Sillimanite
| Sillimanite | |
|---|---|
 | |
| Általános és osztályozás | |
| kémiai formula | Al 2 [O | SiO 4 ] |
|
Ásványi osztály (és esetleg tanszék) |
Sziget-szilikátok (nemszilikátok) további anionokkal; Kationok [4], [5] és / vagy csak [6] koordinációban |
|
Rendszer sz. Strunznak és Danának |
9.AF.05 ( 8. kiadás : VIII / B.02) 52.02.02a.01 |
| Hasonló ásványi anyagok | Andaluzit , kianit |
| Kristálytani adatok | |
| Kristály rendszer | ortorombos |
| Kristály osztály ; szimbólum | ortorombos-dipiramidális 2 / m 2 / m 2 / m |
| Űrcsoport | Pnma |
| Rácsparaméterek | a = 7,484 A ; b = 7,672 Å; c = 5,77 Å |
| Formula egységek | Z = 4 |
| Gyakori kristályos arcok | {010}, {110} |
| Testvérvárosi kapcsolat | nem |
| Fizikai tulajdonságok | |
| Mohs keménység | 6,5-7,5 |
| Sűrűség (g / cm 3 ) | 3.24 |
| Hasítás | teljesen {010} után |
| Szünet ; Kitartás | egyenetlen, törékeny |
| szín | színtelen, fehér, sárgás-szürke, szürke-zöld, világosbarna |
| Vonal színe | fehér |
| átláthatóság | átlátszó-áttetsző |
| ragyog | Üveg fénylik, selymes |
| Kristályoptika | |
| Törésmutatók |
n α = 1,653 - 1,661 n β = 1,654 - 1,670 n γ = 1,669 - 1,684 |
| Birefringence | 5 = 0,016-0,023 |
| Optikai karakter | kétirányú pozitív |
| Tengelyszög | 2V = 21-30 ° |
| Pleokroizmus | gyenge (többnyire színtelen); különben X: halványbarna vagy sárgás Y: barna vagy szürke-zöld Z: sötétbarna vagy kék |
| Egyéb tulajdonságok | |
| Kémiai viselkedés | nem lebontható a HF által |
| Különleges képességek | nem szemcsés vagy durva; Grown subparallel kvarc: rost kavicsok |
A ásványi szilimanit egy nagyon gyakori sziget szilikát csoportjából aluminoszilikátok és a kémiai összetétel Al 2 SiO 5 vagy Al 2 [O | SiO 4 ]. Az ortorombos kristályrendszerben kristályosodik, és kis méretű prizmás vagy szálas kristályokat képez. Nem ritka, hogy a silimanitban kis mennyiségű Fe 2 O 3 található .
A sillimanit keménysége 6,5-7,5, fehér-szürke-zöld-szürke színű, de néha színtelen is. A vonal színe fehér. Hasonló vagy hasonló kémiai összetételű hasonló ásványok az andalucit , a kianit és a mullit , amelyek szintén az alumínium-szilikátokhoz tartoznak.
Etimológia és történelem
Sillimanit Benjamin Silliman amerikai vegyészről kapta a nevét . A szilimanit ásványi anyag megtalálható a Chester , Connecticut , először tudományosan le George T. Bowen 1824-ben. A sillimanitot néha Bucholzitnak is nevezik - a WHS Bucholz német gyógyszerész és vegyész után. Fényes sparnak is nevezik .
osztályozás
Strunz szerint a régi (8. kiadás) és az új ásványi anyagok szisztematikájában (9. kiadás) a silimanitit a "nem tetraéderes anionokkal (Neso-alszilikátokkal) rendelkező sziget-szilikátok" osztályába sorolják. Az új Strunz-féle ásványrendszer azonban pontosabban felosztja itt a kationok helyzete szerint a kristályban, így az ásványi anyag most a "sziget-szilikátok további anionokkal és kationokkal [4] - [ 5] - és / vagy csak [6] -koordináció ", ahol ő a meg nem nevezett csoport egyetlen tagja a 9.AF.05 .
Az ásványi anyagok Dana szerinti szisztematikája , amely az angol nyelvterületen gyakori, a silimanitot is a szilikátok osztályába sorolja, de ott a „ sziget-szilikátok SiO 4 csoportokkal és O, OH, F és H 2 O csoportokkal” kationokkal a [4] és> [4] -koordinációban ", ahol a mullittal együtt nevezik meg , az" Al2SiO5 (szilimanit alcsoport) "a rendszer sz. 52.2.2a formák.
Kristályos szerkezet
Szilimanit kristályosodik a orthorhombic- dipyramidal kristály rendszer a tércsoport Pnma (tércsoport nélkül. 62) a rácsparamétereket egy = 7,484 Á ; b = 7,672 Á és c = 5,77 A, valamint négy képletű egység per egységnyi cellában .
A szillimanit szerkezet alapvető építőkövei a következők:
- Négy koordinátájú [SiO 4 ] és [AlO 4 ] tetraéderek és
- [AlO 6 ] oktaéder hat koordinációban.
Az alumíniumnak tehát kettős szerepe van, azaz. H. két különböző koordinációs szinten, mint Al [4] és Al [6] , a silimanit pontosabb képlete tehát szintén: Al [6] [O | Al [4] Si [4] O 4 ].
Az oktaéderek párhuzamos oldalélükkel vannak összekapcsolva, végtelen láncokba sorakoznak, és párhuzamosan futnak a c tengellyel. Az egyik szál az egységcella közepén fekszik, még négy alkotja a c tengellyel párhuzamos oldaléleket. A tetraéderek négy végtelen láncot is alkotnak a c irányban, a Si és Al központi atomok rendszeresen váltakoznak egymással. Ezek a Si-Al-Si-Al ....- tetraéder láncok között fekszenek az oktaéder láncok és kapcsolódnak az oktaéder láncok keresztül oxigénatomokat (O D atomok). A tetraéderláncok azonban nem egyetlen egyláncúak , hanem egyetlen kettősláncok ; Ez azt jelenti, hogy azok kapcsolódnak a szemközti tetraédert lánc a szomszédos elemi cella keresztül szabadon tippeket (O C atomok).
Ennek az elrendezésnek köszönhetően a silimanit lánc-szilikátnak (inozilikátnak) is tekinthető ; ez nagyon jól megmagyarázza hosszúkás, tűszerű, rostos szokását is.
A sillimanit szerkezet szemléltetésére a szomszédos ábra:
A fél egység cellájának (Z = 0 - Z = 1/2) vetülete a c tengely mentén az ab vagy (001) síkra látható. Az egységcella pirossal körvonalazódik. Az [AlO 6 ] oktaéderek világoszöldek, az [SiO 4 ] és [AlO 4 ] tetraéderek bézs színnel vannak jelölve. Ezt az ábrázolási formát az egyértelműség kedvéért választották, mivel csak az oktaéderek központi atomjai (Al 1 atomok) és az O D atomok szigorúan fenntartják párhuzamosságukat a c tengellyel; az összes többi atom helyzetében kissé eltolódik az egységsejt felső felében.
A bal oldali ábra az egységcella egyszerűsített magassága a c tengellyel párhuzamosan. Nagyon jól mutatja a tetraéderes One kettős láncok összekapcsolását az Oktaederkette-szel és az Al 1 és O D atompozíciók párhuzamosságával . Figyelemre méltó a szilícium-tetraéder és az alumínium-tetraéder (2,696 és 3,074 Å) közötti méretbeli különbség, amelyek összeadják az egységcellában a c tengely méretét (5,77 Å).
Sillimanit egységcellája
| Atomi helyzet | a-tengely | b tengely | c tengely |
|---|---|---|---|
| Al 1 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 |
| Al 2 | 0,1418 | 0,3444 | 0,2500 |
| Si | 0,1535 | 0,3402 | 0,7500 |
| O A | 0,3600 | 0,4088 | 0,7500 |
| O B | 0,3563 | 0,4340 | 0,2500 |
| O C | 0,4765 | 0,0017 | 0,7500 |
| O D | 0,1256 | 0,2232 | 0,5144 |
A sillimanit egységcellájának atompozíciói a következők:
Ez az információ és 13 későbbi szimmetriaművelet elegendő az egységcella teljes meghatározásához.
Az a- és a b-tengely szinte azonos méretei figyelemre méltóak, a silimanit ezért csak kissé hiányzik a tetragonális szimmetriáról.
Röntgendiffraktometria
| Intenzitás (I / I 0 ) | Rácsköz (d) Å-ben | Szög (2-téta) | Terület (hkl) |
|---|---|---|---|
| 100 (szintén 65) | 3.365 | 26,48 ° | (210) |
| 79,65 (szintén 100) | 3.417 | 26,08 ° | (120) |
| 67,37 | 2.206 | 40,91 ° | (122) |
| 49.66 | 2.543 | 35,29 ° | (112) |
| 41.88 | 1.519 | 60,96 ° | (332) |
A silimanit kristályokon végzett röntgendiffrakciós vizsgálatok a következő eredményeket adták:
Az első két maximális érték nagyon közel van egymáshoz, és gyakran fel vannak cserélve. A diffrakciós szöget (2-teta) a Cu K-alfa sugárzásra adjuk meg.
tulajdonságait
A metamorf kőzetek petrológiájában a silimanit fontos szerepet játszik az átalakulások erősségének mércéjeként. Az úgynevezett index-ásvány első előfordulását a szilimanit zónaként vagy a szillimanit izográdként határozza meg , stabilitási tartományát a termodinamikai átalakulások és az andalucit ⇔ szilimanit és a kianit ⇔ szilimanit korlátozzák. Ez a terület viszonylag magas hőmérsékleten (> 540 ° C) van, és közepes nyomást érhet el (~ 1 GPa-ig, ami 36,5 kilométeres mélységnek felel meg). Nagyrészt átfogja az amfibolit- és granulitfácieseket , valamint a magas hőmérsékletű kontakt metamorfózist .
A metamorfózis során új sillimanit képződik andalucitból vagy kianitból származó polimorf átalakulás útján, vagy a biotit és a muszkovit átalakulási reakciói révén. A következő reakciót adjuk példaként:
- 1 muszkovit + 1 kvarc ⇒ 1 sillimanit + 1 alkáli földpát + 1 víz
- 1 KAl 2 [(OH) 2 | AlSi 3 O 10 ] + 1 SiO 2 ⇒ 1 Al 2 SiO 5 + 1 KAlSi 3 O 8 + 1 H 2 O
Ez a reakció nagyon fontos, mert ez osztja a stabilitása terén szilimanit két terület - a szilimanit zóna ezért szintén felosztva két al-zóna , a kissé alacsonyabb hőmérsékletű, és nyomású-hangsúlyozta szilimanit-muszkovit al-zóna és a magasabb hőmérsékletű szilimanit-alkáli földpát alzóna . A reakció 630 ° C-tól kezd hatni, és a muszkovit teljes eltűnését okozza.
A sztaurolit és a biotit, illetve a staurolit és a kvarc közötti reakciók.
Az anatektikus hőmérséklet elérésekor és túllépésekor olyan reakciók lépnek fel, amelyek során a szilimanit újra lebomlik. Példaként említhetjük a biotit dehidrációit:
Szillimanit + biotit ⇒ gránát + alkáli földpát + folyadék vagy
Szillimanit + biotit ⇒ gránát + kordierit ± folyadék
De még a retromorfizmus során is fokozatosan eltűnik a silimanit . B. Az andalucit polimorf módon visszafejlődött.
A sillimanit nagyon időjárásálló ásványi anyag, de a kaolinit és a muskowit vagy a szericit képződésével (epizonális szericitás) mégis lebomlik.
Módosítások és fajták
A szillimanit az Al 2 SiO 5 csoport magas hőmérsékletű, alacsony nyomású módosulása, és a többi taggal andalucit és kianit trimorf .
A fibrolit egy hosszúkás silimánit kristályok halmaza (Comte de Bournon, 1802). A rostkavicsok viszont párhuzamos, tűszerű rajok és szilimanitszálak kvarcban vagy kordieritben (Lindacker Csehországban írta le 1792-ben). Egyéb helyi fajták Monrolit (miután a város Monroe New York állam ), és Bamlit (miután Bamle közelében Brevik a Norvégia ).
Oktatás és helyszínek
A sillimanit megtalálható szárszerű, rostos vagy oszlopos kristályok formájában, vagy masszívan gazdag alumíniumban gazdag , pelitikus, régiónként metamorf kőzetekben . Általában kétféle metamorfózisban fordul elő:
- Abukuma típusban viszonylag alacsony nyomás mellett csillámcsíkokban.
A kísérő ásvány többnyire andalúz . - Barrow típusban közepes nyomáson gneiszben.
A kísérő ásványok a kianit és a kordierit .
A sillimanit kontakt metamorf formában fordul elő a legmagasabb hőmérsékletű szanidinit fáciesekben.
Magmás eredetű ásványként a peraluminous granitoidok egyik alkotóeleme. A sillimanit ritkán található meg az amfibolitokban és az eclogitokban , viszonylag ritkán a pegmatitokban , de meglehetősen gyakran a granulitokban . Az üledékekben esetenként detritusként is megtalálható.
Kísérő ásványok : alkáli földpát , almandin , andalucit , biotit , kordierit , ensztatit (magasabb hőmérsékleten) korund , kianit , muszkovit , plagioklász , kvarc és / vagy spinell .
A Sillimanit típushelye Sušice a Cseh Köztársaságban . Németországban a Laacher See , a Spessart és a Bodenmais található a bajor erdőben . Világszerte: Sellrain (Ausztria), Auvergne (Franciaország), Meghalaya ( Északkelet-India ), Mianmar , Srí Lanka , Enderbyland ( Antarktisz ) és Brandywine Springs ( Delaware , USA).
használat
A sillimanitot drágakőnek használják, ha jó minőségű , de egyelőre keveset lehet tudni. Az átlátszó fajtákat általában különféle vágásokban kínálják , például ragyogó vagy csiszolt ovális vágással . Az átlátszatlan kövek és az olyan optikai hatásúak, mint a chatoyance ( macskaszem hatás ) vagy asterizmus ( csillaghatás ), viszont kabokszon alakú sima vágást kapnak .
A Sillimanit-ot iparilag tűzálló anyagok gyártására használják (támasztócsövek tekercsek fűtésére elektromos kemenceépítésben, gyújtógyertyák stb.).
Lásd még
Egyéni bizonyíték
- ↑ a b c d Webmineral - Sillimanite (angol)
- ↑ a b c Sillimanite a mindat.org (angol)
- ↑ WE Tröger: A kőzetképző ásványok optikai meghatározása .4. átdolgozott kiadás. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung, 1971, ISBN 3-510-65011-5 (51. o.)
- ↑ a b Burnham, CW (1963a). A silimanit kristályszerkezetének finomítása. Z. Kristallogr., 118, 127-148
- ↑ Peterson, RC és McMullan, RK (1986). A silimanit neutrondiffrakciós vizsgálata. A. Min., 71. kötet, 742-745
- ^ Raman-spektroszkópia adatbázisa - Sillimanite
- Ear Spear, FS, Kohn, MJ és Cheney, JT, 1999, PT útvonalak az anatektikus pelitektől: Contributions to Mineralogy and Petrology, v. 134. o. 17–32., Doi: 10.1007 / s004100050466 . Adatokat tartalmaz az alumínium-szilikát hármaspont helyzetéről.
- ↑ Wildlife Institute of India: 2.2 táblázat: Ásványok Meghalaya és ábra 2.3: Ásványi térkép Meghalaya In: A Meghalaya állam biodiverzitási stratégia és cselekvési terv (2016-2026; tervezet). Környezetvédelmi Minisztérium Erdészeti és Éghajlatváltozási Minisztérium, India kormánya, 2017 (angol, oldalszámok nélkül; itt PDF oldalak 28/29; teljes szöveg: PDF: 15,4 MB, 350 oldal a megbiodiversity.nic.in oldalon); Idézet: "A Nyugat-Khasi Hills körzet Sonapahar-szillimanit területe az egyetlen terület [Meghalaya] államban, ahol hatalmas sillimanit-ásványi anyag lencse alakú testei találhatók. 55 MT teljes tartalék (GSI, 2009), ami India teljes tartalékának mintegy 95% -a. "
- ↑ realgems.org - sillimanit (különféle durva és csiszolt kövek ábrázolásával)
irodalom
- Petr Korbel, Milánó Novák: Ásványok enciklopédiája . Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0 , p. 201 .
- Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Ásványtan: Bevezetés a speciális ásványtanba, kőzettan és betéttudományba . 7. kiadás. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 2005, ISBN 3-540-23812-3 , pp. 84 .
- Walter Schumann: Drágakövek és drágakövek. Minden faj és fajta a világon. 1600 egyedi darab . 13. átdolgozott és kibővített kiadás. BLV Verlags GmbH, München és mások 2002, ISBN 3-405-16332-3 , pp. 234 .
web Linkek
- Ásványi atlasz: Sillimanite (Wiki)