В продуктах фумарольной деятельности, образовавшихся во время извержения вулкана Корякский 2008-2009 гг. на Камчатке, обнаружен редкий собственный минерал таллия и иода - наталиямаликит TlI. Рентгенодифракционное исследование наталиямаликита подтвердило, что он кристаллизуется в ромбической сингонии: пространственная группа Cmcm, a = 4.5856(2) / 4.5846(2), b = 12.9318(6) / 12.9275(4), c = 5.2551(2) / 5.2534(6) Å, V = 311.63(2) / 311.35 (6) Å3 (для двух изученных зерен). В одном из зерен наряду с наталиямаликитом и тридимитом обнаружена кубическая фаза со структурным типом CsCl (Pm-3m) и параметром элементарной ячейки a = 4.215 Å. Наиболее вероятно, что она отвечает кубическому полиморфу TlI, имеющему синтетический аналог (Pm-3m, а = 4.205-4.210 Å), и изоструктурному лафоссаиту TlCl (Pm-3m, a = 3.876 Å). Существование такой фазы в природе предполагалось ранее по находкам кристаллов TlI кубического габитуса на вулканах Авачинский и Мутновский (Камчатка). Срастание двух полиморфов состава TlI, один из которых ромбический (наталиямаликит), а второй кубический, может быть вызвано изменением температуры кристаллизации. Во всех известных случаях образование наталиямаликита связано с вулканическими газами с высоким содержанием глубинной компоненты.
В работе рассмотрены кристаллохимические особенности минералов группы вермландита, которые отнесены к двум структурным типам — могукореаитовому и вермландитовому. Путем сравнения геометрических параметров подъячеек и топологии металл-гидроксильных слоев для минералов с разными анионами показано отсутствие адаптивности металл-гидроксильного слоя к заряду и/или геометрии межслоевого аниона. Кристаллические структуры минералов группы вермландита, как и других слоистых двойных гидроксидов, состоят из «жестких» металл-гидроксильных слоев, передающих заряд (валентные усилия) отрицательно заряженным (анион-водным или анион-катион-водным) слоям через систему водородных связей, в которой кислород металл-гидроксильного слоя — донор, а акцепторами выступают анионы, молекулы воды и, как в случае минералов группы вермландита, катионные комплексы (HO), расположенные между металл-гидроксильными слоями. В отличие от большинства слоистых двойных гидроксидов, межслоевое расстояние в минералах группы вермландита и их синтетических аналогов не показывает как линейной зависимости от заряда, так и линейной связи с размером межслоевого катиона A (хотя это постулировалось ранее). Это вызвано тем, что межслоевое расстояние в данном случае определяется главным образом (1) зарядом слоя, то есть высотой просвета между слоями двух типов, и (2) высотой анион-катион-водных слоев, а именно высотой сульфатных тетраэдров, расположенных на двух уровнях (по координате z) и связанных с остальными структурными блоками водородными связями. Наложение этих параметров приводит к нелинейному характеру зависимости от заряда слоя и размера катиона . Линейная корреляция наблюдается между радиусом двухвалентного катиона () и параметром подъячейки (диапазон 3.05—3.35 Å), согласно уравнению = 0.9614 + 2.2328 (R = 0.99), что можно использовать для диагностики слоистых двойных гидроксидов с = Al. Межслоевые расстояния минералов группы вермландита и их синтетических аналогов лежат в диапазоне 10.9—11.4 Å. Карчевскиит, который по кристаллографическим характеристикам не соответствует остальным членам группы, требует ревизионного исследования.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации