Kosnaryci
| generał | |
|---|---|
| kosnarytów | |
| Kategoria | Alkaliczny fosforan cyrkonu |
|
Formuła (powtarzająca się jednostka) |
KZr 2 (PO 4 ) 3 |
| Symbol IMA | Ksn |
| Klasyfikacja Strunza | 7/A. 17-10 |
| Układ kryształów | Rodzina kryształów trygonalnych sześciokątnych |
| Kryształowa klasa |
Sześciokąt skalenoedryczny ( 3 )m ( 3 )2/m) (ten sam symbol HM ) |
| Grupa kosmiczna | R 3 c |
| Komórka elementarna |
a = 8,687 A , c = 23,877 A; V= 1560,45 ų |
| Identyfikacja | |
| Kolor | Bladoniebieski, niebiesko-zielony lub bezbarwny |
| Kryształowy zwyczaj | Romboedryczny z malutkim c pinakolidem |
| Bliźniacze | Nie zaobserwowany |
| Łupliwość | Idealny w {102} |
| Pęknięcie | Złamanie muszlowe |
| Twardość w skali Mohsa | 4.5 |
| Połysk | Szklisty |
| Pasemko | Biały |
| Przezroczystość | Przezroczysty do półprzezroczystego |
| Środek ciężkości | 3.2 |
| Właściwości optyczne | jednoosiowy (+) |
| Współczynnik załamania światła |
N w = 1,656(2) Nc = 1,682 ( 2) |
| Dwójłomność | δ = 0,026 |
| Bibliografia | , |
Kosnaryt to alkaliczny minerał fosforanu cyrkonu (KZr 2 (PO 4 ) 3 ) nazwany na cześć znawcy pegmatytów Richarda A. Kosnara. Kosnaryt zawiera potas , tlen , fosfor i cyrkon z sodem, rubidem , hafnem , manganem oraz fluor (Na, Rb, Hf, Mn i F) będący powszechnymi zanieczyszczeniami występującymi w kosnarycie. Po raz pierwszy został odkryty w naturze w 1991 roku przez Vandalla T. Kinga. Próbki znalezione w granitowych pegmatytach z kamieniołomu Mount Mica Quarry w Paryżu w hrabstwie Oxford w stanie Maine w USA zostały wysłane do Eugene'a E. Foorda w celu zbadania. Był to pierwszy odnotowany przypadek naturalnie występującego kosnarytu.
Występowanie
Pierwszy naturalnie występujący kosnaryt został odkryty w północnym stanie Maine w Stanach Zjednoczonych. Kolejne złoże zostało później znalezione w Black Mountain w hrabstwie Oxford w stanie Maine . Oba te osady znaleziono w strefowych pegmatytach granitowych związanych z kilkoma minerałami, takimi jak kwarc , lepidolit i beryl . Inne złoże znaleziono w Wycheproof w Północnej Wiktorii w Australii, a ta próbka kosnarytu została również znaleziona w granitowym pegmatycie. Pegmatyt to termin określający formę skały magmowej ze stosunkowo dużymi zazębiającymi się kryształami i istnieją trzy popularne teorie na temat tego, jak pegmatyty nazwano metamorficznymi , magmowymi i metasomatycznymi . Uważa się, że pegmatyty, w których znajduje się kosnaryt, są utworzone przez mieszaninę magmy i metamorfizmu, tak jak formy kosnarytu w późniejszych stadiach paragenezy w wyniku zmian płynów hydrotermalnych.
Analiza
Ze względu na rzadkość kosnarytu nie można zastosować form analizy obejmujących sproszkowanie próbki, takich jak dyfrakcja rentgenowska (XRD), dlatego należy zastosować inne metody. Aby znaleźć dane, które zostałyby dostarczone przez XRD, użyto kamery Gandolfiego o średnicy 114,6 mm, aby znaleźć odstęp d i intensywność. Gęstość kosnarytu wyznaczono metodą sink-float przy użyciu mieszaniny acetonu i jodku metylenu . W celu określenia składu chemicznego kosnarytu bez uszkodzenia próbki wykorzystano mikrosondę elektronową ARL-SEMQ wykorzystującą system automatyzacji mikrosondy Opus. Aby pomóc w znalezieniu składu chemicznego, do badania dodano procedury korekcyjne CITZAF. Dodatkowo zakończono analizę spektrograficzną emisji przy użyciu 3,2-metrowego spektrografu Jarrel-Ash z laserowym źródłem energii.
Skład chemiczny
| tlenki | % wag. |
|---|---|
| P 2 O 5 | 43,3% |
| ZrO 2 | 44,5% |
| HfO 2 | 0,5% |
| MnO | 1,0% |
| FeO | 0,2% |
| K 2 O | 8,7% |
| Na 2 O | 1,4% |
| Rb 2 O | 0,25% |
| F- | 0,20% |
| Całkowity | 100,05% |
Właściwości kosnarytu
Wyniki badań wykazały, że kosnaryt zawiera duże ilości cyrkonu, fosforu i potasu. W próbkach były też śladowe ilości wapnia, cynku i manganu, ale te pierwiastki stanowią mniej niż jeden procent, więc zostały zaklasyfikowane jako zanieczyszczenia. Fizycznie kosnaryt z pegmatytów znalezionych w Maine występował jako kryształy romboedryczne z sześciokątną komórką elementarną i były pseudosześcienne o maksymalnym rozmiarze około 0,9 mm. Jest to ważne, ponieważ cyrkon ma postać ośmiościanu o sześciu koordynacjach, a potas ma strukturę zwaną trygonalnym antygraniastosłupem, który również ma sześciokątną koordynację. Strukturę Kosnarite'a określono następnie za pomocą projekcji [100] Pattersona, a także wykorzystano projekcję wektorów międzyatomowych, aby pomóc określić strukturę kryształu. Następnie znaleziono specjalne pozycje w minerale dla potasu, cyrkonu i fosforanu, podczas gdy dwa atomy tlenu miały ogólne pozycje. Zastosowano wielokrotne cykle udokładniania przy użyciu systemu ważenia jednostek i udoskonalanie metodą najmniejszych kwadratów, aby zminimalizować odchylenie przesunięcia atomów. Późniejsze testy wykazały, że wielościany cyrkonu są połączone grupami fosforanowymi, które są połączone ze sobą atomami tlenu. Jednak atomy tlenu są zawsze mostkami między cyrkonem a fosforanem, a jeden tlen nigdy nie jest dzielony między dwie te same grupy, a połowa atomów tlenu jest również dzielona z grupami K. Wzór dwóch wielościanów cyrkonu, jednego wielościanu potasu, dwóch wielościanów cyrkonu oraz grup tlenowych i fosforanowych wypełniających luki tworzy unikalną strukturę krystaliczną kosnarytu.
W zależności od zanieczyszczeń obecnych w próbce, kolor kosnarytu może wahać się od bladoniebieskiego do niebiesko-zielonego w zależności od ilości żelaza, manganu lub innych zanieczyszczeń, a kosnaryt może czasami wydawać się prawie bezbarwny. Inne właściwości fizyczne kosnarytu obejmują szkliste pożądanie, brak fluorescencji, twardość 4,5 w skali twardości mineralnej Mohsa , pękanie muszli i doskonałe rozszczepienie w kierunku {102}. Strukturalnie kosnaryt należy do rodziny kryształów heksagonalnych, co oznacza, że kryształy mają trzy- lub sześciokrotną symetrię i grupę przestrzenną R3 C. Obliczono, że komórka elementarna kosnarytu wynosi a = 8,687 Å , c = 23,877 Å; V = 1560,45 ų i nie zaobserwowano wzrostu bliźniaczego. Odkryto, że kosnaryt jest jednoosiowy (+), a jego osie to N w = 1,656 (2), N c = 1,682 (2) i są niepleochroniczne. Ze względu na małą liczbę dostępnych próbek nie przeprowadzono niektórych badań, np. widm w podczerwieni.
Powiązane minerały
Kosnaryt jest częścią alkalicznych fosforanów cyrkonu, w których są tylko dwa inne znane przedstawiciele tej grupy: gainezyt i Cs analog gainezytu.