| Аннотация |
Проект направлен на выявление закономерностей между составом, кристаллической структурой, свойствами минералов надгруппы турмалина и условиями роста, для обоснования новых индикаторов процессов рудообразования. Являясь ярким примером кристаллических твердых растворов с высокой изоморфной емкостью, характеризующихся разнообразием состава и устойчивостью в широком интервале термодинамических условий от поверхности Земли до давлений и температур верхней мантии, турмалин может приобретать химические характеристики породы, в которой он кристаллизуется, и сохранять их в течение длительного геологического времени. Интерес научного сообщества к кристаллохимии и минералогии турмалинов ежегодно растет, публикуются десятки статей, посвященные кристаллохимии и геохимии турмалина, открываются новые минеральные разновидности. Среди них уникальные находки Zn- содержащего (Pieczka et al, 2018) и Sr-содержащего (Ertl et al, 2019) турмалина, а также турмалинов со значительным содержанием примесных компонентов, таких как Bi, Be, Sc, Ga, Pb (Abduriyim, 2006). Природные турмалины представляют собой мелкие кристаллы твердого раствора сложного состава, что затрудняет выявление связей «состав-структура-свойства», в связи с этим целесообразно проведение кристаллохимических исследований на синтетических образцах.
Другая немаловажная научная проблема связана с получением новых многофункциональных кристаллических материалов – структурных аналогов природных минералов, обладающих важными технологическими характеристиками и свойствами. Минералы надгруппы турмалина, благодаря своей уникальной кристаллической структуре, обладают ценными физико-химическими свойствами, такими как высокая термическая стабильность, твердость, пьезо- и пироэлектричество, постоянная спонтанная поляризация, излучение в дальней ИК области и др. В настоящий момент природные турмалины широко используются в технике, медицине и многих других областях. Несмотря на это, до сих пор не разработана методика их промышленного получения. В связи с этим, конкретные задачи заявляемого проекта связаны с синтезом, установлением условий роста макро-, тонкокристаллического турмалина, а также с изучением его физико-химических свойств. Новизна представленного проекта заключается в научной идее получения новых составов турмалина, содержащего элементы Ge, Ga, Bi, V, Zn, Sr и др., в настоящее время не имеющих аналогов в природе или с очень низкими концентрациями элементов, как в виде кристаллов спонтанного зарождения, так и путем эпитаксиального наращивания на природной затравке. Изучение поведения кристаллической структуры турмалина различного состава при термическом и барическом воздействиях будет определять термобарические поля устойчивости турмалина и возможные РТ-условия применения его кристаллов.
В связи с вышеуказанным, синтез кристаллов турмалина новых и малоизученных природных разновидностей представляет большой интерес для науки и техники. Определение физико-химических условий кристаллизации турмалина новых составов даст возможность решить некоторые задачи его кристаллохимии и геохимии, а также выяснить условия его образования в природе.
|
