Москва, Ленинский проспект 18 корпус 2,
тел. (495) 954-39-00
Категория:Надгруппа шпинели — различия между версиями
Kondra s (обсуждение | вклад) (→=Ссылки) |
Kondra s (обсуждение | вклад) |
||
Строка 7: | Строка 7: | ||
* S<sup>2-</sup>: группа тиошпинелей. | * S<sup>2-</sup>: группа тиошпинелей. | ||
* Se<sup>2-</sup>: группа селениошпинелей. | * Se<sup>2-</sup>: группа селениошпинелей. | ||
+ | |||
+ | Шпинели представляют собой системы твёрдых растворов с широко развитым изоморфизмом катионов А и D. В качестве трёхвалентных металлов, замещающих друг друга, принимают участие Fe<sup>3+</sup>, Аl<sup>3+</sup>, Сr<sup>3+</sup>, V<sup>3+</sup>, Аl<sup>3+</sup> и Mn<sup>3+</sup>, а в качестве двухвалентных — главным образом Mg<sup>2+</sup>, Fe<sup>2+</sup>, иногда Zn<sup>2+</sup>, Мn<sup>2+</sup> и изредка, обычно в небольших количествах, Cu<sup>2+</sup>, Ni<sup>2+</sup> и Со<sup>2+</sup>. Кроме того, в составе шпинелидов может при сутствовать Ti<sup>4+</sup>. При этом двухвалентные катионы с большими радиусами, такие как Pb, Sr, Ca, Ba, а также одновалентные — Na и K — со вершенно не участвуют в составе минералов этой группы. В зависимости от преобладания катиона. Каждая группа разделена на подгруппы в соответствии с доминирующей валентностью катиона, а затем доминирующей составляющей (или гетеровалентной парой составляющих. | ||
Минералы, относящиеся к надгруппе шпинели, должны соответствовать двум главным критериям: | Минералы, относящиеся к надгруппе шпинели, должны соответствовать двум главным критериям: | ||
Строка 12: | Строка 14: | ||
1) отношение катионов к анионам должно быть равным 3:4, что обычно обозначается общей формулой '''AD<sub>2</sub>X<sub>4</sub>''', где A и D представляют собой катионы (включая вакансии), а X представляет собой анионы; | 1) отношение катионов к анионам должно быть равным 3:4, что обычно обозначается общей формулой '''AD<sub>2</sub>X<sub>4</sub>''', где A и D представляют собой катионы (включая вакансии), а X представляет собой анионы; | ||
− | 2) структура минерала должна состоять из гетерополиэдрического каркаса, который слагается | + | 2) структура минерала должна состоять из гетерополиэдрического каркаса, который слагается 4-вершинными полиэдрами (AX<sub>4</sub>), изолированными друг от друга и имеющими общие углы с соседними шестивершинными полиэдрами (DX<sub>6</sub>), которые, в свою очередь, связаны с соседними многогранниками DX<sub>6</sub> шестью рёбрами из 12. Независимо от пространственной группы, X-анионы образуют кубическую плотнейшую упаковку, и каждый анион связан с тремя D-катионами и одним A-катионом. |
+ | ==Кристаллическая структура== | ||
+ | Кристаллическая структура минералов семейства шпинели довольно сложная. В структурном типе нормальной шпинели (n-шпинель) двухвалентные катионы, (Mg<sup>2+</sup>, Fe<sup>2+</sup> и др.) окружены четырьмя ионами кислорода в тетраэдрическом расположении, в то время как трехвалентные катионы (Al<sup>3+</sup>, Fe<sup>3+</sup>, Cr<sup>3+</sup> и др.) находятся в окружении шести ионов кислорода по вершинам октаэдра. При этом каждый ион кислорода связан с одним двухвалентным и тремя трехвалентными катионами. Структура характеризуется сочетанием изометрических «структурных единиц» — тетраэдров и октаэдров, причем каждая вершина является общей для одного тетраэдра и трех октаэдров. Особенности структуры этих минералов объясняют такие свойства шпинелидов, как оптическая изотропия, отсутствие спайности, химическая и термическая стойкость соединений, довольно высокая твердость. Структурный тип шпинели допускает вариации параметров упаковки анионов кислорода и размеров катионных позиций без нарушения симметрии, что дает возможность принимать в этих позициях катионы с различными размерными характеристиками, обеспечивая высокую изоморфную ёмкость минералов этого семейства. | ||
+ | ==Генезис минералов== | ||
+ | Шпинели наиболее часто встречаются в контактово-метасоматических образованиях среди доломитов и магнезиальных известняков в результате воздействия на них магматических флюидов при высоких температурах. В парагенезисе с ними в образующихся богатых карбонатами Ca и Mg магнезиальных скарнах, кальцифирах, наблюдаются различные минералы того же происхождения: форстерит, пироксены (обычно [[диопсид]] или [[энстатит]]), амфиболы ([[тремолит]]), [[флогопит]], фторсодержащие силикаты (группы [[гумит]]а) и т.д. Изредка шпинелиды встречаются в пегматитах и магматических горных породах. Также находки этих минералов известны в глубинных сильно метаморфизованных породах: гнейсах и кристаллических сланцах. В поверхностных условиях шпинель очень устойчива, т.к. она не плавится и не растворяется ни в воде, ни в кислотах, и потому часто встречается в россыпях. Значительные месторождения благородной шпинели в России пока не установлены. | ||
==Ссылки== | ==Ссылки== | ||
* [https://www.mindat.org/min-52865.html www.mindat.org] | * [https://www.mindat.org/min-52865.html www.mindat.org] |
Версия 13:54, 10 февраля 2024
К надгруппе шпинели относятся оксиды, а также сульфиды, селениды и редкие силикаты и германаты с общей формулой AD2X4, где
- A = Fe, Mn, Mg, Mn, Si, Ge, Co, Cu, Sb, Zn, Ti, Ni;
- D = Fe, Cr, V, Mn, Al, Co, In, Ir, Rh, Pt, Ni;
- X = O2-, S2-, Se2-.
В зависимости от преобладающего аниона X выделяются три группы шпинелей:
- O2-: группа оксишпинелей.
- S2-: группа тиошпинелей.
- Se2-: группа селениошпинелей.
Шпинели представляют собой системы твёрдых растворов с широко развитым изоморфизмом катионов А и D. В качестве трёхвалентных металлов, замещающих друг друга, принимают участие Fe3+, Аl3+, Сr3+, V3+, Аl3+ и Mn3+, а в качестве двухвалентных — главным образом Mg2+, Fe2+, иногда Zn2+, Мn2+ и изредка, обычно в небольших количествах, Cu2+, Ni2+ и Со2+. Кроме того, в составе шпинелидов может при сутствовать Ti4+. При этом двухвалентные катионы с большими радиусами, такие как Pb, Sr, Ca, Ba, а также одновалентные — Na и K — со вершенно не участвуют в составе минералов этой группы. В зависимости от преобладания катиона. Каждая группа разделена на подгруппы в соответствии с доминирующей валентностью катиона, а затем доминирующей составляющей (или гетеровалентной парой составляющих.
Минералы, относящиеся к надгруппе шпинели, должны соответствовать двум главным критериям:
1) отношение катионов к анионам должно быть равным 3:4, что обычно обозначается общей формулой AD2X4, где A и D представляют собой катионы (включая вакансии), а X представляет собой анионы;
2) структура минерала должна состоять из гетерополиэдрического каркаса, который слагается 4-вершинными полиэдрами (AX4), изолированными друг от друга и имеющими общие углы с соседними шестивершинными полиэдрами (DX6), которые, в свою очередь, связаны с соседними многогранниками DX6 шестью рёбрами из 12. Независимо от пространственной группы, X-анионы образуют кубическую плотнейшую упаковку, и каждый анион связан с тремя D-катионами и одним A-катионом.
Кристаллическая структура
Кристаллическая структура минералов семейства шпинели довольно сложная. В структурном типе нормальной шпинели (n-шпинель) двухвалентные катионы, (Mg2+, Fe2+ и др.) окружены четырьмя ионами кислорода в тетраэдрическом расположении, в то время как трехвалентные катионы (Al3+, Fe3+, Cr3+ и др.) находятся в окружении шести ионов кислорода по вершинам октаэдра. При этом каждый ион кислорода связан с одним двухвалентным и тремя трехвалентными катионами. Структура характеризуется сочетанием изометрических «структурных единиц» — тетраэдров и октаэдров, причем каждая вершина является общей для одного тетраэдра и трех октаэдров. Особенности структуры этих минералов объясняют такие свойства шпинелидов, как оптическая изотропия, отсутствие спайности, химическая и термическая стойкость соединений, довольно высокая твердость. Структурный тип шпинели допускает вариации параметров упаковки анионов кислорода и размеров катионных позиций без нарушения симметрии, что дает возможность принимать в этих позициях катионы с различными размерными характеристиками, обеспечивая высокую изоморфную ёмкость минералов этого семейства.
Генезис минералов
Шпинели наиболее часто встречаются в контактово-метасоматических образованиях среди доломитов и магнезиальных известняков в результате воздействия на них магматических флюидов при высоких температурах. В парагенезисе с ними в образующихся богатых карбонатами Ca и Mg магнезиальных скарнах, кальцифирах, наблюдаются различные минералы того же происхождения: форстерит, пироксены (обычно диопсид или энстатит), амфиболы (тремолит), флогопит, фторсодержащие силикаты (группы гумита) и т.д. Изредка шпинелиды встречаются в пегматитах и магматических горных породах. Также находки этих минералов известны в глубинных сильно метаморфизованных породах: гнейсах и кристаллических сланцах. В поверхностных условиях шпинель очень устойчива, т.к. она не плавится и не растворяется ни в воде, ни в кислотах, и потому часто встречается в россыпях. Значительные месторождения благородной шпинели в России пока не установлены.
Ссылки
Список литературы
- Biagioni, C., Pasero, M. (2014) The systematics of the spinel-type minerals: an overview // American Mineralogist, 99 (7) 1254-1264.
- Bosi, F., Biagioni, C., Pasero, M. (2019) Nomenclature and classification of the spinel supergroup // European Journal of Mineralogy, 31 (1) 183-192.
Подкатегории
В этой категории отображается 3 подкатегории из имеющихся 3.