stringtranslate.com

Содалит

Содалит ( / ˈ s oʊ . də ˌ l aɪ t / SOH -də-lyte ) — тектосиликатный минерал с формулой Na
8(Ал
6Си
6О
24)Кл
2, с королевскими синими разновидностями, широко используемыми в качестве поделочного драгоценного камня . Хотя массивные образцы содалита непрозрачны, кристаллы обычно прозрачны или полупрозрачны. Содалит является членом группы содалита вместе с гаюином , нозеаном , лазуритом и тугтупитом .

Люди культуры Карал торговали содалитом с плато Кольяо-Альтиплано . [6] Впервые обнаруженный европейцами в 1811 году в интрузивном комплексе Илимауссак в Гренландии , содалит не получил широкого распространения как поделочный камень до 1891 года, когда в Онтарио , Канада, были обнаружены обширные месторождения тонкозернистого материала.

Структура

Структура содалита была впервые изучена Лайнусом Полингом в 1930 году. [7] Это кубический минерал пространственной группы P 4 3n ( пространственная группа 218 ), который состоит из алюмосиликатной каркасной сети с катионами Na + и хлорид-анионами в межкаркасе. (Вместо этого могут быть небольшие количества других катионов и анионов.) Этот каркас образует каркасную структуру цеолита . Каждая элементарная ячейка имеет две полости, которые имеют почти такую ​​же структуру, как и каркас бората (B
24О
48)24−
найдено в борате цинка Zn
4О(БО
2)
6, [8] бериллосиликатная клетка (Be
12Си
12О
48)24−
, [7] и алюминатная клетка (Al
24О
48)24−
в Калифорнии
8(Ал
12О
24) (ВО
4)
2, [9] и как в похожем минерале тугтупите ( Na
4AlBeSi
4О
12Cl ) (см. группу Гаюина#Содалита ). Вокруг каждого хлорид-иона имеется одна полость. Один хлорид расположен в углах элементарной ячейки, а другой — в центре. Каждая полость имеет хиральную тетраэдрическую симметрию , а полости вокруг этих двух хлоридных местоположений являются зеркальными отражениями друг друга ( плоскость скольжения или четырехкратное неправильное вращение переводят один в другой). Вокруг каждого хлорид-иона имеется четыре иона натрия (на одном расстоянии и еще четыре на большем расстоянии), окруженные двенадцатью SiO
4тетраэдры и двенадцать AlO
4тетраэдры. Атомы кремния и алюминия расположены в углах усеченного октаэдра с хлоридом и четырьмя атомами натрия внутри. [8] (Похожая структура, называемая «углеродный содалит», может встречаться как форма углерода очень высокого давления — см. иллюстрацию в ссылке. [10] ) Каждый атом кислорода связывает между собой SiO
4тетраэдр и AlO
4тетраэдр. Все атомы кислорода эквивалентны, но половина находится в окружении, которое энантиоморфно окружению другой половины. Атомы кремния находятся в эквивалентных по расположению и симметрии положениях, а ионы алюминия в эквивалентных по расположению и симметрии положениях. Три атома кремния и три атома алюминия, перечисленные выше, ближайшие к данному углу элементарной ячейки, образуют шестичленное кольцо тетраэдров, а четыре атома в любой грани элементарной ячейки образуют четырехчленное кольцо тетраэдров. Шестичленные кольца могут служить каналами, по которым ионы могут диффундировать через кристалл. [11]

Структура представляет собой смятую форму структуры, в которой тройные оси каждого тетраэдра лежат в плоскостях, параллельных граням элементарной ячейки, таким образом помещая половину атомов кислорода на грани. По мере повышения температуры структура содалита расширяется и расправляется, становясь более похожей на эту структуру. В этой структуре две полости по-прежнему хиральны, поскольку никакая косвенная изометрия, центрированная на полости (т. е. отражение, инверсия или неправильное вращение), не может наложить атомы кремния на атомы кремния, а атомы алюминия на атомы алюминия, при этом также наложив атомы натрия на другие атомы натрия. Разрыв коэффициента теплового расширения происходит при определенной температуре, когда хлорид заменяется сульфатом или иодидом, и считается, что это происходит, когда каркас полностью расширяется или когда катион (натрий в природном содалите) достигает координат (и так далее). [11] Это добавляет симметрию (такую ​​как зеркальные плоскости на гранях элементарной ячейки), так что пространственная группа становится Pm 3 n ( пространственная группа 223 ), а полости перестают быть хиральными и приобретают пиритоэдрическую симметрию . Природный содалит в основном содержит хлорид- анионы в клетках, но они могут быть заменены другими анионами, такими как сульфат , сульфид , гидроксид , трисульфур с другими минералами в группе содалита, представляющими собой конечные члены. Натрий может быть заменен другими элементами щелочной группы , а хлорид другими галогенидами . Многие из них были синтезированы. [11]

Характерный синий цвет возникает в основном из-за клеток S.−3и кластеры S 4. [12]

Характеристики

Образец содалит-карбонатного пегматита из Боливии с полированной поверхностью породы.

Легкий, относительно твердый, но хрупкий минерал, содалит назван в честь содержания в нем натрия ; в минералогии его можно классифицировать как фельдшпатоид . Хорошо известный своим синим цветом, содалит также может быть серым, желтым, зеленым или розовым и часто испещрен белыми прожилками или пятнами. Более однородный синий материал используется в ювелирных изделиях , где он формуется в кабошоны и бусины . Меньший материал чаще встречается в качестве облицовки или инкрустации в различных приложениях.

Хотя содалит несколько похож на лазурит и ляпис-лазурь , он редко содержит пирит (обычное включение в ляпис-лазурь), а его синий цвет больше похож на традиционный королевский синий, чем на ультрамарин . Он также отличается от подобных минералов своей белой (а не синей) полосой. Шесть направлений плохой спайности содалита можно рассматривать как зарождающиеся трещины, проходящие через камень.

Большая часть содалита флуоресцирует оранжевым цветом под ультрафиолетовым светом , а гакманит демонстрирует тенебресценцию . [13]

Хакманит

Гакманитовый додекаэдр из долины Кокша, Афганистан

Гакманит — это разновидность содалита, проявляющая тенебресценцию. [14] Когда гакманит из Мон-Сен-Илер (Квебек) или Илимоссак (Гренландия) только что добыт, он обычно имеет цвет от бледного до темно-фиолетового, но быстро выцветает до сероватого или зеленовато-белого. Напротив, гакманит из Афганистана и Республики Мьянма (Бирма) изначально имеет кремово-белый цвет, но на солнечном свете приобретает фиолетовый или розово-красный цвет. Если оставить его на некоторое время в темном месте, фиолетовый цвет снова выцветет. Тенебресценция ускоряется при использовании длинноволнового или, особенно, коротковолнового ультрафиолетового света.

Происшествие

Содалит был впервые описан в 1811 году как минерал, встречающийся в его типовом местонахождении в комплексе Илимауссак , Нарсак, Западная Гренландия . [2]

Встречающийся обычно в массивной форме, содалит встречается в виде жильных заполнений в плутонических магматических породах , таких как нефелиновые сиениты . Он ассоциируется с другими минералами, типичными для сред, недонасыщенных кремнием, а именно с лейцитом , канкринитом и натролитом . Другие сопутствующие минералы включают нефелин , титанистый андрадит , эгирин , микроклин , санидин , альбит , кальцит , флюорит , анкерит и барит . [4]

Бегемот из содалита, длина 9 см (3,5 дюйма)

Значительные месторождения тонкозернистого материала ограничены несколькими местами: Банкрофт, Онтарио ( шахта Princess Sodalite ) и Мон-Сен-Илер, Квебек , в Канаде; а также Личфилд, Мэн , и Магнет-Коув, Арканзас , в США. Комплекс Ice River, недалеко от Голдена, Британская Колумбия , содержит содалит. [15] Меньшие месторождения обнаружены в Южной Америке (Бразилия и Боливия), Португалии, Румынии, Бирме и России. Гакманит в основном встречается в Мон-Сен-Илер и Гренландии .

Идиоморфные прозрачные кристаллы встречаются на севере Намибии и в лавах Везувия в Италии.

Содалитит — это тип излившейся магматической породы, богатой содалитом. [16] Его интрузивный эквивалент — содалитолит . [16]

История

Люди культуры Караль торговали содалитом из Кольяо Альтиплано. [17]

Синтез

Мезопористая структура клетки содалита делает его полезным в качестве контейнерного материала для многих анионов. Некоторые из анионов, которые, как известно, были включены в материалы со структурой содалита, включают нитрат , [ 18] иодид , [19] иодат , [20] перманганат , [21] перхлорат , [22] и перренат .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Warr, Laurence N. (июнь 2021 г.). «Утвержденные символы минералов IMA–CNMNC». Mineralogic Magazine . 85 (3): 291–320. Bibcode : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ ab Mindat с местоположениями
  3. ^ Данные Webmineral
  4. ^ ab Справочник по минералогии
  5. ^ Херлбат, Корнелиус С.; Кляйн, Корнелис, 1985, Руководство по минералогии, 20-е изд., ISBN 0-471-80580-7 
  6. ^ Санс, Нурия; Арриаза, Бернардо Т.; Станден, Вивьен Г., ред. (2015). Культура Чинчорро: сравнительная перспектива, археология самой ранней человеческой мумификации. Издательство ЮНЕСКО. стр. 162. ISBN 978-92-3-100020-1.
  7. ^ аб Лайнус Полинг (1930). «Строение содалита и гельвита». Zeitschrift für Kristallographie . 74 (1–6): 213–225. дои :10.1524/zkri.1930.74.1.213. S2CID  102105382.
  8. ^ аб П. Смит; С. Гарсиа-Бланко; Л. Ривуар (1961). «Новый структурный тип метаборат-аниона». Zeitschrift für Kristallographie . 115 (1–6): 460–463. дои : 10.1524/zkri.1961.115.16.460. S2CID  93970848.
  9. ^ W. Depmeier (1979). "Пересмотренные данные о кристаллах алюмината содалита Ca8[Al12O24](WO4)2". Журнал прикладной кристаллографии . doi : 10.1107/S0021889879013492 .
  10. ^ Покропивный, Алекс; Фольц, Себастьян (сентябрь 2012 г.). «'C 8 phase': Supercubane, tetrahedral, BC-8 or carbon sodalite?». Physica Status Solidi B . 249 (9): 1704–1708. Bibcode :2012PSSBR.249.1704P. doi : 10.1002/pssb.201248185 . S2CID  96089478.
  11. ^ abc Хассан, И.; Гранди, HD (1984). «Кристаллические структуры минералов группы содалита». Acta Crystallographica Section B. 40 : 6–13. doi :10.1107/S0108768184001683.
  12. ^ Чуканов, Никита В.; Сапожников, Анатолий Н.; Шендрик, Роман Ю.; Вигасина, Марина Ф.; Штойдель, Ральф (23 ноября 2020 г.). "Спектроскопические и кристаллохимические особенности минералов группы содалита из месторождений драгоценного лазурита". Minerals . 10 (11): 1042. Bibcode :2020Mine...10.1042C. doi : 10.3390/min10111042 .
  13. ^ Беттонвилль, Сюзанна (25 марта 2011 г.). Роли камней: факты, свойства и предания о драгоценных камнях . стр. 98. ISBN 978-1-257-03762-9.[ самостоятельно опубликованный источник? ]
  14. ^ Кондо, Д.; Битон, Д. (2009). «Гакманит/содалит из Мьянмы и Афганистана» (PDF) . Драгоценные камни и геммология . 45 (1): 38–43. doi : 10.5741/GEMS.45.1.38 .
  15. ^ Месторождение Ice River на острове Миндат
  16. ^ ab Le Maitre, RW, ред. (2002). Магматические породы — классификация и словарь терминов (2-е изд.). Кембридж: Cambridge University Press. стр. 143. ISBN 0-521-66215-X.
  17. ^ Санс, Нурия; Арриаза, Бернардо Т.; Станден, Вивьен Г., ред. (2015). Культура Чинчорро: сравнительная перспектива, археология самой ранней человеческой мумификации. Издательство ЮНЕСКО. стр. 162. ISBN 978-92-3-100020-1.
  18. ^ Буль, Йозеф-Кристиан; Лёнс, Юрген (1996). «Синтез и кристаллическая структура нитратного инклатрата содалита Na8[AlSiO4]6(NO3)2». Журнал сплавов и соединений . 235 : 41–47. doi :10.1016/0925-8388(95)02148-5.
  19. ^ Наказава, Т.; Като, Х.; Окада, К.; Уэта, С.; Михара , М. (2000). «Иммобилизация йода отходами содалита». Труды MRS . 663. doi :10.1557/PROC-663-51.
  20. ^ Буль, Йозеф-Кристиан (1996). "Свойства заполненных солью содалитов. Часть 4. Синтез и гетерогенные реакции иодат-инклатрированного содалита Na8[AlSiO4]6(IO3)2−x(OH·H2O)x; 0,7 < x < 1,3". Thermochimica Acta . 286 (2): 251–262. doi :10.1016/0040-6031(96)02971-1.
  21. ^ Бренчли, Мэтью Э.; Уэллер, Марк Т. (1994). «Синтез и структуры M8[ALSiO4]6·(XO4)2, M = Na, Li, K; X = Cl, Mn Содалиты». Цеолиты . 14 (8): 682–686. doi :10.1016/0144-2449(94)90125-2.
  22. ^ Veit, Th.; Buhl, J.-Ch.; Hoffmann, W. (1991). «Гидротермальный синтез, характеристика и структурное уточнение хлорат- и перхлорат-содалита». Catalysis Today . 8 (4): 405–413. doi :10.1016/0920-5861(91)87019-J.

Внешние ссылки

Медиа, связанные с Содалитом на Wikimedia Commons