Международный научный журнал

ISSN: 2663-0419 (электронная версия)

ISSN: 2218-8754 (версия для печати)

Международный научный журнал

ISSN: 2663-0419 (электронная версия)

ISSN: 2218-8754 (версия для печати)

contentImg

Структурная иерархия Ca- и TR-триортосиликатов и их производных

Ширинова А.Ф., Чирагов М.И.

Кафедра кристаллографии, минералогии и геохимии Бакинского Государственного Университета AZ1148, Баку, Азербайджан, ул. академика Захида Халилова, 23: afashf@rambler.ru

Резюме

A-
A+
 Известно, что физико-химические свойства и парагенетические особенности минералов связаны с их кристаллической структурой. Иерархальная схема исследования структур минералов показывает, что классификация по химическому составу не дает полного представления о свойствах минералов. Принимая во внимание известные работы М.И. Чирагова и F.C.Hawthorne о структурной классификации минералов, впервые в настоящей статье используя метод сравнительной кристаллохимии и структурную иерархию, рассматриваются структуры Ca- и ТR-триортосиликатов и их производных. Структурная иерархия минералов основывается на первичной полимеризации разнотипных координационных полиэдров, в результате которой формируются родоначальные структурные миналы или кластеры. С учетом симметрии триортосиликатов и формы полимеризации тетраэдров с Ca- и ТR-октаэдрами, выделены кластеры четырех типов, отличающиеся по кон-фигурациям и химическим составам |M(Si3O10)(H2O)3|, |M(Si3O10)2|, |M(Si3O10)(H2O)4| и |M(Si3O10)2(H2O)2|. В зависимости от формы полимеризации кластеров, представлена иерархальная схема формирования структурных типов Ca- и ТR-триортосиликатов и их производных. В результате образуются структурные блоки и смешанные каркасы, в пустотах которых в Ca-силикатах располагаются атомы кальция, а в ТR-силикатах – атомы натрия или калия. По химическому составу и форме кремнекислородного радикала минералы дельхайелит и макдональдит включены в одну группу. Согласно структурной классификации с выделением кластеров выявлено, что структуры этих минералов формируются из двух разных по конфигурации миналов и, следовательно, в результате их полимеризации образуются различные структурные типы. Обоснование структурной иерархии отражается в условиях образования минералов группы дельхайелита и макдональдита. Образование дельхайелита связано с высокотемпературной стадией пегматитообразования на этапе поступления метаморфизующих растворов, богатых калием. Гидродельхайелит является продуктом гипергенеза и гидротермального изменения дельхайелита. В этих условиях происходит вынос натрия, частично калия и всего фтора и хлора. Структурный тип макдональдита связан с низкотемпературной стадией пегматитообразования или с поздней гидротермальной стадией минералообразования. Однако во всех случаях среда должна быть сильно щелочной и богатой кальцием для структурного типа макдональдита или редкоземельными катионами для структуры монтереджианита. Эти структурные особенности являются апробированными индикаторами для процессов минералообразования.

Ключевые слова: Ca- и ТR-триортосиликаты, кластеры, структурные единицы, структурные блоки, формирование структур

 

ЛИТЕРАТУРА

Теймуров Г.С., Чирагов М.И., Мамедов Х.С., Мустафаев Н.М. Кристаллохимические особенности превращения двугидрата сульфата кальция в полуводный гипс. Изв. АН СССР. Сер. Неорг. материалы. Т. 15, No. 8, 1979, c. 1489-1491.

Чирагов М.И., Рагимов К.Г., Мамедов Х.С. Кристаллическая структура синтетического триортосиликата K3H2HoSi3O10. Ученые Записки. Серия геологич. наук, No. 4, 1979, с. 8-15.

Чирагов М.И., Рагимов К.Г., Мамедов Х.С., Дорфман М.Д. Кристаллическая структура гидродельхайелита KH2Ca2(Si,Al)8O19 · 6H2O. Докл. Акад. наук Аз.ССР, Т. 36, No. 12, с. 49-51.

Чирагов М.И., Дорфман М.Д. Кристаллохимия минералов группы дельхайелита. Докл. Акад. наук СССР, Т. 260, 1981, c. 458-461.

Чирагов М.И., Рагимов К.Г. Кристаллохимические особенности термического превращения K3HoSi3O8(OH)2. Материалы Всесоюзной конференции по кристаллохимии неорганических и координационных соединений. Бухара, 1986, c.129.

Чирагов М.И., Пущаровский Д.Ю. Полисоматизм и структурные модели Ca-силикатов. Кристаллография, Т. 36, No. 5, 1991, с. 1200-1206.

Чирагов М.И. Сравнительная кристаллохимия кальциевых и редкоземельных силикатов. Чашыоглы. Баку, 2002, 360 с.

Ширинова А.Ф. Сравнительная кристаллохимия смешанных структур силикатов. Ляман. Баку, 2018, 242 с.

Aksenov S.M., Shipalkina N.V., Rastsvetaeva R.K., Rusakov V.S., Pekov I.V., Chukanov N.V., Yapaskurt V.O. Iron-rich bustamite from Broken Hill, Australia: The crystal structure and cation-ordering features. Crystall. Reports, Vol. 60, 2015, pp. 340-345.

Camara F., Ottolini L., Devouard B., Garvie L.A.J., Hawthorne F.C. Sazhinite-(La), Na3LaSi6O15(H2O)2, a new mineral from the Aris phonolite, Namibia: Description and crystal structure. Mineral. Mag., Vol. 70, No. 4, 2006, pp. 405-418.

Cannillo E., Rossi G., Ungaretti Z. The crystal structure of macdonaldite. Atti Accad. Naz.Lincei, Rend Classe Sci. Fis. Mat. Nat., serie VIII, Vol. 45, 1968, pp. 399-414.

Ghose S., Gupta P.K.S., Campana C.F. Symmetry and crystal structure of monteregianite, Na4K2Y2Si16O38·10H2О, a double-sheet silicate with zeolitic properties. Amer. Mineral., Vol. 72, 1987, pp. 365-374.

Hawthorne F.C. Graphical enumeration of polyhedral clusters. Acta Cryst., Vol. A39, 1983, pp. 724-736.

Hawthorne F.C. Towards a structural classification of minerals: The VIMIVT2On minerals. Amer. Mineral., Vol. 70, 1985, pp. 455-473.

Hawthorne F.C. Structural hierarchy in VIMxIIITyФz minerals. Canad. Mineral., Vol. 24, 1986, pp. 625-642.

Hejny C., Armbruster T. Polytypism in xonotlite Ca6Si6O17(OH)2. Z. Kristallogr., Vol. 216, 2001, pp. 396-408.

Hesse K.F., Liebau F., Merlino S. Crystal structure of rhodesite. Z. Kristallogr., Vol. 199, 1992, pp. 25-48.

Ito T., Sadanada R., Takeuchi Y., Tokonami M. The existence of partial mirrors in wollastonite. Proc. Jpn. Acad., Vol. 45, 1969, pp. 913-918.

DOI: 10.33677/ggianas20200200047