Кристобалит

Кристобалит

Название минерала (англ.)	CRISTOBALITE
Формула	$SiO_{2}$
Типичные примеси	Fe,Ca,Al,K,Na,Ti,Mn,Mg,P
Молекулярный вес	60.08
Происхождение названия	По месту первой находки на месторождении Сан-Кристобель (San-Cristobal) в Мексике.
Год открытия	1887
Статус IMA	действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)
КЛАССИФИКАЦИЯ
Strunz-8	4/D.01-30
Dana-8	75.1.1.1
Heys CIM Ref	7.8.5
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Цвет минерала	белый, молочно-белый, слегка голубоватый, синевато-серый, коричневый, серый, жёлто-белый
Цвет черты	белый
Прозрачность	прозрачный
Блеск	стеклянный
Измеренная плотность	2.32 - 2.36 g/cm3
Расчетная плотность	2.33
Твердость по шкале Мооса	6 - 7
Прочность минерала	хрупкий
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Осность и оптический знак	одноосный (-)
Показатель преломления	nω = 1.487 nε = 1.484
Двулучепреломление	0.003
Оптический рельеф	умеренный
КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Точечная группа	4 2 2 - Трапецоэдрический
Пространственная группа	P41 21 2
Сингония	Тетрагональная
Параметры ячейки	a = 4.9709(1) Å, c = 6.9278(2) Å
Отношение	a:c = 1 : 1.394
Двойникование	По {111} полисинтетические
Число формульных единиц (Z)	4
Объем элементарной ячейки, Å³	171.18 (расчетный)
	Образцы минерала

Кристобалит (англ. CRISTOBALITE) - $SiO_{2}$

Кристобалит - минерал, полиморфная модификация диоксида кремния SiO₂. Более высокотемпературная модификация кристобалита - β-кристобалит имеет кубическую сингонию. Низкотемпературный тетрагональный α-кристобалит, являясь в то же время псевдокубическим, устойчив при температуpax ниже 200°С. Кристобалиты, которые встречаются в природе, являются гл. образом псевдоморфозами по высокотемпературному кристобалиту. Кристобалит - высокотемпературная полиморфная модификация кварца, образовавшаяся при нагревании тридимита выше 1470°С и сохраняющаяся при последующем охлаждении как метастабильная фаза SiO₂. Может существовать в одной из двух форм. Высокотемпературная модификация кристобалита - кубо-гексаоктаэдрический β-кристобалит. Становится метастабильным при охлаждении до 268°С, когда он превращается в низкотемпературную модификацию - тетрагонально-трапецоэдрический α-кристобалит.
Спайность отсутствует. Под п. тр. не плавится. Растворим в кипящем водном растворе соды, в плавиковой кислоте и в расплаве щелочей.

Морфология

Кристаллы β-кристобалита обладают октаэдрическим обликом, реже они кубические или скелетных форм. Встречаются двойники по (111). Хорошо образованные октаэдрические, реже кубические кристаллы кристобалита достигают размера до 1 мм, могут образовывать сростки. Агрегаты: корочки почковидной формы, сферолиты, скрытокристаллические и очень тонковолокнистые выделения.

Нахождение

Крупнокристаллический кристобалит встречается в высокотемпературных магматических породах, также в виде плотных агрегатов, корок, налётов скрытокристаллического опаловидного вещества. Волокнистая разновидность α-кристобалита известна в риолитах и кислых лавах под назв. люссатин. Встречается в быстро остывших эффузивных породах, часто совместно с α-тридимитом: в андезитах Сан-Кристобала (Мексика), лавах Майна в Рейнланде (Германия), Иеллоустонском парке (США) - в виде шариков (сферолитов) до 1 мм в обсидиане, а также в пустотах, иногда с наросшими пластинками тридимита на кристалликах кристобалита. Известны и другие способы образования β-кристобалита, а именно при воздействии базальтовой магмы на кварцсодержащие осадочные породы (песчаники). Кристобалит в этих случаях образуется за счёт кварца при высокой температуре. Подобные образования описаны, например, в глинистых песчаниках верхнетретичного возраста в Западной Грузии. Гипергенный кристобалит - продукт раскристаллизации опала. В опоках, трепелах, диатомитах, яшмах, кремнистых сланцах, глинах. Легко получается при образовании кварцевого стекла, а также кристаллизуется при обжиге динасовых кирпичей.

[Показать/убрать]Перевод на другие языки

голландский — Cristobaliet
эстонский — Kristobaliit
французский — Cristobalite
немецкий — Cristobalit; α-Cristobalit; b-Cristobalit; Cristobalitchalcedon; Lussatit; Tiefcristobalit
итальянский — Cristobalite
японский — クリストバライト
польский — Krystobalit
португальский — Cristobalita
румынский — Cristobalit
русский — Кристобалит
испанский — α-Cristobalita; b-Cristobalita; Cristobalita; Lussatita
украинский — Кристобаліт
английский — Cristobalite

Ссылки

Список литературы

Schipper, C. I., Rickard, W. D., Reddy, S. M., Saxey, D. W., Castro, J. M., Fougerouse, D., Quadir Z., Conway C., Prior D.J., Lilly, K. (2020). Volcanic SiO2-cristobalite: A natural product of chemical vapor deposition. American Mineralogist: Journal of Earth and Planetary Materials, 105(4), 510-524.
Иванова Д.А., Щербаков В.Д., Плечов П.Ю., Некрылов Н.А., Давыдова В.О., Турова М.А., Степанов О.В. (2018) Кристобалит в экструзивных породах вулкана Безымянный // Новые данные о минералах, т.52, вып.2, стр. 51-59
Matsui, M., Sato, T., Funamori, N. (2014) Crystal structures and stabilities of cristobalite-helium phases at high pressures. American Mineralogist: 99: 184-189.
Pabst, W., Gregorová, E. (2013) Elastic properties of silica polymorphs - a review. Ceramics - Silikáty: 57: 167-184.
Dera, P., Lazarz, J.D., Prakapenka, V.B., Barkley, M., Downs, R.T. (2011) New insights into the high-pressure polymorphism of SiO2 cristobalite. Physics and Chemistry of Minerals: 38: 517-529.
Donadio, D., Martonak, R., Raiteri, P., Parrinello, M. (2008) Influence of temperature and anisotropic pressure on the phase transitions in α-cristobalite. Physical Review Letters: 100: 165502-165504.
Garg, N., Sharma, S.M. (2007) Classical molecular dynamical simulations of high pressure behavior of alpha cristobalite (SiO2). Journal of Physics: Condensed Matter: 19: 456201.
Dove, M.T., Craig, M.S., Keen, D.A., Marshall, W.G., Redfern, S.A.T., Trachenko, K.O., Tucker, M.G. (2000) Crystal structure of the high-pressure monoclinic phase-II of cristobalite, SiO2. Mineralogical Magazine: 64: 569-576.
Smith, D.K. (1998) Opal, cristobalite, and tridymite: Noncrystallinity versus crystallinity, nomenclature of the silica minerals and bibliography. Powder Diffraction: 13: 2-19.
Elzea, J.M., Rice, S.B. (1996) TEM and X-ray diffraction evidence for cristobalite and tridymite stacking sequences in opal. Clays and Clay Minerals: 44: 492-500.
Downs, R.T., Palmer, D.C. (1994) The pressure behavior of α cristobalite. American Mineralogist: 79: 9-14.
Elzea, J.M., Odom, I.E., Miles, W.J. (1994) Distinguishing well ordered opal-CT and opal-C from high temperature cristobalite by X-ray diffraction. Analytica Chimica Acta: 286: 107-111.
Heaney, P.J. (1994) Structure and chemistry of the low-pressure silica polymorphs. In: Reviews in Mineralogy, Volume 29, Silica - Physical behavior, geochemistry and materials applications. Mineralogical Society of America, Washington, D.C.
Palmer, D.C., Finger, L.W. (1994) Pressure-induced phase transition in cristobalite: An X-ray powder diffraction study to 4.4 GPa. American Mineralogist: 79: 1-8.
Hatch, D.M., Ghose, S. (1991) The α-ß transition in cristobalite, SiO2. Physics and Chemistry of Minerals: 17: 554-562.
Drees, L.R., Wilding, L.P., Smeck, N.E., Senkayi, A.L. (1989) Silica in soils: quartz and disordered silica polymorphs. in Minerals in Soil Environments, Editor S.B. Weed. Soil Science Society of America (Madison Wisconsin, USA): 913-974.
Pluth, J.J., Smith, J.V., Faber, J. (1985) Crystal structure of low cristobalite at 10, 293, and 473 K: Variation of framework geometry with temperature. Journal of Applied Physics: 57: 1045-1049.
Richet, P., Bottinga, Y., Deniélou, L., Petitet, J.P., Téqui, C. (1982) Thermodynamic properties of quartz, cristobalite, and amorphous SiO2: drop calorimetry measurements between 1000 and 1800 K and a review from 0 to 2000 K. Geochimica et Cosmochimica Acta: 46: 2639-2658.
Murata, K.J., Nakata, J.K. (1974) Cristobalite stage in the diagenesis of diatomaceous shale. Science: 184: 567-568.
Peacor, D.P. (1973) High-temperature single-crystal study of the cristobalite inversion. Zeitschrift für Kristallographie: 138: 274-298.
Henderson, J.H., Jackson, M.L., Syers, J.K., Clayton, R.N., Rex, R.W. (1971) Cristobalite Authigenic origin in relation to montmorillonite and quartz origin in bentonite. Clays and Clay Minerals: 19: 229-238.
Dollase, W.A. (1965) Reinvestigation of the structure of low cristobalite. Zeitschrift für Kristallographie: 121: 369-377.
Van Valkenburg, A., Buie, B.F. (1945) Octahedral cristobalite with quartz paramorphs from Ellora Caves, Hyderabad State, India. American Mineralogist: 30: 526-535.
Murdoch, J. (1942) Crystallographic notes: cristobalite, stephanite, natrolite. American Mineralogist: 27: 500-506.
Nieuwenkamp, W. (1935) De Kristallstruktur des Tief-Cristobalits SiO2. Zeitschrift für Kristallographie: 92: 82-88.
Barth, T.F.W. (1932) The cristobalite structures: I. High cristobalite. American Journal of Science: 23: 350-356.
Barth, T.F.W. (1932) The cristobalite structures: II. Low cristobalite. American Journal of Science: 24: 97-110.
Wyckoff, R.W.G. (1925) The crystal structure of the high temperature form of cristobalite (SiO2). American Journal of Science: 9: 448-459.
vom Rath, G. (1887) Ueber Cristobalit vom Cerro S. Cristóbal bei Pachuca (Mexico). Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Paläontologie: 1987: 198-199.

Образцы на витринах музея

Калифорния, США

Калифорния, США

окрестности курорта Истису, Карабахское нагорье, Азербайджан

1-84502

Exp81

Шурдо, 12 км к северо-востоку от Ахалцихе, Грузия

1-93890

Exp126-3

Ливийская пустыня, Египет

1-93891

Exp126-3

Ливийская пустыня, Египет

Кроме образцов, представленных на витринах, в Музее есть образцы в следующих коллекциях:
В Систематической коллекции - 33
В Коллекции образований и превращений - 1
В Коллекции В.И. Степанова - 1