| Георгий-эриксенит | |
|---|---|
| Общий | |
| Категория | Сульфатный минерал |
| Формула (повторяющаяся единица) | Na 6 CaMg (IO 3 ) 6 (CrO 4 ) 2 (H 2 O) 12 |
| Классификация Струнца | 4.KD.10 |
| Кристаллическая система | Моноклиника |
| Кристалл класс | Призматический (2 / м) (тот же символ HM ) |
| Космическая группа | C2 / c |
| Ячейка | a = 23,645 Å b = 10,918 Å c = 15,768 Å β = 114,42 °; Z = 4 |
| Идентификация | |
| Цвет | От бледно-желтого (кристаллы) до ярко-лимонно-желтого (агрегаты) |
| Хрустальная привычка | Призматический или игольчатый вдоль [001] и несколько уплощенный на {110} |
| Twinning | Ни мегаскопически, ни при исследовании монокристаллов не наблюдалось. |
| Расщепление | Не наблюдалось |
| Перелом | Неизвестный |
| Упорство | Хрупкий |
| Твердость по шкале Мооса | 3-4 (оценка) |
| Блеск | Стекловидное тело |
| Полоса | Бледно-желтый |
| Прозрачность | От прозрачного (кристаллы) до полупрозрачного (агрегаты) |
| Плотность | 3,035 г / см 3 |
| Двулучепреломление | δ = 0,057 |
| Плеохроизм | Незначительный; X 5 очень бледно-желтый, Z 5 отчетливый желто-зеленый |
| Растворимость | Экстрим в холодной воде |
| Рекомендации | [1] [2] |
Георгеориксенит - это минерал с химической формулой Na 6 CaMg (IO 3 ) 6 (CrO 4 ) 2 (H 2 O) 12 . Он стекловидный, от бледно-желтого до ярко-лимонно-желтого, хрупкий, имеет форму кристаллов от призматической до игольчатой вдоль [001] и несколько уплощенную форму кристаллов на {110}. Впервые он был обнаружен в 1984 году в Минералогическом музее Пинча. На одном образце диетецеита из Oficina Chacabuco, Чили, были ярко-лимонно-желтые микронузлы. Эти кристаллы производили дифракцию рентгеновских лучей на порошке.картина, которая не соответствовала никаким данным XRD, перечисленным для неорганических соединений. Рентгенограмма и порошковая подставка были отложены до 1994 года. К тому времени вся коллекция минералов из Минералогического музея Пинча была куплена Канадским музеем природы . Затем образец был извлечен и изучен. Это исследование было успешным, и был открыт новый минерал георгий-эриксенит. Минерал был назван в честь Джорджа Э. Эриксен , который был научным экономическим Геологом с Геологической службой СШАна пятьдесят лет. Минерал и название были одобрены Комиссией по новым минералам и названиям минералов (IMA). Образец, полированный шлиф и реальный кристалл, использованные для определения структуры, хранятся в серии демонстраций Национальной коллекции минералов Канады в Канадском музее природы , Оттава, Онтарио .
Описание [ править ]
Возникновение и парагенезис [ править ]
Джордж-эриксонит обычно встречается в виде отдельных ярко-лимонно-желтых микрокристаллов, которые сосредоточены на поверхности одной части минерального образца. Однако в некоторых случаях микроконкреции встречаются в виде групп, а не единичных экземпляров. Средний размер этих микронодулей составляет примерно 0,2 мм, и каждый состоит из множества отдельных кристаллов, расположенных в произвольной ориентации. [3]
Электронно-микрозондовое обследование [ править ]
Это исследование проводилось путем прикрепления двух игольчатых кристаллов к поверхности диска с помощью эпоксидной смолы и последующего их исследования с помощью электронного микрозонда CAMECA SX-50 . Один из кристаллов имел поверхность (100), обращенную вверх, а другой кристалл имел поверхность роста формы (110), обращенную вверх. Микрозонд работал в режиме с дисперсией по длине волны при 15 кВ и пропускал различные токи от 20 нА до 0,5 нА. CAMECA SX-50 имеет три спектрометра, и образцы были исследованы в последовательности ( Na , Cl , I ), затем ( Mg , S , Ca ). Когда кристаллподвергался воздействию электронного луча в течение первых 200 секунд, количество отсчетов в секунду на каждом элементе сильно варьировалось, что указывает на то, что кристаллы чрезвычайно нестабильны в электронном луче. Количество импульсов в секунду для каждого элемента также зависело от анализируемой поверхности кристалла [(100) или (110)]. При более коротком времени счета (<10 с) при 15 кВ и 5 нА наблюдается увеличение I 2 O 5 и падение Na 2 O по сравнению с идеальными значениями. Однако значительный эффект ориентации существует для значений SO 3 и CaO для поверхностей (100) и (110) по обе стороны от идеальных значений. При увеличении воздействия электронного пучка Na 2O увеличивается, а все остальные оксиды уменьшаются. Это поведение также более быстрое на поверхности (100), чем на грани кристалла (110). Поверхность (100) в целом более реактивна к электронному пучку, чем поверхность (110), но кажется, что обе поверхности приближаются к равновесию с пучком и дают одинаковые массовые проценты оксидов через 200 секунд. [3]
Даже при малых токах и коротком времени счета георгий-эриксенит крайне нестабилен под действием электронного луча. После исследования грани кристаллов окрашиваются в коричневый цвет из-за реакции с I 2 и уменьшения анализируемого I 2 O 5 с увеличением времени. Кристаллографическая ориентация анализируемого материала имеет большое влияние на аналитические значения в любой момент времени. Общее количественное поведение джордж-эриксенита в электронном пучке согласуется с полученным химическим составом (в идеале I 2 O 5 59,13, CrO 3 9,92. SO 3 1,51, MgO 2,38, CaO 3,31, Na 2 O 10,98, H 2 O 12,77. масса %). [3]
Кристаллическая структура [ править ]
Сбор данных [ править ]
Кристалл 0,046 × 0,059 × 0,060 мм 3 был установлен на четырехкружном дифрактометре Siemans P 4. Кристалл был выровнен с использованием 42 отражений, автоматически центрированных после измерения по вращающейся фотографии. Матрица ориентации и размеры элементарной ячейки определялись из заданных углов уточнения методом наименьших квадратов. Было зарегистрировано 3872 отражения до 60 ° 2θ с фиксированной скоростью сканирования 1,33 ° 2θ / мин. Были применены поправки на поглощение путем квадратурного интегрирования по Гауссу . Также были применены поправки на эффекты Лоренца, поляризации и фона, а также снижение интенсивности структурных факторов. [3]
Решение и доработка конструкции [ править ]
Для расчетов использовалась система программ SHELXTL PC Plus. В R и Rw индексы обычного вида. Структура расшифрована прямыми методами. Структура центросимметрична, на что указывает статистика E. Систематические отсутствия также указывают на наличие c- скольжения для C-центрированной клетки. В результате георгий-эриксенит был помещен в космическую группу C2 / c. Структура была уточнена комбинацией уточнения методом наименьших квадратов и разностного синтеза Фурье до индекса R 3,5% и Rw, равного 3,5%. Заселенность сайтов определялась на основе уточнения рассеяния по сайтам и кристаллохимических критериев. [3]
Описание конструкции [ править ]
Катионная координация [ править ]
Существует один участок хрома (Cr), который симметрично отличается и тетраэдрически координируется четырьмя атомами кислорода (O) . Средняя длина связей составляет 1,61 Å , который указывает , что Cr катион является шестивалентный . Средняя длина связи на участке Cr меньше, чем можно было бы ожидать при полном заполнении Cr 6+ . Это различие можно объяснить частичным замещением атомов серы (S) . [3]
Есть три центра йода (I) , которые координируются тремя атомами кислорода (O), расположенными треугольником по одну сторону от катиона. Расстояния связей между атомами I и O составляют 1,81 Å. Это приводит к тому, что группа IO 3 образует треугольную пирамиду с участком I на вершине пирамиды. На каждом участке I есть также три дополнительных лиганда, которые вызывают искаженную октаэдрическую координацию атомов йода. Это также приводит к тому, что атом I занимает нецентральные позиции в каждом октаэдре . Длинные связи между атомами в позициях I вносят значительный вклад в валентность связи связанных анионов . [3]
Есть три сайта натрия (Na) , каждый из которых уникален. У каждого сайта свой тип координации. Сайт Na1 окружен двумя атомами O и четырьмя группами H 2 O в искаженном октаэдрическом расположении с расстоянием Na1-Φ (где Φ = неопределенный лиганд) 2,41 Å. Сайт Na2 окружен пятью атомами O и 2 группами H 2 O в усиленном октаэдрическом расположении с расстоянием Na2-Φ 2,54 Å. Сайт Na3 окружен пятью атомами O и тремя атомами H 2 O в треугольном додекаэдрическом расположении с расстоянием Na3-Φ 2,64 Å. [3]
Существует только один участок магния (Mg), который координирован шестью атомами O в октаэдрическом расположении с расстоянием Mg-O 2,09 Å. Эта длина связи соответствует тому, что этот сайт полностью занят Mg без замещения. [3]
Один сайт кальция (Ca) координирован шестью атомами O и двумя группами H 2 O в квадратно-антипризматическом расположении с расстоянием Ca-Φ 2,50 Å. Эта длина связи соответствует тому, что этот сайт полностью занят Ca без замещения. [3]
Топология структуры [ править ]
Георгериксенит имеет структурное устройство, состоящее из пластин многогранников, ортогональных [100]. Эти плиты имеют тот же состав, что и сам минерал, и имеют толщину в половину единицы в направлении [100]. Они соединены с соседними плитами исключительно водородными связями . Края каждой пластины ограничены почти плоскими слоями анионов. Сами плиты состоят из трех плоских слоев катионов. Также есть три плоских слоя катионов, параллельных краям плит. Это означает, что каждая плита состоит из трех слоев многогранников. С -glide симметрии относится к верхней и нижней части плиты , что означает , плита может быть разбита на два уникальные листы многогранников.
На внешнем слое плиты виден зигзагообразный узор из цепочек полиэдров Na, идущих в направлении c . Октаэдр Na1 имеет общее ребро с октаэдром, увеличенным на Na2, который имеет грань с треугольным додекаэдром Na3. Это образует линейный тример , простирающийся в направлении [011]. Этот тример затем связывается посредством разделения ребер между полиэдрами Na3 и a1 с другим тримером, простирающимся в направлении [0-11]. Этот мотив продолжает образовывать зигзагообразную цепочку [Na 3 Φ 14 ], идущую в направлении c . В каждом изгибе этой цепочки многогранники акцентируются двумя (IO 3 + 3) группы. Идентичные цепи, идущие параллельно оси c , связаны только одной слабой связью IO.
Внутренний слой плиты состоит из одного октаэдра Mg, который имеет общие углы с двумя тетраэдрами Cr. Это формирует кластер [MT 2 Φ 12 ]. Два других аниона октаэдра Mg соединяются общими углами с двумя (IO 3 + 3 ) группами. Эти кластеры [Mg (CrO 4 ) 2 (IO 3 + 3 ) 2 O 2 ] связывают вместе два многогранника (CaΦ 8 ). Это образует цепочки, параллельные оси b . Слабые связи IO связывают эти цепи, образуя центральный слой плиты.
Отношение к другим минералам [ править ]
Единственный другой хромат-йодатный минерал - диетецеит, Ca (IO 3 ) 2 (CrO 4 ) (H 2 O). Диетцеит и георгий-эриксенит не имеют структурных отношений. Фуэнзалидаит и карлосруизит - это сульфат-йодатные минералы, обнаруженные в чилийских нитратных месторождениях, и они содержат небольшие количества Cr, замещающего S. Они также представляют собой листовые структуры, но листы сильно отличаются с точки зрения связности, чем в георгий-эриксените.
Ссылки [ править ]
- ^ Купер, Марк А .; Хоторн, Фрэнк А .; Робертс, Эндрю С .; Грайс, Джоэл Д .; Стирлинг, Джон А. Р.; Моффатт, Элизабет А., 1998, Американский минералог , Том 83, стр 390-399
- ^ [1] . Minsocam.org. Проверено 20 октября 2015.
- ^ a b c d e f g h i j Купер, Марк А .; Хоторн, Фрэнк С.; Робертс, Эндрю С .; Грайс, Джоэл Д .; Стирлинг, Джон А. Р.; Моффатт, Элизабет А. (1998). «Георгериксенит, Na 6 CaMg (IO 3 ) 6 (CrO 4 ) 2 (H 2 O) 22 » (PDF) . Американский минералог . Проверено 15 октября 2015 года .
