ТЕРМОДИНАМІЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ СПІВІСНУВАННЯ КІНОВАРІ ТА МЕТАЦИНАБАРИТУ - Словотенко, Н. (Мінералогічний збірник, 2024)
За допомогою числового фізико-хімічного моделювання мінералоутворення в програмному пакеті GEM-Selektor (GEMS3) досліджено поліморфні переходи між кіновар’ю та метацинабаритом. Компоненти системи підібрано для імітації середньо- й низькотем- пературних гідротермальних умов. У реакції брали участь розчини з солоністю 8, 16, 20 та 40 мас. % NaCl-екв. Буферну рівновагу окиснювально-відновлювальних умов підтримува- ли за допомогою H2S–H2SO4. Тиск змінювали від 100 до 1 000 бар. Температурний інтервал оцінки мінерального рівноважного стану – 225–525 °С. Оскільки в системі є не лише Hg, Fe та S, а й Cu, то перетворення кіновар–метацинабарит супроводжувалися осадженням піриту, халькопіриту й борніту. Зміна показника рН корельована переходом борніт– халькопірит: борніт утворюється за кислих умов, халькопірит – за лужних. На поліморфних перетвореннях сульфідів ртуті варіації кислотності–лужності не позначилися. Зміни окисно-відновного потенціалу фіксовані тим, що халькопірит стабільний за відновлювальних умов, а борніт – за більш окиснювальних. Якщо за Р = 100 бар у температурному інтервалі 225–300 °С відкладається тільки кіновар, то вже за 200 бар у точці 363 °С відбувається перехід кіноварі у метацинабарит. За такого тиску температурний проміжок стабільності метацинабариту становить 363–401 °С. Якщо значення тиску сягає 300 бар, то перехід кіновар–метацинабарит зміщується до точ- ки 367 °С, а інтервал існування метацинабариту обмежений значеннями 367–425 °С; відповідно, за Р = 1 000 бар перехід відбувається за 385 °С, а температурний інтервал стабільності метацинабариту стає ще ширший – 385–500 °С. За вищих значень температури метацинабарит розкладається з виділенням самородної ртуті. Отже, утворенню метацинабариту сприяє підвищення тиску. Це логічно випливає з необхідності переорієнтації зв’язків ланцюжкової структури кіноварі у щільнішу структуру метацинабариту. Поле стабільності існування метацинабариту розширюється за вищих значень тиску, а зміна солоності розчинів не впливає на умови поліморфних перетворень.