Elbrusite

Elbrusite
Ogólne i klasyfikacja
inne nazwy
  • Elbrusyt (Zr)
  • IMA 2009-051
wzór chemiczny Ca 3 U 5+ ZrFe 3 O 12
Klasa mineralna
(i ewentualnie wydział) 		Tlenki i wodorotlenki
Dane krystalograficzne
Kryształowy system sześcienny
klasa kryształów ; symbol sześcienny heksakisoktaedryczny; 4 / m  3  2 / m
Grupa kosmiczna Ia 3 d (Nr 230)Szablon: grupa pokoi / 230
Parametry sieci a  = 12,49 (naturalny kryształ mieszany)  Å
Jednostki formuły Z  = 8
Częste kryształowe twarze Dwunastościan rombowy {110}, podległy deltoidicositetrahedron {211}
Właściwości fizyczne
Twardość Mohsa niezdeterminowany
Gęstość (g/cm 3 ) obliczono: 4,801
Łupliwość Proszę wypełnić!
kolor ciemnobrązowy do czarnego
Kolor linii brązowy
przezroczystość przezroczysty do półprzezroczystego (U-rich)
połysk Połysk szkła
radioaktywność radioaktywny
Optyka kryształowa
Współczynnik załamania światła n  = nie określono

Mineralny elbrusite jest bardzo rzadki tlenku z górnej grupy granat z wyidealizowanym kompozycji Ca 3 U 5+ ZrFe 3 O 12 . Krystalizuje w układzie sześciennych kryształów o strukturze granatu. Maksymalnie 10 do 30 mikronów dużych kryształów występuje w agregatach z wadalitem , spurrytem i Lakargiit lub strefami i plamami w Kerimasit .

Do tej pory (2017) Elbrusite został wykryty tylko w dwóch miejscach. Wpisz lokalizację to wapniowy krzemian Xenolite z ignimbryt z Góry Lakargi i dwóch innych xenolites z Chegem Caldera w Północna kaukaskiej republiki Kabardyno-Bałkarii w Rosji . Drugie miejsce to wychodnia formacji Hatrurim w Jordanii.

Etymologia i historia

Elbruzyt mineralny został opisany przez Irinę O. Galuskina i współpracowników pod nazwą Elbrusit- (Zr) o wyidealizowanym składzie Ca 3 ZrU 6+ Fe 3+ 2 Fe 2+ O 12 a w 2009 roku przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Mineralogiczne (IMA) uznane jako nowy minerał. Jej nazwa pochodzi od pobliskiej góry Elbrus , która na 5642 m jest najwyższą górą w Europie. Kiedy supergrupa granatów została zreorganizowana w 2013 roku, wyidealizowany skład został zmieniony z czystego Elbrusite na Ca 3 Zr 1,5 U 6+ 0,5 Fe 3 O 12, a minerał został przemianowany na Elbrusite.

W celu opisania mierzonych składów wprowadzono hipotetyczne ogniwo końcowe granatu U6 + Fe2 + . Wysokie zawartości Fe 2+ są wątpliwe ze względu na warunki powstawania utleniania i po zbadaniu kolejnych granatów uranowych zaproponowano zmianę formuły Elbrusite na Ca 3 U 5+ ZrFe 3+ 3 O 12 . Decyzja IMA wciąż czeka na decyzję (2017).

Granaty są często bardzo odporne na warunki atmosferyczne, mogą zawierać aktynowce w swojej sieci krystalicznej i dlatego zostały zbadane jako potencjalna grupa substancji do unieruchamiania i przechowywania wysoce radioaktywnych odpadów. W trakcie tych badań w 2002 r. znaleziono syntetyczny odpowiednik Elbrusytu wraz z tym autorstwa Grew et al. Opisano skład Ca 3 Zr 1,5 U 6+ 0,5 Fe 3 O 12 wprowadzony w 2013 roku . Przedstawione w 2016 roku badania syntetycznych granatów uranowych wolnych od Si potwierdziły, że zawierają one tylko żelazo trójwartościowe i że uran występuje zarówno w 6, jak i 5 wartościach.

Klasyfikacja

Obecna klasyfikacja Międzynarodowego Stowarzyszenia Mineralogicznego (IMA) zalicza Elbrusyt do górnej grupy granatów, gdzie razem z Dzhuluit , Bitikleit i Usturit tworzy grupę Bitikleit z 9 ładunkami dodatnimi na czworościennie skoordynowanej pozycji sieci.

Dziewiąte wydanie systematyki mineralnej Strunza , ważne od 2001 roku , nie wymienia Elbruzytu. Mimo, że elbruzyt nie jest krzemianem, tak jak katoit , ze względu na tworzenie mieszanych kryształów z granatami krzemianowymi , byłby sklasyfikowany w grupie granatów o numerze porządkowym 9.AD.25 w klasie „krzemiany i germaniany”, dział A (krzemiany wyspowe), poddział „D . Krzemiany wyspowe bez dalszych anionów; Kationy w oktaedrycznej [6] i zwykle większej koordynacji ”.

Chemia

Uran może być wprowadzony z różnymi ładunkami (U 3+ , U 4+ , U 5+ i U 6+ ) w różnych pozycjach siatki (X i Y) w strukturze granatu. Elbruzyt występuje w miejscu typowym razem z minerałami zawierającymi U 6+ i jego skład podano wstępnie jako U 6+ : [X] (Ca 3,040 Th 0,018 Y 0,001 ) [Y] (U 6+ 0,658 Zr 4+ 1,040 Sn 4 + 0,230 Mg 0,004 Hf 0,009 ) [Z] (Fe 3+ 1,575 Al 0,539 Si 0,099 Ti 4+ 0,199 Fe 2+ 0,559 Sn 4+ 0,025 V 5+ 0,004 ).

Inkorporacji uranu do granatu sprzyjają kompozycje bogate w żelazo. Wskazuje na to wysoka zawartość żelaza w naturalnych granatach zawierających uran. Obliczenia potwierdziły tę zależność, przynajmniej dla włączenia U 3+ i U 4+ w pozycji X i U 5+ w pozycji Y, a ostatnie badania nad naturalnym Elbrusite pokazują, że uran występuje jako U 5+ i całe Fe niż Fe 3+ .

Elbruzyt tworzy złożone kryształy mieszane , zwłaszcza z bogatymi w żelazo granatami z grupy schorlomitów zgodnie z reakcją wymiany (R oznacza dowolny kation o określonym ładunku)

  • [Y] U 5+ + [Z] Fe 3+ = [Y] R 4+ + [Z] R 4+

i analog Sn Elbruzytu zgodnie z reakcją wymiany

  • [Y] Zr 4+ = [Y] Sn 4+

Udokumentowano włączenie U 6+ w pozycję oktaedru syntetycznych granatów uranowych , przynajmniej w warunkach utleniających i pod nieobecność Si 4+ i Ti 4+ .

  • [Y] U 5+ = 0,5 [T] U 6+ + 0,5 [Y] Zr 4+

Struktura krystaliczna

Elbrusite krystalizuje z sześciennego symetrii w grupy przestrzennej la 3 d (grupa przestrzeń no. 230) z 8 jednostek wzoru na jednostkową komórkę . Naturalny kryształ mieszany z lokalizacji typu ma parametr sieciowy a  = 12,49 Å.Szablon: grupa pokoi / 230

Syntetycznie przebadano granaty uranianowe serii Ca 3 U 6+ 0,5 Zr 1,5 Fe 3+ 3 O 12 - Ca 3 U 5+ ZrFe 3+ 3 O 12 o maksymalnej wartości 0,7U apfu. Ekstrapolacja ich parametrów sieci na 1U apfu daje a  = 12,8 Å dla łącza końcowego U 5+ .

Struktura przypomina granat . Wapń (Ca 2+ ) zajmuje pozycje dwunastościenne X otoczone 8 tlenami, uran (U 5+ , U 6+ ) i cyrkon (Zr 4+ ) oktaedryczną pozycję Y otoczoną 6 tlenami i czworościenną otoczoną 4 tlenami Z- pozycja zajmuje żelazo (Fe 3+ ).

Edukacja i lokalizacje

Typ miejscowości z Elbrusit jest Xenolite krzemian wapnia z ignimbryt z Góry Lakargi i dwóch innych xenolites z Chegem Caldera na Północnym Kaukazie Republiki Kabardyno-Bałkarii w Rosji. Elbrusit utworzone tutaj kontaktmetamorph w facjach Sanidinit w temperaturze powyżej 800 ° C, a niskie ciśnienie w spurryt strefie Kalksilikatskarnen . Elbrusyt występuje tu w drobnoziarnistych skupiskach wadlitu lub tworzy skorupy wokół lakargiitu . Więcej Begleitminerale to Kimzeyit, spurrite, Larnite i Rondorfit .

Jedynym innym udokumentowanym wydarzeniem do tej pory (2017) jest wychodnia formacji Hatrurim w Jordanii . Tutaj wapno bitumiczne i margle zostały poddane pirometamorficznemu przekształceniu w rodzaj naturalnego cementu portlandzkiego podczas spalania bitumu , którego zawartość minerałów jest zbliżona do ksenolitów, które charakteryzują się metamorfozą kontaktową.

Zobacz też

linki internetowe

Indywidualne dowody

  1. ↑ a b c d e f g I. Galuskina, E. Galuskin, S. Utsunomiya, Y. Nakamatsu, M. Murashko i Y. Vapnik: Uran granat ze skał pirometamorficznych kompleksu Hatrurim w Jordanii. Problem krystalicznego wzoru chemicznego elbruzytu. W: Streszczenia z 21. Walnego Zgromadzenia IMA, RPA . 2014, s. 378 .
  2. ↑ a b c d e IRINA O. GALUSKINA, BILJANA KRÜGER, EVGENY V. GALUSKIN, THOMAS ARMBRUSTER, VIKTOR M. GAZEEV, ROMAN WŁODYKA, MATEUSZ DULSKI, PIOTR DZIERŻANOWSKI: Mineralna strefa Flourchengemite, przerażona X-Bearing z kaldery Upper Chegem, Kaukaz Północny, Kabardyno-Bałkaria, Rosja: Występowanie, struktura krystaliczna i nowe dane dotyczące zespołów mineralnych . W: Kanadyjski mineralog . taśma 53 , 2015, s. 325–344 ( researchgate.net [PDF; 1,2 MB ; dostęp 15 listopada 2017 r.]).
  3. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p Irina O. Galuskina, Evgeny V. Galuskin, Thomas Armbruster, Biljana Lazic, Joachim Kusz, Piotr Dzierżanowski, Wiktor M. Gazejew, Nikołaj N. Percew, Krystian Prusik, Aleksandr E. Zadov, Antoni Winiarski, Roman Wrzalik i Anatolij G. Gurbanov : Elbrusite- (Zr) - Nowy granat uranowy z kaldery Upper Chegem, Kabardyno-Bałkaria, Północny Kaukaz, Rosja . W: Amerykański Mineralog . taśma 95 , nie. 7 , 2010, s. 1172–1181 ( unibe.ch [PDF; 2,0 MB ; dostęp 29 lipca 2017 r.]).
  4. ↑ a b Lista stanowisk Elbrusytu w Mineralienatlas i Mindat
  5. ^ B c Edward S. rosła Andrew J. Locock, Stuart J. Mills, Irina O. Galuskina Evgeny V. Galuskin Ulf Hålenius: IMA Raport - nomenklatura supergrupy granatu. W: Amerykański Mineralog . taśma 98 , 2013, s. 785–811 ( main.jp [PDF; 2,3 MB ; dostęp 8 lipca 2017 r.]).
  6. ↑ S. Utsunomiya, LM Wang, S. Yudintsev, RC Ewing: Amorfizacja wywołana promieniowaniem jonowym i tworzenie nanokryształów w granatach . W: Journal of Nuclear Materials . taśma 303 , nie. 2 , 2002, s. 177-187 ( researchgate.net [PDF; 775 kB ; dostęp 29 lipca 2017 r.]).
  7. ↑ a b c d e Xiaofeng Guo, Alexandra Navrotsky, Ravi K. Kukkadapu, Mark H. Engelhard, Antonio Lanzirotti, Matthew Newville, Eugene S. Ilton, Stephen R. Sutton, Hongwu Xu: Struktura i termodynamika granatów zawierających uran . W: Geochimica et Cosmochimica Acta . taśma 189 , 2016, s. 269–281 ( researchgate.net [dostęp 15.11.2017 ]).
  8. ↑ Zs. Rak, RC Ewing i U. Becker: Rola żelaza we wbudowywaniu uranu w matryce żelazowych granatów . W: Przegląd fizyczny B . taśma 84 , nie. 155128 , 2011, s. 1–10 ( researchgate.net [PDF; 653 kB ; udostępniono 30 lipca 2017 r.]).
  9. ↑ Zs. Rak, RC Ewing i U. Becker: Struktura elektronowa i stabilność termodynamiczna granatu itru z domieszką uranu . W: Journal of Physics: Condensed Matter . taśma 25 , nie. 495502 , 2011, s. 1–10 ( researchgate.net [PDF; 517 kB ; udostępniono 30 lipca 2017 r.]).