Особенности электрофизических свойств гранатов демантоида и андрадита по данным высокотемпературной импедансной спектроскопии: влияние химического состава и фазовых примесей (методические аспекты)

Желуницын, И.А.; Михайловская, З.А.; Вотяков, С.Л.

Авторы: Желуницын И.А., Михайловская З.А., Вотяков С.Л.
Журнал: Литосфера
Том: 25
Номер: 2
Год издания: 2025
Первая страница: 281
Последняя страница: 294
DOI: 10.24930/1681-9004-2025-25-2-281-294
Аннотация: Объект исследования и методы. Методом импедансной высокотемпературной спектроскопии в режиме нагрева-охлаждения при температурах 200–900 °С и частотах 1–10^6 Гц с использованием электродов из платины и кобальтита лантана-стронция изучены электрические характеристики демантоида из клинопироксенитов (Полдневское месторождение, Средний Урал) и двух образцов андрадита (пробы 1-2) из скарнов (Верхний Уфалей, Средний Урал; Соколовский рудник, г. Рудный, Казахстан). Представлены термогравиметрические и рентгеноструктурные результаты, а также данные диффузионного светорассеяния. Результаты. Кристаллохимические формулы андрадита 1-2 и демантоида (Mg0.24Ca3.16Mn0.04)(Fe1.63Al0.33)Si2.95Ti0.05O12.14, (Ca3.49Mn0.04)(Fe1.79Al0.51)Si2.94Ti0.06O12.97, (Ca3.51Mn0.01)Fe2.49Al0.05Cr0.0038)Si3.00O13.34, соответственно. В андрадите 1 фиксируется до ~20 % примеси клинохлора и незначительное содержание примеси ферробустамита; в андрадите 2 – не более ~8 % изоструктурной примеси гидроандрадита; демантоид фазовых примесей не содержит, при этом пики гранатовой фазы ассиметричны вследствие присутствия двух фаз со структурой граната. В оптических спектрах андрадита 1-2 фиксируется широкая полоса в ближней УФ-области и значительное число достаточно широких полос в видимой области, связанных с поглощением ионов Fe2+, Fe3+ и Ti4+; значимого изменения спектра после отжига до 750 °С не происходит; для демантоида фиксируется широкая полоса поглощения 860 нм, которая после отжига смещается до 700 нм; предположено, что полоса 860 нм связана с ионами Cr2+, которые при отжиге испытывают доокисление. Аррениусовские зависимости электропроводности андрадита 1 при нагреве и охлаждении отличны друг от друга за счет наличия в образце примесных фаз (преимущественно клинохлора); аналогичные зависимости для андрадита 2 и демантоида близки друг к другу, при этом электропроводность андрадита 2 выше таковой для андрадита 1. При температурах 750–775 °С демантоид обладает наибольшей проводимостью; при этом примесь Cr не дает значительного вклада в его проводимость. Выводы. Впервые получены электрические характеристики демантоида; проанализированы Аррениусовские зависимости двух андрадитов различного химического и фазового состава; показано, что состав оказывает значимое влияние на электропроводимость; полученные данные могут быть использованы для построения геоэлектрических моделей фрагментов земной коры с соответствующими минералами.
Добавил в систему: Желуницын Иван Александрович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИСТИНА ПсковГУ
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИСТИНА ПсковГУ