Хатырките
| Хатырките | |
|---|---|
 Хатыркитский образец. | |
| Общий | |
| Категория | Класс родного элемента, сплав |
| Формула (повторяющаяся единица) | (Cu,Zn,Fe)Al 2 |
| Имеет символ IMA. | Ктк [1] |
| Классификация Штрунца | 1.АА.15 |
| Кристаллическая система | четырехугольный |
| Кристаллический класс | Дитетрагональная дипирамидальная (4/ммм) Символ HM : (4/м 2/м 2/м) |
| Космическая группа | I4/мкм |
| Элементарная ячейка | а = 6,06, с = 4,87 [Å]; З = 4 |
| Идентификация | |
| Цвет | Серо-желтый (отражение) |
| Кристальная привычка | Призматические кристаллы и сростки с купалитом |
| Расщепление | {100}, отличный |
| упорство | Податливый |
| шкала Мооса твердость | 5–6 |
| Блеск | Металлик |
| Полоса | Темно-серый |
| прозрачность | Непрозрачный |
| Удельный вес | 4,42 (расчетно) |
| Оптические свойства | Отчетливо анизотропный, от серовато-желтого до коричневато-красного цвета. |
| Ссылки | [2] [3] [4] |
Хатыркит ( / ˈ k æ t i ər k aɪ t / КАТ -ee-ər-kyte ) [5] Это редкий минерал, который в основном состоит из меди и алюминия , но может содержать до 15% цинка или железа . [4] [6] Его химическая структура описывается приближенной формулой (Cu,Zn)Al2 или ( Cu,Fe)Al2 . Он был обнаружен в 1985 году в россыпи в ассоциации с другим редким минералом купалитом ( (Cu,Zn,Fe)Al ). Эти два минерала были найдены только в 62 ° 39'11 "N 174 ° 30'02" E / 62,65306 ° N 174,50056 ° E в районе Йомраутваама , притока реки Хатырки , в Корякских горах , в Анадырском районе (бывший Беринговский район ), Чукотка , Россия . Анализ одного из образцов, содержащих хатыркит, показал, что небольшой камень принадлежал метеориту. [7] Геологическая экспедиция определила точное место первоначальной находки и нашла еще несколько образцов метеорита Хатырка . [8] [9] Название минерала происходит от Хатырской зоны , . где он был обнаружен [10] Его типовой экземпляр (определяющий образец) хранится в Горном музее в Санкт-Петербурге , а части его можно найти в других музеях, например Museo di Storia Naturale di Firenze . [2] [3] [6]
Характеристики
[ редактировать ]
В первоначальных исследованиях хатыркита наблюдалась отрицательная корреляция между медью и цинком, т.е. чем выше содержание меди, тем ниже содержание цинка и наоборот, поэтому формула была указана как (Cu,Zn) Al2 . [11] Позже было обнаружено, что цинк можно заменить железом. [6] Минерал непрозрачен и имеет в отраженном свете стально-серо-желтый оттенок, похожий на самородную платину . Изотропные участки имеют светло-голубой цвет, а анизотропные — от синего до кремово-розового. Сильная оптическая анизотропия наблюдается, если рассматривать кристаллы в поляризованном свете. Хатыркит образует дендритные, округлые или неправильные зерна, обычно размером менее 0,5 мм, сросшиеся с купалитом. Они имеют тетрагональную симметрию с точечной группой 4/m 2/m 2/m, пространственной группой I4/mcm и постоянными решетки a = 0,607(1) нм, c = 0,489(1) нм и четырьмя формульными единицами на элементарную ячейку . одинаковы Параметры кристаллической структуры хатыркита и синтетического сплава CuAl 2 . Плотность, рассчитанная по данным рентгеноструктурного анализа параметров решетки, составляет 4,42 г/см. 3 . Кристаллы податливы , то есть при ударе они скорее деформируются, чем распадаются; у них твердость по Моосу составляет от 5 до 6, а твердость по Виккерсу находится в диапазоне 511–568 кг/мм. 2 для нагрузки 20–50 грамм и 433–474 кг/мм. 2 за 100 грамм груза. [11]
Хатыркит и купалит сопровождаются шпинелью , корундом , стишовитом , авгитом , форстеритовым оливином , диоксидным клинопироксеном и несколькими минералами металлических сплавов Al-Cu-Fe. Наличие неокисленного алюминия в хатырките и ассоциация со стишовитом — формой кварца, образующейся исключительно при высоких давлениях в несколько десятков гигапаскалей — позволяют предположить, что минерал образовался в результате высокоэнергетического удара с объектом, ставшим метеоритом Хатырка. [3] [6] [12]
- Филип Бродвит (4 июня 2009 г.). «Открыты природные квазикристаллы» . Химический мир .
Отношение к квазикристаллам
[ редактировать ]
Хатыркит примечателен тем, что содержит зерна икосаэдрита микрометрового размера , первого известного природного квазикристалла. [13] — апериодические, но упорядоченные по структуре. Квазикристалл имеет состав Al 63 Cu 24 Fe 13 , близкий к составу хорошо изученного синтетического материала Al-Cu-Fe. [6] [14] Считается, что икосаэдрит, как и хатыркит, образовался в космосе в результате столкновения с материнским телом метеорита. [7]
Второй природный квазикристалл, названный декагонитом , Al 71 Ni 24 Fe 5 с декагональной структурой, был идентифицирован Лукой Бинди в образцах и объявлен в 2015 году. [15] [16] В следующем году был анонсирован другой вариант. [17]
Впервые о квазикристаллах было сообщено в 1984 году. [18] и назван так Довом Левином и Полом Стейнхардтом . [19] К 2009 году было обнаружено более 100 квазикристаллических составов, все они синтезированы в лаборатории. Стейнхардт начал крупномасштабный поиск природных квазикристаллов примерно в 2000 году, используя базу данных Международного центра дифракционных данных . Из 9000 минералов на основе набора параметров, определяемых строением известных квазикристаллов, было выбрано около 50 кандидатов. Соответствующие образцы были исследованы методами рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии, но квазикристаллов обнаружено не было. Расширение поисков в конечном итоге включило хатыркит. Образец минерала был предоставлен Лукой Бинди из Музея Флоренции, и позже было доказано, что он является частью образца российского голотипа. Картирование его химического состава и кристаллической структуры выявило агломерат зерен размером до 0,1 миллиметра различных фаз, в основном хатыркита, купалита (содержащего цинк или железо), некоторых пока неидентифицированных минералов Al-Cu-Fe и Al 63 Cu 24 Fe 13. квазикристалла фаза. Квазикристаллические зерна имели высокое кристаллическое качество, равное качеству лучших лабораторных образцов, о чем свидетельствуют узкие дифракционные пики. Механизм их образования пока неясен. Специфический состав сопутствующих минералов и место сбора образца — вдали от промышленной деятельности — подтверждают естественное происхождение обнаруженного квазикристалла. [6] [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ 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 «Хатырките» (PDF) . Публикация минеральных данных . Проверено 7 августа 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с «Хатырките» . Mindat.org . Проверено 7 августа 2010 г.
- ^ Jump up to: а б «Хатырките» . Вебминерал . Проверено 7 августа 2010 г.
- ^ Данные о минералах Хатыркита
- ^ Jump up to: а б с д и ж Стейнхардт, Пол; Бинди, Лука (2010). «Однажды на Камчатке: поиск природных квазикристаллов» . Философский журнал . 91 (19–21): 1. Бибкод : 2011PMag...91.2421S . CiteSeerX 10.1.1.670.9567 . дои : 10.1080/14786435.2010.510457 . S2CID 120117070 .
- ^ Jump up to: а б Бинди, Лука; Джон М. Эйлер; Юнбин Гуань; Линкольн С. Холлистер; Гленн Макферсон; Пол Дж. Стейнхардт; Нань Яо (3 января 2012 г.). «Доказательства внеземного происхождения природного квазикристалла» . Труды Национальной академии наук . 109 (5): 1396–1401. Бибкод : 2012PNAS..109.1396B . дои : 10.1073/pnas.1111115109 . ПМК 3277151 . ПМИД 22215583 .
- ^ Надя Дрейк , Поиски квазикристаллов , Science News , Печатное издание: 3 ноября 2012 г.; Том 182 №9 (с. 24)/ Интернет-издание: 19 октября 2012 г.
- ^ В образцах был идентифицирован второй природный квазикристалл с другой (декагональной) структурой, Бинди Л. и др., Природный квазикристалл с декагональной симметрией , Nature - Scientific Reports 5, номер статьи: 9111 doi:10.1038/srep09111.
- ^ Разин, Л.В., Н.С. Рудашевский, Л.Н. Вяльсов. (1985) Новые природные интерметаллиды алюминия, меди и цинка — хатыркит CuAI2, купалит CuAI и алюминиды цинка — из гипербазитов дунит-гарцбургитовой формации. Зап. Всес. Минерал. Обще., 114,90–100 (на русском языке). ср. (1986) амер. Минерал., 71, 1278
- ^ Jump up to: а б Хоторн, ФК; и др. (1986). «Новые названия минералов» (PDF) . Американский минералог . 71 : 1277–1282.
- ^ Jump up to: а б с Бинди, Лука; Пол Дж. Стейнхардт; Нань Яо; Питер Дж. Лу (5 июня 2009 г.). «Природные квазикристаллы» . Наука . 324 (5932): 1306–9. Бибкод : 2009Sci...324.1306B . дои : 10.1126/science.1170827 . ПМИД 19498165 . S2CID 14512017 . Проверено 7 августа 2009 г.
- ^ Бинди, Л.; Пол Дж. Стейнхардт; Нань Яо; Питер Дж. Лу (2011). «Икосаэдрит, Al 63 Cu 24 Fe 13 , первый природный квазикристалл» (PDF) . Американский минералог . 96 (5–6): 928–931. Бибкод : 2011AmMin..96..928B . дои : 10.2138/am.2011.3758 . S2CID 101152220 . Архивировано из оригинала (PDF) 4 апреля 2012 г. Проверено 21 октября 2012 г.
- ^ Бинди, Л.; и др. (2009). «Природные квазикристаллы». Наука . 324 (5932): 1306–1309. Бибкод : 2009Sci...324.1306B . дои : 10.1126/science.1170827 . ПМИД 19498165 . S2CID 14512017 .
- ^ Бинди Л. и др., Природный квазикристалл с десятиугольной симметрией , Nature - Scientific Reports 5, Номер статьи: 9111 doi:10.1038/srep09111
- ^ Бинди, Лука и др. «Декагонит Al71Ni24Fe5, квазикристалл декагональной симметрии из хатырского углеродистого хондрита CV3». Американский минералог 100.10 (2015): 2340-2343.
- ^ Бинди Л., Чейни Лин, Чи Ма и Пол Дж. Стейнхардт, Столкновения в космическом пространстве привели к образованию икосаэдрической фазы в метеорите Хатырка, никогда ранее не наблюдавшейся в лаборатории , Природа - Научные отчеты , декабрь 2016 г.
- ^ Шехтман, Д.; Блех, И.; Гратиас, Д.; Кан, Дж. (1984). «Металлическая фаза с дальним ориентационным порядком и отсутствием трансляционной симметрии» . Письма о физических отзывах . 53 (20): 1951. Бибкод : 1984PhRvL..53.1951S . doi : 10.1103/PhysRevLett.53.1951 .
- ↑ Экзотический квазикристалл может представлять собой новый тип минерала , Scientific American, 4 июня 2009 г.
