Содержание
- 2. Цирконий был открыт как химическое вещество (т.е. выделен оксид – «цирконовая земля» – и установлена его
- 3. Применение Цирконий имеет очень малое сечение захвата тепловых нейтронов и высокую температуру плавления (1857ºC), поэтому как
- 4. ZrO2 – один из самых лучших огнеупоров (в т.ч. природный бадделеит), устойчивый при очень высоких температурах.
- 5. В минералах оба элемента встречаются только в виде четырехвалентных катионов: Zr4+ и Hf4+. Электронная конфигурация: у
- 6. Накопление гафния в природе в сколь-либо существенных количествах происходит крайне редко и только в некоторых гранитных
- 7. В отдельных микроскопических участках зональных кристаллов циркона–гафнона из Муяне атомное отношение Hf:Zr достигает 52 (72.5 мас.%
- 8. Далее мы будем говорить только о минералогии циркония, подразумевая, что гафний вел бы себя так же
- 9. Таким образом, минералогия циркония – это, по сути, минералогия силикатов и оксидов. С генетической точки зрения
- 10. Если для циркона диапазон обстановок образования очень широк, то подавляющее большинство других минералов циркония приурочено только
- 11. В условиях сколь-либо значительной активности кремнезема цирконий практически всегда входит только в силикаты. Оксиды его возникают
- 12. Для Zr4+ в минералах известны КЧ = 6, 7 и 8 (лишь в карбонате велоганите координационный
- 13. Ионный радиус Zr4+ составляет 0.72 Å при КЧ = 6 и 0.84 Å при КЧ =
- 14. В целом, изоморфные соотношения Zr с другими катионах в минералах достаточно своеобразны. Он способен входить как
- 15. Крупные катионы, особенно высоковалентные (U4+, Th, REE), могут входить в минералы Zr, но не Zr в
- 16. Как показывает статистика, наиболее значим для минералов циркония его изоморфизм с титаном: пусть и ограниченный, но
- 17. Вопросы сравнительной и генетической кристаллохимии Zr, Ti и Nb в минералах рассмотрим подробнее. Несмотря на близость
- 18. Высокая валентность и больший размер катиона Zr накладывает достаточно жесткие ограничения на его изоморфизм с петрогенными
- 19. Повышение координационного числа Zr в оксидах относительно силикатов обусловлено необходимостью взаимной конденсации Zr-полиэдров: для семи- и
- 20. “Средством борьбы” за расширение структурного и видового разнообразия у цирконосиликатов является полиморфизм: например, группировка типа {ZrSi3O9}
- 21. У ряда цирконосиликатов – минералов с изолированными Zr-октаэдрами – есть изоструктурные Ti-аналоги: бенитоит у бацирита, даванит
- 22. Еще одно важное отличие Zr от Ti заключается в том, что для формирования каркасных титаносиликатов «подходят»
- 23. Обсуждаемые различия скорее всего связаны не непосредственно с меньшим по отношению к Zr ионным радиусом Ti,
- 24. Так, на первый взгляд кажется парадоксальным, что микропористые Zr-силикаты образуют в магматических породах агпаитовых комплексов гигантские
- 25. Следствием противоположных тенденций к конденсации октаэдров является то, что важнейшие ранние Zr-силикаты содержат значительно меньше Zr,
- 26. В отличие от Ti, Nb и Ta, главной формой концентрации Zr во всех агпаитовых образованиях являются
- 27. Цирконий в силу ярко выраженной тенденции к взаимной изолированности его атомов в кристаллических структурах силикатов обладает
- 28. Обсуждавшиеся кристаллохимические различия ограничивают изоморфизм Ti(Nb) и Zr в минералах подавляющего большинства структурных типов. Одним из
- 29. Особенность ловозеритоподобных структур заключается в том, что M-октаэдр имеет гранное сочленение с C-октаэдром, заселенным в основном
- 30. Циркониевые члены группы ловозерита – единственные, для которых установлено первично магматическое и раннепегматитовое происхождение, а титановые
- 31. Интересно рассмотреть генетическую кристаллохимию циркониевых минералов с диортогруппами [Si2O7]. Они выделяются среди природных силикатов, содержащих Zr,
- 32. Гиттинсит можно образно назвать «полуцирконосиликатом»: это минерал с плотной структурой тортвейтитового типа, где функции Zr и
- 33. Все находки паракелдышита связаны с магматическими высокощелочными породами или с ранними высокотемпературными парагенезисами их пегматитов. Этот
- 34. Исходя из условий формирования синтетических аналогов паракелдышита и хибинскита, парагенезисов этих минералов, низкой устойчивости первого в
- 35. Гиттинсит устойчив в более широком диапазоне условий, включая гипергенные, и наблюдается в породообразующих количествах в щелочных
- 36. Из приведенных данных можно заключить, что поле стабильности минералов состава AZrSi2O7 (A = Ca, Na2, K2)
- 37. Помимо этих "простых" циркониевых силикатов с Si-диортогруппами, отвечающих общей формуле AZrSi2O7, в природе достаточно широко распространены
- 38. Основа их плотной структуры – бесконечные стенки из двух или четырех колонок реберно-связанных октаэдров А-катионов, которые
- 39. 5 из 10 известных на сегодняшний день членов группы вёлерита и 4 из 6 представителей группы
- 40. Для циркониевых минералов с диортогруппами [Si2O7], наоборот, четко прослеживается стремление к "уплотнению" структур, в первую очередь
- 41. Поля устойчивости щелочных Zr-силикатов с изолированными тетраэдрами [SiO4], вероятно, еще более узкие, чем у щелочных диортосиликатов.
- 42. Циркон ZrSiO4 – не только самый распространенный циркониевый минерал, главный концентратор Zr в земной коре, но
- 43. Циркон – единственный природный ортосиликат циркония (в гранатах кимцеите и керимасите в тетраэдрических позициях над Si
- 44. Изовалентные замещения Zr4+ на Hf4+, U4+ и Th4+ типичны для циркона: этому минералу изоструктурны не только
- 45. Метамиктизация часто приводит к заметной гидратации циркона: в него может входить до 2-3, а иногда до
- 46. Циркон чаще встречается в виде изолированных кристаллов (индивидов), а агрегаты для него менее характерны. Кристаллы образованы
- 47. Циркон – типичный акцессорный минерал кислых и средних магматитческих пород нормального ряда, как интрузивных, так и
- 48. С метасоматитами щелочных сиенитов связаны потенциально промышленные комплексные месторождения, где рудным минералом Nb и Ta выступает
- 49. Очень типичен циркон для щелочных эффузивных пород. Беллерберг, Айфель, Германия Монте Сомма, Везувий, Италия.
- 50. С ростом коэффициента агпаитности циркон исчезает, уступая место щелочным цирконосиликатам в агпаитовых породах. Понижение активности кремнезема
- 51. Циркон – твердый минерал, очень устойчивый механически и химически. Он эффективно накапливается в россыпях, которые и
- 52. Циркон служит рудой циркония и гафния, используется для получения ZrO2, а по большей части применяется без
- 53. Члены группы эвдиалита – самые распространенные цирконосиликаты агпаитовых щелочных комплексов, акцессорные, а в ряде случаев и
- 54. Члены группы эвдиалита обладают сложным и изменчивым составом. Это важнейшие редкометальные минералы агпаитовых нефелиновых сиенитов, главные
- 55. Члены группы эвдиалита – типичные цеолитоподобные минералы с гетерополиэдрическими каркасами. В каркасе выделяются трех- и девятичленные
- 56. Кремнекислородные кольца объединены между собой Zr-октаэдрами и шестичленными кольцами реберно-связанных Са-октаэдров. Октаэдрические кольца соединяются между собой
- 57. Кристаллохимическая формула типичных эвдиалитов (симметрия R-3m, R3m или R3, а~14 Å, c~30 Å) может быть представлена
- 58. Таким образом, эвдиалиты вовлекают в свою структуру очень многие химические элементы. При этом катионы-примеси в цеолитных
- 59. Такая широкая вариативность состава и структурных особенностей привела к выделению 24 самостоятельных минералов, объединенных в группу
- 60. Магматические и раннепегматитовые члены группы чаще всего представлены собственно эвдиалитом – катион-насыщенным высоконатриевым железистым и хлористым
- 61. От ранних генераций к поздним происходит изменение и обычно усложнение состава минералов группы эвдиалита. Часто наблюдается
- 62. Обычно в поздних минералах группы эвдиалита понижено содержание хлора. Очень пестрым становится состав наиболее изоморфноемкой позиции
- 63. Наиболее часто эвдиалиты окрашены в разные оттенки красного цвета – от красно-коричневого до малинового (хотя известны
- 64. Минералы группы ловозерита являются эндемиками ультраагпаитовых щелочных пород и их пегматитов. Из них ловозерит Na2CaZr[Si6O12(OH,O)6] и
- 65. Вокруг зерен эвдиалита в ультраагпаитовых породах и пегматитах Ловозера и Хибин широко распространены каймы ловозерита. Замещение
- 66. Структурный тип ловозерита уникален. В основе структур этих минералов лежит каркас, образованный «креслообразными» шестичленными кольцами из
- 67. Общая кристаллохимическая формула минералов группы ловозерита: A3B3C2M[Si6O9O9-x(OH)x], где видообразующие компоненты: M = Zr, Ti, Fe3+; C
- 68. Важнейший параметр в кристаллохимии ловозеритоподобных соединений – состав анионов, занимающих свободные вершины Si-тетраэдров. Структура, в которой
- 69. Гранное сочленение М- и С-октаэдров дополнительно дестабилизирует структуры ловозеритоподобных фаз: здесь проявляется отталкивание “катион-катион” из-за слишком
- 70. Характерной чертой, отличающей природные цирконосиликаты от титано- и ниобосиликатов, является полиморфизм гетерополиэдрических каркасов. Самым ярким примером,
- 71. Кремнекислородные мотивы в рассматриваемых минералах таковы: Каркас вадеита и катаплеита – изолированные кольца (Si3O9): Каркас костылевита
- 72. Внутри каркасов находятся обширные полости и каналы, в которых располагаются крупные щелочные и щелочноземельные катионы и
- 73. Вадеит K2ZrSi3O9 широко распространен в агпаитовых калиевых массивах, в первую очередь Хибинском (Кольский п-ов) и Мурунском
- 74. Минералы ряда катаплеит Na2ZrSi3O9·2H2O – кальциевый катаплеит CaZrSi3O9·2H2O известны в большинстве агпаитовых и в целом ряде
- 75. В минералах данного ряда наблюдается полная серия твердых растворов со схемой замещения 2Na+ → Ca2++•, от
- 76. Как и в случае с вадеитом, существуют катаплеит «первичный», кристаллизовавшийся самостоятельно, и катаплеит «вторичный», заместивший эвдиалит
- 77. Члены группы илерита относятся к числу редких минералов, но при этом характеризуются значительной вариативностью катионного состава.
- 78. В илерите Na2ZrSi3O9∙3H2O, кальциоилерите CaZrSi3O9∙3H2O и комковите BaZrSi3O9∙3H2O в обеих М-позициях резко преобладает Zr. В сазыкинаите-(Y)
- 79. Наибольшее разнообразие представителей группы илерита наблюдается в гидротермалитах Хибино-Ловозерского комплекса (Кольский п-ов); в ряде случаев эти
- 80. Паракелдышит Na2ZrSi2O7 является характерным минералом некоторых типов ультращелочных пород и пегматитов Ловозерского и Хибинского массивов (Кольский
- 81. Эльпидит Na2ZrSi6O15⋅3H2O – самый богатый кремнеземом щелочной водный цирконосиликат. В его каркасе присутствует ленточный SiO-комплекс. Соответственно,
- 82. Гигантские скопления породообразующего (до 20% и более от объема породы) эльпидита обнаружены в двух щелочногранитных массивах
- 83. В нефелин-сиенитовых комплексах, наоборот, эльпидит приурочен только к поздним гидротермальным парагенезисам, развитым в ядрах переработанных пегматитовых
- 84. Структурно родственные члены групп вёлерита и розенбушита (как и близкие к ним минералы группы ринкита) представляют
- 85. Важной кристаллохимической особенностью членов групп розенбушита и особенно вёлерита является достаточно широкий изоморфизм между Ti(Nb) и
- 86. Интересно обнаружение ловенита, диморфного с ним сейдозерита и бурпалита в высокоагпаитовых пегматитах в Ловозере, содержащих в
- 87. Согдианит KNa(Zr,Fe)2Li3Si12O30 – циркониевый член группы осумилита – редкий минерал, но в пегматитах и метасоматитах, связанных
- 88. К согдианиту KNa(Zr,Fe)2Li3Si12O30 по стехиометрии близок цектцерит Na2Zr2Li2Si12O30, но в его структуре кремнекислородный радикал не кольцевой,
- 89. Особую группу составляют циркониевые гранаты. В отличие от распространенных в природе «нормальных» гранатов, эти редкие минералы
- 90. Кимцеит и керимасит встречаются в щелочно-ультраосновных интрузивных (Магнет Ков, Арканзас, США; Ока, Квебек, Канада; и др.)
- 91. Бадделеит ZrO2 – наиболее распространенный из оксидных минералов циркония. Его структура рассматривается как производная структура искажения
- 92. Бадделеит образует коричневые до черных, реже светлые (до бесцветных) сложноограненные уплощенно-призматические кристаллы с очень сильным блеском.
- 93. Для того, чтобы возникли бадделеит и другие оксиды Zr, а не циркон или цирконосиликаты, требуется низкая
- 94. Классическими примерами являются щелочно-ультраосновной Ковдорский массив на Кольском полуострове и близкий к нему по петролого-геохимическим и
- 95. Также бадделеит характерен для зон контакта щелочных, в т.ч. нефелин-сиенитовых, массивов с Si-дефицитными, в первую очередь
- 96. В небольших количествах бадделеит характерен для пневматолитовых ассоциаций, связанных со щелочными лавами (Везувий и Лацио, Италия;
- 97. Кубический ZrO2 устойчив только при наличии в структуре существенного количества примесей и анионных вакансий. Его природная
- 98. Минералы серии цирконолита имеют идеализированную общую формулу CaZrTi2O7. Известны моноклинная (цирконолит-2M), тригональная (цирконолит-3T) и ромбическая (цирконолит-3O
- 99. В отличие от бадделеита, состав минералов этой серии сложный, с множественными замещениями, в основном в позициях
- 100. Минералы серии цирконолита образуют коричневые или черные таблитчатые кристаллы ромбоэдрически-пинакоидальной формы, нередко сложно сдвойникованные (модификации 2M,
- 101. По распространенности эти минералы уступают бадделеиту, но редкими их не назовешь. Иногда цирконолиты образуют существенные скопления,
- 102. В силикатных щелочных породах, в т.ч. пегматитах и фенитах, они также встречаются – в ассоциациях с
- 103. Кальциртит CaZr3TiO9 также имеет структуру вычитания, производную от структурного архетипа флюорита. Этот тетрагональный минерал можно рассматривать
- 104. Как и другие оксиды Zr, кальциртит наиболее типичен для щелочно- ультраосновных комплексов с карбонатитами (Себльявр и
- 105. Пейнит CaZrBAl9O18 – оксид необычного состава, где наряду с Zr присутствует B и большое количество Al.
- 106. Фосфаты циркония весьма редки и скоплений не образуют. В макроколичествах из них известен только коснарит KZr2(PO4)3,
- 108. Скачать презентацию