|
апрель 2007 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИИ
содержание
Н.А.Ямнова
*Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия
е-mail: natalia_yamnova@mail.ru
Исследования структур около 50 минералов, выполненные с участием автора, явились основой для утверждения 16 из них в качестве новых минеральных видов, среди которых силикаты бельковит Ba3(Ti1.2Nb4.8)Si4O25.4, мегациклит Na16K2[Si18O36(OH)18]? 38H2O, страховит NaBa3(Mn2+,Mn3+)4[Si4O10][Si2O7]O2F.H2O, интерсилит (Na0.8K0.75) Na5Mn2+(Ti0.75Nb0.25)[Si10O24(OH)](O,OH)3.4H2O, литвинскит Na2(,Na,Mn) Zr[Si6O13(OH, O)5],капустинитNa5.5Mn0.25Zr[Si6O16(OH)2], карупмёллерит(Na,Ca,K)2Ca(Nb,Ti)4(Si4O12)2(O,OH)4·7H2O, гьердингенит-Ca K2Ca(Nb,Ti)4(Si4O12)2(O,OH)4·6H2O, гьердингенит-Na (K,Na)2Na(Nb,Ti)4(Si4O12)2(OH,O)4·5H2O, кальцио-оливинCa2SiO4, бораты студеницит NaCa2[B9O14(OH)4]?2H2O и ярандолит Ca[B3O4(OH)3], карбонаты тулиокит Na6BaTh(CO3)6?6H2O, рувиллит Na3Ca(Mn,Ca)(CO3)3F и минеевит Na25BaTR2(CO3)11(HCO3)4?(SO4)2F2Cl (TR=Y0.55Gd0.25Dy0.20), а также сложный оксид корагоит(Mn2+1.76Mn3+1.0Fe2+0.10.14)(Nb0.8Mn0.2)2(Nb2Ta0.65W0.10.25)(W1.71Ti0.090.20)O20. В перечисленных, а также ранее открытых, но структурно неизученных минералах автором выявлены оригинальные структурные мотивы: в грумантите Na[Si2O4(OH)].H2O - кремнекислородный каркас, тайканите Sr2BaMn2[Si4O12]O2 и ревдите Na16[Si4O6(OH)5]2?[Si8O15(OH)6](OH)10?28H2O - ленточные радикалы из Si-тетраэдров, мегациклите - уникальный кольцевой радикал из 18 Si-тетраэдров, в интерсилите, литвинските, капустините и перролтите (Na,Ca)2(Ba,K)2(Mn,Fe)8[(Ti,Nb)4O4(OH)2Si8O28](OH,F)4 - сложные гетерополиэдрические постройки. Уточнение структур ряда силикатных минералов (моноклинная K2NaNa(Fe,Mn)4Mg2[Ti2Si4O12]2?(OH)4(OH,F)2 и триклинная K2NaFe7[Ti2Si8O26F](OH)4 модификации астрофиллита, ловозерит Na2(Ca,Na,Mn)Zr[Si6O12(OH,O)6].H2O, тисиналит Na2(Mn,Ca)1-x(Ti,Zr,Nb,Fe3+)[Si6O8(O,OH)10]) позволило скорректировать их симметрию и химические формулы. Кроме того автором выполнены структурные расшифровки более 20 синтетических соединений - щелочноземельных боратов и редкоземельных тантало-ниобатов, среди которых также установлены новые структурные типы.
Открытия новых атомных мотивов в структурах минералов способствуют дальнейшей разработке кристаллохимических классификаций и прогнозированию наиболее вероятных структурных моделей. Модулярный аспект, предполагающий выделение в качестве основной строительной единицы блока-модуля определенного состава и симметрии, из которого может быть составлена структура, является инструментом, используемым для описания и систематики кристаллических структур.
Рис.1. Структура иксиолита - строительный модуль сложных оксидов со структурным типом α-PbO2.
Корагоит с идеализированный формулой A3(A,B)2B3C2O20 относится к семейству сложных оксидов с однородными октаэдрическими радикалами, образующими подобный α-PbO2 каркас из зигзагообразных колонок. Строительным модулем, общим для структур иксиолита (A,B)O2, танталита AB2O6, W-иксиолита (A,B)(B,C)O4, воджинита AB2CO8 и квитианлингита Рис.1. A2B2CO10, где A=Mn,Fe, B=Ti,Ta,Nb, C=Sn,W, является блок -элементарная ячейка иксиолита с параметрамиa =4.8, b=5.7, c=5.2 A (рис.1). Разнообразие структур данного семейства определяется упорядочением в октаэдрических позициях A-, B- и С-катионов.
Рис.2. Псевдокубический блок - основной строительный блок ловозеритоподобных соединений.
В качестве основной строительной единицы смешанного типа в структурах всех ловозеритоподобных (в том числе литвинскита, капустинита, ловозерита и тисиналита) соединений Рис.2. можно выделить псевдокубическую <протоячейку> (блок)
с параметром a > 7.5 A и общей формулой A3B3C2MSi6O18 (A,B=Na,H2O, М = Zr, Ti, Nb, Mn, Fe, С = Ca, Mn, Na, Cd) в которой катионы занимают строго определенные позиции (рис.2), а разнообразие структур обусловлено различием как способовсочетания отдельных блоков между собой, так и заполнением катионных позиций внутри блока.
Строительный гетерополиэдрический модуль структур полиморфных модификаций Ca2SiO4 - глазеритовый блок [12]M(1)[6]M(1?)[10]M(2)2[TO4]2 с параметрами a ~ 5.7, b ~ 5.7, c ~ 7.3 A, α ~ 90°, β ~ 90°, γ ~ 120°(рис.3), а различие в размерах и симметрии элементарных ячеек структур полиморфов связано только со способом сочленения соседних блоков. Рис.3.
Рис.3. Глазеритовый блок в структурах полиморфов двухкальциевого ортосиликата.
|
