Раздел IV. Окислы (оксиды)
315
ными радиусами — Pb, Sr, Ca, Ba, а также одновалентные — Na и K — со
вершенно не участвуют в составе минералов этой группы. В зависимости
от сочетаний перечисленных элементов различают большое количество
минеральных видов, имеющих много общих свойств в форме кристал
лов, физических признаках и условиях образования (возникают преиму
щественно при высоких температурах и давлениях).
Подавляющая их масса кристаллизуется в кубической сингонии, об
разуя кристаллы преимущественно октаэдрического облика. Лишь неко
торые принадлежат к тетрагональной сингонии, причем облик их крис
таллов также октаэдрический. Особняком стоит соединение аналогичной
химической формулы — хризоберилл. Ионный радиус Be
2+
настолько мал,
что это соединение имеет существенно отличную структуру, кристалли
зуясь в ромбической сингонии.
Кристаллическая структура минералов группы шпинели довольно
сложная. Кислородные ионы плотно упакованы в четырех плоскостях,
параллельных граням октаэдра (кубическая плотнейшая упаковка).
В структурном типе
нормальной шпинели (
nшпинель) двухвалентные ка
тионы, (Mg
2+
, Fe
2+
и др.) окружены четырьмя ионами кислорода в тетра
эдрическом расположении, в то время как трехвалентные катионы (Аl
3+
,
Fe
3+
, Cr
3+
и др.) находятся в окружении шести ионов кислорода по вер
шинам октаэдра. При этом каждый ион кислорода связан с одним двух
валентным и тремя трехвалент
ными катионами. На рисунке 151
изображен основной мотив струк
туры шпинели MgАl
2
О
4
из AlO
6
октаэдров в установке с верти
кальной четверной осью. Все
пустующие колонки этого моти
ва выполнены полосами из тет
раэдров MgO
4
. Если обозначить
двухвалентные катионы буквой А,
а трехвалентные — В, то общая фор
мула нормальной шпинели, с обо
значением координационных чи
сел катионов верхними индексами,
может быть записана в следующем
виде: А
IV
В
VI
2
О
4
. В структуре
инвертированной (обратной)
iшпинели разме
щение катионов по позициям отвечает следующей формуле: В
IV
(АВ)
VI
О
4
.
Таким образом, структура характеризуется сочетанием изометричес
ких «структурных единиц» — тетраэдров и октаэдров, причем каждая вер
шина является общей для одного тетраэдра и трех октаэдров.
Эти особенности структуры хорошо объясняют такие свойства этих
минералов, как оптическая изотропия, отсутствие спайности, химическая
Достарыңызбен бөлісу: