Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гуттонит
Элементарная ячейка гуттонита Th зеленый Si серый O красный.png
Элементарная ячейка хуттонита
Общий
КатегорияСиликатный минерал
Формула (повторяющаяся единица)ThSiO 4
Классификация Струнца9.AD.35
Кристаллическая системаМоноклиника
Кристалл классПризматический (2 / м)
(тот же символ HM )
Космическая группаP2 1 / п
Ячейкаa = 6,77 Å, b = 6,96 Å
c = 6,49 Å; β = 104,99 °; Z = 4
Идентификация
Формула массы324,12 г / моль
ЦветБесцветный, кремовый, бледно-желтый
Хрустальная привычкаПризматический, приплюснутый; обычно в виде межгранных зерен
РасщеплениеЧеткие вдоль [001], нечеткие вдоль [100]
ПереломКонхоидальный
Твердость по шкале Мооса4.5
БлескАдамантин
Полосабелый
ПрозрачностьОт прозрачного до полупрозрачного
Удельный вес7.1
Оптические свойстваБиаксиальный (+)
Показатель преломленияn α  = 1,898, n β  = 1,900, n γ  = 1,922
Двулучепреломлениеδ = 0,0240
Угол 2V25 °
Дисперсияг  <  v (умеренный)
Ультрафиолетовая флуоресценцияТускло-белый (на коротких волнах)
Другие характеристикиRadioactive.svg Радиоактивный
Рекомендации[1] [2] [3]

Хуттонит - это несиликатный минерал тория с химической формулой Th Si O 4, который кристаллизуется в моноклинной системе . Он диморфен с тетрагональным торитом и изоструктуален с монацитом . Необычный минерал, хуттонит образует прозрачные или полупрозрачные кристаллы кремового цвета. Впервые он был обнаружен в образцах пляжных песков с Западного побережья региона Новой Зеландии по минералог Colin Osborne Hutton (1910-1971). [4] Из-за своей редкости хуттонит не является промышленно полезным минералом.

Происшествие [ править ]

Хаттонит был впервые описан в 1950 году из пляжного песка и флювио-ледниковых отложений в Юго-Вестленде , Новая Зеландия, где он был обнаружен в виде неидеальных зерен размером не более 0,2 мм. Он наиболее распространен в песке на пляже Гиллеспи, недалеко от ледника Фокс , [4] [5] , который является адресом типа , где оно сопровождается шеелитом , касситерит , циркон , uranothorite , ильменита и золота . Он был найден еще в шести близлежащих местах в меньшем количестве. [6]Хуттонит был извлечен из песков сначала фракционированием в йодметане, а затем электромагнитным способом . Впоследствии чистые образцы были получены путем отбора зерен хуттонита под микроскопом. Это было достигнуто либо в присутствии коротковолнового (2540 Å) флуоресцентного света, где тускло-белая флуоресценция отличает его от шеелита (флуоресцирует синим) и циркона (флуоресцирует желтый), либо сначала кипячением загрязненного образца в соляной кислоте, чтобы вызвать поверхность оксида на шеелите и позволяющая собирать вручную в видимом свете. [6]

Хаттон предположил, что хуттонит, содержащийся в пляжном песке и флювио-ледниковых отложениях, происходит из сланцев Отаго или пегматитовых жил в Южных Альпах . [6]

В дополнение к Новой Зеландии , huttonite был найден в гранитных пегматитах из Богатыня, Польша , [7] , где он связан с cheralite , thorogummite и ningyoite ; и в нефелиновых сиенитов в Бревике, Норвегия . [8]

Физические свойства [ править ]

Хуттонит обычно встречается в виде межзеренных зерен без внешних граней кристалла. Обычно он бесцветен, но также бывает цветным; например кремовый и бледно-желтый. Имеет белую полосу. Он имеет твердость 4,5 и демонстрирует отчетливый скол, параллельный оси c [001], и нечеткий скол вдоль оси a [100].

Структура [ править ]

Хуттонит - это несиликат тория с химической формулой Th Si O 4 . Он состоит (по весу) из 71,59% тория, 19,74% кислорода и 8,67% кремния. Гуттонит очень близок к своему идеальному стехиометрическому составу, при этом молярная доля примесей составляет менее 7% . Наиболее заметными примесями, которые необходимо наблюдать, являются U O 2 и P 2 O 5 . [9]

Атомное окружение вдоль цепочки SiO 4 –ThO 5 (параллельно оси c )

Хуттонит кристаллизуется в моноклинной системе с пространственной группой P2 1 / n . Элементарная ячейка содержит четыре ThSiO 4 единицы, и имеет размеры а  = 6,784 ± 0.002Å, б  = 6,974 ± 0.003Å, гр  = 6.500 ± 0.003Å, а угол между осью β = 104,92 ± 0,03 уплотнительных . Структура представляет собой несосиликат  - дискретные тетраэдры SiO 4 2-, координирующие ионы тория. У каждого тория есть координационное число девять. В осевом направлении четыре атома кислорода, представляющие собой края двух SiO 4мономеры на противоположных сторонах атома тория образуют цепочку ( –SiO 4 –Th–), параллельную оси c . Экваториально каждый торий координируют пять почти плоских атомов кислорода, представляющих вершины различных силикатных тетраэдров. Длины аксиальных связей Th – O составляют 2,43 Å, 2,51 Å, 2,52 Å, 2,81 Å, а экваториальных связей - 2,40, 2,41, 2,41, 2,50 и 2,58 Å. Связи Si – O примерно равны и имеют длину 1,58 Å, 1,62 Å, 1,63 Å и 1,64 Å. [10]

Huttonite изоструктурен с монацитом . Замещение редкоземельных элементов и фосфора монацита торием и кремнием хуттонита может происходить с образованием твердого раствора . В конце хуттонита наблюдалось непрерывное замещение тория редкоземельными элементами до 20% по весу. Замещение тория в монаците наблюдается до 27% по весу. Замена SiO 4 на PO 4 также происходит при введении ионов фтора , гидроксида и металлов. [11]

Huttonite является диморфизм с торита . Торит кристаллизуется в тетрагональной форме с более высокой симметрией и более низкой плотностью, в которой атомы тория координируются с одним атомом кислорода меньше в октаэдрическом расположении. Торит устойчив при более низких температурах, чем хуттонит; при 1 атмосфере фазовый переход торит – хуттонит происходит между 1210 и 1225 ° C. С увеличением давления температура перехода увеличивается. Считается, что эта относительно высокая температура перехода объясняет относительную редкость хуттонита в земной коре. [12] В отличие от торита, хуттонит не подвержен метамиктизации .

Ссылки [ править ]

  1. ^ Энтони, Джон В .; Ричард А. Бидо; Кеннет В. Блад; Монте К. Николс (1995). Справочник по минералогии: кремнезем, силикаты (PDF) . Тусон, Аризона: Публикация минеральных данных. ISBN 978-0-9622097-1-0.
  2. ^ "Минеральные данные хаттонита" . WebMineral.com . Проверено 13 декабря 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  3. ^ Mindat.org
  4. ^ а б Пабст, А. (1950). «Моноклинный силикат тория». Природа . 166 (4212): 157. Bibcode : 1950Natur.166..157P . DOI : 10.1038 / 166157a0 . PMID 15439198 .  CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  5. ^ Пабст, А .; К. Осборн Хаттон (1951). «Хуттонит, новый моноклинный силикат тория» (PDF) . Являюсь. Минеральное . 36 : 60–69.
  6. ^ a b c Хаттон, К. Осборн (1951). «Возникновение, оптические свойства и химический состав хуттонита» (PDF) . Являюсь. Минеральное . 36 (1): 66–69.
  7. Перейти ↑ Kucha, H (1980). «Непрерывность в ряду монацит – хуттонит». Минералогический журнал . 43 (332): 1031–1034. Bibcode : 1980MinM ... 43.1031K . DOI : 10,1180 / minmag.1980.043.332.12 .
  8. ^ Мелдрум А., Boatner, LA, Zinkle, SJ, Ван, S.-X., Ван, L.-M. и Юинг, RC (1999). «Влияние мощности дозы и температуры на превращение кристаллов в метамикт в ортосиликатах ABO4». Канадский минералог . 37 : 207–221.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ Förster HJ, Harlov DE, Milke R., H.-J .; Харлов Д.Е .; Милке, Р. (2000). «Состав и Th –U – общий Pb возраст хуттонита и торита с пляжа Гиллеспи, Южный остров, Новая Зеландия». Канадский минералог . 38 (3): 675–684. CiteSeerX 10.1.1.579.7465 . DOI : 10.2113 / gscanmin.38.3.675 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ Тейлор, Марк; Юинг, Р. К. (1978). «Кристаллические структуры полиморфов ThSiO 4 : хуттонит и торит» . Acta Crystallogr. B . 34 (4): 1074–1079. DOI : 10.1107 / S0567740878004951 .
  11. ^ Куча, Хенрик (1980). «Непрерывность в ряду монацит – хуттонит». Минералогический журнал . 43 (332): 1031–1034. Bibcode : 1980MinM ... 43.1031K . DOI : 10,1180 / minmag.1980.043.332.12 .
  12. Перейти ↑ Speer, JA (1980). «Ортосиликаты актинидов». Обзоры по минералогии и геохимии . 5 (1): 113–135.

Внешние ссылки [ править ]

  • Запись в базе данных по кристаллической структуре американского минералога