Meyrowitzit
| Generał | |
|---|---|
| Meyrowitzite | |
| Kategoria | Minerały węglanowe |
|
Formuła (powtarzająca się jednostka) |
Ca( UO2 ) ( CO3 ) 2 · 5H2O |
| Symbol IMA | ja |
| Klasyfikacja Strunza | 5.EB |
| Układ kryształów | Jednoskośny |
| Grupa kosmiczna | P2 1 /n |
| Komórka elementarna | a = 12,376(3) Å b = 16,0867(14) Å c = 20,1340(17) Å β = 107,679(13)° |
| Identyfikacja | |
| Kolor | Przezroczysty żółty |
| Bliźniacze | Nic |
| Łupliwość | 1 doskonałe rozszczepienie [-101] |
| Pęknięcie | Nieregularny |
| Wytrwałość | Kruchy |
| Twardość w skali Mohsa | 2 |
| Połysk | Szklisty |
| Pasemko | Jasnożółty |
| Gęstość | 2,70(2) g*cm^-3 |
| Właściwości optyczne | Dwuosiowy (+) |
| pleochroizm | Jasnożółty |
| Fluorescencja ultrafioletowa | Tydzień zielonkawożółty do umiarkowanie zielonkawoniebieskiego |
| Rozpuszczalność | Łatwo rozpuszczalny w temperaturze pokojowej H 2 O |
| Inne cechy |
 Radioaktywny
|
| Bibliografia | |
Meyrowitzit , Ca(UO 2 )(CO 3 ) 2 ·5H 2 O, jest minerałem węglanowym zweryfikowanym w maju 2018 r. przez Komisję Nowych Minerałów, Nazewnictwa i Klasyfikacji Międzynarodowego Stowarzyszenia Mineralogicznego . Jest to niezwykle rzadki minerał, odkryty w kopalni Markey, Utah, USA. Minerał jest przezroczysty, żółty i ma ostrza o długości do około 0,2 mm. Jest rozpuszczalny w wodzie lub roztworach wodnych. Meyrowitzit został nazwany na cześć Roberta Meyrowitza (1916-2013), amerykańskiego chemika analitycznego. Po służbie w czasie II wojny światowej wstąpił do United States Geological Survey (USGS). Był znany z opracowywania nowych, innowacyjnych metod analizy małych i trudnych do zbadania próbek mineralogicznych, a także z formułowania płynów immersyjnych o wysokim indeksie.
Występowanie
Meyrowitzyt został odkryty pod ziemią w kopalni Markey, Red Canyon, Suan Juan County, Utah, USA. Nie znaleziono go w żadnym innym miejscu. Zmineralizowane kanały meyrowitzitu znajdują się w Shinarump Member formacji Chinle . Element Shinarump składa się z średnio- i gruboziarnistego piaskowca, zlepieńcowych złóż piaskowca i grubych mułowcowych . Minerały rudne zostały zdeponowane jako zamienniki drewna i innych materiałów organicznych oraz jako rozproszenia w otaczającym piaskowcu. Od czasu zamknięcia kopalni Markey utlenianie rud pierwotnych w wilgotnym środowisku podziemnym doprowadziło do powstania różnorodnych minerałów wtórnych. Te wtórne minerały to przede wszystkim siarczany w postaci wykwitów na powierzchni ścian kopalni. Występuje na asfalcie żyłkowanym kalcytem w połączeniu z gipsem , markeitem i rozenitem .
Nieruchomości
Meyrowitzit ma ostrzowe kryształy o długości do około 0,2 mm. Ostrza są zwykle nieregularne i promieniujące na zewnątrz od centralnego punktu. Ostrza są wydłużone na [010], spłaszczone na {100} i wykazują formy {100}, {001}, {101}, {110} i {011}. Nie twinningu . Jest to przezroczysty żółty z szklistym połyskiem i bardzo jasnożółtą smugą . Wykazuje zmienną fluorescencję od słabej zielonkawo-żółtej do umiarkowanej zielonkawo-niebieskiej pod laserem 405 nm. Ma twardość 2 w oparciu o skalę twardości Mohsa . To ma krucha wytrzymałość , nieregularne pęknięcie i jeden doskonały dekolt na {-101}. Gęstość zmierzono przy 2,70(2) g*cm^-3 przez flotację w mieszaninie jodku metylenu i toluenu . Łatwo rozpuszcza się w wodzie o temperaturze pokojowej. Jest optycznie dwuosiowy (+) z α = 1,520 (2), β = 1,528 (2) i γ = 1,561 (2) mierzonymi w świetle białym. Napięcie 2 V zmierzone przy użyciu danych ekstynkcji analizowanych za pomocą EXCALIBRW wynosi 53,0(6)°; obliczone 2 V wynosi 53,3°. Dyspersja jest słaba, r > v. Orientacja optyczna to Z = b, Y ^ a ≈ 19° w rozwartym β. Kryształy są słabo pleochroiczne w odcieniach bladożółtego, X ≈ Y < Z . Zgodność Gladstone-Dale , 1 – (KP / KC) wynosi –0,039 (doskonała) przy użyciu wzoru empirycznego i –0,035 (doskonała) przy użyciu wzoru idealnego, gdzie k ( UO3 ) = 0,134 .
Spektroskopia Ramana
Spektroskopia ramanowska jest metodą analizy chemicznej, która jest nieniszcząca. Analiza dostarcza szczegółowych informacji na temat struktury chemicznej , fazy, polimorfii , krystaliczności i oddziaływań molekularnych . Spektroskopię Ramana Meyrowitzite'a przeprowadzono na aparacie Horiba XploRA PLUS. Widmo zarejestrowano przy użyciu lasera diodowego 785 nm ze względu na znaczną fluorescencję przy użyciu lasera diodowego 532 nm . Widmo meryrowitzytów jest podobne do widma zellerytów. Jednak widmo Meyrowitzite ma większą liczbę prążków głównie w UO 2+ 2 . Jest to najprawdopodobniej spowodowane symetrią miejsca, która dla Meyrowitzytu jest jednoskośna i rombowa dla Zellerytu.
Analiza chemiczna
Analizę chemiczną meyrowitzytu przeprowadzono na mikrosondzie elektronowej Cameca SX-50 z czterema spektrometrami z dyspersją długości fali i przy użyciu oprogramowania Probe for EPMA na Uniwersytecie Utah. Napięcie przyspieszające wynosiło 15 keV, przy prądzie wiązki 10 nA i średnicy wiązki 5 μm. Surowe natężenia promieniowania rentgenowskiego zostały skorygowane za pomocą algorytmu φρ(z) dla efektu matrycy. Stężenia tlenu całkowitego i węgla obliczone ze wzoru idealnego wykorzystano do korekty matrycy. Z powodu odwodnienia kryształów powierzchnie ucierpiały i niemożliwe było uzyskanie dobrze wypolerowanej powierzchni kryształu. Próbka nie została uszkodzona przez wiązkę. H 2 O i (CO 2 ) obliczono na podstawie określenia struktury (2 C i 13 O apfu) z powodu niewystarczającej ilości materiału zamiast bardziej powszechnej metody oznaczania bezpośredniego. Wzór empiryczny to Ca 0,94 (U 1,00O2 )(CO 3 )2·5(H 2,02O ). Idealny wzór to Ca(UO 2 )(CO 3 ) 2 ·5H 2 O, który wymaga CaO 10,78, UO 3 54,98, CO 2 16,92 i H 2 O 17,32, co daje w sumie 100% wag.
Krystalografia rentgenowska i wyznaczanie struktury
proszków i monokryształów przeprowadzono przy użyciu mikrodyfraktometru Rigaku R-Axis Rapid II z zakrzywioną płytką obrazową z monochromatycznym promieniowaniem MoKα. Podczas badania prochu zastosowano ruch podobny do Gandolfiego na osiach φ i ω. Dokonano tego w celu randomizacji próbki o grubości kilku kryształów. Korzystając z oprogramowania JADE 2010, wartości d i intensywności uzyskano przez dopasowanie profilu. komórki elementarnej z danych proszku przy użyciu JADE 2010 to a = 12,417 (17) Å, b = 16,127 (17) Å, c = 20,123 (17) Å, β = 107,53 (4) ° i V = 3842 (7 ) Å3. Kryształy meyrowitzitu są stosunkowo słabej jakości do badań monokryształów. Fragment kryształu o wymiarach 80 × 80 × 30 μm wykazywał znaczną zawartość mozaikowatość , niektóre smugi punktowe i kilka dodatkowych plam wskazujących na jeden lub więcej kryształów satelitarnych. Ten kryształ dostarczył użytecznych danych z rozdzielczością 0,88Å. Dane strukturalne określono za pomocą oprogramowania Rigaku CrystalCleal. Obejmowało to poprawki Lorentza i polaryzacji oraz zastosowanie empirycznej poprawki absorpcji przy użyciu metody multi-scan z ABSCOR. Program Rigaku XPlain określił grupę przestrzenną P21/n, co doprowadziło do rozwiązania strukturalnego przy użyciu SIR2011. Ze względu na niedoskonały fragment kryształu liczne odbicia naruszyły warunki ekstynkcji dla grupy przestrzennej P21/n (n glide) oraz zlecenie pięciu słabo dopasowanych odbić, które nie naruszały warunków ekstynkcji. Do uszlachetnienia struktury użyto SHELXL-2013. Ograniczony zestaw danych pozwolił na uściślenie przemieszczenia anizotropowego dla wszystkich w pełni zajętych miejsc, ale nie dla czterech mniej więcej w połowie zajętych miejsc H2O ( OW14, OW15, OW16 i OW17). Nie pozwalało to również na lokalizację miejsc H na różnych mapach Fouriera.
| odstęp d | Intensywność |
|---|---|
| 12,11 Ł | (100) |
| 9,52 Å | (48) |
| 8,19 Ł | (59) |
| 5,96 Å | (68) |
| 5,04 Å | (79) |
| 4,359 Å | (45) |
| 4,057 Å | (32) |
| 3,944 Å | (31) |
Struktura
Meyrowitzit ma strukturę krystaliczną opartą na unikalnym heteropoliedralnym arkuszu pofałdowanego węglanu uranylu. Meyrowitzit jest dimorficzny z zellerytem, ale struktura zellerytu nie jest znana. Wzory PXRD dla meyrowitzitu i zellerytu są zupełnie inne. Chociaż najsilniejsze piki we wzorze zellerytu są reprezentowane we wzorze meyrowitzytu, cztery najsilniejsze linie we wzorze meyrowitzitu nie występują we wzorze zellerytu.
W strukturze Meyrowitzite są trzy miejsca U. Dwa (U1 i U2) otoczone są ośmioma atomami O. Tworzy to przysadzistą sześciokątną bipiramidę UO 8 . (U3) jest otoczony siedmioma atomami O tworzącymi przysadzistą bipiramidę pięciokątną UO 7 . Dwa krótkie wiązania wierzchołkowe wszystkich trzech bipiramidów tworzą grupę uranylową UO 2 2+ . Spośród sześciu grup CO 3 2– w strukturze, trzy wyśrodkowane przez C1, C2 i C3 dzielą naprzemienne równikowe krawędzie heksagonalnej bipiramidy U1 , tworząc w ten sposób dobrze znaną jednostkę triwęglanu uranylu (UTC). Pozostałe trzy, wyśrodkowane przez C4, C5 i C6, dzielą naprzemienne równikowe krawędzie sześciokątnej bipiramidy U2, tworząc drugą jednostkę UTC. Pięć równikowych narożników pięciokątnej bipiramidy U3 są wspólne z atomami O grup węglanowych C1, C2, C3, C4 i C6. Te powiązania tworzą unikalny heteropoliedryczny arkusz pofałdowanego węglanu uranylu równoległy do {101}. U2 UTC są zorientowane prostopadle do płaszczyzny arkusza z niewspólnym rogiem grupy węglanowej C5 skierowanej od arkusza. Trzy atomy Ca (Ca1, Ca2 i Ca3) są ośmiokrotnie skoordynowane z atomami O w arkuszach i z atomami OW, chociaż Ca3 jest faktycznie tylko siedmiokrotnie skoordynowany, ponieważ dwa z jego ligandów (OW15 i OW16) są zajęte tylko w połowie. Wielościany Ca nie łączą się ze sobą; zamiast tego mają wspólne krawędzie i rogi z wielościanami w heteropoliedrycznych arkuszach węglanu uranylu, łącząc w ten sposób arkusze w szkielet. W pełni zajęte miejsca OW9 do OW13 oraz w połowie zajęte miejsca OW14 i OW17 znajdują się we wgłębieniach w tym zrębie.