Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Хатырките
Khatyrkite sample.png
Образец хатыркита.
Общий
КатегорияКласс собственного элемента, сплав
Формула
(повторяющаяся единица)		(Cu, Zn, Fe) Al 2
Классификация Струнца1.AA.15
Кристаллическая системаТетрагональный
Кристалл классДитетрагональный дипирамидальный (4 / ммм)
символ HM : (4 / м 2 / м 2 / м)
Космическая группаI4 / мкм
Ячейкаа = 6,06, с = 4,87 [Å]; Z = 4
Идентификация
ЦветСеро-желтый (отражение)
Хрустальная привычкаПризматические кристаллы и сростки купалита
Расщепление{100}, отличный
УпорствоПодатливый
Твердость по шкале Мооса5–6
БлескМеталлический
ПолосаТемно-серый
ПрозрачностьНепрозрачный
Удельный вес4,42 (рассчитано)
Оптические свойстваОтчетливо анизотропный, от серовато-желтого до коричневато-красного
Рекомендации[1] [2] [3]

Khatyrkite ( / к æ т я ər к aɪ т / КАТ -ее-ər-Kyte ) [4] редкий минерал , который в основном состоит из меди и алюминия , но может содержать до примерно 15% цинка или железа . [3] [5] Его химическая структура описывается приблизительной формулой (Cu, Zn) Al 2 или (Cu, Fe) Al 2 . Он был обнаружен в 1985 году в россыпи вместе с другим редким минералом купалитом.((Cu, Zn, Fe) Al). Эти два минерала были обнаружены только в районе ручья Лиственитовый, в Хатырской зоне Корякских гор , в Беринговском районе , Чукотка , Россия . Анализ одного из образцов, содержащих хатыркит, показал, что камешек был от метеорита. [6] Геологическая экспедиция определила точное место первоначального открытия и нашла еще несколько образцов метеорита. [7] [8] Название минерала происходит от Хатырка ( русский : Хатырка ) зоны , где оно было обнаружено. [9] Типовой образец(определяющий образец) хранится в Горном музее в Санкт-Петербурге , а его части можно найти в других музеях, таких как Museo di Storia Naturale di Firenze . [1] [2] [5]

Свойства [ править ]

Хатыркит виден вблизи тетрагональной оси. Красные шары - это атомы меди.

В первоначальных исследованиях хатыркита наблюдалась отрицательная корреляция между медью и цинком, т.е. чем выше содержание меди, тем ниже содержание цинка, и наоборот, поэтому формула была указана как (Cu, Zn) Al 2 . [10] Позже было обнаружено, что железо можно заменить цинком. [5] Минерал непрозрачен и в отраженном свете имеет стально-желтый оттенок, похожий на самородную платину . Изотропные участки имеют голубой цвет, а анизотропные - от голубого до кремово-розового. Сильная оптическая анизотропия наблюдается, когда кристаллы рассматриваются в поляризованном свете. Хатыркит образует дендритные зерна округлой или неправильной формы, обычно размером менее 0,5 мм, которые срослись с купалитом. У них четырехугольнаясимметрия с точечной группой 4 / м 2 / м 2 / м, пространственной группой I4 / мкм и постоянными решетки a = 0,607 (1) нм, c = 0,489 (1) нм и четырьмя формульными единицами на элементарную ячейку . Параметры кристаллической структуры одинаковы для хатыркита и синтетического сплава CuAl 2 . Плотность, рассчитанная на основе параметров решетки XRD, составляет 4,42 г / см 3 . Кристаллы податливы , то есть они деформируются, а не разрушаются при ударе; у них твердость по Моосу составляет от 5 до 6, а твердость по Виккерсу находится в диапазоне 511–568 кг / мм 2.для нагрузки 20–50 грамм и 433–474 кг / мм 2 для нагрузки 100 грамм. [10]

Хатыркит и купалит сопровождаются шпинелью , корундом , стишовитом , авгитом , форстеритовым оливином , диопсидовым клинопироксеном и несколькими минералами из металлических сплавов Al-Cu-Fe. Присутствие неокисленного алюминия в хатырките и ассоциация со стишовитом - формой кварца, который образуется исключительно при высоких давлениях в несколько десятков гигапаскалей - предполагают, что минерал образовался в результате высокоэнергетического удара с участием объекта, который стал метеоритом Хатырка. [2] [5] [11]

Отношение к квазикристаллам [ править ]

Рентгенограмма природного квазикристалла Al 63 Cu 24 Fe 13 . [11]

Хатыркит примечателен тем, что он содержит зерна икосаэдрита микрометрового размера , первого известного природного квазикристалла [12], апериодического, но упорядоченного по структуре. Квазикристалл имеет состав Al 63 Cu 24 Fe 13, который близок к составу хорошо охарактеризованного синтетического материала Al-Cu-Fe. [5] [13] Считается, что икосаэдрит, как и хатыркит, образовался в космосе в результате столкновения с родительским телом метеорита. [6]

Второй природный квазикристалл, названный декагонитом , Al 71 Ni 24 Fe 5 с декагональной структурой, был идентифицирован Лукой Бинди в образцах и объявлен в 2015 году. [14] [15] Другой вариант был объявлен в следующем году. [16]

Квазикристаллы были впервые описаны в 1984 г. [17] и названы так Довом Левином и Полом Стейнхардтом . [18] К 2009 году было открыто более 100 квазикристаллических составов, все синтезированные в лаборатории. Стейнхардт начал широкомасштабный поиск природных квазикристаллов примерно в 2000 году, используя базу данных Международного центра дифракционных данных . Около 50 кандидатов были отобраны из 9000 минералов на основе набора параметров, определяемых структурой известных квазикристаллов. Соответствующие образцы исследованы методами рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии.но квазикристаллов не обнаружено. Расширение поиска в конечном итоге включило хатырките. Образец минерала был предоставлен Лукой Бинди из Museo di Firenze, и позже было доказано, что он является частью российского голотипа. Картирование его химического состава и кристаллической структуры выявило агломерат зерен размером до 0,1 мм различных фаз, в основном хатыркита, купалита (содержащего цинк или железо), некоторых еще не идентифицированных минералов Al-Cu-Fe и Al 63 Cu 24 Fe 13квазикристаллическая фаза. Квазикристаллические зерна имели высокое кристаллическое качество, не уступающее лучшим лабораторным образцам, о чем свидетельствуют узкие дифракционные пики. Механизм их образования пока не ясен. Конкретный состав сопутствующих минералов и место, где была взята проба - вдали от промышленных предприятий - подтверждают, что обнаруженный квазикристалл имеет естественное происхождение. [5] [11]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б «Хатырките» (PDF) . Публикация минеральных данных . Проверено 7 августа 2009 .
  2. ^ a b c "Хатырките" . Mindat.org . Проверено 7 августа 2010 .
  3. ^ а б «Хатырките» . Webmineral . Проверено 7 августа 2010 .
  4. ^ Хатыркитские минеральные данные
  5. ^ Б с д е е Штайнхардта, Павла; Бинди, Лука (2010). «Жили-были на Камчатке: поиски природных квазикристаллов» . Философский журнал . 91 (19–21): 1. Bibcode : 2011PMag ... 91.2421S . CiteSeerX 10.1.1.670.9567 . DOI : 10.1080 / 14786435.2010.510457 . 
  6. ^ а б Бинди, Лука; Джон М. Эйлер; Юньбинь Гуань; Линкольн С. Холлистер; Гленн Макферсон; Пол Дж. Стейнхардт; Нань Яо (03.01.2012). «Доказательства внеземного происхождения природного квазикристалла» . Труды Национальной академии наук . 109 (5): 1396–1401. Bibcode : 2012PNAS..109.1396B . DOI : 10.1073 / pnas.1111115109 . PMC 3277151 . PMID 22215583 . Проверено 4 января 2012 .  
  7. ↑ Надя Дрейк, Разведка квазикристаллов , Новости науки, печатное издание: 3 ноября 2012 г .; Том 182 № 9 (стр. 24) / Интернет-издание: 19 октября 2012 г.
  8. ^ Второй природный квазикристалл с другой (декагональной) структурой был идентифицирован в образцах, Бинди Л. и др., Природный квазикристалл с декагональной симметрией , Nature - Scientific Reports 5, номер статьи: 9111 doi: 10.1038 / srep09111.
  9. ^ Разин Л. В., Н. С. Rudashevskii, Л. Н. Vyal'sov. (1985) Новые природные интерметаллиды алюминия, меди и цинка - хатыркит CuAI2, купалит CuAI и алюминиды цинка - из гипербазитов дунит-гарцбургитовой формации. Зап. Всес. Минеральная. Общ., 114,90–100. cf (1986) Amer. Минерал., 71, 1278
  10. ^ a b Хоторн, ФК; и другие. (1986). «Новые названия минералов» (PDF) . Американский минералог . 71 : 1277–1282.
  11. ^ a b c Бинди, Лука; Пол Дж. Стейнхардт; Нан Яо; Питер Дж. Лу (05.06.2009). «Природные квазикристаллы» . Наука . 324 (5932): 1306–9. Bibcode : 2009Sci ... 324.1306B . DOI : 10.1126 / science.1170827 . PMID 19498165 . Проверено 7 августа 2009 . Выложите резюме . 
  12. ^ Бинди, L .; Пол Дж. Стейнхардт; Нан Яо; Питер Дж. Лу (2011). «Икосаэдрит, Al 63 Cu 24 Fe 13 , первый природный квазикристалл» (PDF) . Американский минералог . 96 (5–6): 928–931. Bibcode : 2011AmMin..96..928B . DOI : 10,2138 / am.2011.3758 .
  13. ^ Бинди, L .; и другие. (2009). «Природные квазикристаллы». Наука . 324 (5932): 1306–1309. Bibcode : 2009Sci ... 324.1306B . DOI : 10.1126 / science.1170827 . PMID 19498165 . 
  14. ^ Бинди Л. и др., Природный квазикристалл с десятиугольной симметрией , Nature - Scientific Reports 5, Номер статьи: 9111 doi: 10.1038 / srep09111
  15. ^ Бинди, Лука и др. «Декагонит, Al71Ni24Fe5, квазикристалл с декагональной симметрией из углеродистого хондрита Хатырки CV3». Американский минералог 100.10 (2015): 2340-2343.
  16. ↑ Бинди Л., Чейни Лин, Чи Ма и Пол Дж. Стейнхард, Столкновения в космическом пространстве привели к образованию икосаэдрической фазы в метеорите Хатырка, никогда ранее не наблюдавшейся в лаборатории , Nature - Scientific reports , декабрь 2016
  17. ^ Шехтман, Д .; Blech, I .; Gratias, D .; Кан Дж. (1984). «Металлическая фаза с дальним ориентационным порядком и без поступательной симметрии» . Письма с физическим обзором . 53 (20): 1951. Bibcode : 1984PhRvL..53.1951S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.53.1951 .
  18. ^ Экзотический квазикристалл может представлять новый тип минерала , журнал Scientific American, 4 июня 2009 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Изображение хатыркита и ПЭМ изображение квазикристалла.