CO3)2 происходит послойное упорядочение атомов Ca и Mg и пространственная группа понижается до R 3, фактор-группа С3i, группа позиционной симметрии иона СО3 - С3. В этой группе вырождение колебаний 3 и 4 сохраняется, но становится активным колебание 1 (А) (Табл.1).

Однако в ИК-спектре доломита полоса 1 колебаний не проявляется, его спектр подобен спектру минералов со структурой кальцита и отличается лишь некоторыми изменениями частот колебаний (рис.2.6).

Пространственная группа арагонита Pmcn, фактор-группа D2h, группа позиционной симметрии иона СО3 – Сs (m). Как видно из таблицы 1, в группе кальцита число колебаний иона СО3 не изменяется по сравнению с правильным треугольным ионом в симметрии D3h. В ромбической группе арагонита Материалы с сайта "Всё о Геологии" http://geo.web.ru/ становится активным колебание 1, неактивное в группе кальцита. Вырожденное колебание Е (3, 4) расщепляется на 2 невырожденных А’.

В спектре арагонита (рис. 2.7) наблюдается новая по сравнению со спектрами минералов группы кальцита полоса симметричного валентного колебания 1 (А’) 1051 см-1 и расщепление полосы 4 колебания. Из-за близкого расположения двух полос колебания они перекрываются и дают одну широкую полосу с максимумом 1472 см-1. Так же, как и в спектрах минералов со структурой кальцита, в ИК-спектрах минералов этой группы происходит понижение частот колебаний при переходе от арагонита к церусситу. Благодаря гораздо большему размеру ионного радиуса Pb (r=1,19) по сравнению с Ca (r=1,01) в спектре церуссита наблюдается значительный сдвиг полос к меньшим частотам (Табл. 2, рис. 2.8). Если в спектре арагонита полоса колебания 3 (1472 см-1) не была расщеплена, то в церуссите это расщепление наблюдается:1429 и 1385 см-1, как и предсказано анализом колебаний в табл. 1.

Вместе с тем, расщепление полосы 1600 1200 800 4 колебания не проявляется.

, cм-Рис. 2. ИК-спектры минералов:

1.магнезита, 2. смитсонита, 3. сидерита, 4.

родохрозита, 5. кальцита, 6. доломита, 7.

арагонита, 8 церуссита Таблица 2. Волновые числа полос колебаний в ИК-спектрах минералов со СТ кальцита и арагонита (см-1).

Формулы минералов CaCO3 CaCOMgCO3 ZnCO3 FeCO3 MnCO3 CaMg(CO3)2 Арагонит PbCOКальцит 3 1460 1443 1433 1424 1418 1455 1 - - - - - - 1082 2 887 870 866 864 874 880 858 4 747 745 735 725 708 725 Материалы с сайта "Всё о Геологии" http://geo.web.ru/ 1 1 1 1 1 1 Итак, минералам, относящимся к структурным типам кальцита и арагонита и кристаллизующимся в двух разных пространственных группах, отвечают два разных типа спектров, по которым можно изучать полиморфные модификации CaCO3. Внутри каждой группы минералов можно рассматривать изоморфные замещения по смещению полос при изменении ионных радиусов катионов.

Литература:

1. Куражковская В.С., Боровикова Е.Ю. Инфракрасная и мессбауэровская спектроскопия.. М.:МГУ, 2008, 98 с.

2. Farmer V.C. Infrared spectra of minerals. L.:Mineral. Soc., 1974. 538 p.

ФАЗОВЫЕ ОТНОШЕНИЯ В МАНТИЙНЫХ ПАРАГЕНЕЗИСАХ С УЧАСТИЕМ NA-СОДЕРЖАЩЕГО МЭЙДЖОРИТОВОГО ГРАНАТА Дымшиц Анна Михайловна Геологический ф-т МГУ, Москва, anett1987@yandex.ru Натрийсодержащие мэйджоритовые гранаты широко распространены в виде включений в алмазах из кимберлитовых трубок и россыпей большинства алмазоносных провинций мира [12]. Особый интерес исследователей к этим гранатам связан с их способностью сохранять структуру при подъеме с больших глубин, отражая признаки мантийных давлений в особенностях своего состава.

На сегодняшний день большинство находок Na-содержащих мэйджоритовых гранатов относится к эклогитовому типу и, в отличии от перидотитового характеризуются достаточно низкими содержаниями Cr (до 0,ф.е.) и Al (1,5–1,9 ф.е.) [9,10], при достаточно высоких, до 3.5 ф.е., содержаниях Si. Показательной оказывается устойчивая примесь Na, значения которой могут достигать 0,16 ф.е. (1,08 мас. % Na2O) [8]. Обычно, находки Na-содержащих гранатов характеризуются более умеренными содержаниями Si (до 3,25 ф.е.) и Na (0,05–0,08 ф.е.), что в сою очередь, может быть результатом распада твердого раствора граната, с образованием типичной эклогитовой ассоциации [6]. Еще одним доказательством этому служат натрийсодержащие мэйджоритовые гранаты ассоциирующие с калиевыми омфацитами, для которых содержания K2O могут достигать 1,2-1,5 мас. % [10]. Эти данные указывают на высокую щелочность расплавов, из которых образуются алмазы с такими включениями, что подтверждается находками кристаллов алмаза с сингенетическими флюидными включениями, имеющими широкий диапазон составов – от водносиликатных до щелочно-карбонатных и хлоридных [7].

Данная работа включает в себя компьютерное моделирование NaGrt (Na2MgSi5O12) (Университет Гёте, Франкфурт-на-Майне), а также изучение фазовых отношений и синтез Na-содержащих мэйджоритовых гранатов в Материалы с сайта "Всё о Геологии" http://geo.web.ru/











© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.