Pyrochlor

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 12. februar 2019; checks kræver 13 redigeringer .
Pyrochlor

Pyrochlor. Opdagelsessted: Vishnevogorsk, Syd Ural, Rusland
Formel (NaCa) 2 Nb 2 O 6 (OH, F)
blanding mangan
Fysiske egenskaber
Farve Farveløs til gul
Dash farve hvid
Skinne Glas
Gennemsigtighed Uigennemsigtig
Hårdhed 6-6,5
Spaltning Imperfect af {101}
Massefylde 2,81 g/cm³
Krystallografiske egenskaber
Syngony kubik
Optiske egenskaber
Brydningsindeks 1.542
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Pyrochlor  er et mineral af klassen af ​​oxider og hydroxider, et komplekst oxid af natrium, calcium og niobium med yderligere anioner. Krystalstruktur af koordinationsstrukturen.

Navnet er fra andet græsk. πῦρ , gen. pude. πυρός  - "ild" og andet græsk. χλωρός  - "grøn" (F. Wöhler, 1826).

Synonymer - fluorchlor, chalcolamprit, endeilit.

Egenskaber af mineraler

Struktur og morfologi af krystaller

Kubisk syngoni  - Fd3m. Krystallinsk, sjældnere røntgen amorf - metamisk. For det krystallinske er enhedscelleparameteren 1,04–1,045 nm, for det metamiske kalcineringsprodukt 1,037–1,041 nm; de mindste celleparametre er i sjældne jordarters varianter ( obruchevit og marinakit ) 1.031-1.037 nm; for pandait 1,056-1,058 nm, for strontium ca. 1,047 nm, for bly 1,053-1,057 nm. Z = 8. Hexoctahedral klasse, krystallografisk gruppe  - m3m (3L 4 4L 3 6L 2 9PC). Observerede former: a (100), d (110), o (111), n ​​(211), m (311); af disse er o (111) fremherskende, små facetter a (100) og d (110) er ikke ualmindelige. Krystaller er normalt oktaedriske . Ofte er de ufuldkomne, nogle gange er de fladtrykte langs oktaederets ansigter. Tvillinger på (111) er meget sjældne. [en]

Fysiske egenskaber og fysisk-kemiske konstanter

Spaltning observeres normalt ikke, nogle gange ufuldkommen spaltning eller adskillelse ifølge (111). Skrøbelig. Bruddet er ujævnt, conchoidal, til splinteret. Hårdhed 5-5,5. Mikrohårdhed ved en belastning på 100 g er 514-764 kg/mm ​​2 , lavere for metamiske hydrerede prøver. Det stiger lidt med stigende Nb- indhold , i zoneinddelte krystaller er det forskelligt i forskellige zoner; den laveste mikrohårdhed - i obruchevit  - 317-412 kg / mm 2 (ved en belastning på 50 g), i pandait 570 kg / mm 2 , strontium pandaite 353-550 kg / mm 2 . Den specifikke vægt varierer fra 3,8 til 5; med en tæt sammensætning for metamisk pyrochlor er den lavere end for krystallinsk pyrochlor, falder som følge af hydrering , stiger generelt med en stigning i indholdet af Ta , U , Ba , Sr , Pb . Farve gulbrun, rødbrun, brun til brunsort, også lysebrun, ravbrun, ravgul, lysegul til farveløs, lejlighedsvis grøn, gullig og olivengrå. I krystaller er farven ofte ujævnt fordelt: Kernen adskiller sig i farve fra de ydre dele af krystallen, der er farveforskel i forskellige zoner og langs revner. Linjen er lysebrun, gullig. Glans glasagtig til fedtet og harpiksagtig i pausen. Mørkfarvede forskelle er kun synlige i tynde fragmenter; hydreret pyrochlor er gennemsigtigt. Radioaktivt i varierende grad i overensstemmelse med det forskellige indhold af uran og thorium , nogle gange er kun separate zoner af krystaller radioaktive. Efter piercing lyser de i strålerne fra en kviksølv-kvartslampe.

Under magnetisk adskillelse koncentreres pyrochlor i ikke-elektromagnetiske og svagt elektromagnetiske fraktioner. Den specifikke magnetiske modtagelighed af uændret pyrochlor varierer og stiger betydeligt, når mineralet ændres. Den dielektriske konstant for typisk pyrochlor er 4,1-5,1, obruchevit 3,81-4,96, uranpyrochlor 3,42-3,46. Elektrisk ledningsevne er omkring 2,0 * 10 −10 ohm. De infrarøde absorptionsspektre af krystallinske og metamiske pyrochlorer før og efter deres gennemboring er de samme; Pyrochloroverfladen er negativt ladet. pH af dens suspension er mere end 7,8, i obruchevite er den 7,0. Det flyder med oliesyre , natriumoleat , phosphoten. Ved flotation af carbonatit-pyrochlormalme med oliesyre anvendes cupferon som aktivator, og lignosol tjener som dæmpende middel; zircon-pyrochlor malme flydes med oliesyre med natriumhydroxid og calcineret salt; efterfølgende syrebehandling og flotation af koncentratet med natriumaxylsulfat i et surt medium udføres. [2]

Mikroskopiske karakteristika

I tynde partier i transmitteret lysebrun, gul, mørk rødbrun til næsten uigennemsigtig. Isotropisk . Brydningsindekset varierer inden for intervallet 2,14-1,9: for egentlige pyrochlorer 2,00-2,14, lidt lavere for dem, der er beriget med uran  - 1,93-1,96, betydeligt lavere - 1,83 for obruchevit , 2, 07-2,10 - in strontium . I tynde sektioner er talrige revner karakteristiske, og der observeres ofte en ujævn farvefordeling. I polerede sektioner i reflekteret lys, lysebrun (mørkere end ilmenit , let cremet i forhold til magnetit). Refleksion 11,9-16,2%. Isotropisk. Indre reflekser er karakteristiske: rødlig-gul til gul. [3]

Kemisk sammensætning

Sammensætningen er variabel på grund af den brede manifestation af isomorfi og varierende grader af hydrering . Sammensætningen af ​​en typisk pyrochlor er tæt på formlen A 2 B 2 O 6 F - NaCaNb 2 O 6 F (teoretisk sammensætning: Na 2 O -8,53%; CaO - 15,39%; Nb 2 O 5  - 73,06%; F - 5,22%); normalt er der mangel på gruppe A- kationer og anioner (X); med en mangel på disse ioner er pyrochlor sædvanligvis hydreret, og dets generelle formel er A 2 - m B 2 X 1 - n * nH 2 O.

I B-gruppen dominerer niobium skarpt over Ta og Ti , i gruppen dominerer det over Ca og Na , som erstattes af TR, U , Th , sjældnere med Ba , Sr og Pb , og Fe 2+ og K i en lille mængde . Indholdet af Ti er 1,5-2,5 til 10-11% TiO 2 i uran pyrochlorer mellem mellem pyrochlore proper og betafite . Sædvanligvis er indholdet af ZrO 2 1-1,5 % (sjældent 4 %). Fe 2 O 3 er sædvanligvis indeholdt i en mængde på mindre end 1-2%, i uran pyrochlorer 2,5-4%. Typisk pyrochlor indeholder normalt mindre end 1% TR, nogle gange op til 4%; i sjældne jordarters sorter - obruchevite og marignakite  - når mængden af ​​TR 2 O 3 10% eller mere. Forhøjet indhold af Sr (>5% SrO) i pyrochlorer fra karbonatitter i Sibirien, i pyrochlorer fra Luesh (Congo), i strontiumpandait og i nogle pyrochlorer af Nkombwa ( Zambia ) og Chuma ( Mbeya , Tanganyika ) carbonatitaflejringer, højt indhold af Ba adskiller pandait fra typisk pyrochlor, hvor der sædvanligvis noteres fraktioner af en procent BaO, maksimalt 0,93%; betydeligt indhold af PbO i plumbopyrochlor. Typisk uændret pyrochlor indeholder kun lidt vand; dens mængde øges i metamisk pyrochlor, i uran pyrochlor og i sjældne jordarter - obruchevit og marignakite . Pyrochlor og dets sjældne jordarters sorter indeholder op til 4 % F. Fluor er mere karakteristisk for pyrochlor af pegmatitter og accessorisk pyrochlor af sten end for pyrochlor af carbonatitaflejringer; i sidstnævnte erstatter fluorholdig pyrochlor den tidlige generation af pyrochlor. [fire]

Diagnostiske tests

Pulveriseret, næsten ikke opløseligt i HCl ; nedbrydes af stærkt H 2 SO 4 og HF, let nedbrydes ved fusion med KHSO 4 . Ved analyse af pyrochlor er den bedste nedbrydningsmetode behandling med svovlsyre med ammoniumsulfat . I polerede sektioner ætses HF øjeblikkeligt. Ætset med HBF 4 , H 2 SO 4 + KMnO 4 , kogende H 2 SO 4 med langvarig virkning. Ætsning med en blanding af NH4F + HCl afslører strukturen. Foran blæserøret er kanterne på kornene let smeltet, skiftende farve. [5]

Opførsel ved opvarmning

Strukturen af ​​krystallinsk pyrochlor bevares normalt, når den gennembores op til 1200 °C; som følge af opvarmning af metamiske og delvist metamiske pyrochlorer genoprettes krystalstrukturen hovedsageligt. Ved opvarmning udviser metamiske pyrochlorer en karakteristisk glød (blinkende) under overgangen fra den metamiske til den krystallinske tilstand. Inden for intervallet 175-215 °C registreres en endoterm effekt, forbundet med frigivelsen af ​​vandmineraler, som er mere udtalt i hydrerede varianter; uran pyrochlor giver en yderligere endoterm position i området 385-450°C.

Som et resultat af gennemboring af krystallinsk pyrochlor ved 900-1000 °C og nogle gange dannes der en yderligere perovskitfase, ved gennemboring af metamiske pyrochlorer i området 750-930 °C, sammen med den overvejende pyrochlorfase, yderligere faser af fersmanit a , perov , fergusonit , columbit , rutil eller samarskit ; deres dannelse afhænger af den kemiske sammensætning af det oprindelige mineral.

Punktering fører til en mærkbar ændring i pyrochlor. Den specifikke vægt af krystallinsk pyrochlor ændres praktisk talt ikke under piercing; før piercing - 4,26, for kalcineret ved 1000 ° C - 4,27 i stedet for 4,07. Brydningsindeksene og refleksionsevnen af ​​metamisk og krystallinsk pyrochlor stiger som følge af opvarmning. [6]

Finder

Et af de mest almindelige niobiummineraler. Karakteristisk for nefelinsyenitter, albiterede granitter, alkalisk-ultrabasiske bjergarter og karbonater. I granitiske pegmatitter er det repræsenteret ved obruchevit .

Som et hjælpemineral observeres det i nefelin og alkaliske syenitter og i beslægtede pegmatitter, hvor det dannes under albitiseringsprocesser; forbundet med zircon , ilmenit , biotit ( lepidomelane ), apatit , sjældnere med titanit , aeschinite , orthit , ilmenorutil . Det er også karakteristisk for nogle albit-riebeckit-granitter i Nigeria, hvor det er ledsaget af mineraler af den metasomatiske fase - kryolit , topas , zinnwaldit . I massiver af alkaliske og ultrabasiske bjergarter er det observeret i apatit-forsterit-magnetit og flagopit-calcit-magnetit metasomatiske bjergarter, såvel som i alkaliske pegmatitter ; spiller en mindre væsentlig rolle i fenitter . I forskellige typer karbonatitter er det ledsaget af diopsid , forsterit , phlogopit , baddeleyit , zirkelite , apatit , magnetit ; også forbundet med alkalisk amfibol , aegirin , lepidomelan , magnetit , apatit , zircon , pyrrhotit , pyrit . Adskillige generationer af pyrochlor iagttages i alkalisk-ultrabasiske bjergarter og i karbonatitter; den tidlige pyrochlor indeholder mere uran og tantal end den senere; udskiftningen af ​​tidlig pyrochlor er forbundet med processerne til ankeritisering af carbonatiter. Dannelsen af ​​sekundær pyrochlor og dens varianter fra niobiumholdige mineraler er kendt: fra pyrochlor af en tidligere generation, fra loparit , columbite , samarskite , ilmenite , ilmenorutil . [7]

Finder

Arasha (Brasilien), Saint-Honoré ( Canada ), Schelingen (Kaiserstuhl, Baden), sø. Laakher (Eifel) - Tyskland , Utjo ( Sverige ), Frederiksvern ( Norge ), Ural, Øst. Sayans, Yakutia, Kola-halvøen ( Rusland ), Panda Hill ( Tanzania ), Tororo ( Uganda ), Ncube Hill ( Zimbabwe ), Azovhavet ( Ukraine ) [8] .

Kunstig erhvervelse

Opnået ved fusion af CaO , NaF og Nb2O5 .

Praktisk værdi

I tilfælde af højt indhold - værdifuldt niobium, delvist uran og sjældne jordarters malm; produceret i mange lande.

Sorter

Uran pyrochlor  - med en stigning i indholdet af uran og ofte titanium; metamisk, sædvanligvis betydeligt hydreret; mellemliggende i sammensætning mellem egentlig pyrochlor og betafit .

Det er typisk for massiver af alkaliske og ultrabasiske bjergarter og karbonatitter; repræsenterer normalt den tidligste generation af pyrochlor.

Obruchevit  - beriget med sjældne jordarter af yttriumgruppen, indeholder en øget mængde uran , nogle gange også thorium, og er betydeligt hydreret. Forekommer i Rusland i albitiserede zoner i granitiske pegmatitter i tæt forbindelse med granat , columbit , ledsaget af fergusonit , zirkon , sjældnere orthit ; findes også i molybdænholdige muskovit-kvartsårer, der indeholder tilbehør monazit , orthit , topas . Først opdaget af Nefedov, navngivet af Beus til ære for akademiker V. A. Obruchev .

Marignakit  - beriget med sjældne jordarter fra ceriumgruppen. Først stødt på i pegmatit nær Waso i Wisconsin (USA) med akmit , lepidomelan , rutil og fluorit . I Rusland, i Sibirien, blev det fundet i en rebicit-albit-vene indeholdende malacone , prioritet . Metamicten. Erstatter malacon og prioritet. TR-indholdet er i gennemsnit 9,72%. Opkaldt efter den franske kemiker G. Marignac.

Coppit  - indtager en mellemposition mellem pyrochlor og marignakit . Celleparameter 1,039 nm. Vægtfylde 4,45-4,56. Forekommer i karbonatitter i Kaiserstuhl -regionen i Baden ( Tyskland ) med magnesioferrit , forsterit , apatit .

Pandait  er et barium, i det væsentlige hydreret pyrochlor. Celleparameteren for pandaitten fra nærheden af ​​Mbeya er 1.056 nm, og den for pandaitten fra Mrima og Mbale er 1.058 nm. Meget skør og revnet. Den specifikke vægtfylde er 4,00, for strontium 3,33-3,43. Farve gul-brun, gullig grå, oliven-grå, gullig-brun, bleg gul. Isotropisk. n = 2,07-2,11. Grå i reflekteret lys. Refleksionsevnen er noget lavere end for konventionel krystallinsk pyrochlor. Et meget stort underskud af gruppe A-atomer og evnen til at udveksle kationer er karakteristisk (det adsorberer Tl, når det behandles med TlNO3- opløsninger eller Clerici-væske, mens enhedscelleparameteren stiger). Ba og Sr udvaskes, når de behandles med saltsyre (4N). Mindre stærk effekt end pyrochlor, har HBF 4 . Pandeit blev først opdaget ved Mbei i Pandabjergene i en forvitret biotitklippe (fönite) i kontaktzonen for carbonatitter. Pandait selv findes i pyrochlorkoncentrater fra karbonatitter fra Mbale (Mbeya)-zonen - med limonit og gorseixit , Luesha (Kivu, Congo) og Arashi ( Sacramento , Brasilien ); i Arash indeholder korn og krystaller af pandait indvækst af hæmatit , leukoxen og magnetit ; i Mbala og Mrima danner pandait tætte sammenvoksninger med pyrochlor.

Plumpyrochlor - beriget med bly. Isometriske korn, sjældent oktaedriske krystaller med en mørkebrun kerne og grønlig-gule ydre dele. Leadindholdet er underlagt betydelige udsving. Findes i metasomatisk ændrede granitter i Rusland som et hjælpemineral sammen med alkalisk pyroxen og fergusonit . [9]

Se også

Noter

  1. ↑ Chukhrov F.V., 1967 , s. 149.
  2. ↑ Chukhrov F.V., 1967 , s. 150-151.
  3. ↑ Chukhrov F.V., 1967 , s. 151.
  4. ↑ Chukhrov F.V., 1967 , s. 151-152.
  5. ↑ Chukhrov F.V., 1967 , s. 156.
  6. ↑ Chukhrov F.V., 1967 , s. 156-157.
  7. ↑ Chukhrov F.V., 1967 , s. 157-158.
  8. ↑ Pyrochlormineraldata . Hentet 24. juni 2012. Arkiveret fra originalen 1. februar 2021.
  9. ↑ Chukhrov F.V., 1967 , s. 158-160.

Litteratur