Huttonit
| Huttonit | |
|---|---|
 Komórka elementarna huttonitu
| |
| Generał | |
| Kategoria | Minerał krzemianowy |
|
Formuła (powtarzająca się jednostka) |
ThSiO 4 |
| Symbol IMA | Ht |
| Klasyfikacja Strunza | 9.AD.35 |
| Układ kryształów | Jednoskośny |
| Kryształowa klasa |
Pryzmatyczny (2/m) (ten sam symbol HM ) |
| Grupa kosmiczna | P2 1 /n |
| Komórka elementarna |
a = 6,77 A, b = 6,96 A, c = 6,49 A; β = 104,99°; Z = 4 |
| Identyfikacja | |
| Masa formuły | 324,12 g/mol |
| Kolor | Bezbarwny, kremowy, bladożółty |
| Kryształowy zwyczaj | Pryzmatyczny, spłaszczony; zazwyczaj jako ziarna anhedralne |
| Łupliwość | Wyraźne wzdłuż [001], niewyraźne wzdłuż [100] |
| Pęknięcie | muszlowy |
| Twardość w skali Mohsa | 4.5 |
| Połysk | Adamantyt |
| Pasemko | Biały |
| Przezroczystość | Przezroczysty do półprzezroczystego |
| Środek ciężkości | 7.1 |
| Właściwości optyczne | Dwuosiowy (+) |
| Współczynnik załamania światła | n α = 1,898, n β = 1,900, n γ = 1,922 |
| Dwójłomność | δ = 0,0240 |
| kąt 2V | 25° |
| Dyspersja | r < v (umiarkowane) |
| Fluorescencja ultrafioletowa | Matowa biel (pod falami krótkimi) |
| Inne cechy |
 Radioaktywny
|
| Bibliografia | |
Huttonit jest minerałem nezokrzemianowym toru o wzorze chemicznym Th Si O 4 , który krystalizuje w układzie jednoskośnym . Jest dymorficzny z tetragonalnym torytem i izostrukturalny z monacytem . Niezwykły minerał, huttonit, tworzy przezroczyste lub półprzezroczyste kremowe kryształy. Po raz pierwszy zidentyfikowano go w próbkach piasku plażowego z regionu zachodniego wybrzeża Nowej Zelandii przez mineraloga Colina Osborne'a Huttona (1910–1971). Ze względu na swoją rzadkość huttonit nie jest minerałem użytecznym przemysłowo.
Występowanie
Huttonit został po raz pierwszy opisany w 1950 roku w piasku plażowym i osadach wodno-lodowcowych w South Westland w Nowej Zelandii, gdzie znaleziono go w postaci anhedralnych ziaren o maksymalnym wymiarze nie większym niż 0,2 mm. Jest najbardziej rozpowszechniony w piasku na plaży Gillespie's, w pobliżu Fox Glacier , która jest typową lokalizacją , gdzie towarzyszy mu scheelit , kasyteryt , cyrkon , uranotoryt, ilmenit i złoto . Znaleziono go w kolejnych sześciu pobliskich miejscach w mniejszych ilościach. Huttonit ekstrahowano z piasków najpierw przez frakcjonowanie w jodometanie , a następnie elektromagnetycznie. Następnie otrzymano czyste próbki przez ręczne zbieranie ziaren huttonitu pod mikroskopem. Osiągnięto to albo w obecności fluorescencyjnego o krótkiej fali (2540 Å) , gdzie matowa biała fluorescencja odróżnia go od szelitu (fluorescencja niebieska) i cyrkonu (fluorescencja żółta), albo przez uprzednie gotowanie zanieczyszczonej próbki w kwasie chlorowodorowym w celu wywołania powierzchni tlenku na szelicie i umożliwienia ręcznego zbierania w świetle widzialnym.
Hutton zasugerował, że huttonit zawarty w piasku plażowym i osadach wodno-lodowcowych pochodzi z łupków Otago lub żył pegmatytowych w Alpach Południowych .
Oprócz Nowej Zelandii huttonit został znaleziony w granitowych pegmatytach Bogatyni w Polsce , gdzie wiązał się z cheralitem , torogummitem i ningyoitem; oraz w sjenitach nefelinowych z Brevik w Norwegii .
Właściwości fizyczne
Huttonit zazwyczaj występuje jako anhedralne ziarna bez zewnętrznych powierzchni kryształów. Zwykle jest bezbarwny, ale występuje również w kolorach; jak kremowy i bladożółty. Ma białą smugę. Ma twardość 4,5 i wykazuje wyraźne pęknięcie równoległe do osi c [001] i niewyraźne pęknięcie wzdłuż osi a [100].
Struktura
Huttonit to nezokrzemian toru o wzorze chemicznym ThSiO 4 . Składa się (wagowo) z 71,59% toru, 19,74% tlenu i 8,67% krzemu. Huttonit znajduje się bardzo blisko swojego idealnego stechiometrycznego , z zanieczyszczeniami stanowiącymi mniej niż 7% ułamka molowego . Najbardziej znaczącymi zanieczyszczeniami, które należy zaobserwować, są UO 2 i P 2 O 5 .
Huttonit krystalizuje w układzie jednoskośnym o grupie przestrzennej P2 1 / n . Komórka elementarna zawiera cztery jednostki ThSiO 4 i ma wymiary a = 6,784 ± 0,002 A, b = 6,974 ± 0,003 A, c = 6,500 ± 0,003 A i kąt międzyosiowy β = 104,92 ± 0,03 o . Struktura jest podobna do nezokrzemianu — oddzielnych czworościanów SiO 4 2− koordynujących jony toru. Każdy tor ma liczbę koordynacyjną dziewięć. Osiowo cztery atomy tlenu, reprezentujące krawędzie dwóch monomerów SiO 4 po przeciwnych stronach atomu toru, tworzą łańcuch (–SiO 4 –Th–) równoległy do osi c . Równikowo, pięć prawie płaskich atomów tlenu reprezentujących wierzchołki różnych czworościanów krzemianowych koordynuje każdy tor. Długości wiązań osiowych Th – O wynoszą 2,43 Å, 2,51 Å, 2,52 Å, 2,81 Å, a wiązań równikowych 2,40 Å, 2,41 Å, 2,41 Å, 2,50 Å i 2,58 Å. Wiązania Si – O są prawie równe i mają długości 1,58 Å, 1,62 Å, 1,63 Å i 1,64 Å.
Huttonit jest izostrukturalny z monacytem . Może wystąpić zastąpienie pierwiastków ziem rzadkich i fosforu monacytu torem i krzemem huttonitu w celu wytworzenia roztworu stałego . Na członie końcowym huttonitu zaobserwowano ciągłe zastępowanie toru pierwiastkami ziem rzadkich w ilości do 20% wagowych. Substytucję toru w monacycie zaobserwowano do 27% wagowych. Zastąpienie PO 4 SiO 4 następuje również w związku z wprowadzeniem fluorków , wodorotlenków i jonów metali.
Huttonit jest dimorficzny z torytem . Toryt krystalizuje w tetragonalnej postaci o wyższej symetrii i niższej gęstości, w której atomy toru koordynują się z jednym atomem tlenu mniej w układzie oktaedrycznym. Toryt jest stabilny w niższych temperaturach niż huttonit; przy 1 atmosferze przejście fazowe toryt-huttonit zachodzi między 1210 a 1225 ° C. Wraz ze wzrostem ciśnienia temperatura przejścia wzrasta. Uważa się, że ta stosunkowo wysoka temperatura przejścia wyjaśnia względną rzadkość huttonitu w skorupie ziemskiej. W przeciwieństwie do torytu, huttonit nie podlega metamictyzacji .