Грейгит
| Грейгит | |
|---|---|
 Структура грейгита, SFe 4 тетраэдры | |
| Общий | |
| Категория | Сульфидный минерал Группа тиошпинели Структурная группа шпинели |
| Формула (повторяющаяся единица) | Фе 2+ Фе 3+ 2 С 4 |
| Имеет символ IMA. | Грг [1] |
| Классификация Штрунца | 2.DA.05 |
| Кристаллическая система | Кубический |
| Кристаллический класс | Шестиоктаэдрический (м 3 м) Символ HM : (4/м 3 2/м) |
| Космическая группа | Ф д 3 м |
| Элементарная ячейка | а = 9,876 Å; З = 8 |
| Идентификация | |
| Цвет | Бледно-розовый, тускнеет до металлического сине-черного цвета. |
| Кристальная привычка | Сферы сросшихся октаэдров и вкрапленные микроскопические зерна. |
| шкала Мооса твердость | от 4 до 4,5 |
| Блеск | От металлического до землистого |
| прозрачность | Непрозрачный |
| Удельный вес | 4.049 |
| Другие характеристики | Сильно магнитный |
| Ссылки | [2] [3] [4] |
Грейгит — железа минерал сульфид , химическая формула Фе 2+ Фе 3+ 2 С 4 . Это серный эквивалент оксида железа магнетита (Fe 3 O 4 ). Впервые он был описан в 1964 году в округе Сан-Бернардино, Калифорния , и назван в честь минералога и физико-химика Джозефа В. Грейга (1895–1977). [4] [5]
Естественное возникновение и состав
[ редактировать ]Встречается в озерных отложениях с глинами , алевритами и аркозовыми песками, часто в лентовидных, богатых сульфидами глинах. Он также встречается в гидротермальных жилах . Грейгит образуется магнитотактическими бактериями и сульфатредуцирующими бактериями. [2] Грейгит также был идентифицирован в склеритах чешуйчатоногих брюхоногих моллюсков . [6]
Минерал обычно представляет собой микроскопические (<0,03 мм) изометрические шестиоктаэдрические кристаллы и мельчайшие сажистые массы. Ассоциирующие минералы включают монтмориллонит , хлорит , кальцит , колеманит , веатчит , сфалерит , пирит , марказит , галенит и доломит . [2] [3]
Обычные примеси включают Cu, Ni, Zn, Mn, Cr, Sb и As. [3] Примеси Ni представляют особый интерес, поскольку структурное сходство между легированным Ni грейгитом и (Fe, Ni)S, Кластеры присутствующие в биологических ферментах, привели к предположению, что грейгит или подобные минералы могли действовать как катализаторы возникновения жизни . [7] В частности, кубическая единица Fe 4 S 4 грейгита обнаружена в тиокубановых единицах Fe 4 S 4 белков, имеющих отношение к пути ацетил-КоА .
Кристаллическая структура
[ редактировать ]Грейгит имеет структуру шпинели . Кристаллографическая элементарная ячейка кубическая, пространственная группа Fd3m. Анионы S образуют кубическую плотноупакованную решетку, а катионы Fe занимают как тетраэдрические, так и октаэдрические позиции. [2] [8]
Магнитные и электронные свойства
[ редактировать ]Как и родственный оксид магнетита (Fe 3 O 4 ), грейгит является ферримагнитным , со спиновыми магнитными моментами катионов Fe в тетраэдрических позициях, ориентированными в противоположном направлении, как в октаэдрических позициях, и суммарной намагниченностью. Это соединение смешанной валентности , в котором центры Fe(II) и Fe(III) находятся в соотношении 1:2. Оба металлических узла имеют высокие спиновые квантовые числа . Электронная структура грейгита представляет собой полуметалл . [9] [10]
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 с д Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К., ред. (1990). «Грейгите» (PDF) . Справочник по минералогии . Том. I (Элементы, Сульфиды, Сульфосоли). Шантильи, Вирджиния, США: Минералогическое общество Америки. ISBN 0962209708 . Проверено 5 декабря 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с Грейгит . Mindat.org
- ^ Jump up to: а б Грейгит . Вебминерал
- ^ Скиннер, Брайан Дж.; Эрд, Ричард С.; Гримальди, Фрэнк С. (1964). «Грейгит, тиошпинель железа; новый минерал» (PDF) . Американский минералог . 49 : 543–55.
- ^ «Бронированная улитка обнаружена в глубоком море» . news.nationalgeographic.com . Архивировано из оригинала 10 ноября 2003 года . Проверено 29 августа 2016 г.
- ^ Рассел, Майкл Дж.; Мартин, Уильям (2004). «Каменные корни пути ацетил-КоА». Тенденции биохимических наук . 29 (7): 358–363. дои : 10.1016/j.tibs.2004.05.007 . ISSN 0968-0004 . ПМИД 15236743 .
- ^ Воган, диджей; Крейг, младший «Минеральная химия сульфидов металлов», Издательство Кембриджского университета, Кембридж: 1978. ISBN 0-521-21489-0 .
- ^ Деви, Эй Джей; Грау-Креспо, Р.; Леу, Нью-Хэмпшир (2009). «Электронная и магнитная структура Fe 3 S 4 : исследование GGA+U». Физический обзор B . 79 (19): 195126. Бибкод : 2009PhRvB..79s5126D . дои : 10.1103/PhysRevB.79.195126 .
- ^ Ван, Цзюнь; Цао, Ши-Хе; Ву, Вэй; Чжао, Го-Мэн (2011). «Температура Кюри и энергия магнитного обмена в полуметаллическом грейгите Fe 3 S 4 ». Физика Скрипта . 83 (4): 045702. Бибкод : 2011PhyS...83d5702W . дои : 10.1088/0031-8949/83/04/045702 . S2CID 121375069 .