Инд. авторы: | Арефьев А.В, Подбородников И.В, Шацкий А.Ф., Литасов К.Д. |
Заглавие: | Синтез и рамановские спектры двойных k-ca карбонатов: k2ca(co3)2 бючлиита, файрчильдита и k2ca2(co3)3 при 1 атм |
Библ. ссылка: | Арефьев А.В, Подбородников И.В, Шацкий А.Ф., Литасов К.Д. Синтез и рамановские спектры двойных k-ca карбонатов: k2ca(co3)2 бючлиита, файрчильдита и k2ca2(co3)3 при 1 атм // Геохимия. - 2019. - Т.64. - № 9. - С.967-973. - ISSN 0016-7525. |
Внешние системы: | РИНЦ: 39554732; |
Реферат: | rus: В настоящей работе приводятся результаты синтеза соединений двойных K-Ca карбонатов при атмосферном давлении в закрытых графитовых капсулах. В качестве исходных веществ использовались смеси K2CO3 и CaCO3, соответствующие по составу стехиометрии K2Ca(CO3)2 и K2Ca2(CO3)3. Низкотемпературная модификация K2Ca(CO3)2 получена путем твердофазного синтеза при 500°С в течение 96 ч. Высокотемпературная модификация K2Ca(CO3)2, а также соединение K2Ca2(CO3)3 получены двумя способами: путем твердофазного синтеза при 600°С в течение 72 ч, а также в ходе охлаждения расплава с 830 до 650°С в течение 30 мин. Полученные карбонаты изучены методом Рамановской спектроскопии. Спектр бючлиита характеризуется наличием интенсивной полосы при 1093 см-1, а также полос при 1402, 883, 826, 640, 694, 225, 167 и 68 см-1. Спектр файрчильдита отличается наличием интенсивных полос при 1077 и 1063 см-1, а также полос при 1760, 1739, 719, 704, 167, 100 см-1. В спектре K2Ca2(СO3)3 выявлены интенсивные полосы при 1078 и 1076 см-1, а также полосы при 1765, 1763, 1487, 1470, 1455, 1435, 1402, 711, 705, 234, 221, 167, 125 и 101 см-1. Полученные Рамановские спектры являются эталонными для идентификации микровключений в минералах мантийных ксенолитов и фенокристаллов из кимберлитов и других щелочных пород. eng: Here we present results on synthesis of double K-Ca carbonates at atmospheric pressure in closed graphite capsules. The mixtures of K2CO3 and CaCO3 corresponding to stoichiometry of K2Ca(CO3)2 and K2Ca2(CO3)3 were used as starting materials. The low-temperature modification of K2Ca(CO3)2 was synthesized by a solid-state reaction at 500°C during 96 h. The high-temperature modification of K2Ca(CO3)2 as well as the K2Ca2(CO3)3 compound were synthesized both by a solid-state reaction at 600°C during 72 h and during cooling of the melt from 830 to 650°C for 30 min. The obtained carbonates were studied by Raman spectroscopy. The Raman spectrum of bütschliite is characterized by the presence of an intense band at 1093 cm-1 and several bands at 1402, 883, 826, 640, 694, 225, 167 and 68 сm-1. The Raman spectrum of fairchildite has characteristic intense bands at 1077 and 1063 cm-1, and several bands at 1760, 1739, 719, 704, 167, 100 сm-1. In the Raman spectrum of K2Ca2(СO3)3 intense bands at 1078 and 1076 cm-1 and several bands at 1765, 1763, 1487, 1470, 1455, 1435, 1402, 711, 705, 234, 221, 167, 125 and 101 сm-1 were found. The collected Raman spectra can be used to identify carbonate phases entrapped as microinclusions in phenocrysts and xenoliths from kimberlites and other alkaline rocks. |
Ключевые слова: | synthesis; Fairchildite; bütschliite; K-Ca carbonates; рамановская спектроскопия; синтез; K2Ca2(CO3)3; Файрчильдит; бючлиит; K2Ca(CO3)2; К-Са карбонаты; raman spectroscopy; |
Издано: | 2019 |
Физ. характеристика: | с.967-973 |
Цитирование: | 1. Logvinova A. M., Shatskiy A., Wirth R., Tomilenko A. A., Ugap'eva S. S., Sobolev N. V. (2019) Carbonatite melt in type Ia gem diamond. Lithos 342-343, 463-467. 2. Wojdyr, M. (2010) Fityk: a general-purpose peak fitting program. J. Appl. Cryst., 43, 1126-1128. 3. Лаврентьев, Ю.Г., Карманов, Н.С., Усова, Л.В. (2015) Электронно-зондовое определение состава минералов: микроанализатор или сканирующий электронный микроскоп. Геология и геофизика 56 (8), 1473-1482. 4. Arceo H.B., Glasser F.P. (1995) Fluxing reactions of sulfates and carbonates in cement clinkering II. The system CaCO3-K2CO3. Cement and Concrete Research 25 (2), 339-344. 5. Arefiev A.V., Shatskiy A., Podborodnikov I.V., Rashchenko S.V., Chanyshev A.D., Litasov K.D. (2019) The system K2CO3-CaCO3 at 3 GPa: link between phase relations and variety of K-Ca double carbonates at ≤ 0.1 and 6 GPa. Phys Chem. Minerals 46(3), 229-244. 6. Cooper A.F., Gittins J., Tuttle O.F. (1975) The system Na2CO3-K2CO3-CaCO3 at 1 kilobar and its significance in carbonatite petrogenesis. Amer. J. Sci. 275 (5), 534-560. 7. Giuliani A., Kamenetsky V.S., Phillips D., Kendrick M.A., Wyatt B.A., Goemann K. (2012) Nature of alkali-carbonate fluids in the sub-continental lithospheric mantle. Geology 40 (11), 967-970. 8. Gunasekaran S., Anbalagan G., Pandi S. (2006) Raman and infrared spectra of carbonates of calcite structure. J. Raman Spectr. 37 (9), 892-899. 9. Kröger C., Illner K.W., Graeser W. (1943) Über die Systeme Alkalioxyd CaO-Al2O3-SiO2-CO2. XI. Die Reaktionsdrucke im System K2O-CaO-SiO2-CO2. Zeitschrift Fur Anorganische Und Allgemeine Chemie 251 (3), 270-284. 10. Litasov K.D., Shatskiy A., Ohtani E., Yaxley G.M. (2013) The solidus of alkaline carbonatite in the deep mantle. Geology 41 (1), 79-82. 11. Niggli P. (1916) Gleichgewichte zwischen TiO2 und CO2, sowie SiO2 und CO2 in Alkali-, Kalk-Alkali und Alkali-Aluminatschmelzen. Zeitschrift Fur Anorganische Und Allgemeine Chemie 98 (1), 241-326. 12. Pabst A. (1973) The crystallography and structure of eitelite, Na2Mg(CO3)2. Amer. Mineral. 58 (3-4), 211-217. 13. Pertlik F. (1981) Structural investigations of synthetic fairchüdite, K2Ca(CO3)2. Zeitschrift für Kristallographie 157, 199-205. 14. Scheetz B.E., White W.B. (1977) Vibrational spectra of the alkaline earth double carbonates. Amer. Mineral. 62 (1-2), 36-50. 15. Sharma S.K., Simons B. (1980) Raman study of K2CO3-MgCO3 glasses. Carnegie Inst. Washington Yearb. 79, 322-326. 16. Шарыгин В.В., Житова Л.М., и Нигматулина Е.Н. (2011) Файрчильдит K2Ca(CO3)2 в фоскоритах Палаборы, Южная Африка: первая находка в щелочно-карбонатитовых комплексах. Геология и геофизика 52, 261-275. 17. Shatskiy A., Borzdov Y.M., Litasov K.D., Sharygin I.S., Palyanov Y.N., Ohtani E. (2015) Phase relationships in the system K2CO3-CaCO3 at 6 GPa and 900-1450°C. Amer. Mineral. 100 (1), 223-232. 18. Shatskiy A., Litasov K.D., Palyanov Y.N., Ohtani E. (2016) Phase relations on the K2CO3-CaCO3-MgCO3 join at 6 GPa and 900-1400°C: implication for incipient melting in carbonated mantle domains. Amer. Mineral. 101 (2), 437-447. 19. White W.B. (1974) The carbonate minerals. In V.C. Farmer, Ed. The Infrared Spectra of the Minerals, Mineralogical Society Monograph, Mineralogical Society, London, 227-284. 20. Winbo C., Boström D., Göbbels M. (1997) Crystal structure of the double carbonate K2Ca2(CO3)3. Acta Chem. Scand. 51, 387-391. 21. Winbo C., Rosén E., Heimb M. (1998) Thermal analytical study of the decomposition of K2Ca2(CO3)3. Acta Chem. Scand. 52, 431-434. |