Гуттонит - Huttonite

Гуттонит
Элементарная ячейка гуттонита Th зеленый Si серый O красный.png
Элементарная ячейка хуттонита
Общее
КатегорияСиликатный минерал
Формула
(повторяющийся блок)		ThSiO4
Классификация Струнца9.AD.35
Кристаллическая системаМоноклиника
Кристалл классПризматический (2 / м)
(такой же Символ HM )
Космическая группаP21/ п
Ячейкаа = 6,77 Å, b = 6,96 Å
c = 6,49 Å; β = 104,99 °; Z = 4
Идентификация
Формула массы324,12 г / моль
цветБесцветный, кремовый, бледно-желтый
Хрустальная привычкаПризматический, приплюснутый; обычно в виде межгранных зерен
РасщеплениеЧеткие вдоль [001], нечеткие вдоль [100]
ПереломКонхоидальный
Шкала Мооса твердость4.5
БлескАдамантин
ПолосаБелый
ПрозрачностьПрозрачный полупрозрачный
Удельный вес7.1
Оптические свойстваБиаксиальный (+)
Показатель преломленияпα = 1.898, пβ = 1.900, пγ = 1.922
Двулучепреломлениеδ = 0,0240
Угол 2V25°
Дисперсияр < v (умеренно)
Ультрафиолетовый флуоресценцияТускло-белый (на коротких волнах)
Другие характеристикиRadioactive.svg Радиоактивный
использованная литература[1][2][3]

Гуттонит это торий несиликатный минеральная с химической формулой ЧтSiО4 и который кристаллизуется в моноклиническая система. это диморфный с участием четырехугольный торит, и изоструктуален с монацит. Необычный минерал, хуттонит образует прозрачные или полупрозрачные кристаллы кремового цвета. Впервые он был обнаружен в пробах пляжных песков из западное побережье регион Новая Зеландия минералогом Колин Осборн Хаттон (1910–1971).[4] Из-за своей редкости хуттонит не является промышленно полезным минералом.

Вхождение

Хаттонит был впервые описан в 1950 году из пляжного песка и флювио-ледниковый депозиты в South Westland, Новая Зеландия, где он был найден как собор зерна с максимальным размером не более 0,2 мм. Это наиболее распространено в песке на пляже Гиллеспи, недалеко от Ледник Фокса,[4][5] какой тип расположение, где он сопровождается шеелит, касситерит, циркон, ураноторит, ильменит и золото. Он был найден еще в шести близлежащих местах в меньшем количестве.[6] Хуттонит был извлечен из песков путем первого фракционирования в йодметан а затем электромагнитно. Впоследствии чистые образцы были получены путем отбора зерен хуттонита под микроскопом. Это было достигнуто либо при наличии коротковолновой (2540 Å) волны. флуоресцентный света, где тускло-белая флуоресценция отличает его от шеелита (флуоресцирует синим) и циркона (флуоресцирует желтый), или сначала кипячением загрязненного образца в соляная кислота для создания оксидной поверхности на шеелите и обеспечения возможности ручного отбора в видимом свете.[6]

Хаттон предположил, что хуттонит, содержащийся в пляжном песке и флювио-ледниковых отложениях, произошел от Отаго сланцы или пегматитовые вены в Южные Альпы.[6]

В дополнение к Новая Зеландия, хуттонит найден в гранитный пегматиты из Богатыня, Польша,[7] где это связано с чералит, торогуммит, и нингёйт; И в нефелиновые сиениты из Бревик, Норвегия.[8]

Физические свойства

Хаттонит обычно встречается в виде межзеренных зерен без внешних граней кристалла. Обычно он бесцветен, но также бывает цветным; например кремовый и бледно-желтый. Имеет белую полосу. Он имеет твердость 4,5 и демонстрирует отчетливый скол, параллельный оси c [001], и нечеткий скол вдоль оси a [100].

Структура

Хаттонит - это торий несиликатный с химической формулой ЧтSiО4. Он состоит (по массе) из 71,59% тория, 19,74% кислорода и 8,67% кремния. Хуттонит очень близок к своему идеалу стехиометрический состав, с содержанием примесей менее 7% мольная доля. Наиболее заметными примесями, которые необходимо наблюдать, являются UО2 и п2О5.[9]

Атомное окружение вдоль SiO4–ThO5 цепь (параллельно c ось)

Хуттонит кристаллизуется в моноклинический система с космическая группа P21/п. В элементарной ячейке содержится четыре ThSiO4 единиц и имеет размеры а = 6,784 ± 0,002 Å, б = 6,974 ± 0,003 Å, c = 6.500 ± 0.003Å, а межосевой угол β = 104.92 ± 0.03о. Структура такая же, как у несиликатный - дискретный SiO42− тетраэдры, координирующие ионы тория. В каждом тории есть координационный номер девять. В осевом направлении четыре атома кислорода, представляющие собой края двух SiO4 мономеры на противоположных сторонах атома тория образуют (–SiO4–Th–) цепочка, параллельная c ось. Экваториально каждый торий координируют пять почти плоских атомов кислорода, представляющих вершины различных силикатных тетраэдров. Длины осевых связей Th – O составляют 2,43 Å, 2,51 Å, 2,52 Å, 2,81 Å, а экваториальных связей - 2,40 Å, 2,41 Å, 2,41 Å, 2,50 Å и 2,58 Å. Связи Si – O примерно равны, их длина составляет 1,58 Å, 1,62 Å, 1,63 Å и 1,64 Å.[10]

Хуттонит изоструктурен с монацит. Замена редкоземельные элементы и фосфор монацита с торием и кремний хуттонита могут образовывать Твердый раствор. В конце хуттонита наблюдалось непрерывное замещение тория редкоземельными элементами до 20% по весу. Замещение тория в монаците наблюдается до 27% по весу. Замена ПО4 для SiO4 также возникает связанный с внесением фторид, гидроксид, и ионы металлов.[11]

Хуттонит - это диморфный с участием торит. Торит кристаллизуется с более высокой симметрией и меньшей плотностью. четырехугольный форма, в которой атомы тория координируются с одним атомом кислорода меньше в октаэдрическом расположении. Торит устойчив при более низких температурах, чем хуттонит; при 1 атмосфере фазовый переход торит – хуттонит происходит между 1210 и 1225 ° C. С увеличением давления температура перехода увеличивается. Считается, что эта относительно высокая температура перехода объясняет относительную редкость хуттонита в земной коре.[12] В отличие от торита, хуттонит не подвержен влиянию метамиктизация.

использованная литература

  1. ^ Энтони, Джон В .; Ричард А. Бидо; Кеннет В. Блад; Монте К. Николс (1995). Справочник по минералогии: кремнезем, силикаты (PDF). Тусон, Аризона: Публикация минеральных данных. ISBN  978-0-9622097-1-0.
  2. ^ «Данные о хуттонитовых минералах». WebMineral.com. Получено 2008-12-13.
  3. ^ Mindat.org
  4. ^ а б Пабст, А. (1950). «Моноклинный силикат тория». Природа. 166 (4212): 157. Bibcode:1950Натура.166..157П. Дои:10.1038 / 166157a0. PMID  15439198.
  5. ^ Pabst, A .; К. Осборн Хаттон (1951). «Хаттонит, новый моноклинный силикат тория» (PDF). Am. Минеральная. 36: 60–69.
  6. ^ а б c Хаттон, К. Осборн (1951). «Возникновение, оптические свойства и химический состав хуттонита» (PDF). Am. Минеральная. 36 (1): 66–69.
  7. ^ Kucha, H (1980). «Непрерывность в ряду монацит – хуттонит». Минералогический журнал. 43 (332): 1031–1034. Bibcode:1980MinM ... 43.1031K. Дои:10.1180 / минмаг.1980.043.332.12.
  8. ^ Мелдрам, А., Ботнер, Л.А., Цинкль, С.Дж., Ван, С.-Х., Ван, Л.-М., и Юинг, Р.С. (1999). «Влияние мощности дозы и температуры на превращение кристаллов в метамикты в ортосиликатах ABO4». Канадский минералог. 37: 207–221.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  9. ^ Förster H. J., Harlov D. E., Milke R., H.-J .; Харлов, Д. Э .; Милке, Р. (2000). «Состав и Th –U – общий Pb возраст хуттонита и торита с пляжа Гиллеспи, Южный остров, Новая Зеландия». Канадский минералог. 38 (3): 675–684. CiteSeerX  10.1.1.579.7465. Дои:10.2113 / gscanmin.38.3.675.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  10. ^ Тейлор, Марк; Юинг, Р. К. (1978). «Кристаллические структуры ThSiO4 Полиморфы: гуттонит и торит ». Acta Crystallogr. B. 34 (4): 1074–1079. Дои:10.1107 / S0567740878004951.
  11. ^ Куча, Хенрик (1980). «Непрерывность в ряду монацит – хуттонит». Минералогический журнал. 43 (332): 1031–1034. Bibcode:1980MinM ... 43.1031K. Дои:10.1180 / минмаг.1980.043.332.12.
  12. ^ Спир, Дж. А. (1980). «Ортосиликаты актинидов». Обзоры по минералогии и геохимии. 5 (1): 113–135.

внешние ссылки