Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов
To understand the possible cause of the strong keeping of radiogenic Os in comparison with initial Re in the molybdenite structure, we compare the cation positions in MoS2, ReS2, and OsS2 and the geometry of “empty” octahedra of the molybdenite structure. The similarity of “empty” octahedra of MoS2...
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2007
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3823 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов / А.А. Вальтер, А.И. Писанский, Н.В. Подберезская // Доп. НАН України. — 2007. — № 12. — С. 107-110. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-3823 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-38232009-08-05T12:12:58Z Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов Вальтер, А.А. Писанский, А.И. Подберезская, Н.В. Науки про Землю To understand the possible cause of the strong keeping of radiogenic Os in comparison with initial Re in the molybdenite structure, we compare the cation positions in MoS2, ReS2, and OsS2 and the geometry of “empty” octahedra of the molybdenite structure. The similarity of “empty” octahedra of MoS2 and the Os environment in OsS2 is determined. So, one can assume that knock-on atoms of 187Os can be fixed in “empty” octahedra by recoiling or the later thermal action. 2007 Article Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов / А.А. Вальтер, А.И. Писанский, Н.В. Подберезская // Доп. НАН України. — 2007. — № 12. — С. 107-110. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3823 549.325.2+548.315 ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Науки про Землю Науки про Землю |
| spellingShingle |
Науки про Землю Науки про Землю Вальтер, А.А. Писанский, А.И. Подберезская, Н.В. Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов |
| description |
To understand the possible cause of the strong keeping of radiogenic Os in comparison with initial Re in the molybdenite structure, we compare the cation positions in MoS2, ReS2, and OsS2 and the geometry of “empty” octahedra of the molybdenite structure. The similarity of
“empty” octahedra of MoS2 and the Os environment in OsS2 is determined. So, one can assume that knock-on atoms of 187Os can be fixed in “empty” octahedra by recoiling or the later thermal action. |
| format |
Article |
| author |
Вальтер, А.А. Писанский, А.И. Подберезская, Н.В. |
| author_facet |
Вальтер, А.А. Писанский, А.И. Подберезская, Н.В. |
| author_sort |
Вальтер, А.А. |
| title |
Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов |
| title_short |
Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов |
| title_full |
Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов |
| title_fullStr |
Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов |
| title_full_unstemmed |
Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов |
| title_sort |
кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187os в структуре рениеносных молибденитов |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Науки про Землю |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/3823 |
| citation_txt |
Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов / А.А. Вальтер, А.И. Писанский, Н.В. Подберезская // Доп. НАН України. — 2007. — № 12. — С. 107-110. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT valʹteraa kristallohimičeskijfaktorpročnostiuderžaniâradiogennogo187osvstrukturerenienosnyhmolibdenitov AT pisanskijai kristallohimičeskijfaktorpročnostiuderžaniâradiogennogo187osvstrukturerenienosnyhmolibdenitov AT podberezskaânv kristallohimičeskijfaktorpročnostiuderžaniâradiogennogo187osvstrukturerenienosnyhmolibdenitov |
| first_indexed |
2025-07-02T07:12:33Z |
| last_indexed |
2025-07-02T07:12:33Z |
| _version_ |
1836518320941039616 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
12 • 2007
НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ
УДК 549.325.2+548.315
© 2007
А.А. Вальтер, А. И. Писанский, Н. В. Подберезская
Кристаллохимический фактор прочности удержания
радиогенного 187
Os в структуре рениеносных
молибденитов
(Представлено академиком НАН Украины Е.Ф. Шнюковым)
To understand the possible cause of the strong keeping of radiogenic Os in comparison with
initial Re in the molybdenite structure, we compare the cation positions in MoS2, ReS2, and
OsS2 and the geometry of “empty” octahedra of the molybdenite structure. The similarity of
“empty” octahedra of MoS2 and the Os environment in OsS2 is determined. So, one can assume
that knock-on atoms of 187
Os can be fixed in “empty” octahedra by recoiling or the later thermal
action.
Ренийсодержащие молибдениты являются носителями радиогенного 187
Os, образующегося
из 187
Re в результате β-распада с полупериодом 4,12 · 10
10 лет. На этом факторе базиру-
ется широко известный метод датирования руд. Однако Луком и Аллегром впервые было
установлено [1], что в некоторых молибденитах при различных вторичных изменениях те-
ряется до 60% рения при сохранности осмия. Такое явление наблюдалось примерно в 15%
случаев из нескольких десятков исследованных нами образцов из проявлений Украинско-
го щита [2]. Согласно результатам работы [1], это может быть следствием более прочного
удержания радиогенного осмия в структуре молибденита, чем исходного примесного рения.
Чтобы прочно удерживаться в структуре, каждый ион должен иметь ближайшее атом-
ное окружение, наиболее соответствующее его размерам и строению его электронной обо-
лочки. В настоящем сообщении для выяснения причины прочного удержания радиогенного
осмия в структуре молибденита нами предпринято сравнительное рассмотрение особеннос-
тей позиций катионов в структуре молибденита [3 и др.], а также дисульфидов рения [4]
и осмия [5]. Пространственные построения выполняли при помощи данных кристаллохи-
мической программы “ATOMS” и дополняющих ее оригинальных программ.
Безальтернативно считают, что атомы Re изоморфно замещают в структуре молибдени-
та атомы Mo, что, в частности, косвенно подтверждается очень равномерным и подобным
распределением на микроуровне 187-й и 98-й масс в молибдените (рис. 1).
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №12 107
Рис. 1. Распределение 98-й массы (а) (молибден, концентрация 9,55 · 10
−2, I = 0,26 нA; t = 5 c) и 187-й
массы (б ) (187Re+
187
Os, суммарная концентрация 1,63·10
−4 , I = 1 нА; t = 1 мин). Ионно-ионный масс-спект-
рометр Fis-4. Размер кадра по длине — 1 мм. Обогащенный рением молибденит (∼ 0,2% по массе Re)
Кальмакырского месторождения (Узбекистан); образец С.Т. Бадалова
Рис. 2. Структура молибденита, изображенная в металлосерных полиэдрах: а — общий вид, по Н.В. Бе-
лову [6], с добавлением обозначения исходных положений атомов Mo и Re и предполагаемым положением
части атомов отдачи Os; б — Mo (Re) — призма: призматическое окружение атома Mo (выделен бо́льшим
кружком) атомами S (меньшим кружком) в структуре молибденита (цифры (здесь и на рис. 3, 4) — межа-
томные расстояния, нм); в — “пустой” (Os) — октаэдр структуры молибденита
Исходно совместное вхождение рения и молибдена в молибденит происходит, вероятно,
благодаря близости конфигураций ионов в растворах (например, шестивалентные ионы
этих элементов в соответствующих растворах имеют одинаковое восьмикратное благородно
газовое окружение), а также близким размерам и одновременному выпадению из средне-
температурных гидротерм.
В то же время координационные полиэдры вокруг атомов Мо в молибдените и атомов
Re в ReS2 (рениите) существенно различаются. Структура молибденита, по Н.В. Белову [6],
может быть представлена послойным чередованием построек из тригональных молибдено-
вых призм и “пустых” октаэдров (рис. 2, а). Атом Mo координируется шестью атомами S,
размещенными в вершинах правильной тригональной призмы, все ребра которой (0,316 нм)
равны между собой (см. рис. 2, б ). Все расстояния между центрами атомов Mo и S из бли-
жайшего окружения составляют 0,2413 нм.
108 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №12
Рис. 3. ReS6 октаэдры структуры дисульфида рения (ближайшее окружение двух разновидностей атомов
рения четырьмя разновидностями атомов серы) в обозначениях работы [4]
Рис. 4. Октаэдры OsS6 в структуре OsS2: а — первая координационная сфера; б — то же с указанием атомов
второй координационной сферы
Как неоднократно отмечал Н.В. Белов, такие S−S-расстояния необычны: они меньше
расстояний между индивидуальными атомами серы в сульфидах (например, минимальное
расстояние S−S между атомами разных слоев в молибдените равно 0,350 нм, и намного
больше расстояний S−S в ковалентно связанном радикале гантели S
2−
2
(0,21–0,22 нм) (на-
пример, в пирите или в OsS2 — см. рис. 4).
“Пустые” же октаэдры структуры молибденита сильно искажены. Половина их ребер
имеют S−S-расстояния, равные 0,345 нм, а вторая половина — 0,320 нм.
В структуре дисульфида рения [4] координационные полиэдры серы вокруг атомов Re
являются сильно искаженными октаэдрами (рис. 3).
Межатомные расстояния для соседних атомов серы преимущественно имеют значения,
характерные для ионной серы (0,340–0,350 нм). Только три S−S-ребра из 12 в каждом окта-
эдре имеет длину, не превышающую длину S−S-ребра тригональной призмы MoS6 струк-
туры молибденита. В координационной призме молибденита все Mo−S-расстояния состав-
ляют 0,241 нм. В структуре ReS2 в октаэдрах вокруг атомов Re эти расстояния сильно
варьируют: от 0,231 до 0,238 нм.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №12 109
Следовательно, изоморфизм молибдена и рения в молибдените, по-видимому, не может
быть совершенным. Вхождение атома Re в позицию молибдена должно создавать опре-
деленный дефект. Концентрация таких дефектов не может быть слишком высокой, что
ограничивает масштабы замещений и находит подтверждение в данных электронно-мик-
розондового изучения высоко рениевого молибденита [7]. При концентрации рения выше
примерно 0,5% наблюдается выделение в молибдените тончайших прослоек новой фазы,
обогащенной рением, что свидетельствует о предельной объемной концентрации рениевых
дефектов в молибдените порядка в 1020 см−3.
Координационный полиэдр (октаэдр) атомов серы вокруг Os в OsS2 (см. рис. 4) также
существенно отличается от тригональной призмы вокруг атома Мо в молибдените. По своей
геометрии он гораздо ближе отвечает “пустым” октаэдрам, чем молибденовым призмам
молибденита (рис. 2, в).
Если атом Os в результате отдачи, термального воздействия или иных причин попадает
в плоскость “пустых октаэдров” структуры молибденита, то его фиксация здесь выглядит
более вероятной, чем в пространстве молибденовой призмы.
Таким образом, анализ геометрии ближайшего окружения катионов в структуре молиб-
денита позволяет предположить реализацию ситуации, изображенной на рис. 2, а, когда
в результате β-распада атома 187
Re образуется 187
Os, закрепляющийся в пустом октаэдре
с образованием “пустой” призмы на месте бывшего атома Re.
Проведенный сравнительный анализ структуры дает кристаллохимическое объяснение
закреплению радиогенного 187
Os в структуре молибденита.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Украины
(договор М/239–2005).
1. Luck J.M., Allegre C. J. The study of molybdenites through the 187
Re–187
Os chronometer // Earth and
Planet. Sci. Lett. 1982. – 61. – P. 291–296.
2. Дикий Н.П., Довбня А.Н., Боравлев В.И. и др. Гамма-активационный анализ 187
Os в молибдени-
тах // Вопр. атом. науки и техн. Сер. Ядерно-физ. исследования. – 1999. – № 1 (33). – С. 64–65.
3. Wickman F. E., Smith D.K. Molybdenite polytypes in theory and occurrence. I. Theoretical considerations
of polytypism in molybdenite // Amer. Miner. – 1970. – 55, No 11–12. – P. 1843–1855.
4. Murrey H.H., Kelty S. P., Chianelli R.R. Structure of Rhenium Disulfide // Inorg. Chem. – 1994. – 33. –
P. 4418–4420.
5. Stingl Th., Müller B., Lutz H.D. Crystal structure refinement of osmium (II) disulfide // Z. Kristalogr. –
1992. – 202, No 1/2. – P. 161–162.
6. Белов Н.В. Очерки по структурной минералогии. – Москва: Недра, 1976. – 293 с.
7. Туресебеков А.Х. Высокоренистый молибденит // Новые данные о минералах Узбекистана. – Таш-
кент: ФАН, 1989. – С. 44–46.
Поступило в редакцию 15.05.2007Институт прикладной физики НАН Украины, Сумы
Институт неорганической химии Сибирского
отделения АН России, Новосибирск
110 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №12
|