Бадделеит — редкий минерал оксида циркония (ZrO 2 или цирконий ), встречающийся в различных моноклинных призматических кристаллических формах. Он от прозрачного до полупрозрачного, имеет высокие показатели преломления и варьируется от бесцветного до желтого, зеленого и темно-коричневого. См. этимологию ниже.
Бадделеит — тугоплавкий минерал с температурой плавления 2700 °C. Гафний является замещающей примесью и может присутствовать в количествах от 0,1 до нескольких процентов.
Его можно найти в магматических породах, содержащих калиевый полевой шпат и плагиоклаз . Бадделеит обычно не встречается с цирконом (ZrSiO 4 ), поскольку он образуется в недонасыщенных кремнеземом породах, таких как основные породы. Это связано с тем, что когда в системе отсутствует кремнезем (кремнезем насыщенный/пересыщенный), доминирующей фазой является циркон, а не бадделеит. Он принадлежит к моноклинно-призматическому классу кристаллической системы P2 1 /c . Он использовался для геохронологии . [5]
Бадделеит был впервые найден на Шри-Ланке в 1892 году. Его можно найти во многих земных и внеземных породах. Некоторые из этих земных пород представляют собой карбонатиты , кимберлиты , щелочные сиениты , некоторые породы расслоенных основных интрузий , даек диабазов , габброидных силлов и анортозитов . [5] Некоторыми примерами внеземных пород являются тектиты , метеориты и лунный базальт . Исследования показали, что циркон и бадделеит могут быть извлечены из некоторых анортозитовых пород протерозойских анортозитовых комплексов. [6] Места, где могут быть обнаружены эти протерозойские анортозитовые комплексы: анортозитовый комплекс Ларами в Вайоминге, провинции Нэйн и Гренвилл в Канаде, вулканический комплекс Вико в Италии, [7] и Минас-Жерайс и Жакупиранга , Сан-Паулу , Бразилия . Бадделеит образуется в магматических породах с низким содержанием кремнезема, его можно найти в породах, содержащих калиевый полевой шпат и плагиоклаз. В шлифе было обнаружено , что бадделеит образуется внутри зерен плагиоклаза. Сопутствующие минералы включают ильменит , циркелит , апатит , магнетит , перовскит , флюорит , нефелин , пирохлор и алланит . [2]
Из-за своей тугоплавкости и стабильности в различных условиях зерна бадделеита наряду с цирконом используются для радиометрического определения возраста уран-свинца .
Были некоторые споры о структуре бадделеита. Первоначально Нарай Сабо отнес минерал к 8-кратной координации. Эта структура была исключена из-за неточности данных, использованных для ее установления.
Бадделеит имеет групповую симметрию P2 1 /c с четырьмя ZrO 2 в элементарной ячейке . Его размеры элементарной ячейки составляют: a = 5,169 b = 5,232 c = 5,341 Å (все ± 0,008 Å), β = 99˚15ˊ ± 10ˊ.
Установлено, что координационное число ZrO 2 равно 7. Минерал имеет два типа расслоения. Первый представляет собой семь самых коротких Zr-O в диапазоне от 2,04 до 2,26 Å, а второй Zr-O составляет 3,77 Å. В связи с этим координация бадделеита была определена как семикратная. Структура бадделеита представляет собой комбинацию тетраэдрически координированных оксидных ионов, параллельных (100), с треугольно координированных оксидных ионов. Это объясняет склонность бадделеита к двойникованию в плоскостях (100). Было замечено, что бадделеит без двойникования встречается крайне редко. [9]
Бадделеит относится к группе оксидов, имеет состав ZrO 2 . Подобные минералы, относящиеся к одной группе, относятся к группе рутила: рутил (TiO 2 ), пиролюзит (MnO 2 ), касситерит (SnO 2 ), уранинит (UO 2 ) и торианит (ThO 2 ). Бадделеит химически однороден, но может содержать такие примеси, как Ti, Hf и Fe. [10] Более высокие концентрации Ti и Fe приурочены к основным и ультраосновным породам .
Бадделеит имеет черный цвет с субметаллическим блеском. Он имеет твердость 6,5 и коричневато-белую полосу. Бадделеит также может быть коричневым, коричнево-черным, зеленым и зеленовато-коричневым. Его полоса белая или коричневато-белая. Он имеет отчетливый спайность по {001} и имеет тенденцию к двойникованию по (100). Он принадлежит к моноклинной системе и входит в группу P21/c. [11]
Он был назван в честь Джозефа Бэддели. Минерал был обнаружен в Ракване , Цейлон (ныне Шри-Ланка ). Баддели был руководителем железнодорожного проекта в Ракване. Как рассказал Дж. Дж. Х. Тилль, директор Британской геологической службы в начале 1900-х годов, бадделеит был обнаружен в результате открытия гейкиелита .
Бэддели отправил образцы нескольких камешков из раскопок железной дороги Раквана в Музей практической геологии в Лондоне , где г-н Прингл исследовал их и попытался классифицировать. Прингл не смог отнести образцы к известному виду минералов и передал их Тиллу. Проанализировав образцы, Тилл пришел к выводу, что минерал в основном состоит из титановой кислоты и магнезии с примесью смеси закиси железа . Гейкиелит имеет состав MgTiO 3 . Тилл и Прингл решили назвать новый минерал гейкиелит , назвав его в честь сэра Арчибальда Гейки , тогдашнего генерального директора Геологической службы.
Бэддели отправил Тиллу еще несколько образцов, чтобы предоставить образцовый образец для показа в Музее практической геологии. Пытаясь найти образцы, Тилль заметил, что один из них отличался от остальных: этот новый минерал был черного цвета, с субметаллическим блеском и твердостью 6,5 . После его анализа было установлено, что странным минералом является не MgTiO 3 (гейкиелит), а ZrO 2 . Телл предложил минералу название бадделеит в честь Джозефа Бэддели в честь человека, который обратил внимание на два новых минерала. [11]