343 K

RMS DPI 2010-1-26-0
http://www.minsoc.ru/2010-1-26-0
НОВЫЕ КРЕМНЕКИСЛОРОДНЫЕ РАДИКАЛЫ В МИНЕРАЛАХ:
ОБЗОР ПОСЛЕДНИХ ДОСТИЖЕНИЙ (2000-2010)
Кривовичев С.В. ([email protected])
Санкт-Петербургское отделение. СПбГУ
NEW SILICATE ANIONS IN MINERALS: REVIEW OF RECENT RESULTS
(2000-2010)
Krivovichev S.V. ([email protected])
Saint Petersburg branch. SPbSU
Структурная минералогия силикатов еще не так давно являлась одной
из приоритетных областей развития неорганической кристаллохимии и
структурной минералогии (Белов, 1976; Пущаровский, 1987; Либау, 1988).
Интерес к силикатам не ослабевает – за последние несколько лет материалы
на основе силикатов получили новый импульс благодаря разработкам целого
ряда различных микропористых структур с важными свойствами.
В докладе рассматриваются данные по новым тетраэдрическим
кремнекислородным радикалам, открытым за последние лет в мире
минералов. Согласно традиционным классификациям, эти радикалы могут
быть разделены на группы по их размерности.
1. Островные
комплексы:
двойное
трехчленное
кольцо
в
москвините-(Y) (впервые для минералов) (Sokolova et al., 2003); группа
[Si8O22] в фенкуперите (Grice, 2001); тройное гексагональное кольцо
[Si13(O,OH)37] в шафрановските (Krivovichev et al., 20041).
2. Цепочечные комплексы: новая смешанная цепочка в шейхцерите
(Brugger et al., 2006).
3. Слоистые комплексы: боросиликатный слой в структуре ядарита
(Whitfield et al., 2007); новый комплексный слой из 5- и 7-членных колец в
зеравшаните (Uvarova et al., 2004); новый слой из 6-членных колец в
шафрановските (Krivovichev, 2004); новый слой из 4- и 12-членных колец в
яковенчуките-(Y) (Brugger et al., 2006); слой из 5-, 6-, 7- и 8-мичленных колец
в армбрустерите (Yakovenchuk et al., 2007); новый дефектный слой и
бритвините (Якубович и др., 2008).
4. Каркасные комлексы: новый разорванный цеолитный каркас в
торнасите (Li et al., 2000); новые канкринит-содалитовые каркасы в
фарнезеите (Cámara et al., 2005) и фантаппьеите (Galli et al., 2008); цеолитный
каркас в дирензоите (Rozhdestvenskaya et al., 2009).
Особый интерес представляет недавняя расшифровка кристаллической
структуры чароита (Rozhdestvenskaya et al., 2009, 2010), содержащая
кремнекислородные нанотубулены. Единственным близким аналогом этой
уникальной структуры является структура юкспорита (Krivovichev et al.,
2004b) – редкого минерала из щелочных комплексов Кольского полуострова.
66
Полученные результаты показывают, что, несмотря на то, что
большинство новых минералов открывается в рамках уже известных
минеральных групп, мир минералов содержит много новых и уникальных
структур, не имеющих аналогов среди синтетических соединений. Их
образование связано с топологическим приспособлением гибких
кремнекислородных к уникальным сочетаниям химических элементов и
многостадийностью процессов минералообразования.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта ФЦП "Научные
и
педагогические
кадры
инновационной
России"
(госконтракт
02.740.11.0326).
Белов Н.В. Очерки по структурной минералогии. М., 1976.
Либау Ф. Структурная химия силикатов. М.: Мир, 1988.
Пущаровский Д.Ю. Структурная минералогия силикатов и их синтетических
аналогов. М.: Изд-во МГУ, 1987.
Якубович О.В., Масса В., Чуканов Н.В. Кристаллическая структура бритвинита
[Pb7(OH)3F(BO3)2(CO3)][Mg4.5(OH)3(Si5O14)] – нового слоистого силиката с оригинальным
типом кремнекислородных сеток. // Кристаллография. 2008. Т. 53. С. 233-242.
Brugger J., Krivovichev S.V., Meisser N., Ansermet S., Armbruster Th. Scheuchzerite,
Na(Mn,Mg)9[VSi9O28(OH)](OH)3, a new single-chain silicate. // Amer. Mineral. 2006. Vol. 91.
P. 937-943.
Cámara F., Bellatreccia F., Della Ventura G., Mottana A. Farneseite, a new mineral of
the cancrinite-sodalite group with a 14-layer stacking sequence: occurrence and crystal structure.
// Eur. J. Mineral. 2005. Vol. 17. P. 839-846.
Cámara F., Bellatreccia F., Della Ventura G., Mottana A., Bindi L., Gunter M.E.,
Sebastiani M. Fantappièite, a new mineral of the cancrinite-sodalite group with a 33-layer
stacking sequence: Occurrence and crystal structure. // Amer. Mineral. 2010. Vol. 95. P. 472480.
Galli E., Gualtieri A.F. Direnzoite, [NaK6MgCa2(Al13Si47O120)·36H2O], a new zeolite
from Massif Central (France): description and crystal structure. // Amer. Mineral. 2008. Vol. 93.
P. 95-102.
Grice J.D. The crystal structure of fencooperite: unique [Fe3O13] pinwheels, crossconnected by [Si8O22] islands. // Can. Mineral. 2001. Vol. 39. P. 1065-1071.
Krivovichev S.V., Yakovenchuk V.N., Armbruster T., Pakhomovsky Ya.A., Weber H.-P.,
Depmeier W. Synchrotron X-ray diffraction study of the structure of shafranovskite,
K2Na3(Mn,Fe,Na)4[Si9(O,OH)27].nH2O, a rare manganese silicate from Kola peninsula, Russia. //
Amer. Mineral. 20041. Vol. 89. P. 1816-1825.
Krivovichev S.V., Yakovenchuk V.N., Armbruster T., Döbelin N., Pattison P., Weber H.P., Depmeier W. Porous titanosilicate nanorods in the structure of yuksporite,
(Sr,Ba)2K2(Ca,Na)14( ,Mn,Fe){(Ti,Nb)4(O,OH)4[Si6O17]2 [Si2O7]3}(H2O,OH)n, resolved using
synchrotron radiation. // Amer. Mineral. 20042. Vol. 89. P. 1561-1565.
Li Y., Krivovichev S.V., Burns P.C. The crystal structure of thornasite: a novel interrupted
silicate framework. // Amer. Mineral. 2000. Vol. 85. P. 1521-1525.
Rozhdestvenskaya I.V., Kogure, T., Abe E., Drits V.A. The structure model for charoite. //
Mineral. Mag. 2009. Vol. 73. P. 883-890.
Rozhdestvenskaya
I.V., Mugnaioli
E., Czank
M., Depmeier
W., Kolb
U., Reinholdt A., Weirich
T.
The
structure
of
charoite,
(K,Sr,Ba,Mn)1516(Ca,Na)32[(Si70(O,OH)180)] (OH,F)4.0·nH2O, solved by conventional and automated electron
diffraction. // Mineral. Mag. 2010. Vol. 74. P. 159-177.
67
Sokolova E.V., Hawthorne F.C., Agakhanov A.A., Pautov L.A. The crystal structure of
moskvinite-(Y), Na2K(Y,REE)[Si6O15], a new silicate mineral with [Si6O15] three-membered
double-rings from the Dara-I-Pioz Moraine, Tien-Shan mountains, Tajikistan. // Can. Mineral.
2003. Vol. 41. P. 513-520.
Uvarova Yu.A., Sokolova E., Hawthorne F.C., Pautov L.A., Agakhanov A.A. A novel
[Si8O45]18- sheet in the crystal structure of zeravshanite, Cs4Na2Zr3[Si18O45](H2O)2 // Can.
Mineral. 2004. Vol. 42. P. 125-134.
Whitfield P.S., Le Page Y., Grice J.D., Stanley C.J., Jones G.C., Rumsey M.S., Blake C.,
Roberts A.C., Stirling J.A., Carpenter G.J. LiNaSiB3O7(OH) - novel structure of the new
borosilicate mineral jadarite determined from laboratory powder diffraction data. // Acta
Crystallogr. 2007. Vol. B63. P. 396-401.
Yakovenchuk V.N., Krivovichev S.V., Pakhomovsky Ya.A., Ivanyuk G.Yu.,
Selivanova E.A., Men’shikov Yu.P. Armbrusterite, K5Na6Mn3+Mn2+14[Si9O22]4(OH)10 · 4H2O, a
new Mn hydrous heterophyllosilicate from the Khibiny alkaline massif, Kola Peninsula, Russia.
// Amer. Mineral. 2007. Vol. 92. P. 416-423.
68