Кианит
| Кианит | |
|---|---|
 | |
| Общий | |
| Категория | Несиликат |
| Формула (повторяющаяся единица) | Al2SiOAl2SiO5 |
| Имеет символ IMA. | этот [1] |
| Классификация Штрунца | 9.АФ.15 |
| Кристаллическая система | Триклиника |
| Кристаллический класс | Пинакоидальный ( 1 ) (тот же символ HM ) |
| Космическая группа | PП1 |
| Элементарная ячейка | а = 7,1262(12) Å б = 7,852(10) Å с = 5,5724(10) Å α = 89,99(2)°, β = 101,11(2)° γ = 106,03(1)°; З = 4 |
| Идентификация | |
| Цвет | Зонировать можно синий, белый, реже зеленый, от светло-серого до серого, реже желтый, розовый, оранжевый и черный цвета. |
| Кристальная привычка | Столбчатый; волокнистый; с лезвием |
| Твиннинг | Ламеллярный на {100} |
| Расщепление | [100] идеально [010] несовершенно с углом 79° между |
| Перелом | Заноза |
| упорство | хрупкий |
| шкала Мооса твердость | 4,5–5 параллельно одной оси 6,5–7 перпендикулярно этой оси |
| Блеск | Стекловидное тело до белого цвета |
| Полоса | Белый |
| прозрачность | От прозрачного до полупрозрачного |
| Удельный вес | 3,53–3,65 измерено; 3,67 рассчитано |
| Оптические свойства | Двухосный (-); горельеф |
| Показатель преломления | n α = 1,712 – 1,718 n β = 1,720 – 1,725 n γ = 1,727 – 1,734 |
| Двойное лучепреломление | δ = 0,012 – 0,016 |
| Плеохроизм | Трехцветный, от бесцветного до бледно-голубого или синего. |
| угол 2В | 78°–83° |
| Ссылки | [2] [3] [4] |
Кианит – это типично синий алюмосиликатный минерал , встречающийся в богатых алюминием метаморфических пегматитах и осадочных породах . Это полиморфная модификация андалузита земной и силлиманита высокого давления , а присутствие кианита в метаморфических породах обычно указывает на метаморфизм глубоко в коре . Кианит также известен как дистен или цианит . [5]
Кианит сильно анизотропен : его твердость варьируется в зависимости от кристаллографического направления. В кианите этот анизотропизм можно считать отличительной характеристикой наряду с его характерным синим цветом. цвет Его название происходит от того же происхождения, что и голубой , и происходит от древнегреческого слова κύανος. Обычно это слово переводится на английский язык как кианос или куанос и означает «темно-синий».
Кианит используется в качестве сырья при производстве керамики и абразивов, а также является важным минералом-индексом, используемым геологами для отслеживания метаморфических зон .
Характеристики
[ редактировать ]
Кианит — алюмосиликатный минерал, химическая формула которого Al 2 SiO 5 . Обычно он пятнисто-голубого цвета, хотя он может варьироваться от бледного до темно-синего. [6] а также может быть серым, белым или, реже, светло-зеленым. [7] Обычно он образует брызги пластинчатых кристаллов, но реже встречается в виде отдельных идиоморфных кристаллов (правильной формы), которые особенно ценятся коллекционерами. [6] Он имеет идеальную плоскость спайности {100} , параллельную длинной оси кристалла, и вторую хорошую плоскость спайности {010}, которая находится под углом 79 градусов к плоскости спайности {100}. В кианите также наблюдается пробор {001} под углом около 85 градусов к длинной оси кристалла. [7] Поверхности спайности обычно имеют жемчужный блеск. Кристаллы слегка гибкие. [6]
Удлиненные столбчатые кристаллы кианита обычно являются хорошим первым признаком минерала, а также его цвета (когда образец синий). Полезны также сопутствующие минералы, особенно наличие полиморфных модификаций ставролита , который часто встречается с кианитом. Однако наиболее полезной характеристикой при идентификации кианита является его анизотропизм. Если кто-то подозревает, что образец является кианитом, твердости ключом к идентификации является проверка того, что он имеет два совершенно разных значения по перпендикулярным осям; он имеет твердость 5,5 параллельно {001} и 7 параллельно {100}. [2] [3] Таким образом, стальная игла легко поцарапает кристалл кианита, параллельный его длинной оси, но кристалл неуязвим для царапин стальной иглой, перпендикулярной длинной оси. [6]
Структура
[ редактировать ]Структуру кианита можно представить как искаженную гранецентрированную кубическую решетку ионов кислорода, в которой ионы алюминия занимают 40% октаэдрических позиций, а ионы кремния - 10% тетраэдрических позиций. Алюминиевые октаэдры образуют цепочки по длине кристалла, половина из которых прямые, а половина — зигзагообразные, с кремнеземными тетраэдрами, соединяющими цепи. Между тетраэдрами кремнезема нет прямой связи, что делает кианит членом неосиликатного класса силикатных минералов . [8] [9]
возникновение
[ редактировать ]
Кианит встречается в биотитовых гнейсах , слюдяных сланцах и роговиках , которые представляют собой метаморфические породы, образовавшиеся при высоком давлении во время регионального метаморфизма протолита протолит , богатого алюминием ( пелитовый ). Кианит также иногда встречается в гранитах и пегматитах. [9] [11] и связанные с ними кварцевые жилы , [12] и нечасто встречается в эклогитах . Он встречается в виде обломочных зерен в осадочных породах, хотя имеет тенденцию к быстрому выветриванию. [7] [11] Он связан со ставролитом , андалузитом , силлиманитом , тальком , роговой обманкой , жедритом , муллитом и корундом . [2]
Кианит – один из наиболее распространенных минералов, имеющий состав Al 2 SiO 5 . Минералы с одинаковым составом, но разной кристаллической структурой называются полиморфами . Существует две полиморфные модификации кианита: андалузит и силлиманит . Кианит наиболее стабилен при высоком давлении, андалузит наиболее стабилен при более низкой температуре и давлении, а силлиманит наиболее стабилен при более высокой температуре и более низком давлении. [13] Все они одинаково стабильны в тройной точке около 4,2 кбар и 530 °C (986 °F). [14] Это делает присутствие кианита в метаморфической породе признаком метаморфизма при высоком давлении.
Кианит часто используется в качестве минерала-индекса для определения и отслеживания метаморфической зоны , которая подверглась определенной степени метаморфизма на большой глубине в земной коре. Например, Г. М. Барроу в своей новаторской работе по минералогии метаморфических пород определил зоны кианита и силлиманита. Барроу описывал регион Шотландии, который испытал региональный метаморфизм глубокий . Напротив, метаморфические зоны, окружающие плутон Фанад в Ирландии, образовавшийся в результате контактного метаморфизма на меньшей глубине коры, включают андалузитовые и силлиманитовые зоны, но не кианитовую зону. [15]
Кианит потенциально стабилен при низкой температуре и давлении. Однако в этих условиях происходят реакции, в результате которых образуется кианит, такие как:
- мусковит + ставролит + кварц → биотит + кианит + H 2 O
никогда не происходит, а водные алюмосиликатные минералы, такие как мусковит, пирофиллит или каолинит . вместо кианита встречаются [16]
Пластинчатые кристаллы кианита очень распространены, но отдельные идиоморфные кристаллы ценятся коллекционерами. [6] Кианит встречается в манхэттенских сланцах , образовавшихся под экстремальным давлением в результате столкновения континентов сборки суперконтинента Пангея во время . [17] Он также встречается в пегматитах Аппалачей и в Минас-Жерайс, Бразилия . Великолепные экземпляры находятся в Пиццо Форно в Швейцарии. [6]
Кианит может приобретать оранжевый цвет, что особенно характерно для Лолиондо, Танзания. [18] Оранжевый цвет обусловлен включениями небольшого количества марганца (Mn 3+ ) в структуре.
Использование
[ редактировать ]Кианит используется в основном в огнеупорных и керамических изделиях, включая фарфоровую сантехнику и посуду . Он также используется в электронике, электрических изоляторах и абразивах . [19]
При температуре выше 1100 °C кианит разлагается на муллит и стекловидный кремнезем по следующей реакции:
- 3(Al 2 O 3 SiO 2 ) → 3Al 2 O 3 2SiO 2 + SiO 2
Это преобразование приводит к расширению. [20] Муллитизированный кианит используется для производства огнеупорных материалов . [19]
Кианит использовался как полудрагоценный драгоценный камень кошачьего глаза , который может проявлять переливы , хотя этот эффект ограничен его анизотропизмом и идеальным спайностью. Цветовые разновидности включают оранжевый кианит из Танзании. [18] Оранжевый цвет обусловлен включениями небольшого количества марганца (Mn 3+ ) в структуре. [21]
Ссылки
[ редактировать ]- Конкретные цитаты
- ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .
- ^ Jump up to: а б с «Кианит» (PDF) . Справочник по минералогии . 2001. Архивировано из оригинала (PDF) 8 мая 2019 г. Проверено 1 января 2018 г.
- ^ Jump up to: а б «Кианит» . МинДат . Проверено 14 июня 2013 г.
- ^ «Данные о кианите» . Вебминерал.com . Проверено 14 июня 2013 г.
- ^ Джексон, Джулия А., изд. (1997). Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Синканкас, Джон (1964). Минералогия для любителей . Принстон, Нью-Джерси: Ван Ностранд. стр. 528–529. ISBN 0442276249 .
- ^ Jump up to: а б с Нессе, Уильям Д. (2000). Введение в минералогию . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. п. 319. ИСБН 9780195106916 .
- ^ Винтер, Дж. К.; Гоуз, С. (1979). «Термическое расширение и высокотемпературная кристаллохимия полиморфных модификаций Al 2 SiO 5» . Американский минералог . 64 (5–6): 573–586 . Проверено 28 августа 2021 г.
- ^ Jump up to: а б В этом 2000 году , с. 315.
- ^ Уитни, Д.Л. (2002). «Сосуществующие андалузит, кианит и силлиманит: последовательное образование трех полиморфов Al 2 SiO 5 во время прогрессивного метаморфизма вблизи тройной точки, Сиврихисар, Турция». Американский минералог . 87 (4): 405–416. дои : 10.2138/am-2002-0404 .
- ^ Jump up to: а б «Страница геологии — Кианит» . Страница геологии . 16 мая 2014 г. Проверено 20 февраля 2020 г.
- ^ Синканкас, Джон (1964). Минералогия для любителей . Принстон, Нью-Джерси: Ван Ностранд. п. 529. ИСБН 0442276249 .
- ^ Нессе 2000 , с. 76.
- ^ Болен, СР; Монтана, А.; Керрик, DM (1991). «Точные определения равновесий кианит⇌ силлиманит и кианит⇌ андалузит и пересмотренная тройная точка для полиморфов Al2SiO5» . Американский минералог . 76 (3–4): 677–680 . Проверено 28 августа 2021 г.
- ^ Ярдли, BWD (1989). Введение в метаморфическую петрологию . Харлоу, Эссекс, Англия: Longman Scientific & Technical. стр. 8–10. ISBN 0582300967 .
- ^ Ярдли 1989 , с. 68-69.
- ^ Куинн, Хелен (6 июня 2013 г.). «Как древнее столкновение сформировало горизонт Нью-Йорка» . BBC Science . BBC.co.uk. Проверено 13 июня 2013 г.
Профессор Стюарт искал минерал, известный как кианит, красивый синий образец, который часто встречается в манхэттенских сланцах. «Кианит — ключевой минерал для идентификации. Мы знаем, что он образуется только на очень большой глубине и под сильным давлением», — сказал он. «Это как отпечаток пальца, раскрывающий массу информации». Присутствие этого минерала показывает, что манхэттенский сланец сжимался под невероятно высоким давлением более 300 миллионов лет назад. Сланец образовался в результате слияния двух огромных массивов суши, образовавших суперконтинент, известный как Пангея.
- ^ Jump up to: а б М. Чедвик, Карен; Р. Россман, Джордж (1 января 2009 г.). «Оранжевый кианит из Танзании» . Драгоценные камни и геммология . 45 .
- ^ Jump up to: а б В этом 2000 году , с. 316.
- ^ Шпейер, Роберт (1993). Термический анализ материалов . ЦРК Пресс . п. 166. ИСБН 0-8247-8963-6 .
- ^ М. Гафт; Л. Нагли; Г. Панцер; Г. Р. Россман; Р. Рейсфельд (август 2011 г.). «Лазерно-индуцированная времяразрешенная люминесценция оранжевого кианита Al 2 SiO 5 ». Оптические материалы . 33 (10): 1476–1480. Бибкод : 2011OptMa..33.1476G . дои : 10.1016/j.optmat.2011.03.052 .
- Общие ссылки
- Минеральные галереи
- Фэй, GH; Никель, Э.Х. (1969). «О происхождении цвета и плеохроизма кианита» (PDF) . Канадский минералог . 10 : 35–46.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- . Британская энциклопедия (11-е изд.). 1911.