Тридимит SiO2 Кристаллохимическое описание Тридимит относится к классу каркасных силикатов. Описаны триклинная, моноклинная, ромбическая (α) и гексагональная (β) модификации тридимита (все они в качестве основной структурной единицы содержат β-тридимит, но различно искаженный). Р-ячейка Браве в βтридимите. КЧSi/O=4 (КМ - тетраэдр). Атомы Si в β-тридимите размещены так же, как атомы углерода в лонсдейлите. [1], [2] Структура α- и β-форм тридимита [1] модифика- сингония число пространпараметры ция формульных ственная элементарной тридимита единиц группа ячейки, нм симметрии a B C α-тридимит ромбическая 0.988 1.71 1.63 64 Fmm β-тридимит гексагональная 0.503 0.822 4 P63/mmc В тридимите мостиковые связи Si-O-Si линейны. Шестиугольные кольца из кремнекислородных тетраэдров в его структуре соединяются в бесконечные плоские сетки, связанные между собой общими атомами кислорода. Структуру тридимита можно рассматривать как построенную из слоёв тетраэдров: каждый слой представляет собой зеркальное отражение предыдущего. Структура β-тридимита имеет гексагональную симметрию и тройные оси тетраэдров параллельны оси с. [3] В каналах структуры тридимита охотно размещаются примеси Fe, Al, Na и др. Рис.1. Структура β-тридимита. http://IzNedr.ru: Из недр Земли Рис. 2. Кристаллическая структура тридимита c искажнными кольцами кремнекислородных тетраэдров. http://fr.wikipedia.org/wiki/Tridymite Модификации SiO2 удобно рассматривать как результат конденсации кремнекислородных цепочек с различными периодами повторяемости. Пироксеноподобные цепочки с периодом повторяемости в два тетраэдра связывают двухсторонние сетки [Si2O5] из шестерных колец в структурах высокотемпературных модификаций кварца тридимита и кристобаллита. [2] Рис. 3. Укладка SiO4-тетраэдров в высокотемпературных βмодификациях кремнезёма: кристабалите (a), тридимите (б) и кварце (в) [4] Переходы β-кварца в тридимит (температура перехода 870°С) и далее в кристобаллит (температура перехода 1470°С) реконструктивные, сопровождающиеся разрывом межатомных связей. Поэтому такие превращения протекают медленно, с чем связано сохранение нестабильных форм кремнезёма в течение геологического времени. [3] Минералогическое описание «Тридимос» по-гречески – тройной (назван вследствие часто наблюдаемых тройников). Впервые данный минерал был описан в 1868 году в Идальго (Мексика). Более высокотемпературная модификация – βтридимит гексагональной сингонии в области неустойчивых состояний легко переходит в более низкотемпературную, близкую к ней по кристаллической структуре модификацию α-тридимит ромбической сингонии (асманит). При атмосферном давлении α-тридимит с течением времени способен переходить в устойчивую форму - α-кварц. Превращение β-тридимита в β-кварц происходит гораздо медленнее и сопровождается большим изменением объёма и удельного веса. Кристаллы α-тридимита, более устойчивого при низких температурах, наблюдаются в виде псевдогексагональных пластинок или чаще тройников с углом между пластинками 35°18`. Встречаются также розетковидные или черепитчатые агрегаты. Цвет α-тридимита белый, серовато-белый, иногда бесцветный. Блеск стеклянный. Твёрдость 6-7. Спайность несовершенная. Уд. вес 2.30. Долгое время асманит считался минералом гексагональной системы, а затем триклинной, пока не удалось доказать (Mallard) его тожественность с асманитом метеоритов. Асманит встречается в виде простых кристаллов в метеоритах, обыкновенно же образует тройники или более сложные образования. Встречается преимущественно в пустотах кислых эффузивных прод: в трахитах в Зигенгебирге (Германия), андезитах в Сан-Кристобале (Мексика), продуктах извержения Везувия (Италия). Обнаружен также в метеоритах и породах Луны. [5], [6] Рис. 4 Тридимит, юго-восток Падуи, Италия. Диаметр кристалла 8 мм. ©Фото Rainer Bode, Haltem http://www.a-m.de/deutsch/lexikon/mineral/oxide/tridymit-bild1.htm Рис. 5 Белые розы тридимита, каждая диаметром 0.25 мм, Айфель, Германия ©Фото, коллекция Fred Kruijen Bu http://wannenkopfe.strahlen.org/tridymite06html Рис. 6 Скелетный кристалл тридимита на санидине, ширина изображения 1,5 мм, Айфель, Германия ©Фото, коллекция Fred Kruijen Bu http://wannenkopfe.strahlen.org/tridymite05html Литература 1. Айлер Р., Химия кремнезема, пер. с англ., т. 1-2, М., 1982; 2. Пущаровский Д.Ю., Урусов В.С. Структурные типы минералов. М., 1990. 3. Урусов В.С. Теоретическая кристаллохимия. М.: Изд-во МГУ, 1987. 4. Урусов В.С., Ерёмин Н.Н. Кристаллохимия. М., 2005 5. Бетехтин А.Г. Курс минералогии. М., 1961 6. Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона