Pyrochlor

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 12. února 2019; kontroly vyžadují 13 úprav .
Pyrochlor

Pyrochlor. Místo nálezu: Višnevogorsk, Jižní Ural, Rusko
Vzorec (NaCa) 2 Nb 2 O 6 (OH, F)
přísada mangan
Fyzikální vlastnosti
Barva Bezbarvý až žlutý
Barva čárky Bílý
Lesk Sklenka
Průhlednost Neprůhledný
Tvrdost 6-6,5
Výstřih Nedokonalé podle {101}
Hustota 2,81 g/cm³
Krystalografické vlastnosti
Syngonie krychlový
Optické vlastnosti
Index lomu 1,542
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Pyrochlore  je minerál ze třídy oxidů a hydroxidů, komplexní oxid sodíku, vápníku a niobu s dalšími anionty. Krystalová struktura koordinační struktury.

Jméno je z jiné řečtiny. πῦρ , gen. podložka. πυρός  – „oheň“ a další řečtina. χλωρός  - "zelená" (F. Wöhler, 1826).

Synonyma - fluorochlor, chalkolamprit, endeilit.

Vlastnosti minerálů

Struktura a morfologie krystalů

Kubická syngonie  - Fd3m. Krystalický, méně často rentgenově amorfní - metamikt. Pro krystalický je parametr základní buňky 1,04–1,045 nm, pro metamiktový kalcinační produkt 1,037–1,041 nm; nejmenší parametry buněk jsou u odrůd vzácných zemin ( obruchevit a marinakit ) 1,031–1,037 nm; pro pandait 1,056-1,058 nm, pro stroncium asi 1,047 nm, pro olovo 1,053-1,057 nm. Z = 8. Hexoktaedrická třída, krystalografická skupina  - m3m (3L 4 4L 3 6L 2 9PC). Pozorované formy: a (100), d (110), o (111), n ​​​​(211), m (311); z nich převažuje o (111), malé fasety a (100) ad (110) nejsou neobvyklé. Krystaly jsou obvykle oktaedrické . Často jsou nedokonalé, někdy jsou zploštělé podél tváří osmistěnu. Dvojčata na (111) jsou velmi vzácná. [jeden]

Fyzikální vlastnosti a fyzikálně-chemické konstanty

Štěpení obvykle není pozorováno, někdy nedokonalé štěpení nebo separace podle (111). Křehký. Zlomenina je nerovná, lasturovitá, až tříštivá. Tvrdost 5-5,5. Mikrotvrdost při zatížení 100 g je 514–764 kg/mm2 , nižší u metamiktních hydratovaných vzorků. S rostoucím obsahem Nb se mírně zvyšuje , u zónových krystalů je to v různých zónách různé; nejnižší mikrotvrdost - u obruchevitu  - 317-412 kg / mm 2 (při zatížení 50 g), u pandaitu 570 kg / mm 2 , pandaitu stroncia 353 - 550 kg / mm 2 . Specifická hmotnost se pohybuje od 3,8 do 5; při blízkém složení u metamiktního pyrochloru je nižší než u krystalického pyrochloru, klesá v důsledku hydratace , obecně se zvyšuje se zvýšením obsahu Ta , U , Ba , Sr , Pb . Barva žlutohnědá, červenohnědá, hnědá až hnědočerná, také světle hnědá, jantarově hnědá, jantarově žlutá, světle žlutá až bezbarvá, ojediněle zelená, žlutavá a olivově šedá. V krystalech je barva často nerovnoměrně rozložena: jádro se liší barvou od vnějších částí krystalu, existuje rozdíl v barvě v různých zónách a podél trhlin. Linka je světle hnědá, nažloutlá. Lesk skelný až mastný a na lomu pryskyřičný. Tmavě zbarvené rozdíly jsou patrné pouze v tenkých úlomcích; hydratovaný pyrochlor je průhledný. Radioaktivní v různé míře v souladu s různým obsahem uranu a thoria , někdy jsou radioaktivní pouze oddělené zóny krystalů. Po propíchnutí luminiscují v paprscích rtuťově-křemenné výbojky.

Během magnetické separace se pyrochlor koncentruje v neelektromagnetických a slabě elektromagnetických frakcích. Specifická magnetická susceptibilita nezměněného pyrochloru se mění a výrazně se zvyšuje, když se minerál mění. Dielektrická konstanta typického pyrochloru je 4,1-5,1, obruchevit 3,81-4,96, uranový pyrochlor 3,42-3,46. Elektrická vodivost je asi 2,0 * 10 −10 ohmů. Infračervená absorpční spektra krystalických a metamiktních pyrochlorů před a po jejich proražení jsou stejná; Povrch pyrochloru je záporně nabitý. pH jeho suspenze je více než 7,8, v obruchevitu je 7,0. Plave s kyselinou olejovou , oleátem sodným , fosfotenem. Při flotaci karbonátových pyrochlorových rud kyselinou olejovou se jako aktivátor používá cupferon a jako depresant lignosol; zirkon-pyrochlorové rudy jsou plaveny kyselinou olejovou s hydroxidem sodným a kalcinovanou solí; následuje kyselé zpracování a flotace koncentrátu axylsulfátem sodným v kyselém prostředí. [2]

Mikroskopické charakteristiky

V tenkých řezech v prostupu světle hnědá, žlutá, tmavě červenohnědá až téměř neprůhledná. Izotropní . Index lomu se pohybuje v rozmezí 2,14-1,9: pro vlastní pyrochlory 2,00-2,14, o něco nižší pro ty obohacené uranem  - 1,93-1,96, výrazně nižší - 1,83 pro obruchevit , 2, 07-2,10 - v stroncium pandait . V tenkých řezech jsou charakteristické četné trhliny a často je pozorováno nerovnoměrné rozložení barvy. V leštěných úsecích v odraženém světle světle hnědá (tmavší než ilmenit , mírně krémová ve srovnání s magnetitem). Odrazivost 11,9-16,2 %. Izotropní. Charakteristické jsou vnitřní reflexy: červenožluté až žluté. [3]

Chemické složení

Složení je variabilní díky širokému projevu izomorfismu a různému stupni hydratace . Složení typického pyrochloru se blíží vzorci A 2 B 2 O 6 F - NaCaNb 2 O 6 F (teoretické složení: Na 2 O -8,53 %; CaO - 15,39 %; Nb 2 O 5  - 73,06 %; F - 5,22 %); obvykle je nedostatek kationtů a aniontů skupiny A (X); s nedostatkem těchto iontů je pyrochlor obvykle hydratovaný a jeho obecný vzorec je A2 - mB2X1 - n * nH20 .

Ve skupině B prudce převažuje niob nad Ta a Ti , ve skupině dominuje nad Ca a Na , které jsou nahrazeny TR, U , Th , méně často Ba , Sr a Pb a Fe 2+ a K v malé množství . Obsah Ti je 1,5–2,5 až 10–11 % TiO 2 v uranových pyrochlorech mezi vlastním pyrochlorem a betafitem . Obvykle je obsah ZrO 2 1-1,5 % (výjimečně 4 %). Fe 2 O 3 je obvykle obsažen v množství menším než 1-2 %, v pyrochlorech uranu 2,5-4 %. Typický pyrochlor obsahuje obvykle méně než 1 % TR, někdy až 4 %; u odrůd vzácných zemin - obruchevitu a marignakitu  - dosahuje množství TR 2 O 3 10 % i více. Zvýšený obsah Sr (>5 % SrO) v pyrochlorech z karbonatitů na Sibiři, v pyrochlorech z Lueshe (Kongo), v pandaitu strontnatém a v některých pyrochlorech karbonátových ložisek Nkombwa ( Zambie ) a Chuma ( Mbeya , Tanganika ), vysoký obsah Ba odlišuje pandait od typického pyrochloru, ve kterém jsou obvykle zaznamenány zlomky procent BaO, maximálně 0,93 %; významný obsah PbO v plumbopyrochloru. Typický nezměněný pyrochlor obsahuje jen málo vody; jeho množství je zvýšené v metamictním pyrochloru, v uranovém pyrochloru a ve vzácných zeminách - obruchevitu a marignakitu . Pyrochlore a jeho odrůdy vzácných zemin obsahují až 4 % F. Fluor je charakteristický spíše pro pyrochlor pegmatitů a akcesorický pyrochlor hornin než pro pyrochlor karbonátových ložisek; v druhém případě pyrochlor s obsahem fluoru nahrazuje pyrochlor rané generace. [čtyři]

Diagnostické testy

Prášek, těžko rozpustný v HCl ; rozkládá se silnou H 2 SO 4 a HF, snadno se rozkládá fúzí s KHSO 4 . Při analýze pyrochloru je nejlepší metodou rozkladu zpracování kyselinou sírovou se síranem amonným . V leštěných sekcích je HF naleptán okamžitě. Leptáno HBF 4 , H 2 SO 4 + KMnO 4 , vroucí H 2 SO 4 s prodlouženým působením. Leptání směsí NH 4 F + HCl odhalí strukturu. Před foukačkou jsou okraje zrn mírně natavené, mění barvu. [5]

Chování při vytápění

Struktura krystalického pyrochloru je obvykle zachována při proražení do 1200 °C; v důsledku zahřívání metamictních a částečně metamiktových pyrochlorů se krystalická struktura převážně obnovuje. Při zahřátí metamictové pyrochlory vykazují charakteristickou záři (blikání) během přechodu z metamictového do krystalického stavu. V rozmezí 175–215 °C je zaznamenán endotermický efekt spojený s uvolňováním vodních minerálů, který je výraznější u hydratovaných odrůd; pyrochlor uranu poskytuje další endotermní polohu v rozmezí 385–450 °C.

V důsledku proražení krystalického pyrochloru při 900–1000 °C a někdy i další perovskitové fáze vzniká při proražení metamiktních pyrochlorů v rozmezí 750–930 °C spolu s převládající pyrochlorovou fází další fáze fersmanitu , perovskitu a fergusonit , kolumbit , rutil nebo samarskit ; _ jejich vznik závisí na chemickém složení původního minerálu.

Punkce vede ke znatelné změně pyrochloru. Měrná hmotnost krystalického pyrochloru se při propichování prakticky nemění; před proražením - 4,26, pro kalcinaci při 1000 °C - 4,27 místo 4,07. Indexy lomu a odrazivost metamiktu a krystalického pyrochloru se v důsledku zahřívání zvyšují. [6]

Hledání

Jeden z nejběžnějších minerálů niobu. Charakteristické pro nefelinické syenity, albitizované žuly, alkalicko-ultrabazické horniny a karbonáty. V granitických pegmatitech je zastoupen obruchevitem .

Jako akcesorický minerál je pozorován v nefelinu a alkalických syenitech a v příbuzných pegmatitech, kde vzniká při albitizačních procesech; spojené se zirkonem , ilmenitem , biotitem ( lepidomelanem ), apatitem , méně často s titanitem , aeschinitem , orthitem , ilmenorutilem . Je také charakteristický pro některé albito-riebeckitové granity Nigérie, kde je doprovázen minerály metasomatického stupně - kryolitem , topazem , zinnwalditem . V masivech alkalických a ultrabazických hornin je pozorován v metasomatických horninách apatit-forsterit-magnetit a flagopit-kalcit-magnetit a také v alkalických pegmatitech ; hraje méně významnou roli ve fenitech . U různých typů karbonátitů je doprovázen diopsidem , forsteritem , flogopitem , baddeleyitem , zirkelitem , apatitem , magnetitem ; také spojován s alkalickým amfibolem , aegirinem , lepidomelanem , magnetitem , apatitem , zirkonem , pyrhotitem , pyritem . Několik generací pyrochloru je pozorováno v alkalicko-ultrabazických horninách a v karbonatetech; časný pyrochlore obsahuje více uranu a tantalu než pozdější; náhrada raného pyrochloru je spojena s procesy ankeritizace karbonátů. Vznik sekundárního pyrochloru a jeho odrůd z minerálů obsahujících niob je znám: z pyrochloru starší generace, z loparitu , columbitu , samarskitu , ilmenitu , ilmenorutilu . [7]

Nálezy

Arasha (Brazílie), Saint-Honoré ( Kanada ), Schelingen (Kaiserstuhl, Baden), jezero. Laakher (Eifel) - Německo , Utjo ( Švédsko ), Frederiksvern ( Norsko ), Ural, vých. Sajany, Jakutsko, poloostrov Kola ( Rusko ), Panda Hill ( Tanzanie ), Tororo ( Uganda ), vrch Ncube ( Zimbabwe ), Azovské moře ( Ukrajina ) [8] .

Umělá akvizice

Získává se fúzí CaO, NaF a Nb205 .

Praktická hodnota

V případech vysokého obsahu - cenného niobu, částečně uranu a rudy vzácných zemin; vyráběné v mnoha zemích.

Odrůdy

Pyrochlor uranu  - se zvýšením obsahu uranu a často titanu; metamické, obvykle výrazně hydratované; meziprodukt ve složení mezi vlastním pyrochlorem a betafitem .

Je typický pro masivy alkalických a ultrabazických hornin a karbonátů; obvykle představuje nejranější generaci pyrochloru.

Obruchevit  - obohacený o vzácné zeminy skupiny yttria, obsahuje zvýšené množství uranu , někdy i thoria a je výrazně hydratovaný. Vyskytuje se v Rusku v albitizovaných zónách v granitických pegmatitech v těsném spojení s granátem , kolumbitem , doprovázeným fergusonitem , zirkonem , méně často orthitem ; nachází se také v muskovitových křemenných žilách obsahujících molybden obsahující akcesorický monazit , orthit , topaz . Poprvé objeven Nefedovem, pojmenován Beusem na počest akademika V. A. Obrucheva .

Marignakit  - obohacený o vzácné zeminy ze skupiny ceru. Poprvé se objevil v pegmatitu poblíž Waso ve Wisconsinu (USA) s akmitem , lepidomelanem , rutilem a fluoritem . V Rusku na Sibiři byl nalezen v rebicite-albitové žíle obsahující malakon , přednostně . Metamicten. Nahrazuje malacon a prioritu. Obsah TR je v průměru 9,72 %. Pojmenováno po francouzském chemikovi G. Marignacovi.

Coppit  - zaujímá mezipolohu mezi pyrochlorem a marignakitem . Parametr buňky 1,039 nm. Specifická hmotnost 4,45-4,56. Vyskytuje se v karbonatetech oblasti Kaiserstuhl v Badenu ( Německo ) s magnesioferritem , forsteritem , apatitem .

Pandait  je baryový, v podstatě hydratovaný pyrochlor. Buněčný parametr pandaita z okolí Mbeya je 1,056 nm a parametr pandaita z Mrima a Mbale je 1,058 nm. Velmi křehké a popraskané. Měrná hmotnost je 4,00, pro stroncium 3,33-3,43. Barva žlutohnědá, žlutošedá, olivově šedá, žlutohnědá, světle žlutá. Izotropní. n = 2,07-2,11. Šedá v odraženém světle. Odrazivost je poněkud nižší než u běžného krystalického pyrochloru. Charakteristický je velmi velký deficit atomů skupiny A a schopnost výměny kationtů (adsorbuje Tl při působení roztoků TlNO 3 nebo kapaliny Clerici, přičemž se zvyšuje parametr základní buňky). Ba a Sr se vyluhují působením kyseliny chlorovodíkové (4N). Méně silný účinek než pyrochlor, má HBF 4 . Pandeit byl poprvé objeven v Mbei v pohoří Panda ve zvětralé biotitické hornině (fönitu) kontaktní zóny karbonátů. Samotný pandait se nachází v pyrochlorových koncentrátech z karbonatitů zóny Mbale (Mbeya) - s limonitem a gorseixitem , Luesha (Kivu, Kongo) a Arashi ( Sacramento , Brazílie ); v Araši obsahují zrna a krystaly pandaitu výrůstky hematitu , leukoxenu a magnetitu ; v Mbale a Mrimě tvoří pandait těsné srůsty s pyrochlorem.

Plumpyrochlor - obohacený o olovo. Izometrická zrna, vzácně oktaedrické krystaly s tmavě hnědým jádrem a zelenožlutými vnějšími částmi. Obsah olova podléhá značným výkyvům. Nachází se v metasomaticky změněných granitech v Rusku jako akcesorický minerál spolu s alkalickým pyroxenem a fergusonitem . [9]

Viz také

Poznámky

  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. ↑ Pyrochlore Mineral Data . Získáno 24. června 2012. Archivováno z originálu 1. února 2021.
  9. ↑ Chukhrov F.V., 1967 , s. 158-160.

Literatura