Тодорокит

Тодорокит
Тодорокит
	Тодорокит с манджиотом и кальцитом из рудника Смартт, Куруман , Южная Африка. округ
Общий
Категория	Марганцевые минералы
Формула ; (повторяющаяся единица)	(На, Са, К, Ба, Ср) ; 1-х (Mn,Mg,Al) ; 6 Ох ; 12 ·3-4 часа ; 22О
Имеет символ IMA.	Тдр
Классификация Штрунца	4.ДК.10 (10-е изд.) ; 4/Д.09-10 (8-е изд.)
Классификация Дана	7.8.1.1
Кристаллическая система	Моноклиника
Кристаллический класс	Призматический (2/м) ; (тот же символ HM )
Космическая группа	П2/м (№ 11)
Идентификация
Формула массы	583.05 g/mol
Цвет	Темно-коричневый или коричневато-черный, коричневый в проходящем свете
Кристальная привычка	Агрегаты мельчайших решетчатых кристаллов.
Твиннинг	Контактные близнецы встречаются часто.
Расщепление	Идеально подходит для {100} и {010}
шкала Мооса твердость	1 + 1 ⁄ 2
Блеск	От металлического до тусклого, шелковистый в агрегатах
Полоса	Черный или темно-коричневый
прозрачность	Непрозрачный, прозрачный в очень тонких полосках.
Удельный вес	от 3,5 до 3,8
Оптические свойства	Двухосный
Показатель преломления	Больше 1,74
Двулучепреломление	почти 0,02
Плеохроизм	X = темно-коричневый, Z = желтовато-коричневый
Плавкость	Не плавится
Растворимость	Растворим в кислотах
Ссылки

Тодорокит — сложный минерал, содержащий водный оксид марганца, с общей химической формулой (Na,Ca,K,Ba,Sr).
_1-х (Mn,Mg,Al)
₆ Ох
₁₂ ·3-4 часа
_2О . ^{[ 1 ]} Назван в 1934 году по типовому местоположению — руднику Тодороки, Хоккайдо , Япония. Он принадлежит к призматическому классу 2/m моноклинной кристаллической системы , но угол β между осями a и c близок к 90°, что делает его ромбическим . Это минерал от коричневого до черного цвета, который встречается в массивной или туберозной форме. Он довольно мягкий, имеет твердость по шкале Мооса 1,5 и удельный вес 3,49–3,82. Это компонент глубоководных океанических бассейнов марганцевых конкреций .

Структура

Марганец встречается в различных степенях окисления, в том числе Мин. ²⁺, Мин. ³⁺ и Мин. ⁴⁺. ^{[ 10 ]} Тодорокит состоит из (Мн ⁴⁺О ₆ ) октаэдры , имеющие общие ребра, образующие тройные цепочки. Эти цепочки имеют общие углы, образуя примерно квадратные туннели, параллельные оси кристалла b . ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Туннели вмещают воды молекулы и крупные катионы, такие как калий. К ⁺, барий Нет ²⁺, серебро В ⁺, вести Pb ²⁺, кальций Что ²⁺ и натрий Уже ⁺. ^{[ 11 ]} Октаэдры на краях тройных цепочек больше, чем в середине, и поэтому, вероятно, вмещают более крупные катионы ( магний мг ²⁺, марганец Мин. ³⁺, медь С ²⁺, кобальт Ко ²⁺, никель В ²⁺ и т. д.), тогда как средние октаэдры заняты меньшими Мин. ⁴⁺ катионы. ^{[ 9 ]} Эта структура аналогична структуре голландита. (Ба, г-н ²⁺)Мн ⁴⁺₇ О ₁₆ и романехит (Ba,H ₂ O) ₂ (Mn ⁴⁺,Мн ³⁺) ₅ O ₁₀ , но с туннелями большего размера. ^{[ 12 ]} Хотя туннели, образованные тройными цепочками октаэдров, наиболее распространены в тодороките, отдельные туннели наблюдались в кристаллах как из земных, так и из месторождений марганцевых конкреций, у которых одна пара сторон образована тройными цепочками, а другая пара сторон образована цепочками 4. , шириной 5, 6, 8 и более октаэдров. ^{[ 11 ]}^{[ 13 ]}

Элементарная ячейка

Элементарная ячейка содержит шесть марганцевых Мин. ⁴⁺ мест и двенадцать кислородных ТО ²⁻ узлы, составляющие октаэдрический каркас. Mg и Al могут заменять Mn, а туннели содержат крупные катионы и молекулы воды.

На элементарную ячейку приходится одна формульная единица (Z = 1). ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 8 ]} Длины сторон составляют a = 9,8 Å, b = 2,8 Å и c = 9,6 Å, с углом β = 94,1 °. Более подробные значения, приведенные в ссылках:

а = 9,764 Å, b = 2,842 Å, c = 9,551 Å, β = 94,14° ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}
а = 9,7570(15) Å, b = 2,8419(5) Å, c = 9,5684(14) Å, β = 94,074(14)° ^{[ 8 ]}
а = 9,75 Å, b = 2,849 Å, c = 9,59 Å β = 90° ^{[ 7 ]}^{[ 14 ]}

Также встречаются разновидности с a = 14,6 Å и a = 24,38 Å, имеющие те же значения b и c, что и выше.
эпитаксиальные сростки удлиненных кристаллитов , напоминающие двойниковую разновидность игольчатого рутила обнаружены Методом электронной микроскопии в тодорокитах из железомарганцевой . конкреции Тихого океана (а = 14,6 Å) и Бакальского месторождения (а = 14,6 Å и 24,4 Å) . Тодорокиты размером около 25 Å были обнаружены в образцах Стерлинг-Хилл и месторождения Тахте-Карача. ^{[ 15 ]}

Появление

Тодорокит представляет собой губчато-полосчатые и почковидные (почковидные) агрегаты, состоящие из мельчайших решетчатых кристаллов. Кристаллы сплющены параллельно плоскости, содержащей кристаллические оси a и c, и вытянуты параллельно оси c. ^{[ 4 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Минералы голландит- криптомелановой и романехитовой групп также имеют волокнистый или игольчатый габитус и две совершенные спайности , параллельные оси волокон. ^{[ 11 ]} Тодорокит имеет цвет от темно-коричневого до коричневато-черного и коричневый в проходящем свете. ^{[ 7 ]} Имеет полосу от черного до темно-коричневого цвета. ^{[ 6 ]}^{[ 8 ]} блеск от металлического до тусклого, но в совокупности шелковистый. Он непрозрачен во всех случаях, кроме самых тонких полосок, которые прозрачны.

Оптические свойства

Тодорокит двуосный , как и все моноклинные (и орторомбические ) минералы. В полярископе ^{[ 16 ]} а в поляризационном микроскопе образцы можно освещать снизу светом, поляризованным поляризатором , и рассматривать сверху через анализатор, пропускающий свет только одного направления поляризации. Когда направления поляризации поляризатора и анализатора находятся под прямым углом, говорят, что образец рассматривается между скрещенными полярами. Когда тодорокит вращается между скрещенными полярами, он по очереди кажется темным и светлым, будучи темным, когда грань кристалла или грань скола параллельна одному направлению поляризации. Это называется параллельным вымиранием. Все одноосные минералы демонстрируют параллельное угасание, но то же самое можно сказать и о ромбических двуосных минералах, таких как оливин и ортопироксены . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Показатель преломления тодорокита не определен, за исключением того, что он очень высок; в исходном отчете оно было больше 1,74, ^{[ 3 ]} а более позднее исследование показало, что оно еще выше, больше 2,00. ^{[ 4 ]} Для сравнения, у алмаза показатель преломления 2,42, а у кварца 1,54. Двухосный кристалл имеет три взаимно перпендикулярных оптических направления X, Y и Z с разными показателями преломления α, β и γ для света, колеблющегося в плоскостях, перпендикулярных этим направлениям. Двулучепреломление — это численная разница между наибольшим и наименьшим из этих показателей; для тодорокита оно составляет около 0,02. ^{[ 3 ]} Тодорокит отчетливо плеохроичен , выглядит темно-коричневым при просмотре в направлении X и желтовато-коричневым при просмотре в направлении Z [3], но сила эффекта варьируется от слабого до сильного в материале из разных местностей. ^{[ 4 ]} Ориентация оптических направлений относительно параметров решетки: Y параллельна b и Z вблизи или параллельна c. ^{[ 4 ]}

Физические свойства

Тодорокит имеет идеальную спайность, параллельную плоскости, содержащей оси b и c, и параллельной плоскости, содержащей оси a и c. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Контактные близнецы встречаются часто. ^{[ 3 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Минерал очень мягкий, твердый только 1 + 1 ⁄ 2 . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Обычно он волокнистый, что затрудняет точное измерение удельного веса . Весы Бермана измеряют относительные массы образцов на воздухе и в воде; когда тодорокит был протестирован таким образом, он дал значение 3,49. Пикнометр ; непосредственно измеряет массу и объем образца этот метод дал значение от 3,66 до 3,82 для тодорокита. Пикнометр с большей вероятностью даст точные показания для волокнистого материала. ^{[ 14 ]}

Растворимость

Тодорокит растворим в соляной кислоте (HCl) с выделением хлора ( Cl ₂ ), и в концентрированной серной кислоте ( H ₂ SO ₄ ), образуя пурпурно-красный раствор. Он также растворим в азотной кислоте ( HNO ₃ ), образуя остаток диоксида марганца ( МnО ₂ ). ^{[ 3 ]}

Другие характеристики

Когда в 1934 году тодорокит был впервые обнаружен, современные методы анализа минералов были недоступны, и одним из стандартных методов было использование газовой трубки для нагрева небольшого образца минерала и наблюдения за его поведением. Таким образом был испытан Тодорокит, и было отмечено, что под паяльной трубкой он коричневел и терял металлический блеск, но не плавился . ^{[ 3 ]}

Характерны рентгеновские дифракционные линии при 9,5–9,8 Å и 4,8–4,9 Å. Это справедливо и для бузерита. Na ₄ Mn ₁₄ O ₂₇ 21H ₂ O . ^{[ 1 ]}^{[ 11 ]}

Тип населенного пункта

Типовая местность — рудник Тодороки, деревня Акаигава (25 км к юго-западу от Гиндзана), провинция Сирибеси , Хоккайдо , Япония . ^{[ 17 ]} Типовой материал хранится в Гарвардском минералогическом музее , Кембридж, Массачусетс , США, номер 106214. ^{[ 17 ]}

Возникновение и ассоциации

Хотя тодорокит является обычным продуктом окисления и выщелачивания первичных карбонатов марганца и силикатных минералов , его основное распространение приходится на глубоководные железомарганцевые конкреции . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 8 ]}^{[ 18 ]} Тодорокит был синтезирован из бернессита в лаборатории. ^{[ 19 ]} а прямые доказательства трансформации бернессита в тодорокит были обнаружены в железо-марганцевых конкрециях, погребенных в гемипелагических отложениях Тихого океана, с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения . ^{[ 13 ]} В типовом местонахождении в Акаигаве, Хоккайдо , Япония, тодорокит встречается как продукт изменения инезита ( Ca₂Ca2Mn ²⁺₇ Si ₁₀ O ₂₈ (OH) ₂ ·5H ₂ O ) и родохрозит МнСО3 ₎ . ^{[ 11 ]} Встречается в виде очень тонких волокнистых чешуек длиной около 0,05 мм, рыхло агрегированных в губчатые массы в друзах золотоносных кварцевых жил . ^{[ 3 ]} Исходный образец был довольно загрязненным, поскольку содержал в общей сложности 2,43% нерастворимых солей фосфора ( P ₂ O ₅ SO ₃ ) и кремнезем ( SiO ₂ ). ^{[ 4 ]}

Другие населенные пункты

Австрия

В Хуттенберге , Каринтия , Австрия , тодорокит встречается в виде узелковых масс около 5 см в диаметре, с волокнистой структурой и грубой концентрической слоистостью. Он хрупкий, мягкий, пористый и настолько легкий, что может плавать по воде. Он коричневого цвета, но светлее, чем образцы из Чарко Редондо на Кубе. Блеск поверхностей изломов тусклый, но гладкая внешняя поверхность узелков имеет слегка бронзовый оттенок. Он имеет относительно высокое содержание бария, а также Мин. ⁴⁺, возможно, из-за небольшой примеси пиролюзита ( Мин. ⁴⁺О ₂ ). ^{[ 4 ]}

Бразилия

Тодорокит — редкий компонент месторождений оксида марганца в Сауде и Уранди , в Баии , Бразилия , образовавшийся в результате сверхгенного обогащения метаморфической вмещающей породы , содержащей спессартин ( см. Мин. ²⁺₃ Al ₂ (SiO ₄ ) ₃ ) и другие минералы марганца. ^{[ 4 ]}

Куба

В Чарко Редондо в провинции Ориенте , Куба , был найден волокнистый тодорокит с волокнами до 10 см в длину. Он темно-буровато-черный со слабым шелковистым блеском на поверхностях излома, в остальном блеск тусклый. Измерить удельный вес сложно из-за волокнистой структуры; измеренные значения между 3,1 и 3,4, вероятно, слишком занижены. Твердость низкая, но ее невозможно точно измерить. ^{[ 4 ]} Обычно сопутствующими минералами являются пиролюзит, криптомелан, манганит , псиломелан , кварц, полевой шпат и кальцит . Марганцевые руды прослоены вулканическим туфом , яшмой и известняком . Тодорокит изменен у поверхности и по разломам или трещинам в пиролюзит и, возможно, в манганит. Источником марганца, вероятно, были горячие источники . ^{[ 14 ]}

Португалия

В Фаррагудо в Алгарве , Португалия , сталактитовая масса тодорокита была найдена среди небольшой коллекции вторичных марганцевых минералов, главным образом криптомелана. (К(Мn ⁴⁺,Мн ²⁺) ₈ О ₁₆ ). Он мягкий и пористый, с волокнистым типом агрегации, цвет от темно-коричневого до коричневато-черного. ^{[ 4 ]}

ЮАР

Крупные кристаллы были найдены в шахте Смартт, Хотазель и в других местах района Куруман , Капская провинция , Южная Африка . ^{[ 8 ]}

Соединенные Штаты

В Стерлинг-Хилл , штат Нью-Джерси , тодорокит был обнаружен в небольшой коллекции вторичных оксидов марганца из старых поверхностных выработок. Образует мягкие темные коричневато-черные массы с запутанной волокнистой структурой. Связан с халькофанитом (ZnMn ⁴⁺₃ O ₇ ·3H ₂ O ) и вторичный кальцит ( CaCO ₃Кристаллы ) во франклините ( ZnFe ³⁺₂ O ₄ ) – виллемит ( Zn ₂ SiO ₄ ) руда. ^{[ 4 ]}

На Сайпане , , Марианские острова в Тихом океане, тодорокит был найден с тем же способом агрегации и цветом, что и тодорокит из Чарко Редондо на Кубе. Он относительно хрупок и тверд, поскольку тесно перемешан с мелкодисперсным кремнеземом, составляющим в некоторых случаях до 50% образца. Содержание магния больше, чем бария или кальция. ^{[ 4 ]}

См. также

Оксид марганца

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Список минералов IMA с базой данных о свойствах минералов» .
^ 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 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Фошаг В.Ф. (1935) Новые названия минералов, Американский минералог 20, 678–678. Краткое изложение статьи Ёсимуры в журнале факультета естественных наук Императорского университета Хоккайдо, сер. IV, Геол и Мин 2, № 4: 289–297 (1934).
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Фрондел, Марвин и Ито (1960) Американский минералог 45: 1167–1173.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Гейнс и др. (1997) Новая минералогия Даны, восьмое издание. Уайли
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Веб-минеральные данные
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Mindat.org
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Справочник по минералогии
^ Перейти обратно: ^а ^б Пост, Хини и Хэнсон (2003) Американский минералог 88: 142–150.
^ Мансо, Маркус и Гранжон (2012) Американский минералог 97: 816–827
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Бернс, Бернс и Стокман (1983) Американский минералог 68: 972–980
^ Перейти обратно: ^а ^б Пост и Биш (1988) Американский минералог 73: 861–869.
^ Перейти обратно: ^а ^б Бодей и др. (2007) Geochimica et Cosmochimica Acta 71: 5698–5716.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Страчек, Хорен, Росс и Уоршоу (1960) Американский минералог 45: 1174–1184.
^ American Mineralogist (1979) 64:1333 Extracted from Chukhrov, Gorschkov, Sivtsov and Berezovskaya (1978) Izvest. Akad. Nauk SSSR, Ser. geol., no 12:86–95 (In Russian)
^ Полярископ, Gemstone Buzz
^ Перейти обратно: ^а ^б «Каталог типовых образцов минералов» . Архивировано из оригинала 6 декабря 2013 г. Проверено 15 января 2012 г.
^ Мансо, Лансон и Такахаши (2014) Американский минералог 99: 2068–2083
^ Голден, Чен и Диксон (1986) Science 231: 717–719.

[IMA-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Список минералов IMA с базой данных о свойствах минералов» .

[2] 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 .

[AM20-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Фошаг В.Ф. (1935) Новые названия минералов, Американский минералог 20, 678–678. Краткое изложение статьи Ёсимуры в журнале факультета естественных наук Императорского университета Хоккайдо, сер. IV, Геол и Мин 2, № 4: 289–297 (1934).

[AM45A-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Фрондел, Марвин и Ито (1960) Американский минералог 45: 1167–1173.

[Dana-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Гейнс и др. (1997) Новая минералогия Даны, восьмое издание. Уайли

[Webmin-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Веб-минеральные данные

[Mindat-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Mindat.org

[HOM-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Справочник по минералогии

[AM78-9] Перейти обратно: ^а ^б Пост, Хини и Хэнсон (2003) Американский минералог 88: 142–150.

[AM74-10] Мансо, Маркус и Гранжон (2012) Американский минералог 97: 816–827

[AM68-11] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Бернс, Бернс и Стокман (1983) Американский минералог 68: 972–980

[AM73-12] Перейти обратно: ^а ^б Пост и Биш (1988) Американский минералог 73: 861–869.

[AM75-13] Перейти обратно: ^а ^б Бодей и др. (2007) Geochimica et Cosmochimica Acta 71: 5698–5716.

[AM45B-14] Перейти обратно: ^а ^б ^с Страчек, Хорен, Росс и Уоршоу (1960) Американский минералог 45: 1174–1184.

[AM64-15] American Mineralogist (1979) 64:1333 Extracted from Chukhrov, Gorschkov, Sivtsov and Berezovskaya (1978) Izvest. Akad. Nauk SSSR, Ser. geol., no 12:86–95 (In Russian)

[GSB-16] Полярископ, Gemstone Buzz

[CTS-17] Перейти обратно: ^а ^б «Каталог типовых образцов минералов» . Архивировано из оригинала 6 декабря 2013 г. Проверено 15 января 2012 г.

[AM76-18] Мансо, Лансон и Такахаши (2014) Американский минералог 99: 2068–2083

[AM77-19] Голден, Чен и Диксон (1986) Science 231: 717–719.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]