| ハットナイト | |
|---|---|
 ハットナイトの単位格子 | |
| 一般的な | |
| カテゴリ | ケイ酸塩鉱物 |
| 式 | ThSiO 4 |
| IMAシンボル | Ht [1] |
| ストランツ分類 | 西暦35年9月 |
| 結晶系 | 単斜晶系 |
| クリスタルクラス | プリズマティック（2/m） （同じHM記号） |
| 空間群 | P2 1 /n |
| 単位セル | a = 6.77 Å、b = 6.96 Å 、c = 6.49 Å; β = 104.99°; Z = 4 |
| 識別 | |
| 式量 | 324.12 g/モル |
| 色 | 無色、クリーム色、淡黄色 |
| クリスタル習慣 | 柱状、扁平、典型的には下反角粒状 |
| 胸の谷間 | [001]に沿って明瞭、[100]に沿って不明瞭 |
| 骨折 | 貝殻状 |
| モース硬度 | 4.5 |
| 光沢 | アダマンティン |
| 連勝 | 白 |
| 透けて見える | 透明から半透明 |
| 比重 | 7.1 |
| 光学特性 | 二軸（+） |
| 屈折率 | n α = 1.898、n β = 1.900、n γ = 1.922 |
| 複屈折 | δ = 0.0240 |
| 2V角度 | 25° |
| 分散 | r < v（中程度） |
| 紫外線 蛍光 | 鈍い白（短波） |
| その他の特徴 |  放射性 |
| 参考文献 | [2] [3] [4] |
ハットナイトは、化学式Th Si O 4で表され、単斜晶系で結晶化するトリウムネソケイ酸塩鉱物です。正方晶系トリウムとは二形性を持ち、モナザイトとは同構造です。珍しい鉱物であるハットナイトは、透明または半透明のクリーム色の結晶を形成します。ニュージーランド西海岸地域の砂浜のサンプルから、鉱物学者コリン・オズボーン・ハットン（1910-1971）によって初めて特定されました。[5]希少性のため、ハットナイトは工業的に有用な鉱物ではありません。
発生
ハットナイトは1950年にニュージーランドのサウスウェストランドの海岸の砂と河川氷河堆積物から初めて記載され、最大寸法が0.2 mm以下の下反り形の粒子として発見されました。最も多く見られるのはフォックス氷河近くのギレスピーズビーチの砂で、[5] [6]そこは模式地であり、灰重石、錫石、ジルコン、ウラノトライト、イルメナイト、金を伴います。さらに近くの6か所でも少量発見されました。[7]ハットナイトは、まずヨードメタンで分留し、次に電磁気的に分留することで砂から抽出されました。その後、顕微鏡下でハットナイトの粒子を手で拾い、純粋なサンプルが得られました。これは、短波長（2540Å）の蛍光を照射して鈍い白色蛍光を発することで、灰重石（青色蛍光を発する）やジルコン（黄色蛍光を発する）と区別するか、または不純なサンプルをまず塩酸で煮沸して灰重石に酸化物表面を生成させ、可視光下での手摘みを可能にすることで達成された。[7]
ハットンは、海岸の砂や河川氷河堆積物に含まれるハットナイトは、南アルプスのオタゴ 片岩またはペグマタイト鉱脈に由来すると示唆した。[7]
ニュージーランドに加えて、ハットナイトはポーランドのボガティニアの花崗岩 ペグマタイト[ 8]からも発見されており、そこではケラライト、ソロガム石、ニンギョイトと共存している。また、ノルウェーのブレヴィクのネフェリン閃長岩[9]からも発見されている。
物理的特性
ハットナイトは典型的には、結晶面を持たない下反角形の粒子として産出されます。通常は無色ですが、クリーム色や淡黄色などの色を帯びる場合もあります。白い条痕があります。硬度は4.5で、c軸[001]に平行な明瞭な劈開と、a軸[100]に沿った不明瞭な劈開を示します。
構造
ハットナイトは、化学式ThSiO 4で表されるトリウム ネソケイ酸塩です。重量比で、トリウム71.59%、酸素19.74%、ケイ素8.67%で構成されています。ハットナイトは理想的な化学量論組成に非常に近く、不純物のモル分率は7%未満です。最も顕著な不純物はUO 2とP 2 O 5です。[10]
ハットナイトは、空間群P2 1 / nの単斜晶系で結晶化する。単位胞には 4 つの ThSiO 4単位が含まれ、寸法はa = 6.784 ± 0.002Å、b = 6.974 ± 0.003Å、c = 6.500 ± 0.003Å、軸間角β = 104.92 ± 0.03 oである。構造は、トリウムイオンを配位する 個別の SiO 4 2−四面体であるネソケイ酸塩の構造である。各トリウムの配位数は9 である。軸方向には、トリウム原子の反対側にある2 つの SiO 4モノマーの端を表す 4 つの酸素原子が、 c軸に平行な (–SiO 4 –Th–) 鎖を形成する。赤道方向には、別個のケイ酸塩四面体の頂点を表す 5 つのほぼ平面の酸素原子が各トリウムを配位する。軸方向の Th-O 結合の長さは 2.43 Å、2.51 Å、2.52 Å、2.81 Å、赤道方向結合の長さは 2.40 Å、2.41 Å、2.41 Å、2.50 Å、および 2.58 Å です。 Si-O 結合はほぼ等しく、長さは 1.58 Å、1.62 Å、1.63 Å、1.64 Å です。[11]
ハットナイトはモナザイトと同構造である。モナザイトの希土類元素とリンがハットナイトのトリウムとシリコンに置換され、固溶体を形成することがある。ハットナイトの端成分では、トリウムによる希土類元素の連続置換が最大20重量%観察されている。モナザイトにおけるトリウムの置換は最大27重量%観察されている。フッ化物イオン、水酸化物イオン、金属イオンの導入に伴い、 PO 4によるSiO 4の置換も起こる。 [12]
ハットナイトはトーライトと二形性を示す。トーライトは、トリウム原子が酸素原子1個少ない八面体配列を持つ、より対称性が高く密度の低い正方晶系で結晶化する。トーライトはハットナイトよりも低温で安定し、1気圧では1210～1225℃でトーライト-ハットナイト相転移が起こる。圧力の上昇に伴い、転移温度は上昇する。この比較的高い転移温度が、ハットナイトが地殻上で比較的稀少である理由であると考えられている。[13]トーライトとは異なり、ハットナイトはメタミクト化の影響を受けない。
参考文献
- ^ Warr, LN (2021). 「IMA–CNMNC承認鉱物記号」. Mineralogical Magazine . 85 (3): 291– 320. Bibcode :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ アンソニー・ジョン・W、リチャード・A・ビドー、ケネス・W・ブラッド、モンテ・C・ニコルズ (1995). 鉱物学ハンドブック：シリカ、ケイ酸塩(PDF) . アリゾナ州ツーソン: ミネラル・データ・パブリッシング. ISBN 978-0-9622097-1-0. 2011年7月26日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2008年12月14日閲覧。
- ^ 「ハットナイト鉱物データ」WebMineral.com . 2008年12月13日閲覧。
- ^ Mindat.org
- ^ ab Pabst, A. (1950). 「単斜晶系トリウムシリケート」. Nature . 166 (4212): 157. Bibcode :1950Natur.166..157P. doi : 10.1038/166157a0 . PMID 15439198. S2CID 4200225.
- ^ Pabst, A.; C. Osborne Hutton (1951). 「ハットナイト、新しい単斜晶系トリウムケイ酸塩」(PDF) . Am. Mineral . 36 : 60– 69.
- ^ abc Hutton, C. Osborne (1951). 「ハットナイトの産状、光学的性質および化学組成」(PDF) . Am. Mineral . 36 (1): 66– 69.
- ^ Kucha, H (1980). 「モナザイト-ハットナイト系列の連続性」.鉱物学雑誌. 43 (332): 1031– 1034. Bibcode :1980MinM...43.1031K. doi :10.1180/minmag.1980.043.332.12. S2CID 54584872.
- ^ Meldrum, A., Boatner, LA, Zinkle, SJ, Wang, S.-X., Wang, L.-M., Ewing, RC (1999). 「ABO4オルソケイ酸塩における結晶構造からメタミクト構造への転移に対する線量率と温度の影響」. Canadian Mineralogist . 37 : 207– 221.
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Förster HJ, Harlov DE, Milke R., H.-J.; Harlov, DE; Milke, R. (2000). 「ニュージーランド南島ギレスピーズビーチ産ハットナイトおよびトーライトの組成とTh –U –総鉛年代」. The Canadian Mineralogist . 38 (3): 675– 684. Bibcode :2000CaMin..38..675F. CiteSeerX 10.1.1.579.7465 . doi :10.2113/gscanmin.38.3.675.
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Taylor, Mark; Ewing, RC (1978). 「ThSiO 4多形の結晶構造：ハットナイトとトーライト」. Acta Crystallogr. B. 34 ( 4): 1074– 1079. Bibcode :1978AcCrB..34.1074T. doi :10.1107/S0567740878004951.
- ^ Kucha, Henryk (1980). 「モナザイト-ハットナイト系列の連続性」. Mineralogical Magazine . 43 (332): 1031– 1034. Bibcode :1980MinM...43.1031K. doi :10.1180/minmag.1980.043.332.12. S2CID 54584872.
- ^ Speer, JA (1980). 「アクチニドオルトケイ酸塩」.鉱物学・地球化学レビュー. 5 (1): 113– 135.
外部リンク
- アメリカ鉱物学者結晶構造データベースのエントリ
