Структура - амфибол
Cтраница 1
Структура амфиболов позволяет синтезировать амфиболопо-добные соединения различного состава в волокнистой форме. Анизотропия роста кристаллов во многом зависит от анизотропии структурной организации слагающих кристалл элементов. Анизотропия роста чаще всего совпадает с направлением наиболее прочных связей в структуре кристалла. В структуре амфибола энергетически более прочные связи имеют преимущественную направленность по оси С. Это является структурной предпосылкой для развития волокнистых форм. Однако в природе амфиболы встречаются в виде различных морфологических разновидностей. О влиянии внешней среды при кристаллообразовании на морфологию кристаллов свидетельствует разнообразие кристаллических форм одного и того же минерала, образующегося в различных условиях. Наиболее широко изучены условия синтеза волокнистых щелочных амфиболов. [1]
Структуру амфиболов составляют сдвоенные цепи ( ленты) кремнекислородных тетраэдров состава [ Si4On ] e - oo, вытянутые по оси С. Такая структура дает разнообразие изоморфных замещений. Доминирующей при процессах изоморфизма является катионная группа X ( из кристаллохимической формулы); при этом амфиболы делятся на три группы: 1) бескальциевые или магниевые, с преобладанием катионов магния в группе X; 2) кальциевые или кальций-железистые с преобладанием ионов кальция; 3) щелочные и кальциево-натровые, когда катионы X представлены в основном натрием. [2]
Сопоставление структур изученных моноклинных амфиболов показывает, что внутреннее строение кремнекислородных цепей в них в основном одинаково. Различия в их свойствах обусловлены, по-видимому, неодинаковыми химическими связями внутри структурного пакета и характером катионного замещения. [3]
Наименее прочно в структуре амфибола связаны кобальт и железо. Более половины ионов кобальта экстрагируется из амфибола при обработке его соляной кислотой. В этом случае экстрагируется также больше половины ионов натрия. Наиболее устойчив Na-Ni - амфибол: менее четверти ионов Ni и небольшое число ионов натрия экстрагируются из этого амфибола. Кремнезем в фильтрате вообще не обнаружен. В амфиболах рихтерито-вого ряда экстрагируется до четверти катионов группы X и Y, из синтетических же рихтеритов переходят в раствор все катионы равномерно. [4]
Цифры в квадратных скобках означают координацию катионов в структуре амфибола. [5]
ОН) -, F - или С1 -; поэтому структура амфиболов более рыхлая и отсюда у них, по сравнению с пи-роксенами, несколько ниже плотность и показатели преломления. Амфиболы - как показал Д. П. Григорьев еще более полувека назад - могут формироваться только в присутствии летучих компонентов. [6]
Структура пироксена состоит из отдельных цепочек групп SiOs, а в структуре амфибола цепочки двойные с группами Si4On; в обеих структурах цепочки связаны друг с другом металлическими катионами. Из таких основных типов замещением части кремния на алюминий и части магния на железо возникли более сложные члены пироксенов и амфиболов. Так, в тремолите 2 иона кальция большие, а 5 ионов магния меньше. Таблица ионных радиусов показывает, что катионами подходящих размеров для замещения магния являются катионы железа, кобальта, никеля, цинка и меди. Действительно, во многих анализах амфиболов и пироксенов отмечены следы цинка и меди. Медь, повидимому, предпочитает оливину амфиболы и пироксены. [7]
Кристаллическая структура хризотила Mg6 [ Sii4On / ( OH) 6 ] - Н2О родственна структуре амфиболов: вытянутая полоса октаэдров [ MgO6 ] примыкает к каждой из соседних двойных цепочек [ Si4On ] ( фиг. [8]
Однако рентгеновские исследования монокристаллов показали, что литиевый фторамфпбол принадлежит к другому структурному типу, Предложена модель структуры амфибола, которая отличается от типичной структуры антофиллита тем, что кремнекислородные цепи слегка смещены по отношению друг к другу вдоль оси с. За счет этого у протоамфибола орторомбическая симметрия получается без сдвойникования ячейки. [9]
 |
Диаграмма зависимости прочности волокон магниевого фторрнхтерита (. 7, литиево-магниевого фторамфиеола ( 2 и природного крокидолита ( 3 от температуры термообработки. [10] |
Цнаки ПиЛИиЙ расшифровки структуры синтетических амфиболов до настоящего времени не сделано. Шиболдом ( Schiebold, 1962) проведено сравнение структуры природных и синтетических амфиболов. На основании рентгеновских исследований он пришел к заключению, что параметры элементарной ячейки синтетического амфибола состава Na ( K, Ca2, Na, HS0, Mn2, Fe2) 2 ( Mg, Fe2) 5 [ ( Si4, A13, Fe3) 8022 ] ( OH -, F -, Cl -) 2 близки к параметрам элементарной ячейки природных роговых обманок. Вместе с тем эти исследования показали, что кристаллы синтетического амфибола не являются гомогенными и бездефектными. [11]
Гинзбург и Юхневич ( 1962) на основании исследования инфракрасных спектров амфиболов пришли к заключению о присутствии в них оксония ( Н30) независимо от содержания воды. Однако результаты этих работ не позволяют сделать заключение о положении Н30 в структуре амфиболов. [12]
Катионы вызывают некоторые смещения в цепочках кремнеки-слородных тетраэдров, изменяют положение межатомных расстояний. Иными словами, имеет место приспособление кремнекисло-родного каркаса к размерам катионов, однако характер структуры амфибола в целом не изменяется. [13]
 |
Диаграмма зависимости прочности волокон магниевого фторрнхтерита (. 7, литиево-магниевого фторамфиеола ( 2 и природного крокидолита ( 3 от температуры термообработки. [14] |
Цнаки ПиЛИиЙ расшифровки структуры синтетических амфиболов до настоящего времени не сделано. Шиболдом ( Schiebold, 1962) проведено сравнение структуры природных и синтетических амфиболов. На основании рентгеновских исследований он пришел к заключению, что параметры элементарной ячейки синтетического амфибола состава Na ( K, Ca2, Na, HS0, Mn2, Fe2) 2 ( Mg, Fe2) 5 [ ( Si4, A13, Fe3) 8022 ] ( OH -, F -, Cl -) 2 близки к параметрам элементарной ячейки природных роговых обманок. Вместе с тем эти исследования показали, что кристаллы синтетического амфибола не являются гомогенными и бездефектными. [15]
Страницы: 1 2