Главная – Журналы – Геология и геофизика 2017 номер 8

Кристаллическая структура бетехтинита из Джезказганского рудного месторождения (Казахстан) уточнена до R ₁ = 0.047 по 1321 независимым рефлексам. Минерал принадлежит к ромбической сингонии, пространственная группа Immm , a = 3.9047(6), b = 14.796 (2), c = 22.731(3) Å, V = 1313.3 (3) ų. В сравнении с предыдущими структурными исследованиями уточнение структуры позволило выявить пять дополнительных частично заселенных позиций Cu. Всего кристаллическая структура содержит одну позицию Pb и тринадцать позиций Cu. Атом Pb находится в семерной координации. Координационные геометрии меди различны: позиции Cu1, Cu2, Cu3 Cu6, Cu7, Cu8 и Cu9 имеют тетраэдрическую координацию, тогда как позиции Cu4, Cu5, Cu10, Cu11 и Cu13 окружены тремя атомами серы. Позиция Cu12 координирована двумя атомами S с образованием гантельной конфигурации CuS₂. Кристаллическая структура бетехтинита состоит из сложных Pb-Cu-сульфидных стержней, вытянутых параллельно оси a . Стержни имеют ромбическое сечение с размерами вдоль диагоналей 11·16 Ų. Ядро стержней составляют колонки из тетраэдров CuS₄, которые можно рассматривать как модули, вырезанные из структуры флюорита CaF₂. Колонки инкрустированы треугольниками Cu4S₃ и Cu5S₃, а также атомамиPb, что приводит к образованию стержней состава [Pb₂Cu₁₆S₁₅], связанных вдоль оси b через атомы S6. Слабозаселенные позиции меди находятся в пространстве между стержнями. Кристаллохимическая формула изученного образца бетехтинита может быть представлена как Pb₂Cu_22.18Fe_1.04S₁₅, что находится в полном согласии с химическими анализами минерала и расходится с предложенной ранее формулой Pb₂(Cu, Fe)₂₁S₁₅. Общая кристаллохимическая формула минерала может быть записана как Pb₂(Cu, Fe)_22-24S₁₅. Параметры информационной сложности кристаллической структуры бетехтинита равны следующим величинам: I_G = 3.696 бит/ат. и I_G,total = 144.131 бит/яч. Распад бетехтинита при температурах выше 150 °C, приводящий к образованию смеси галенита (PbS, I_G = 1.000 бит/ат.; I_G,total = 2.000 бит/яч.) и халькозина (Cu₂S, I_G = 1.500 бит/ат.; I_G,total = 12.000 бит/яч.), сопровождается понижением структурной сложности и повышением конфигурационной энтропии системы.