stringtranslate.com

Содалит

Содалит ( / ˈ s oʊ . d ə ˌ l aɪ t / SOH -də-lyte ) — тектосиликатный минерал с формулой Na
8(Ал
6Си
6О
24)Cl
2, причем разновидности королевского синего цвета широко используются в качестве декоративного драгоценного камня . Хотя массивные образцы содалита непрозрачны, кристаллы обычно прозрачны или полупрозрачны. Содалит принадлежит к группе содалитов с хауином , нозеаном , лазуритом и тугтупитом .

Люди культуры Карал торговали содалитом с Альтиплано Коллао . [6] Впервые обнаруженный европейцами в 1811 году в интрузивном комплексе Илимауссак в Гренландии , содалит не приобрел широкого значения в качестве поделочного камня до 1891 года, когда в Онтарио , Канада, были обнаружены обширные залежи тонкого материала.

Состав

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 сетки 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 практически такую ​​же структуру, как и боратный каркас (B
24О
48)24-
содержится в борате цинка Zn
4О(БО
2)
6, [8] бериллосиликатный каркас (Be
12Си
12О
48)24-
, [7] и алюминатный каркас (Al
24О
48)24-
в Калифорнии
8(Ал
12О
24) (ВО
4)
2, [9] и как в аналогичном минерале тугтупите ( Na
4АлБеСи
4О
12Cl ) (см. группу Haüyne#Sodalite ). Вокруг каждого хлорид-иона имеется одна полость. Один хлорид расположен по углам элементарной ячейки, а другой — в центре. Каждая полость имеет хиральную тетраэдрическую симметрию , а полости вокруг этих двух местоположений хлоридов являются зеркальными отражениями одна другой ( плоскость скольжения или четырехкратное неправильное вращение переводят одну в другую). Вокруг каждого иона хлорида (на одном расстоянии и еще четыре на большем) находятся четыре иона натрия, окруженные двенадцатью SiO .
4тетраэдры и двенадцать AlO
4тетраэдры. Атомы кремния и алюминия расположены в углах усеченного октаэдра , внутри которого находятся хлорид и четыре атома натрия. [8] (Подобная структура, называемая «углеродным содалитом», может встречаться как форма углерода при очень высоком давлении — см. иллюстрацию в ссылке. [10] ). Каждый атом кислорода связан между атомом SiO .
4тетраэдр и AlO
4тетраэдр. Все атомы кислорода эквивалентны, но одна половина находится в окружениях, энантиоморфных окружению другой половины. Атомы кремния находятся в локационных и эквивалентных по симметрии позициях, а ионы алюминия - в локационных и эквивалентных по симметрии позициях. Три атома кремния и три атома алюминия, перечисленные выше, ближайшие к данному углу элементарной ячейки, образуют шестичленное кольцо тетраэдров, а четыре 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 скомканную форму структуры, в которой оси тройного порядка каждого тетраэдра лежат в плоскостях, параллельных граням элементарной ячейки, помещая таким образом половину атомов кислорода в грани. При повышении температуры структура содалита расширяется и разминается, становясь все более похожей на эту структуру. В этой структуре две полости по-прежнему являются хиральными, поскольку никакая косвенная изометрия с центром в полости (т. е. отражение, инверсия или неправильное вращение) не может накладывать атомы кремния на атомы кремния и атомы алюминия на атомы алюминия, одновременно накладывая атомы натрия. атомы на других атомах натрия. Прерывистость 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 (например, зеркальные плоскости на гранях элементарной ячейки), так что пространственная группа становится Pm 3 n ( пространственная группа 223 ), а полости перестают быть киральными и приобретают пиритоэдрическую симметрию . Природный содалит удерживает в клетках в основном хлорид- анионы, но они могут быть заменены другими анионами, такими как сульфат , сульфид , гидроксид , трисера , другими минералами группы содалита, представляющими собой составы конечных членов. Натрий можно заменить другими элементами щелочной группы , а хлорид — другими галогенидами . Многие из них были синтезированы. [11]

Характерный синий цвет возникает в основном из-за S в клетке.−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 отнести к фельдшпатоидам . 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 из него изготавливают кабошоны и бусины . Меньший материал чаще используется в качестве облицовки или вставки в различных применениях.

Хотя содалит чем-то похож на лазурит и лазурит , он редко содержит пирит (обычное включение в лазурите), а его синий цвет больше похож на традиционный королевский синий , чем на ультрамарин . От подобных минералов его отличает белая (а не синяя) полоса. Шесть направлений плохого раскола содалита можно рассматривать как зарождающиеся трещины, проходящие через камень.

Большая часть содалита флуоресцирует оранжевым светом в ультрафиолетовом свете , а хакманит проявляет тень . [13]

Хакманит

Хакманитовый додекаэдр из долины Кокши, Афганистан.

Хакманит — это разновидность содалита с темной окраской. [14] Когда хакманит из Мон-Сен-Илер (Квебек) или Илимауссак (Гренландия) только что добыт, он обычно имеет цвет от бледного до темно-фиолетового, но цвет быстро тускнеет до серовато- или зеленовато-белого. И наоборот, хакманит из Афганистана и Республики Мьянма (Бирма) изначально имеет кремово-белый цвет, но под воздействием солнечного света приобретает цвет от фиолетового до розово-красного. Если оставить его на некоторое время в темноте, фиолетовый снова потускнеет. Тенебресценция ускоряется при использовании длинноволнового или, особенно, коротковолнового ультрафиолетового света. Большая часть содалита также будет флуоресцировать пятнистым оранжевым светом под УФ-светом.

Вхождение

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

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

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

Значительные месторождения мелкозернистого материала ограничены лишь несколькими местами: Бэнкрофт, Онтарио ( рудник Принцессы Содалита ) и Мон-Сен-Илер, Квебек , в Канаде; и Личфилд, штат Мэн , и Магнит-Коув, штат Арканзас , в США. Комплекс Айс-Ривер недалеко от Голдена, Британская Колумбия , содержит содалит. [15] Меньшие месторождения находятся в Южной Америке (Бразилия и Боливия), Португалии, Румынии, Бирме и России. Хакманит встречается главным образом в Мон-Сен-Илере и Гренландии .

Идиоморфные прозрачные кристаллы встречаются в северной Намибии и в лавах Везувия в Италии.

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

История

Люди культуры Карал торговали содалитом с Альтиплано Коллао. [17]

Синтез

Мезопористая клеточная структура содалита делает его полезным в качестве материала-контейнера для многих анионов . Некоторые из анионов, которые, как известно, были включены в материалы содалитовой структуры, включают нитрат , [18] йодид , [19] иодат , [20] перманганат , [21] перхлорат , [22] и перренат .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Уорр, Лоуренс Н. (июнь 2021 г.). «Утвержденные IMA – CNMNC минеральные символы». Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021МинМ...85..291Вт. дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ ab Mindat с локациями
  3. ^ Веб-минеральные данные
  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; Арриаса, Бернардо Т.; Стэнден, Вивьен Г., ред. (2015). Культура Чинчорро: сравнительная перспектива, археология древнейшей мумификации человека. Издательство ЮНЕСКО. п. 162. ИСБН 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. ^ В. Депмайер (1979). «Пересмотренные кристаллические данные алюминат-содалита Ca8[Al12O24](WO4)2». Журнал прикладной кристаллографии . дои : 10.1107/S0021889879013492 .
  10. ^ Покропивный, Алекс; Фольц, Себастьян (сентябрь 2012 г.). «Фаза C 8: суперкубан, тетраэдр, BC-8 или углеродный содалит?». Физический статус Solidi B. 249 (9): 1704–1708. Бибкод : 2012PSSBR.249.1704P. дои : 10.1002/pssb.201248185 . S2CID  96089478.
  11. ^ abc Хасан, И.; Гранди, HD (1984). «Кристаллические структуры минералов группы содалита». Acta Crystallographica Раздел B. 40 : 6–13. дои : 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 драгоценных лазуритов». Минералы . 10 (11): 1042. Бибкод : 2020Мой...10.1042С. дои : 10.3390/мин10111042 .
  13. ↑ Беттонвилл, Сюзанна (25 марта 2011 г.). Роли горных пород: факты, свойства и знания о драгоценных камнях . п. 98. ИСБН 978-1-257-03762-9.[ самостоятельный источник? ]
  14. ^ Кондо, Д.; Битон, Д. (2009). «Хакманит/содалит из Мьянмы и Афганистана» (PDF) . Драгоценные камни и геммология . 45 (1): 38–43. дои : 10.5741/GEMS.45.1.38 .
  15. ^ Месторождение Ледяной реки на Миндате
  16. ^ ab Le Maitre, RW, изд. (2002). Магматические породы - Классификация и словарь терминов (2-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. п. 143. ИСБН 0-521-66215-Х.
  17. ^ Санс, Нурия; Арриаса, Бернардо Т.; Стэнден, Вивьен Г., ред. (2015). Культура Чинчорро: сравнительная перспектива, археология древнейшей мумификации человека. Издательство ЮНЕСКО. п. 162. ИСБН 978-92-3-100020-1.
  18. ^ Буль, Йозеф-Кристиан; Лёнс, Юрген (1996). «Синтез и кристаллическая структура нитратно-анклатрированного содалита Na8[AlSiO4]6(NO3)2». Журнал сплавов и соединений . 235 : 41–47. дои : 10.1016/0925-8388(95)02148-5.
  19. ^ Наказава, Т.; Като, Х.; Окада, К.; Уэта, С.; Михара, М. (2000). «Иммобилизация йода отходами содалита». Дело МРС . 663 . дои : 10.1557/PROC-663-51.
  20. ^ Буль, Йозеф-Кристиан (1996). «Свойства содалитов. Часть 4. Синтез и гетерогенные реакции иодат-инкларатированного содалита Na8[AlSiO4]6(IO3)2−x(OH·H2O)x; 0,7 < x < 1,3». Термохимика Акта . 286 (2): 251–262. дои : 10.1016/0040-6031(96)02971-1.
  21. ^ Бренчли, Мэтью Э.; Веллер, Марк Т. (1994). «Синтез и строение содалитов M8[ALSiO4]6·(XO4)2, M = Na, Li, K; X = Cl, Mn». Цеолиты . 14 (8): 682–686. дои : 10.1016/0144-2449(94)90125-2.
  22. ^ Вейт, Т.; Бюль, Ж.-Ч.; Хоффманн, В. (1991). «Гидротермальный синтез, характеристика и уточнение структуры хлорат- и перхлорат-содалита». Катализ сегодня . 8 (4): 405–413. дои : 10.1016/0920-5861(91)87019-J.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с содалитом, на Викискладе?