Раздел IV. Окислы (оксиды)
355
Из относящихся сюда полиморфных
модификаций SiO
2
четыре главные фор
мы имеют самостоятельные названия:
кварц, тридимит, кристобалит и коэ' сит. Их модификации, связанные пере
ходами второго рода, принято обозна
чать с приставками греческих букв б и
в
1
. Особняком стоит наиболее высоко
барическая модификация кремнезема
— стишовит, образующийся при ударах
метеоритов о земную поверхность.
В природе существует также гидратиро
ванный кремнезем — опал SiO
2
. nH
2
O,
который мы рассмотрим особо.
Общая картина полиморфных пре
вращений SiO
2
изображена на рис. 180 в
виде РТдиаграммы состояния. Установ
лен следующий ряд энантиотропных
превращений:
αкварц →
←
βкварц →
←
βтридимит→
←
αкристобалит →
←
расплав.
573 °С 870 °С
1470 °С
1713 °С
Кроме того, для тридимита и кристобалита в области низких темпе
ратур в сильно переохлажденном состоянии известны также энантиот
ропные превращения:
αтридимит →
←
βтридимит и αкристобалит →
←
βкристобалит.
130 °С
180–270 °С
Кристаллическая структура кварца, как и других полиморфных мо
дификаций, исключая стишовит с октаэдрической координацией крем
ния, характеризуется той особенностью, что катион Si
4+
всегда находится
в четверном окружении ионов О
2–
(рис. 181), расположенных по верши
нам тетраэдра. Каждая вершина такого тетраэдра одновременно служит
вершиной другого смежного тетраэдра. Таким образом, кристаллические
структуры этих минералов состоят как бы из каркасов сцепленных друг с
другом тетраэдров. Способ сцепления во всех модификациях один и тот
же (через вершины тетраэдров), но ориентировка и общая симметрия
1
Некоторые авторы, в частности П. Ниггли, Ф. Ринне, А. Е. Ферсман и другие, при
держивались обратного обозначения: более низкотемпературную модификацию
αкварц
они обозначали как
βкварц, αкристобалит — βкристобалит и т. д.