Переоценка поведения СаСО₃ при высоком давлении: образование Са₂СО₄ в восстановительных условиях

В связи с важностью для глобального цикла углерода, поведение СаСО₃ при высоких давлениях и температурах подвергалось многочисленным исследованиям, на основании которых были сделаны предположения о переходе в разупорядоченную фазу и/или аморфизацию СаСО₃. В наших экспериментах, проведенных с использованием многопуансонного аппарата и капсул из нитрида бора (BN), в определенном диапазоне температур мы также наблюдали исчезновение практически всех дифракционных пиков при давлении ∼ 27 ГПа. Однако при 1773 К дифракционные пики появлялись вновь. Полученные дифрактограммы могут быть проиндексированы по более чем 20 дифракционным пикам на основе структуры Са₂СО₄-Pnma, соответствующей недавно открытому ортокарбонату кальция. При снижении давления фаза Са₂СО₄-Pnma сохранялась в течение трех циклов нагрева в диапазоне давлений 20–27 ГПа. При давлении ∼20 ГПа и температуре 1573 К она трансформировалась в новую фазу или смесь фаз, отличную от ожидаемой СаСО₃ + СаО. Наши результаты подразумевают, что наблюдавшееся ранее исчезновение дифракционных пиков связано не с аморфизацией или переходом в разупорядоченное состояние, а с взаимодействием с BN.

карбонат кальция, высокое давление, ортокарбонат, нитрид бора, восстановительные условия