Stishovite
| Stishovite | |
|---|---|
 Crystal structure of stishovite | |
| Общий | |
| Категория | Тектосиликат , кварца группа |
| Формула (повторяющаяся единица) | SiO 2 |
| Имеет символ IMA. | Оставаться [1] |
| Классификация Штрунца | 4.DA.40 (оксиды) |
| Кристаллическая система | четырехугольный |
| Кристаллический класс | Дитетрагональная дипирамидальная (4/ммм) Символ H–M : (4/м 2/м 2>/м) |
| Космическая группа | Р 4 2 /мнм (№136) |
| Элементарная ячейка | а = 4,1772(7) Å, с = 2,6651(4) Å; Z = 2 |
| Идентификация | |
| Цвет | Бесцветный (в чистом виде) |
| шкала Мооса твердость | 9.5 [2] |
| Блеск | стекловидное тело |
| прозрачность | От прозрачного до полупрозрачного |
| Удельный вес | 4,35 (синтетика) 4,29 (расчетно) |
| Оптические свойства | Одноосный (+) |
| Показатель преломления | n ω = 1,799–1,800 п ε = 1826–1845 |
| Двойное лучепреломление | δ = 0,027 |
| Температура плавления | (разлагается) |
| Ссылки | [3] [4] [5] |
Стишовит — чрезвычайно твердая, плотная тетрагональная форма ( полиморфная модификация ) диоксида кремния . На поверхности Земли встречается очень редко; однако это может быть преобладающая форма диоксида кремния на Земле, особенно в нижней мантии . [6]
Стишовит был назван в честь Сергея М. Стишова , российского физика высокого давления, который впервые синтезировал этот минерал в 1961 году. Он был обнаружен в Метеоритном кратере в 1962 году Эдвардом К.Т. Чао . [7]
В отличие от других полиморфов кремнезема, кристаллическая структура стишовита напоминает структуру рутила (TiO 2 ). Кремний в стишовите имеет октаэдрическую координационную геометрию и связан с шестью оксидами. Точно так же оксиды трехсвязны, в отличие от форм низкого давления SiO 2 . В большинстве силикатов кремний имеет тетраэдрическую форму и связан с четырьмя оксидами. [8] Долгое время он считался самым твердым из известных оксидов (~ 30 ГПа по Виккерсу). [2] ); однако субоксид бора был обнаружен [9] в 2002 году быть гораздо сложнее. При нормальной температуре и давлении стишовит метастабилен.
Стишовит можно отделить от кварца применением фтороводорода (HF); в отличие от кварца, стишовит не вступает в реакцию. [7]
Внешний вид [ править ]
Крупные природные кристаллы стишовита встречаются крайне редко и обычно встречаются в виде обломков длиной 1–2 мм. Если их обнаружить, их будет трудно отличить от обычного кварца без лабораторного анализа. Он имеет стеклянный блеск, прозрачен (или полупрозрачен) и чрезвычайно тверд. Стишовит обычно представляет собой мелкий округлый гравий в матрице других минералов.
Синтез [ править ]
До недавнего времени единственные известные проявления стишовита в природе образовывались при очень высоких ударных давлениях (> 100 кбар, или 10 ГПа) и температурах (> 1200 ° C), возникающих во сверхскоростного метеорита удара о кварцсодержащую время породу . Незначительные количества стишовита были обнаружены в алмазах. [10] и постстишовитовые фазы выявлены в мантийных породах сверхвысоких давлений. [11] Стишовит также может быть синтезирован путем повторения этих условий в лаборатории либо изостатически, либо посредством ударной нагрузки (см. шоковый кварц ). [12] При 4,287 г/см 3 Это вторая по плотности полиморфная модификация кремнезема после зейфертита . Имеет тетрагональную симметрию кристалла, P4 2 /mnm, № 136, символ Пирсона tP6. [13]
См. также [ править ]
- Коэсит , родственный минерал
- Таумазит , еще один редкий минерал с гексакоординированным октаэдрическим кремнеземом.
Ссылки [ править ]
- ^ 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: Перейти обратно: а б Ло, Шэн-Нянь; Сваденер, Дж.Г.; Ма, Чи; Чаунер, Оливер (2007). «Исследование кристаллографической ориентационной зависимости твердости кремнеземного стишовита» (PDF) . Физика Б: Конденсированное вещество . 399 (2): 138. Бибкод : 2007PhyB..399..138L . дои : 10.1016/j.physb.2007.06.011 . и ссылки там
- ^ Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К., ред. (1995). «Стишовит». Справочник по минералогии (PDF) . Том. II (кремнезем, силикаты). Шантильи, Вирджиния, США: Минералогическое общество Америки . ISBN 0962209716 . Проверено 5 декабря 2011 г.
- ^ Stishovite . Mindat.org.
- ^ Stishovite . Webmineral.com.
- ^ Дмитрий Л. Лакштанов и др. «Постстишовитовый фазовый переход в водном глиноземе SiO 2 в нижней мантии Земли» ПНАС 2007 104 (34) 13588-13590; дои : 10.1073/pnas.0706113104 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Флейшер, Майкл (1962). «Новые названия минералов» (PDF) . Американский минералог . 47 (2). Минералогическое общество Америки: 172–174.
- ^ Росс, Нэнси Л. (1990). «Кристаллохимия стишовита под высоким давлением» (PDF) . Американский минералог . 75 (7). Минералогическое общество Америки: 739–747.
- ^ Он, Дуаньвэй; Чжао, Юшэн; Дэмен, Л.; Цянь, Дж.; Шен, Т.Д.; Зерда, ТВ (2002). «Субоксид бора: такой же твердый, как кубический нитрид бора». Письма по прикладной физике . 81 (4): 643. Бибкод : 2002ApPhL..81..643H . дои : 10.1063/1.1494860 .
- ^ Вирт, Р.; Воллмер, К.; Бренкер, Ф.; Мацюк, С.; Каминский, Ф. (2007). «Включения нанокристаллического гидросиликата алюминия «Фазовое яйцо» в сверхглубоких алмазах из Джуины (штат Мату-Гросу, Бразилия)». Письма о Земле и планетологии . 259 (3–4): 384. Бибкод : 2007E&PSL.259..384W . дои : 10.1016/j.epsl.2007.04.041 .
- ^ Лю, Л.; Чжан, Дж.; Гринии, Х.; Джин, З.; Божилов, К. (2007). «Свидетельства наличия бывшего стишовита в метаморфизованных отложениях, предполагающие субдукцию на глубину > 350 км» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 263 (3–4): 180. Бибкод : 2007E&PSL.263..180L . дои : 10.1016/j.epsl.2007.08.010 . Архивировано из оригинала (PDF) 17 июля 2010 г.
- ^ Ж. М. Леже, Дж. Хейнс, М. Шмидт, Ж. П. Петитет, А. С. Перейра и Дж. А. да Хорнада (1996). «Открытие самого твёрдого из известных оксидов» . Природа . 383 (6599): 401. Бибкод : 1996Natur.383..401L . дои : 10.1038/383401a0 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Смит-младший; Своп Р.Дж.; Поли А.Р. (1995). «H в соединениях рутильного типа: II. Кристаллохимия замещения Al в H-содержащем стишовите» (PDF) . Американский минералог . 80 (5–6): 454–456. Бибкод : 1995AmMin..80..454S . дои : 10.2138/am-1995-5-605 . S2CID 196903109 .
