Георгий-эриксенит - George-ericksenite

Георгий-эриксенит
Общий
Категория	Сульфатный минерал
Формула; (повторяющийся блок)	Na6CaMg (IO3)6(CrO4)2(ЧАС2O)12
Классификация Струнца	4.KD.10
Кристаллическая система	Моноклиника
Кристалл класс	Призматический (2 / м) ; (одно и тоже Символ HM )
Космическая группа	C2 / c
Ячейка	а = 23,645Å ; b = 10,918 Å ; c = 15,768 Å ; β = 114,42 °; Z = 4
Идентификация
Цвет	От бледно-желтого (кристаллы) до ярко-лимонно-желтого (агрегаты)
Хрустальная привычка	Призматический или игольчатый вдоль [001] и несколько уплощенный на {110}
Twinning	Ни мегаскопически, ни при исследовании монокристаллов не наблюдалось.
Расщепление	Не наблюдалось
Перелом	Неизвестный
Упорство	Хрупкий
Шкала Мооса твердость	3-4 (оценка)
Блеск	Стекловидное тело
Полоса	Бледно-желтый
Прозрачность	От прозрачного (кристаллы) до полупрозрачного (агрегаты)
Плотность	3,035 г / см3
Двулучепреломление	δ = 0,057
Плеохроизм	Незначительный; X 5 очень бледно-желтый, Z 5 отчетливый желто-зеленый
Растворимость	Экстрим в холодной воде
Рекомендации

Георгий-эриксенит минерал с химической формулой Na₆CaMg (IO₃)₆(CrO₄)₂(ЧАС₂O)₁₂. Это стекловидное тело, от бледно-желтого до ярко-лимонно-желтого, ломкое, от призматического до игольчатого. кристальная привычка вдоль [001] и несколько уплощенный габитус кристалла на {110}. Впервые он был обнаружен в 1984 году в Минералогическом музее Пинча. Один образец диетецеита из Oficina Chacabuco, Чили на нем были ярко-лимонно-желтые микронузлы. Эти кристаллы дали Рентгеновская порошковая дифракция картина, которая не соответствовала никаким данным XRD, перечисленным для неорганических соединений. Рентгенограмма и порошковая оправка были отложены до 1994 года. К тому времени вся коллекция минералов из Минералогического музея Пинча была куплена Канадский музей природы. Затем образец был извлечен и изучен. Это исследование было успешным, и был открыт новый минерал георгириксенит. Минерал был назван в честь Джорджа Эриксена, который занимался исследованием. экономический геолог с Геологическая служба США на пятьдесят лет. Минерал и название были одобрены Комиссией по новым минералам и названиям минералов (IMA). Образец, полированный тонкий срез и реальный кристалл, использованные для определения структуры, хранятся в серии дисплеев Национальной коллекции минералов Канады в Канадский музей природы, Оттава, Онтарио.

Описание

Возникновение и парагенезис

Джордж-эриксонит обычно встречается в виде отдельных ярко-лимонно-желтых микрокристаллов, которые сосредоточены на поверхности одной части минерального образца. Однако в некоторых случаях микроконкреции встречаются группами, а не изолированно. Средний размер этих микронодулей составляет примерно 0,2 мм, и каждый состоит из множества отдельных кристаллов, расположенных в произвольной ориентации.^[3]

Электронно-микрозондовое обследование

Это обследование проводилось путем прикрепления двух игольчатый кристаллы на поверхность диска с эпоксидная смола а затем исследуя их с помощью CAMECA SX-50 электронный микрозонд. Один из кристаллов имел поверхность (100), обращенную вверх, а другой кристалл имел поверхность роста в форме (110), обращенную вверх. Микрозонд работал в режиме с дисперсией по длине волны при 15 кВ и пропускал различные токи от 20 нА до 0,5 нА. CAMECA SX-50 имеет три спектрометры и образцы исследовались в последовательности (Na, Cl, я ), тогда (Mg, S, Ca ). Когда кристалл подвергался воздействию электронного луча в течение первых 200 секунд, количество отсчетов в секунду на каждом элементе сильно варьировалось, что указывает на то, что кристаллы чрезвычайно нестабильны в электронном луче. Количество импульсов в секунду для каждого элемента также зависело от анализируемой поверхности кристалла [(100) или (110)]. За более короткое время счета (<10 с) при 15 кВ и 5 нА наблюдается усиление I₂О₅ и капля Na₂O относительно идеальных значений. Однако существует значительный эффект ориентации для SO₃ и значения CaO для поверхностей (100) и (110) по обе стороны от идеальных значений. При увеличении воздействия электронного пучка Na₂O увеличивается, а все остальные оксиды уменьшаются. Это поведение также более быстрое на поверхности (100), чем на грани кристалла (110). Поверхность (100) в целом более реактивна к электронному пучку, чем поверхность (110), но кажется, что обе поверхности приближаются к равновесию с пучком и дают одинаковые массовые проценты оксидов через 200 секунд.^[3]

Даже при малых токах и коротком времени счета георгий-эриксенит чрезвычайно нестабилен под действием электронного луча. После исследования грани кристаллов окрашиваются в коричневый цвет в результате реакции с I₂ и уменьшение анализируемого I₂О₅ с увеличением времени. Кристаллографическая ориентация анализируемого материала имеет большое влияние на аналитические значения в любой момент времени. Общее количественное поведение георгиевского эриксенита в электронном пучке согласуется с полученным химическим составом (в идеале I₂О₅ 59,13, CrO₃ 9.92. ТАК₃ 1,51, MgO 2,38, CaO 3,31, Na₂O 10.98, H₂O 12,77 мас.%).^[3]

Кристальная структура

Сбор информации

0,046 X 0,059 X 0,060 мм³ кристалл был установлен на Siemans п4 четырехкружный дифрактометр. Кристалл был выровнен с использованием 42 отражений, автоматически центрированных после измерения по вращающейся фотографии. Ориентационная матрица и размеры элементарной ячейки определялись из заданных углов уточнения методом наименьших квадратов. Было зарегистрировано 3872 отражения до 60^° 2θ с фиксированной скоростью сканирования 1,33 ° 2θ / мин. Поправки на поглощение Квадратура Гаусса интеграция. Поправки на Лоренца, поляризация, и фоновые эффекты, а также уменьшение интенсивности структурных факторов.^[3]

Структурное решение и доработка

Для расчетов использовалась система программ SHELXTL PC Plus. В р и Rw индексы имеют условный вид. Структура расшифрована прямыми методами. Структура центросимметрична, на что указывает статистика E. Систематические отсутствия также указывают на наличие c скольжение для С-центрированной ячейки. В результате георгий-эриксенит был помещен в космическую группу C2 / c. Структура была уточнена комбинацией уточнения наименьших квадратов и синтеза Фурье по разности до р индекс 3,5% и Rw равняется 3,5%. Заселенность сайтов определялась на основе уточнения рассеяния сайтов и кристаллохимических критериев.^[3]

Описание конструкции

Катионная координация

Существует один хром (Cr) симметрично обособленный и тетраэдрически координированный четырьмя кислород (O) атомы. Средняя длина связей составляет 1,61 Å, что указывает на то, что Cr катион является шестивалентный. Средняя длина связи на участке Cr меньше, чем можно было бы ожидать для полного заполнения Cr⁶⁺. Это различие можно объяснить частичной заменой сера (S) атомы.^[3]

Есть три йод (I) сайтов, которые координируются тремя кислород (O) атомы расположены треугольником по одну сторону от катиона. Расстояния связей между атомами I и O составляют 1,81 Å. Это приводит к IO₃ группа, образующая треугольная пирамида с участком I на вершине пирамиды. На каждом участке I есть еще три дополнительных лиганды что вызывает искаженную октаэдрическую координацию атомов йода. Это также приводит к тому, что атом I занимает нецентральные позиции внутри каждого октаэдр. Длинные связи между атомами в позициях I вносят значительный вклад в валентность связанных связей. анионы.^[3]

Есть три натрий (Na) сайты, каждый из которых уникален. У каждого сайта свой тип координации. Сайт Na1 окружен двумя О атомы и четыре ЧАС₂О группы в искаженном восьмигранный расположение с расстоянием Na1-Φ (где Φ = неуказанный лиганд) 2,41 Å. Сайт Na2 окружен пятью атомами O и 2 H₂О-группы в расширенном октаэдрическом расположении с расстоянием Na2-Φ 2,54 Å. Сайт Na3 окружен пятью атомами O и тремя атомами H₂Атомы O в треугольнике додекаэдр расположение с расстоянием Na3-Φ 2,64 Å.^[3]

Здесь только один магний (Mg) сайт, который координирован шестью атомами O в октаэдрическом расположении с расстоянием Mg-O 2,09 Å. Эта длина связи соответствует тому, что этот сайт полностью занят Mg без замещения.^[3]

Тот самый кальций (Ca) центр координирован шестью атомами O и двумя H₂O группы в квадратно-антипризматическом расположении с расстоянием Ca-Φ 2,50 Å. Эта длина связи соответствует тому, что этот сайт полностью занят Ca без замещения.^[3]

Топология структуры

Георгериксенит имеет структурное устройство, состоящее из пластин многогранников, ортогональных [100]. Эти плиты имеют тот же состав, что и сам минерал, и имеют толщину в половину единицы в направлении [100]. Они соединяются с соседними плитами исключительно с помощью водородная связь. Края каждой пластины ограничены почти плоскими слоями анионов. Сами плиты состоят из трех плоских слоев катионов. Также есть три плоских слоя катионов, параллельных краям плит. Это означает, что каждая плита состоит из трех слоев многогранников. В c-симметрия скольжения связывает верх и низ плиты, что означает, что плита может быть разбита на два уникальных листа многогранников.

Есть видный зигзаг узор цепей полиэдров Na, простирающихся в c направление на внешний слой плиты. Октаэдр Na1 имеет общее ребро с октаэдром, увеличенным на Na2, который имеет грань с треугольным додекаэдром Na3. Это образует линейный тример который простирается в направлении [011]. Этот тример затем соединяется посредством разделения ребер между полиэдрами Na3 и a1 с другим тримером, простирающимся в направлении [0-11]. Этот мотив продолжает формировать [Na₃Φ₁₄] зигзаг цепочка, простирающаяся в c направление. В каждой ячейке этой цепочки многогранники выделены двумя (IO₃₊₃) группы. Идентичные цепи идут параллельно c оси, которые связаны только одной слабой связью I-O.

Внутренний слой плиты состоит из одного октаэдра Mg, который имеет общие углы с двумя тетраэдрами Cr. Это формирует [MT₂Φ₁₂] кластер. Два других аниона октаэдра Mg соединяются общими углами с двумя (IO₃₊₃) группы. Эти [Mg (CrO₄)₂(IO₃₊₃)₂О₂] кластера соединяют вместе два (CaΦ₈) многогранники. Это образует цепочки, параллельные б ось. Слабые связи I-O связывают эти цепи, образуя центральный слой плиты.

Отношение к другим минералам

Единственный другой хромат-йодатный минерал - диетецеит, Ca (IO₃)₂(CrO₄)(ЧАС₂О). Диетцеит и георгий-эриксенит не имеют структурных отношений. Фуензалидаит и карлосруизит - это сульфат-йодатные минералы, обнаруженные в чилийских нитратных месторождениях, и содержащие небольшие количества Cr, замещающего S. Они также представляют собой листовые структуры, но листы сильно отличаются с точки зрения связности, чем в георгий-эриксените.