Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад

Учёные из международной группы, которую возглавил кристаллограф Санкт-Петербургского государственного университета, расшифровали структуру редкого минерала урамфита. Его открыли более 70 лет назад в Киргизии на секретном месторождении.

Урамфит — минерал с химической формулой (NH₄) (UO₂) (PO₄)·3H₂O. Его особенность — простой, но редкий состав: он содержит аммоний. Минерал был обнаружен в 1950 году советским геологом З. А. Некрасовой. Из-за секретности информации о добыче урана в СССР месторождение урамфита не было названо.

Только в 1990-е годы стало известно, что урамфит нашли в месторождении Тура-Кавак на территории Киргизской Республики.

Урановые слюдки — это семейство вторичных минералов урана разнообразного состава. Некоторые из них даже разрабатывают как урановую руду. Минералы этой группы ярко люминесцируют, поэтому раньше их использовали в фотографии как тонер и усилитель серебряной фотопечати. Сейчас это один из диагностических признаков таких минералов.

Образец урамфита, найденный в 1950-е годы, исследовали разными методами, но так и не поняли строение минерала. В 2023 году его обнаружили на выработанном месторождении Бештау в Ставропольском крае.

Научная группа под руководством профессора Санкт-Петербургского университета Владислава Гуржия получила образцы урамфита для исследования.

Профессор Гуржий:

Раньше мы не знали, как устроен урамфит, поэтому не могли объяснить его свойства — нам оставалось только предполагать.

Учёные СПбГУ получили структурные данные с очень маленькой пластинки минерала размером 40×10×5 микрометров, невидимой невооружённым глазом.

Ранее такие мелкие кристаллы было невозможно исследовать в лаборатории. Современное оборудование Научного парка СПбГУ позволяет изучать столь малые объекты с высокой точностью.

Урамфиты редко встречаются в природе и могут быстро разрушаться из-за колебаний температуры и влажности. Нам повезло вдвойне: мы нашли целый кристалл этого редкого минерала, — добавил профессор СПбГУ.

Владислав Гуржий отметил, что исследования аммонийсодержащего минерала могут быть полезны не только минералогам, но и химикам с биологами. Вероятно, в образовании урамфита сыграли роль как минералогические, так и биологические процессы.

Сейчас известно 11 урановых минералов с аммонием, все они, кроме урамфита, найдены в XXI веке. Большая их часть обнаружена в Юте и Колорадо (США), где источником аммония являются органические вещества, например битумы или гуано. На других геологических объектах, таких как Бештау, органическое вещество в таких количествах отсутствует. В этом случае учёные рассматривают восстановление нитрата в аммоний в результате анаэробной бактериальной активности как альтернативный источник этого химического соединения.

Результаты исследования опубликовали в журнале American Mineralogist.

Фото кристалла пресс-службе СПбГУ предоставил Владислав Гуржий.

18.07.2024