Личный кабинет

Полевые шпаты представляют собой наиболее распространенную группу породообразующих минералов на Земле. Они составляют около половины массы земной коры.

Международная группа ученых посвятила новое исследование выяснению причин постоянной влажности этих минералов. В качестве образца они использовали микроклин. Суть работы состояла в изучении его атомной структуры.

Образец расщепили в сверхвакуумной камере по плоскости спайности. При разломе был отмечен моментальный всплеск давления воды, покрывшей поверхности. Ученые предположили ее поступление из флюидных микро- и нанополостей или из глинистых включений.

Объяснение данного явления было найдено в кристаллической структуре минерала. Трехмерный каркас полевых шпатов представлен совокупностью кремнекислородных тетраэдров, соединенных через общие вершины ионов кислорода. У калиевых полевых шпатов калий встраивается в крупные полости. Поскольку микроклин принадлежит к алюмосиликатам, в кремнекислородных тетраэдрах часть ионов кремния замещена алюминием. К общим вершинам тетраэдров прикрепляется и вода из полостей, гидроксилируя поверхность.

Масс-спектрометрия показала, что этой воды хватает для полного гидроксилирования.

На основе теории функционала плотности ученые вычислили энергию адсорбции воды. Расчеты показали, что ее молекулы будут взаимодействовать с микроклином со 100% вероятностью. Это объясняет осаждение атмосферной влаги на его поверхности.

Таким образом, поверхность минерала не бывает сухой поскольку сразу гидроксилируется.