Синтез джерфишерита K₆Fe_24.5S₂₆Cl методом изобарно-изотермической выдержки при T = 500 °C и P = 500 атм

   Объект исследования. Проведена серия экспериментов по синтезу железистого джерфишерита методом изобарно-изотермической выдержки. В качестве сосудов высокого давления использовались стандартные автоклавы из легированной стали, объемом 200 см³. Исходным материалом для синтеза послужила смесь FeS₂ (пирит) + Fe₂O₃ + K₂CO₃ + KCl, перетертая в пудру; металлический алюминий и флюид (вода + этанол), использовались для создания восстановительной внешней среды.

   Цель. Установить оптимальные параметры синтеза джерфишерита и получить представительное количество джерфишерита для дальнейших исследований его устойчивости в контролируемых условиях (T, P, fO₂ и др.).

   Методы. С целью идентификации полученных фаз сначала был проведен рентгеноструктурный анализ, затем применена спектроскопия комбинационного рассеяния света; сканирующая электронная микроскопия с энергодисперсионным микроанализом использовалась для определения химического состава всех новообразованных фаз.

   Результаты. Был синтезирован джерфишерит состава K₆Fe_24.5S₂₆Cl совместно с троилитом ± сильвином. Полуколичественные соотношения новообразованных фаз указывают на присутствие джерфишерита в количествах от 30 до 80 мас. %. КРС-спектры синтетического джерфишерита соответствуют предыдущим исследованиям.

   Выводы. Благоприятные параметры для синтеза джерфишерита составляют: T = 500°С, P = 500 атм, t = 168 часов. В результате экспериментов удалось синтезировать джерфишерит (72 мас. %), совместно с троилитом (21 мас. %) и сильвином (7 мас. %), общей массой около 15 г.

1. Белов Н.В., Годовиков А.А., Бакакин В.В. (1982) Очерки по теоретической минералогии. М.: Наука, 206 с.

2. Горбачев Н.С., Некрасов И.Я. (1980) Особенности образования синтетических и природных сульфидов калия. Докл. АН СССР, 251(3), 682-685.

3. Дмитриева М.Т., Илюхин В.В. (1975) Кристаллическая структура джерфишерита. Докл. АН СССР, 223(2), 343-346.

4. Панина Л.И., Исакова А.Т. (2019) Джерфишерит из монтичеллитовых пород Крестовской интрузии, Полярная Сибирь. Петрология, 27(2), 187-205.

5. Шарыгин И.С., Головин А.В., Похиленко Н.П. (2012) Джерфишерит в ксенолитах деформированных перидотитов трубки Удачная-Восточная (Якутия): проблемы происхождения и связь с кимберлитовым магматизмом. Геология и геофизика, 53(3), 321-340.

6. Abersteiner A., Kamenetsky V.S., Goemann K., Golovin A.V., Sharygin I.S., Giuliani A., Rodemann T., Spetsius Z.V., Kamenetsky M. (2019) Djerfisherite in kimberlites and their xenoliths: Implications for kimberlite melt evolution. Contrib. Miner. Petrol., 174(8).

7. Clarke D.B. (1979) Synthesis of nickeloan djerfisherite and the origin of potassic sulphides at the Frank Smith mine. The mantle sample: Inclusions in kimberlites and other volcanics. Proc. Second Int. Kimberlite Conf. V. 2. 300-307.

8. Clay P.L., O’Driscoll B., Upton B.G.J., Busemann H. (2014) Characteristics of djerfisherite from fluid-rich, metasomatized alkaline intrusive environments and anhydrous enstatite chondrites and achondrites. Amer. Miner., 99, 1683-1693.

9. El Goresy A., Yabuki H., Ehlers K., Woolum D., Pernicka E. (1988) Qingzhen and Yamato-691: A tentative alphabet for the EH chondrites. Proc. NIPR Symp. Antarct. Meteorites, 1, 65-101.

10. Fuchs L.H. (1966) Djerfisherite, alkali cooper iron sulfide: A new mineral from enstatite chondrites. Science, 153(3732), 166-167.

11. Golovin A.V., Goryanov S.V., Kokh S.N., Sharygin I.S., Rashchenko S.V., Kokh K.A., Sokol E.V., Devyatiyarova A.S. (2017) The application of Raman spectroscopy to djerfisherite identification. J. Raman Spectroscopy, 48, 1574-1582.

12. Lin Y., El Goresy A. (2002) A comparative study of opaque phases in Qingzhen (EH3) and MacAlpine Hills 88136 (EL3): Representatives of EH and EL parent bodies. Meteor. Planet. Sci., 37(4), 577-599.

13. Petříček V., Palatinus L., Plášil J., Dušek M. (2023) Jana2020 – a New Version of the Crystallographic Computing System Jana. Zeitschrift Für Kristallographie – Crystalline Materials, 238(7-8), 271-282.

14. Sharygin V.V., Golovin A.V., Pokhilenko N.P., Kamenetsky V.S. (2007) Djerfisherite in the Udachnaya-East pipe kimberlites (Sakha-Yakutia, Russia): Paragenesis, composition and origin. Europ. J. Minerol., 19, 51-63.

15. Sokol E.V., Deviatiiarova A.S., Kokh S.N., Reutsky V.N., Abersteiner A., Philippova K.A., Artemyev D.A. (2021) Sulfide Minerals as Potential Tracers of Isochemical Processes in Contact Metamorphism: Case Study of the Kochumdek Aureole, East Siberia. Minerals, 11(1), 17.

16. Wojdyr M. (2010) Fityk: A general-purpose peak fitting program. J. Appl. Crystallogr., 43, 1126-1128.

17. Zaccarini F., Thalhammer A.O.R., Princivalle F., Lenaz D., Stanley C.J., Garuti G. (2007) Djerfisherite in the Guli dunite complex, Polar Siberia: A primary or metasomatic phase? Can. Mineralogist, 45, 1201-1211.