Kordierit kategorie IX : silikáty | |
Cordierite - Itálie | |
Všeobecné | |
---|---|
Třída Strunz |
9. CJ.10
9 nezařazené Strunz křemičitany (Germanates) |
Danova třída |
61.02.01.01
Cyklosilikáty |
Chemický vzorec | Al 3 Mg 2 AlSi 5 O 18 |
Identifikace | |
Formujte hmotu | 584,9529 ± 0,0081 amu Al 18,45%, Mg 8,31%, O 49,23%, Si 24,01%, |
Barva | šedá, modrá, černomodrá (Fe), bezbarvá nebo bledě modrá (Mg) |
Křišťálová třída a vesmírná skupina | dipyramidové; Cccm |
Krystalový systém | ortorombický , pseudohexagonální |
Síť Bravais | se středem C. |
Macle | běžné v {110} a {130} |
Výstřih | dobré podle {100}, málo odlišné od {010} a {001} |
Přestávka | subkonchoidní až konchoidní, nepravidelné |
Mohsova stupnice | 7 - 7.5 |
Čára | Bílá šedá |
Jiskra | sklovitý až matný |
Optické vlastnosti | |
Index lomu | a = 1,527 - 1,560 β = 1,532 - 1,574 γ = 1,538 - 1,578 |
Pleochroismus | velmi ovlivněn |
Dvojlom | A = 0,011-0,018; negativní biaxiální 2V = 75-89 ° |
Ultrafialová fluorescence | žádný |
Chemické vlastnosti | |
Hustota | 2,55 - 2,57 |
Fyzikální vlastnosti | |
Magnetismus | Ne |
Radioaktivita | žádný |
Jednotky SI & STP, pokud není uvedeno jinak. | |
Cordierit je druh minerál ze skupiny silikátů , ze vzorce AI 3 Mg 2 AlSi 5 O 18se stopami Mn , Fe , Ti , Ca , Na a K . Cordierit , který byl dlouho považován za cyklosilikát , je nyní klasifikován jako tektosilikát . Krystaly mohou dosáhnout až 18 cm . Má tu zvláštnost, že představuje velmi silný polychroismus . Minerál v jílovitých horninách , které prošly metamorfózou , se nachází zejména v kordieritových a andalusitových břidlicích .
Cordierit popsal mineralog Lucas (správce minerálních sbírek na Jardin des Plantes v Paříži ) v roce 1813 . Je věnován francouzskému inženýrovi, geologovi a mineralogovi Louisu Cordierovi, který jej poprvé popsal v roce 1809 pod názvem dichroïte; vzorky pocházely z Cap de Gattes ve Španělsku, které nebylo uchováno jako depozit topotypu.
Topotyp se nachází v Bodenmais , Bavorsko, Německo.
Cordierit je sklovitý až matný v lesku a modré barvě, s modrým, žlutým a fialovým trichroismem. Má nepravidelnou, subkonchoidní až konchoidální zlomeninu .
Ve srovnání s berylem je těžší rozpoznat , zejména na nezměněných površích, protože jej lze zaměnit s křemenem . Na změněné plochy, kordieritu je transformován do mikrokrystalické agregátů chlority nebo muskovit , se pak vezme název pinite . Pokud je změněn, cordierit může být zaměněn za hadího .
V tenkém filmu je pro cordierit typický relativně nízký dvojlom . Dalšími diagnostickými rysy jsou přítomnost pinitální alterace podél štěpení a zlomenin a žluté pleochroické ocasy kolem zirkonových inkluzí .
Tyto dvojčata mohou být také přítomny, někdy lamelární, ale častěji cyklické, v úhlech 30 °, 60 ° nebo 120 °.
Morfologie zahrnuje tvary {001}, {100}, {010}, {110} a {111}. Úhel mezi {110} a {1 1 0} se blíží 60 ° a dává krystalu pseudohexagonální symetrii , což vysvětluje existenci cyklických dvojčat .
Cordierit je nerozpustný v kyselinách a prakticky se neroztaví.
Tvoří řadu se sekaninaitem (Fe 2+ , Mg) 2 Al 4 Si 5 O 18.
Podle Danovy klasifikace slouží jako vůdce kordieritové skupiny, uvedeno 61.02.01: je to jeden z cyklosilikátů složených ze šestičlenných prstenů (61) s (částečnou) náhradou křemíku hliníkem v prstencích (61.02) . Podle Strunzovy klasifikace je součástí skupiny 09.CJ.10 obsahující křemičitany (IX), konkrétněji cyklosilikáty (9.C) tvořené kruhy se šesti nebo dvanácti členy Si 6 O 18(9.CJ). Tyto dvě skupiny obsahují stejné minerály.
Minerální | Vzorec | Jednorázová skupina | Vesmírná skupina |
---|---|---|---|
Cordierit | Al 3 Mg 2 AlSi 5 O 18 | mmm | Cccm |
Sekaninait | (Fe 2+ , Mg) 2 Al 4 Si 5 O 18 | mmm | Cccm |
Tento minerál existuje ve dvou polymorfech :
Teplota fázového přechodu mezi těmito dvěma polymorfů 1450 ° C .
Poměr Al / Si = 1/5 je téměř vždy respektován. Důležitými izomorfními substitucemi jsou železo 2+ a mangan 2+ pro hořčík a železo 3+ pro hliník ( izomorfismus prvního druhu ). Kordierity mají vždy tendenci se obohacovat hořčíkem , i když jsou spojeny s feromagnesiánskými minerály ( biotit , granáty , spinel ).
Cordierit je v podstatě isostrukturní s berylem . AlSi 6-členné kroužky 5 O 18jsou spojeny čtyřstěnem se středem hliníku a osmistěnem se středem hořčíku . U indialitu je hliník prstenců neuspořádaný, zatímco u kordieritu je jeho poloha uspořádána. Tato skutečnost vysvětluje rozdíl v symetrii mezi dvěma polymorfy .
Topologie kordieritu, jako je beryl , je topologie tektosilikátu ( Zoltaiova klasifikace ) a pouze chemický rozdíl mezi čtyřstěnami šestičlenných prstenců se středem na křemíku a hliníku a těmi mimo prstence se středem pouze na hliník , umožňuje zařadit tento minerál mezi cyklosilikáty ( Machatski-Braggova klasifikace ).
Cordierit krystalizuje v ortorombické krystalové soustavě , prostorové skupiny Cccm (Z = 4 jednotky formy na buňku ), s mřížkovými parametry = 17,045 Å , = 9,713 Å a = 9,332 Å (V = 1544,9 Å 3 , vypočtená hustota = 2,51 g / cm 3 ).
Kation Mg 2+ jsou koordinace (6), z aniontů O 2 a tvoří octahedra MgO 6 . Průměrná délka vazby Mg-O je 2,106 Á .
Al 3+ kationty jsou distribuovány na dvou neekvivalentních místech , Al1 a Al2. Oba jsou v čtyřboké kyslíkové koordinaci . Al2O 4 čtyřstěny jsou součástí šestičlenných kruhů AlSi 5 O 18, Al1O 4 čtyřstěny spojují kroužky dohromady sdílením jejich vrcholů se čtyřstěnem SiO 4 . Průměrné délky vazeb Al-O jsou 1,735 Á pro Al1 a 1,729 Á pro Al2.
Kationty Si 4+ jsou distribuovány na třech neekvivalentních místech, Si1, Si2 a Si3. Všechny jsou v čtyřboké kyslíkové koordinaci. Čtyřstěny Si2O 4 a Si3O 4 jsou součástí šestičlenných kruhů AlSi 5 O 18, čtyřstěn Si1O 4 spojuje kroužky dohromady sdílením jejich vrcholů se čtyřstěnem Al2O 4 . Průměrné délky vazeb Si-O jsou 1,641 Á pro Si1, 1,618 Á pro Si2 a 1,606 Á pro Si3.
IndialiteIndialite krystalizuje v hexagonální krystalové soustavy, z prostorové grupy P 6 / MCC (Z = 2), s mřížkových parametrů = 9,769 Á a = 9,337 Á (V = 771,7 nm 3 , vypočtená hustota = 2, 52 g / cm 3 ).
Mg 2+ kationty jsou v koordinaci (6) z O 2 aniontů a tvoří MgO 6 octahedra . Průměrná délka vazby Mg-O je 2,126 Á .
Kationty Al 3+ a Si 4+ jsou distribuovány na dvou nerovnocenných místech. Tato místa mají smíšené obsazení, to znamená, že mají určitou pravděpodobnost, že budou obsazena buď Al 3+ nebo Si 4+ , přičemž obsazení míst se v krystalu vyskytuje neuspořádaně (pokud bylo obsazení nařízeno , konvenční síť se bude lišit od sítě určené rentgenovou difrakcí ). První místo (Al, Si) 1 obsahuje v průměru 90% hliníku a je v tetrahedrální kyslíkové koordinaci s průměrnou délkou vazby (Al, Si) 1-O 1,736 Å . Tetraedrů (AI, Si) 1O 4 připojení šestičlenné kruhy společně. Druhé místo, (Si, AI) 2, je umístěn v šestičlenné kruhy: každý (Si, AI) 2O 4 čtyřstěn v kruhu je totožný. Místo (Si, Al) 2 obsahuje v průměru 78% křemíku a je v tetrahedrální koordinaci kyslíku s průměrnou délkou (Si, Al) 2-O vazby 1,637 Å .
Cordierit se vyskytuje v jílovitých sedimentech podstupujících termální metamorfózu . Vyplývá to z raných stádií metamorfózy , spojené s biotitem a andalusitem , a odpovídá chemické povaze bohaté na hliník. Zůstává však ve vyšších stádiích metamorfózy.
Cordierit se také může objevit v horninách, které jsou výsledkem regionální metamorfózy. Jedná se pak o metamorfózu vysokého stupně: kordieritské ruly .
Cordierit lze také nalézt v některých magmatických horninách : granitic pegmatitech , cordieritickými norites odvozený od gabbroic magma kontaminované hlíny materiálem .
Cordierit může být spojován s andalusitem , biotitem , korundem , draselnými živci , granáty , muskovitem , sillimanitem a spinelem .
Krystaly drahokamů lze brousit jako jemný kámen (fazety, kabošony).
Cordierit lze zpracovávat při vysoké teplotě. Poté má vlastnosti podobné vlastnostem syntetické keramiky , jako je nízká tepelná vodivost , nízký koeficient roztažnosti , dielektrická izolační kapacita a odolnost vůči chemickým látkám.
Průmyslové aplikaceCordierit se používá k izolaci elektrických odporů , realizaci trubek hořáků , výrobě podpalovacích podpěr v keramickém průmyslu.
Vyskytuje se také v katalytických filtrech pro konverzi znečišťujících látek, jako jsou CO , HC a NOx .
Domácí aplikaceTento žáruvzdorný materiál se vyskytuje v nádobí trouby jako oheň v pískovci kordierit, plotýnky na pizzu a chléb, také jako složky skleněných keramických na příklad z keramiky z hořáků .