Description:

_'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 A2”. Это колебание асимметрично относительно осей 2 и горизонтальной 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 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’', 'D3', 'A1 (н.а.)', 'A2', 'E', 'C3', 'A', 'A', 'E', 'Cs', 'A’', 'A”', 'A’+A’*', '*Примечание: н.а. – колебание, не активное в ИК спектре', '?4 E’ E E A’+A’', '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 структурными типами 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 747 см-1 отвечают соответственно симметричному (?2) и асимметричному (?4) деформационным колебаниям. При увеличении ионного радиуса катионов Mg?Zn?Fe?Mn?Ca происходит закономерный сдвиг полос к меньшим частотам. Особенно это заметно на асимметричном валентном ?3 и асимметричном деформационном ?4 колебаниях. Так в магнезите MgCO3 значения 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 R3, 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 – Cs(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 (Табл. 2) 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 ?3 колебаний 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 ?4 колебания не проявляется.', 'Рис. 2. ИК-спектры минералов: 1. магнезит, 2. смитсонит, 3. сидерит, 4. родохрозит, 5. кальцит, 6. доломит, 7. арагонит, 8 церуссит.', 'Таблица 2. Волновые числа полос колебаний в ИК-спектрах минералов со структурными типами кальцита и арагонита (см-1).', 'Формулы минералов', 'MgCO3', 'ZnCO3 FeCO3', 'MnCO3', 'CaCO3 Кальцит', 'CaMg(CO3)2 Доломит', 'CaCO3 Арагонит', 'PbCO3 Церуссит', '?3 1460 1443 1433 1424', '?1 - - - -', '?2 887 870 866 864', '?4 747 745 735 725', '1418', '874', '708', '1455', '880', '725', '1472', '1429 1385', '1082', '1051', '858', '839', '712 698', '677', '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', '_______________________________________last_pages_______________________________', '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 A2”. Это колебание асимметрично относительно осей 2 и горизонтальной 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 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’', 'D3', 'A1 (н.а.)', 'A2', 'E', 'C3', 'A', 'A', 'E', 'Cs', 'A’', 'A”', 'A’+A’*', '*Примечание: н.а. – колебание, не активное в ИК спектре', '?4 E’ E E A’+A’', '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 структурными типами 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 747 см-1 отвечают соответственно симметричному (?2) и асимметричному (?4) деформационным колебаниям. При увеличении ионного радиуса катионов Mg?Zn?Fe?Mn?Ca происходит закономерный сдвиг полос к меньшим частотам. Особенно это заметно на асимметричном валентном ?3 и асимметричном деформационном ?4 колебаниях. Так в магнезите MgCO3 значения 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).' Ключевые слова: ось, структура, пространственный группа, правильный, доломит, метод, частота, ионный, ф-т, кальцит, проявляться, катион, минерал, спектроскопия, полиморфный, карбонат, плоскость, форма, литература, спектр, структурный, мас, расщепление, мгу, смитсонит, cs, ик-спектр, асимметричный, ось горизонтальный, радиус, кальцит арагонит, пространственный, находка, включение, группа кальцит, анализ, позиционный, магнезит, диапазон, активно, фактор-группа группа, алмаз, camacho, геологический, тип, сайт геология, деформационный, симметричный, полоса, ион, farmer, материал, треугольный, содержание, фактор-группа, кристалл, нормальный, сдвиг, мэйджоритовый гранат, симметрия, представить, инфракрасный, материал сайт, активный, вырожденный, относительно, значение, ru, состав, ст, малый, плоскость колебание, ик-спектр минерал, табла, geo, структура кальцит, тип симметрия, колебание, сравнение, позиционный симметрия, точечный, москва, горизонтальный, спектр минерал, mineral, наблюдаться, сайт, валентный, отвечать, симметрия ион, церуссит, группа, соответствовать, широкий, мэйджоритовый, группа позиционный, изменение, геология geo, арагонит, соответственно, ионный радиус, гранат, геология, дать, горизонтальный плоскость, переход