Huttonit - Huttonite

Huttonit
Huttonitová jednotková buňka Th zelená Si šedá O red.png
Jednotková buňka huttonitu
Všeobecné
KategorieSilikátový minerál
Vzorec
(opakující se jednotka)		ThSiO4
Strunzova klasifikace9. AD.35
Krystalový systémMonoklinický
Křišťálová třídaHranolové (2 / m)
(stejný Symbol HM )
Vesmírná skupinaP21/ n
Jednotková buňkaa = 6,77 Á, b = 6,96 Á
c = 6,49 Á; p = 104,99 °; Z = 4
Identifikace
Hmotnost vzorce324,12 g / mol
BarvaBezbarvý, krémový, světle žlutý
Krystalický zvykPrizmatický, zploštělý; typicky jako anhedral zrna
VýstřihVýrazný podél [001], nevýrazný podél [100]
ZlomeninaConchoidal
Mohsova stupnice tvrdost4.5
LeskAdamantine
PruhBílý
DiaphaneityPrůhledný průsvitný
Specifická gravitace7.1
Optické vlastnostiBiaxiální (+)
Index lomunα = 1.898, nβ = 1.900, ny = 1.922
Dvojlom5 = 0,0240
2V úhel25°
Rozptylr < proti (mírný)
Ultrafialový fluorescenceMatná bílá (pod krátkými vlnami)
Další vlastnostiRadioactive.svg Radioaktivní
Reference[1][2][3]

Huttonit je thorium nesosilikát minerální s chemickým vzorcem ČtSiÓ4 a který krystalizuje v monoklinický systém. to je dimorfní s čtyřúhelníkový Thorite, a isostruktuální s monazit. Neobvyklý minerál, huttonit tvoří transparentní nebo průsvitné krémově zbarvené krystaly. Poprvé byl identifikován ve vzorcích plážových písků z západní pobřeží region Nový Zéland mineralog Colin Osborne Hutton (1910–1971).[4] Vzhledem ke své vzácnosti není huttonit průmyslově užitečným minerálem.

Výskyt

Huttonit byl poprvé popsán v roce 1950 z plážového písku a fluviálně glaciální vklady v South Westland, Nový Zéland, kde byl nalezen jako anhedral zrna o maximálním rozměru nejvýše 0,2 mm. Nejčastěji se vyskytuje v písku na Gillespie's Beach poblíž Fox Glacier,[4][5] který je zadejte umístění, kde je doprovázen scheelit, kasiterit, zirkon, uranothorit, ilmenit a zlato. Bylo zjištěno na dalších šesti blízkých místech v menším množství.[6] Huttonit byl extrahován z písků první frakcí jodmethan a poté elektromagneticky. Čisté vzorky byly následně získány ručním výběrem zrn huttonitu pod mikroskopem. Toho bylo dosaženo buď v přítomnosti krátkých vln (2540 Å) fluorescenční světlo, kde ho matná bílá fluorescence odlišuje od scheelitu (fluoreskuje modře) a zirkonu (fluoreskuje žlutě), nebo nejprve vařením nečistého vzorku v kyselina chlorovodíková vyvolat oxidový povrch na scheelitu a umožňující ruční vybírání ve viditelném světle.[6]

Hutton navrhl, že huttonit obsažený v plážovém písku a fluviálně-ledovcových usazeninách pocházejí Otago břidlice nebo pegmatitické žíly v Jižní Alpy.[6]

Navíc Nový Zéland, huttonit byl nalezen v granitický pegmatity z Bogatynia, Polsko,[7] kde je spojen s cheralit, thorogummit, a ningyoit; a v nefelinové syenity z Brevik, Norsko.[8]

Fyzikální vlastnosti

Huttonit se obvykle vyskytuje jako anedrální zrna bez vnějších krystalických ploch. Je obvykle bezbarvý, ale také se objevuje v barvách; jako krémová a světle žlutá. Má bílý pruh. Má tvrdost 4,5 a vykazuje výrazné štěpení rovnoběžné s osou c [001] a nejasné štěpení podél osy a [100].

Struktura

Huttonit je thorium nesosilikát s chemickým vzorcem ČtSiÓ4. Skládá se (z hmotnosti) ze 71,59% thoria, 19,74% kyslíku a 8,67% křemíku. Huttonit se nachází velmi blízko svému ideálu stechiometrický složení, s nečistotami přispívajícími méně než 7% molární zlomek. Nejvýznamnější nečistoty, které lze pozorovat, jsou UÓ2 a P2Ó5.[9]

Atomové prostředí podél SiO4–TY5 řetěz (paralelně s C osa)

Huttonit krystalizuje v monoklinický systém s vesmírná skupina P21/n. Jednotková buňka obsahuje čtyři ThSiO4 jednotek a má rozměry A = 6,784 ± 0,002Å, b = 6 974 ± 0,003 Á, C = 6 500 ± 0,003 Á a úhel mezi osami β = 104.92 ± 0.03Ó. Struktura je a nesosilikát - diskrétní SiO42− čtyřstěn koordinující ionty thoria. Každé thorium má koordinační číslo devět. Axiálně čtyři atomy kyslíku, představující okraje dvou SiO4 monomery na opačných stranách atomu thoria, tvoří (–SiO4–Th–) řetěz paralelně s C osa. Rovníkově, pět téměř rovinných atomů kyslíku představujících vrcholy zřetelných silikátových čtyřstěnů koordinuje každé thorium. Délky axiálních vazeb Th – O jsou 2,43 Á, 2,51 Á, 2,52 Á, 2,81 Á, a rovníkové vazby 2,40 Á, 2,41 Á, 2,41 Á, 2,50 Á a 2,58 Á. Vazby Si – O jsou téměř stejné, s délkami 1,58 Å, 1,62 Å, 1,63 Å a 1,64 Å.[10]

Huttonit je isostrukturní s monazit. Nahrazení prvky vzácných zemin a fosfor monazitu s thoriem a křemíkem huttonitu může dojít k vytvoření a pevný roztok. Na koncovém členu huttonitu byla pozorována kontinuální substituce thoria vzácnými zeminami až do 20% hmotnostních. Substituce thoria v monazitu byla pozorována až do 27% hmotnostních. Substituce PO4 pro SiO4 dochází také v souvislosti se zavedením fluorid, hydroxid a kovové ionty.[11]

Huttonit je dimorfní s Thorite. Thorit krystalizuje ve vyšší symetrii a nižší hustotě čtyřúhelníkový forma, ve které se atomy thoria koordinují s jedním menším atomem kyslíku v oktaedrickém uspořádání. Thorit je stabilní při nižších teplotách než huttonit; při 1 atmosféře dochází k fázovému přechodu thorit-huttonit mezi 1210 a 1225 ° C. Se zvyšujícím se tlakem se zvyšuje teplota přechodu. Předpokládá se, že tato relativně vysoká teplota přechodu vysvětluje relativní vzácnost huttonitu na zemské kůře.[12] Na rozdíl od thorite není huttonit ovlivněn metamiktizace.

Reference

  1. ^ Anthony, John W .; Richard A. Bideaux; Kenneth W. Bladh; Monte C. Nichols (1995). Handbook of Mineralogy: Silica, Silicates (PDF). Tucson, Arizona: Publikování minerálních dat. ISBN  978-0-9622097-1-0.
  2. ^ „Huttonitová minerální data“. WebMineral.com. Citováno 2008-12-13.
  3. ^ Mindat.org
  4. ^ A b Pabst, A. (1950). „Monoclinic Thorium Silicate“. Příroda. 166 (4212): 157. Bibcode:1950Natur.166..157P. doi:10.1038 / 166157a0. PMID  15439198.
  5. ^ Pabst, A .; C. Osborne Hutton (1951). „Huttonit, nový monoklinický thoriumsilikát“ (PDF). Dopoledne. Minerální. 36: 60–69.
  6. ^ A b C Hutton, C. Osborne (1951). "Výskyt, optické vlastnosti a chemické složení huttonitu" (PDF). Dopoledne. Minerální. 36 (1): 66–69.
  7. ^ Kucha, H (1980). "Spojitost v sérii monazit-huttonit". Mineralogický časopis. 43 (332): 1031–1034. Bibcode:1980MinM ... 43.1031K. doi:10.1180 / minmag.1980.043.332.12.
  8. ^ Meldrum, A., Boatner, L.A., Zinkle, S.J., Wang, S.-X., Wang, L.-M. a Ewing, R.C. (1999). „Účinky dávkového příkonu a teploty na transformaci krystalů na metamikt v ortosilikátech ABO4“. Kanadský mineralog. 37: 207–221.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  9. ^ Förster H. J., Harlov D. E., Milke R., H.-J .; Harlov, D. E.; Milke, R. (2000). „Složení a Th –U – celkem Pb stáří huttonitu a thoritu z Gillespie's Beach, Jižní ostrov, Nový Zéland“. Kanadský mineralog. 38 (3): 675–684. CiteSeerX  10.1.1.579.7465. doi:10,2113 / gscanmin. 38.3.675.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  10. ^ Taylor, Mark; Ewing, R. C. (1978). „Krystalové struktury ThSiO4 Polymorfy: Huttonit a Thorit “. Acta Crystallogr. B. 34 (4): 1074–1079. doi:10.1107 / S0567740878004951.
  11. ^ Kucha, Henryk (1980). "Spojitost v sérii monazit-huttonit". Mineralogický časopis. 43 (332): 1031–1034. Bibcode:1980MinM ... 43.1031K. doi:10.1180 / minmag.1980.043.332.12.
  12. ^ Speer, J. A. (1980). "Aktinid ortosilikáty". Recenze v mineralogii a geochemii. 5 (1): 113–135.

externí odkazy