Ссайбелиит, его химический состав и разновидности

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Ссайбелиит, его химический состав и разновидности

30.07.2020

На рассматриваемых месторождениях ссайбелиит и особенно его ранние генерации наиболее близко соответствуют составу конечных магнезиальных разностей при общей формуле (Mg, Mn2+)2B2O5*H2O. Минерал впервые был диагносцирован К.Ф. Петерсом на месторождении Бейца-Бихор в Румынии, а ныне является наиболее распространенным боратом в контактово-метасоматических и осадочных месторождениях; не редки его концентрации в серпентинитах Северной Кореи, Канады и Калифорнии. Исследование ссайбелиита магнезиально-скарновых месторождений показало его принадлежность к разностям с содержанием 97— 91% магниевого минала, 2—8% железистого минала и 0—1% марганцовистого минала с ромбической и моноклинной сингонией монокристаллов.

В регионах развития марганцевой минерализации марганцовистость ссайбелиитов возрастает до 20% на месторождении Солонго в Бурятии и 31% в Мичигане, США, а во Франклине в шт. Нью-Джерси, США, достигает 52 и даже 75%. Высокомарганцовистые разности названы суссексигом, а промежуточные — магнезиосуссекситом и на магнезиально-скарновых месторождениях не обнаружены.

Известен и кальциевый аналог ссайбелиита — сибирскит, открытый Н.Н. Васильковой на месторождении Юлия-Свинцовая в Хакассии 153), где он образует вкрапленность в кальцит-хлоритовых псевдоморфозах по харкериту. Наличие сибирскита в качестве вторичного минерала по ранним существенно кальциевым боратам отмечено в продуктах замещения кальциборита на Ново-Фроловском проявлении бора на Урале и в псевдоморфозах по сахаиту на месторождении Солонго. Изоморфные замещения в сибирските не изучены, а его свойства подобны свойствам ссайбелиита.

Исследования структуры минералов серии ссайбелиита суссексита методами рентгенометрии и ИК-спектроскопии, проведенные И. Taкеучи, показали единство строения их разностей, содержащих 14 и 75% марганцевого минала. Параметры элементарной ячейки соответственно равны; а0 10,34 и 10,61, b0 12,45 и 12,65, c0 3,21 и 3,30 А при z = 8. Доказана принадлежность изученных минералов к ромбической сингонии и предложена их диагностика по изменению межплоскостных расстояний отражений [hkt] 020, 330 и 150. Принадлежность к ромбической сингонии высокомарганцевого (90%) суссексита из Гонзена, Швейцария, подтверждена. Последующее изучение подтверждает данные Такеучи о монотонном изменении параметров элементарной ячейки в пределах всей изоморфной серии, но уточняет причинность проявления моноклинности в этих боратах. На основании изучения структуры синтезированных железистых аналогов (f = 0, 25, 50, 75 и 100%) ссайбелиита аналогичная зависимость параметров установлена и для тех разностей боратов, которые не обнаружены в природе.

Некоторое искажение линейности изменения параметров элементарной ячейки и полос поглощения в ИК-спектрах боратов серии ссайбелиита — суссексита свидетельствует о некоторой, но меньшей, чем у боратов серии людвигита — вонсенита, упорядоченности замещения магния марганцем по катионным позициям структуры минералов. Наиболее отчетливо это проявлено в изменении ширины полосы поглощения в области 930 см-1 ИК-спектров боратов. Обсуждение этого аспекта выходит за рамки настоящей работы, так как марганцевые разности отсутствуют на рассматриваемых месторождениях.

Исследования природных ссайбелиитов, проведенные Л.И. Шабыниным и Т.М. Митюшиной и Органовой Н.И., установили наличие и моноклинных их разностей, что согласовывалось с данными китайских ученых и подтверждало наличие нескольких модификаций этого минерала. Изученные независимо ссайбелииты характеризуются параметрами элементарной ячейки: a0 12,6 и 12,50, b0 10,4 и 10,42, c0 3,14 А, в 95,5 и 95°40' соответственно, что подтверждается И.Я. Некрасовым и другими, Китайскими исследователями доказано, что структура борного радикала в структуре ссайбелиита и его разностей отвечает
Ссайбелиит, его химический состав и разновидности

т.е. близка к таковой у пироборатов: суанита и курчатовита. Это позволяет выразить общую структурную формулу рассматриваемых боратов как (Mg, Mn1*, Me2+)2 х [B2O4 (ОН)] (ОН) для разностей ссайбелиит — суссекситового состава, но Ca2 [B2O4 (ОН)] (ОН) — для сибирскита, что находится в согласии с их физическими свойствами (форма выделения, спайность, двойникование, оптические параметры и пр.) и термическими характеристиками.

Прецизионное изучение показало, что сдвойникованный по (100) кристалл ссайбелиита принадлежит к пространственной группе P21/a: а0 = 12,577, b0 = 10,393, c0 = 3,139 A, в = 95,88°, Z = 4 структурным формулам. Две неэквивалентные цепочки кислородных октаэдров, окружающих магний, соединяются под острым углом с образованием плоскостей, параллельных (100), между которыми размещены пироборатные радикалы. Каждая октаэдрическая цепочка обладает псевдосимметрией второго порядка, параллельной оси с, чем и определяется возможность полиморфных вариаций структуры рассматриваемых боратов. При этом происходит изменение не только параметров элементарной ячейки минерала, но изменяется и его принадлежность к пространственной группе: 1) з0 = 12,511, b0 = 10,393, c0 = 3,139 Апри P 212121, 2) a0 = 25,022, b0 = 10,393, C0 = 3, 139 A, y = 90,00° при P21/а, что соответствует ромбической сингонии [300].

В природных ссайбелиитах обнаруживаются повышенные содержания H2O, отражающиеся в уменьшении показателей преломления и двупреломления и характеризующие поздние генерации гистерогенного и про-жилкового ссайбелиита. Исследование природных и синтезированных его разностей устанавливает как возможность замещения в радикале части [BO3]3- тремя гидроксильными группами, так и возможность наличия в ссайбелиитах адсорбированной H2O, не отражающихся на изменении рентгенограмм. В природных минералах избыток гидроксильных групп достигает значения 0,23, а адсорбированной воды — 0,04; в синтезированных разностях эти значения составляют до 0,18 и 0,97 соответственно и отчетливо фиксируются изменением ИК-спектров поглощения.

Наиболее полное описание оптических диагностических свойств ссайбелиита приведено Л,И. Шабыниным, а в отношении Изоморфных серий ссайбелиита - суссексита — в ряде монографических изданий; вариации состава сибирскита и изменения его свойств изучены в меньшей мере.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: