stringtranslate.com

Стишовец

Стишовит — чрезвычайно твёрдая, плотная тетрагональная форма ( полиморф ) диоксида кремния . Он очень редок на поверхности Земли; однако, он может быть преобладающей формой диоксида кремния на Земле, особенно в нижней мантии . [6]

Стишовит был назван в честь Сергея Михайловича Стишова  [ru] , российского физика высоких давлений, который впервые синтезировал этот минерал в 1961 году. Он был обнаружен в Метеоритном кратере в 1962 году Эдвардом Ч. Т. Чао . [7]

В отличие от других полиморфов кремнезема, кристаллическая структура стишовита напоминает структуру рутила (TiO 2 ). Кремний в стишовите принимает октаэдрическую координационную геометрию, будучи связанным с шестью оксидами. Аналогично, оксиды являются трехсвязными, в отличие от форм SiO 2 низкого давления . В большинстве силикатов кремний является тетраэдрическим, будучи связанным с четырьмя оксидами. [8] Долгое время он считался самым твердым из известных оксидов (~30 ГПа по Виккерсу [2] ); однако, как было обнаружено [9] в 2002 году, субоксид бора намного тверже. При нормальной температуре и давлении стишовит метастабилен.

Стишовит можно отделить от кварца, применив фтористый водород (HF); в отличие от кварца, стишовит не реагирует. [7]

Появление

Крупные природные кристаллы стишовита чрезвычайно редки и обычно встречаются в виде обломков длиной 1–2 мм. При обнаружении их может быть трудно отличить от обычного кварца без лабораторного анализа. Он имеет стеклянный блеск, прозрачен (или полупрозрачен) и чрезвычайно тверд. Стишовит обычно находится в виде небольших округлых гравийных частиц в матрице других минералов.

Синтез

До недавнего времени единственные известные случаи стишовита в природе образовывались при очень высоких ударных давлениях (>100 кбар или 10 ГПа) и температурах (>1200 °C), присутствующих во время удара гиперскоростного метеорита в кварцсодержащую породу . Незначительные количества стишовита были обнаружены в алмазах, [10] а пост-стишовитовые фазы были идентифицированы в мантийных породах сверхвысокого давления. [11] Стишовит также может быть синтезирован путем воспроизведения этих условий в лаборатории, либо изостатически, либо посредством удара (см. ударный кварц ). [12] При 4,287 г/см3 он является вторым по плотности полиморфом кремнезема после сейфертита . Он имеет тетрагональную кристаллическую симметрию, P4 2 /mnm, № 136, символ Пирсона tP6. [13]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Warr, LN (2021). «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 Luo, Sheng-Nian; Swadener, JG; Ma, Chi; Tschauner, Oliver (2007). "Изучение зависимости твердости кремнеземистого стишовита от кристаллографической ориентации" (PDF) . Physica B: Condensed Matter . 399 (2): 138. Bibcode :2007PhyB..399..138L. doi :10.1016/j.physb.2007.06.011.и ссылки в них
  3. ^ Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К., ред. (1995). "Стишовит". Справочник по минералогии (PDF) . Том II (Кремний, Силикаты). Шантильи, Вирджиния, США: Минералогическое общество Америки . ISBN 0962209716. Получено 5 декабря 2011 г. .
  4. ^ Стишовит. Mindat.org.
  5. ^ Стишовит. Webmineral.com.
  6. ^ Дмитрий Л. Лакштанов и др. «Пост-стишовитовый фазовый переход в гидрооксидном SiO 2 в нижней мантии Земли» PNAS 2007 104 (34) 13588-13590; doi :10.1073/pnas.0706113104.
  7. ^ ab Fleischer, Michael (1962). "Новые названия минералов" (PDF) . American Mineralogist . 47 (2). Mineralogic Society of America: 172–174.
  8. ^ Росс, Нэнси Л. (1990). "Высокотемпературная кристаллохимия стишовита" (PDF) . Американский минералог . 75 (7). Минералогическое общество Америки: 739–747.
  9. ^ He, Duanwei; Zhao, Yusheng; Daemen, L.; Qian, J.; Shen, TD; Zerda, TW (2002). «Субоксид бора: такой же твёрдый, как кубический нитрид бора». Applied Physics Letters . 81 (4): 643. Bibcode : 2002ApPhL..81..643H. doi : 10.1063/1.1494860.
  10. ^ Wirth, R.; Vollmer, C.; Brenker, F.; Matsyuk, S.; Kaminsky, F. (2007). «Включения нанокристаллического гидросиликата алюминия «Phase Egg» в сверхглубоких алмазах из Жуины (штат Мату-Гросу, Бразилия)». Earth and Planetary Science Letters . 259 (3–4): 384. Bibcode : 2007E&PSL.259..384W. doi : 10.1016/j.epsl.2007.04.041.
  11. ^ Лю, Л.; Чжан, Дж.; Гриний, Х.; Цзинь, З.; Божилов, К. (2007). «Свидетельство бывшего стишовита в метаморфизованных осадках, подразумевающее субдукцию до >350 км» (PDF) . Earth and Planetary Science Letters . 263 (3–4): 180. Bibcode :2007E&PSL.263..180L. doi :10.1016/j.epsl.2007.08.010. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-07-17.
  12. ^ JM Léger, J. Haines, M. Schmidt, JP Petitet, AS Pereira & JAH da Jornada (1996). "Открытие самого твердого известного оксида". Nature . 383 (6599): 401. Bibcode :1996Natur.383..401L. doi : 10.1038/383401a0 .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ Smyth JR; Swope RJ; Pawley AR (1995). "H в соединениях типа рутила: II. Кристаллическая химия замещения Al в стишовите, содержащем H" (PDF) . American Mineralogist . 80 (5–6): 454–456. Bibcode :1995AmMin..80..454S. doi :10.2138/am-1995-5-605. S2CID  196903109.

Внешние ссылки