Аннотация результатов, полученных в 2014 году
1. В фумарольных отложениях вулкана Толбачик (Камчатка) открыта и исследована не имеющая аналогов калиево-цинковая хлоридная и боратно-хлоридная минерализация, формирующаяся в температурном интервале от как минимум 350 до 30-50º C. Она представлена четырьмя новыми минералами – это меллицинкалит K3Zn2Cl7, флинтеит K2ZnCl4, криобостриксит KZnCl3•2H2O и чубаровит KZn2(BO3)Cl2. Хлориды K и Zn и борат с видообразующим Zn найдены в природе впервые. Для всех четырех новых минеральных видов проведен полный комплекс минералогических исследований и на монокристаллах решены кристаллические структуры. Меллицинкалит и чубаровит представляют новые структурные типы. Прослежена эволюция K-Zn-Cl минерализации на фоне спада температуры. 2. В выбросах плейстоценового вулкана близ Лаахерского озера (Айфель, Германия) на контакте санидинита с ксенолитом Mn-содержащих метаморфитов выявлен ряд марганцевых пироксеноидов необычного состава, включая новый минеральный вид мендигит Mn2Mn2MnCa(Si3O9)2 – самый богатый марганцем член группы бустамита. В его структуре три из четырех катионных позиций являются Mn-доминантными. 3. Изучены минералогия, механические свойства и пористость СКАС-монолита – созревавшей от 7 до 20 лет разновидности высокобелитового цемента, получаемой в процессе утилизации золы уноса ТЭЦ. В нем в значительном количестве обнаружен новообразованный Ca-силикат состава Ca3(Si2O5)(OH)4, имеющий, судя по рентгенографическим данным, структуру турбостратного серпентина. Показано, что постепенное разложение пирита, образующегося на ранних стадиях созревания СКАС-монолита, создает кислую среду и способствует появлению гипса вместо минералов группы эттрингита – главных агентов «сульфатной атаки», явления, сильно понижающего прочность цемента. 4. Выполнено исследование минеральных ассоциаций контактовой зоны залежи гуано с сульфидоносным габбро на горе Пабеллон-де-Пика (Тарапака, Чили). Здесь открыты очень необычные по составу новые минералы чанабаяит Cu4(N3C2H2)4(NH3)4Cl2(Cl,OH)2•H2O, первое найденное в природе соединение, содержащее триазолятный анион, и шиловит Cu(NH3)4(NO3)2, тетрамминнитрат меди , а также выявлен ряд других кристаллических органических соединений меди и ее комплексов с азотсодержащими лигандами. 5. На материале из трех небольших скоплений гуано птиц (Кольский полуостров) изучен и переопределен тиннункулит, ранее известный только в техногенных системах. Показано, что он является кристаллическим дигидратом мочевой кислоты C5H4N4O3•2H2O. 6. В контактировавших с морской водой в течение двух с половиной тысячелетий античных металлургических шлаках Лавриона (Греция) обнаружен и структурно изучен хлорарсенит свинца и одновалентной меди Pb6Cu+(AsO3)2Cl7. В его необычной структуре содержатся пирамидальные группы (AsO3)3- и (CuCl3)-, образующие пары [Cl3Cu–AsO3] с расстоянием Cu – As 2.354 Å. 7. Экспериментально установлено, что гетерофиллосиликаты мурманит, ломоносовит и эпистолит обладают существенной обменной емкостью в отношении халькофильных элементов (Ag, Cu, Zn), замещающих Na. Расшифровка кристаллических структур их катион-замещенных форм, а также уточнение структуры вигришинита – природного аналога Zn-замещенного мурманита – и решение структуры обогащенного кальцием мурманитоподобного минерала показали, что титановые и ниобиевые члены группы эпистолита принципиально различаются по механизму вхождения двухвалентных катионов в позиции Na внутри трехслойного HOH-пакета: в титановых минералах наблюдается избирательное замещение Na на Zn или Ca во внешних гетерополиэдрических (H) слоях пакета, но не в его внутреннем октаэдрическом (O) слое, а в ниобиевых минералах – наоборот. Это обусловлено необходимостью соблюдения локального баланса зарядов на анионах внутри каждого слоя. В отличие от двухвалентных катионов, ионы Ag+ способны с одинаковой эффективностью замещать натрий во всех трех типах его позиций – в H-слоях, в O-слое и (в ломоносовите) в межпакетном пространстве. Найденные закономерности распределения двухвалентных катионов при ионообмене одинаковы для природных и лабораторно модифицированных гетерофиллосиликатов.

Аннотация результатов, полученных в 2015 году
1. В активных фумаролах вулкана Толбачик (Камчатка, Россия) открыты восемь новых минералов: цинкоменит ZnSeO3, фармацинкит KZnAsO4, катиарсит KTiO(AsO4), меланарсит K3Cu7Fe3+O4(AsO4)4, арсмирандит Na18Cu12Fe3+O8(AsO4)8Cl5, арсеновагнерит Mg2(AsO4)F, кононовит NaMg(SO4)F и шуваловит K2(Ca2Na)(SO4)3F. Катиарсит – первый арсенатный минерал с видообразующим Ti, природный аналог важнейшего нелинейно-оптического кристаллического материала KTA. Для всех них проведен комплекс минералогических исследований, а для цинкоменита, меланарсита (новый структурный тип), арсеновагнерита и шуваловита прямыми методами на монокристаллах решены кристаллические структуры. Впервые систематически изучена минералогия оксосолей с дополнительным анионом F- в вулканических эксгаляциях, установлено, что в фумаролах окислительного типа с температурами выше 250-300 град. С минералы фтора представлены фторсиликатами, фторсульфатами, фторарсенатами и фторборатами, а с более низкими температурами – фторидами, включая фторалюминаты. Разработаны сравнительный и генетический аспекты кристаллохимии природных калий-цинковых хлоридов и хлорбората, открытых нами в 2014 году в фумарольных системах Толбачика: меллицинкалита K3Zn2Cl7, флинтеита K2ZnCl4, криобостриксита KZnCl3x2H2O и чубаровита KZn2(BO3)Cl2. 2. Детально изучен, включая определение кристаллической структуры, неметамиктный высоколантановый фторбритолит-(Ce) из санидинитов Лаахерского озера (Айфель, Германия), оценен вклад влияния кристаллохимических и геохимических факторов в формирование состава лантаноидов в редкоземельных минералах щелочных вулканитов. 3. В зоне выветривания щелочного базальта в Каленберге (Айфель, Германия) открыт новый гипергенный минерал энгельгауптит KCu3(V2O7)(OH)2Cl. 4. Выполнено комплексное исследование природного аналога синтетического цементного материала СКАС-монолита, перспективного в качестве матрицы для иммобилизации радиоактивных отходов. Это термически и метасоматически переработанный карбонатный ксенолит в щелочно-базальтовой лаве плейстоценового вулкана Беллерберг (Айфель, Германия), имеющей возраст около 13 тыс. лет. В состав этого ксенолита, как и СКАС-монолита, входят высокоглиноземистые члены изоморфного ряда геленит-акерманит, карбонаты кальция и продукты низкотемпературного изменения мелилита. Последние, в отличие от продуктов изменения мелилита в СКАС-монолите (играющих там роль связующего и представленных смесью смектита и Ca-аналога серпентина), имеют приблизительный состав CaMgSi4O10xnH2O. 5. В позднегидротермальной ассоциации на Баженовском месторождении хризотил-асбеста (Средний Урал) открыт новый борный минерал группы эттрингита татариновит, показано нахождение двух типов B-OH-групп в каналах, совместно с сульфатными и карбонатными анионами, выведена кристаллохимическая формула: Са3(Al0.70Si0.30){[SO4]0.34[B(OH)4]0.33[CO3]0.24}{[SO4]0.30[B(OH)4]0.34[CO3]0.30[B(OH)3]0.06} (OH5.73O0.27)x12H2O. 6. На материале из зоны гипергенеза семи месторождений Среднего и Южного Урала установлены и детально химически охарактеризованы две ранее неизвестные протяженные системы твердых растворов с участием анионов (CrO4)2-, (VO4)3-, (PO4)3- и (AsO4)3- в минералах структурного семейства бракебушита и родственном им фосфат-хромате эмбрейите: (1) имеющая две ветви непрерывную система неизоструктурных твердых растворов форнасит–вокеленит–эмбрейит; (2) четырехкомпонентная система, где крайними членами являются вокеленит, бушмакинит, феррибушмакинит и фаза Pb2Cu(VO4)(PO4)(H2O) – первая природная система твердых растворов с широкими пределами замещения хроматного аниона на ванадатный и одновременно самую протяженную систему с участием аниона (CrO4)2- из обнаруженных в природе. 7. В зоне контакта залежи метасоматизированного гуано с сульфидоносным габбро на горе Пабеллон де Пика (Тарапака, Чили) открыты два новых минерала: антипинит KNa3Cu2(C2O4)4 и мёнит (NH3)K2Na(SO4)2. В этом же объекте установлено и структурно изучено кристаллическое металлорганическое соединение с триазолятным анионом, имеющее кристаллохимическую формулу NaCu2Cl3[C2N3H2]2[NH3]2x4H2O, вероятная протофаза безнатриевого триазолятного минерала чанабаяита.

Аннотация результатов, полученных в 2016 году
1. В активных фумаролах вулкана Толбачик (Камчатка) открыты пять новых минералов: василсевергинит Cu9O4(AsO4)2(SO4)2, кайнотропит Cu4Fe3+O2(V2O7)(VO4), дравертит CuMg(SO4)2, романорловит K11Cu9Cl25(OH)4•2H2O и диоскурит CaCu4Cl6(OH)4•4H2O (последний представлен двумя политипами: 2M и 2O). Таким образом, впервые в природе установлены: безводородный арсенат-сульфат; минерал, одновременно содержащий орто- и диортованадатные группы; безводный двойной сульфат, в котором упорядочены катионы малого размера. Изучены представители нового структурного типа – два калий-медных оксоарсената, образующих изоморфный ряд с конечными членами K2NaCu4(Fe3+0.5Cu0.5)2O2(AsO4)4 и K2NaCu4(Al0.5Cu0.5)2O2(AsO4)4, исследованы их соотношения с щуровскиитом K2CaCu6O2(AsO4)4 и дмисоколовитом K3Cu5AlO2(AsO4)4, кардинально отличающихся от новых фаз в структурном аспекте, по кристаллографическим характеристикам и физическим свойствам, разработана сравнительная кристаллохимия природных соединений с общей формулой A3M5O2(AsO4)4. Детально изучен в химическом и структурном аспектах йохиллерит: решены кристаллические структуры трех его разновидностей, различающихся особенностями химического состава, выявлены главные схемы изоморфных замещений в этом минерале: 1) A(1)’Cu2+ + A(1)[vac]0 + M2+ <=> A(1)Na+ + A(1)’[vac]0 + M3+; 2) A(1)’Cu2+ + 2M2+ <=> A(1)’[vac]0 + 2M3+; 3) A(1)[vac]0 + M3+ <=> A(1)Na+ + M2+. 2. Изучена представительная коллекция образцов пироксеноидов из позднеплейстоценового вулканического региона Айфель (Германия), включая метасоматически измененные ксенолиты карбонатно-силикатных пород из щелочных базальтов и санидиниты метасоматического генезиса. Для всех образцов выполнены исследования химического состава, а также (с целью определения принадлежности к тому или иному структурному типу) получены ИК-спектры. Показано, что химический состав пироксеноидов ряда пироксмангит – пироксферроит пирометаморфизованных известковых ксенолитов варьирует в необычно широких пределах. Для двух образцов необычного состава (магнезиальных аналогов пироксмангита и пироксферроита) изучены кристаллические структуры и показано, что магний концентрируется в позиции M7. Пироксеноиды санидинитов представлены железистыми разновидностями родонита и минералов ряда бустамит-мендигит. Выполнен сравнительный кристаллохимический анализ марганцевых пироксеноидов из различных формаций. Показано, что наиболее высокожелезистый минерал со структурой родонита представляет собой самостоятельный минеральный вид, отличительной особенностью кристаллохимии которого является наличие Fe-доминантной позиции. Показано, что в пневматолитовых ассоциациях, связанных со щелочными базальтами Айфеля, реализуются процессы ионного обмена между ионами бария, выщелачиваемыми из минералов группы лампрофиллита, и филлосиликатами, структуры которых содержат двух- и трехслойные тетраэдрические пакеты (минералы групп дельхайелита и гюнтерблассита). Эти минералы в структурном отношении занимают промежуточное положение между однослойными филлосиликатами и цеолитами; ионный обмен с их участием может происходить как путём интеркаляции (замещения в межпакетном пространстве), так и по механизму диффузии в скрещенных каналах внутри пакетов. Эти наблюдения находятся в хорошем согласии с высоким сродством минералов групп дельхайелита и гюнтерблассита к крупным двухвалентным катионам (Ba, Sr, Pb), выявленным в лабораторных экспериментах. Исследована кристаллохимия техногенных ванадатных гранатов системы твердых растворов {NaCa2}[Mg2](V5+3)O12 (аналог фумарольного минерала шеферита) - {NaCa2}[Ni2](V5+3)O12 - {Na3}[Fe3+2](V5+3)O12, показано, что эта система твердых растворов является непрерывной, а главная схема гетеровалентных изоморфных замещений в ней такова: Na+ + Fe3+ <=> Ca2+ + M2+, где M2+ = Mg, Ni. 3. Изучены процессы, протекающие при отверждении силикатных материалов, полученных с применением технологии фильтрационного горения смеси золы уноса, известняка и песка. В отсутствии примесного пирита происходит постепенное преобразование Ca2SiO4, мелилита и стеклофазы в смесь Ca-серпентина, и карбонатов кальция. В присутствии пирита механизм отверждения меняется: в результате воздействия на силикатные компоненты материала серной кислоты, выделяющейся при окислении пирита, происходит образование гипса и гидросиликатов, заполняющих поровое пространство. Это позволяет достичь высоких прочностных характеристик материала без применения предварительного его прессования. Образование серной кислоты препятствует кристаллизации эттрингита, что предотвращает механическое разрушение. 4. В зоне окисления сульфидно-теллуридных руд Сентябрьского золото-серебряного месторождения (Чукотка) открыт новый минерал раисаит CuMg[Te6+O4(OH)2]∙6H2O, в нем исследована система водородных связей, в которую вовлечены теллуратный анион и молекулы воды. Новый минерал риотинтоит Al(SO4)(OH)x3H2O открыт в зоне гипергенеза месторождения Ла Вендида (Чили). Риотинтоит является третьим (после джурбанита и ростита) природным простым гидроксисульфатом алюминия. Для элеонорита - продукта природного окисления бераунита из рудника Ротлёйфхен (Германия) определён полный химический состав и получен комплекс оптических, ИК- и ЯГР-спектроскопических рентгенодифракционных данных. Элеонорит изоструктурен с бераунитом, но содержит Fe3+ во всех октаэдрических позициях кристаллической структуры. Впервые решена кристаллическая структура гарианселлита, уточнена его формула: Mg2Fe3+(PO4)2(OH)x2H2O, детально исследован характер H-содержащих групп в этом фосфате. 5. Изучены кристаллохимия и свойства нового минерала кальциомурманита (Na,[vac])2Ca(Ti,Mg,Nb)4[Si2O7]2O2(OH,O)2(H2O)4, установлен ряд природных твердых растворов между кальциомурманитом и мурманитом, в котором главной варьирующей величиной является Na:Ca-отношение. С помощью модельных экспериментов показано, что Ca-содержащие представители этой серии образуются в ходе процессов природного ионного обмена в мурманите Na+ на Ca2+, причем этот обмен имеет избирательный характер, затрагивая только гетерополиэдрические слои трехслойного HOH-пакета в структуре минерала.