ヴォーキサイト
ヴォーキサイト
ボリビア、リャラグア、シリオXX鉱山産のヴォーキサイト。標本サイズ2cm
一般的な
カテゴリリン酸鉱物
式Fe 2+ Al 2 (PO 4 ) 2 (OH) 2 .6H 2 O
IMAシンボルVx [ 1 ]
ストランツ分類8.DC.35
ダナ分類42.11.14.1
結晶系三斜晶系
クリスタルクラスピナコイド ( 1 ) (同じHM シンボル)
空間群P1​
識別
式量441.86グラム/モル
色青色、露出すると緑がかった色になる
クリスタル習慣微小な板状結晶、放射状集合体、結節
姉妹都市{010}面上の双晶面と組成面。[ 2 ]
胸の谷間骨折した
モース硬度3.5
光沢硝子体
連勝白
透けて見える透明から半透明
比重2.39から2.40
光学特性二軸（+）
屈折率N x =1.551、N y =1.555、N z =1.562
複屈折r>v
多色性（強い）：X、Zは無色、Yは青
その他の特徴蛍光性。放射性ではない。
参考文献[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

ヴォーキサイトは、化学式Fe 2+ Al 2 ( P O 4 ) 2 ( OH ) 2 ·6(H 2 O)のリン酸塩鉱物である。ラウアイト-パラヴォーキサイトグループ、パラヴォーキサイトサブグループに属している[ 3 ] [ 6 ]が、MindatはこれをバンタッセライトAl 4 (PO 4 ) 3 (OH) 3 ·9H 2 Oグループのメンバーとしている[ 4 ]。 ヴォーキサイトとパラヴォーキサイトFe 2+ Al 2 (PO 4 ) 2 (OH) 2 ·8H 2 OやメタヴォーキサイトFe 3+ Al 2 (PO 4 ) 2 (OH) 2 · 8H 2 Oは化学的に非常に類似しており、すべての鉱物が二次鉱物として一緒に存在するにもかかわらず、構造上の類似性はない。[ 6 ] ヴォーキサイトは、1922年にアメリカの弁護士で鉱物収集家のジョージ・ヴォークス・ジュニア（1863-1927）にちなんで命名されました。

単位セル

空間群はP 1であり、これは結晶の唯一の対称要素が対称中心であることを意味します。結晶は単位胞と呼ばれる同一の単位で構築され、欠陥がない場合には結晶が占める空間を完全に埋めるように積み重ねられています。単位胞は、辺の長さが a、b、c で​​ある菱形（各面が平行四辺形で、向かい合う面のペアの長さが等しい）です。辺間の角度はギリシャ文字の α、β、γ で表されます。α は辺 b と c の間の角度、β は c と a の間の角度、γ は a と b の間の角度です。[ 7 ] ヴォーキサイトの場合、これらのパラメータの報告値は、異なる研究者が異なるサンプルを研究しているため、参考文献ごとに若干異なりますが、いずれもa = 9.1 Å、b = 11.6 Å、c = 6 Å、α = 98.3°、β = 92°、γ = 108°という精度で一致しています。格子定数の詳細な報告値は次のとおりです。

  • a = 9.13 Å、b = 11.59 Å、c = 6.14 Å、α = 98.3°、β = 92°、γ = 108.4° [ 3 ] [ 6 ]
  • a = 9.142 Å、b = 11.599 Å、c = 6.158 Å、α = 98.29°、β = 91.93°、γ = 108.27° [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ]

各単位格子内には、化学式 Fe 2+ Al 2 (PO 4 ) 2 (OH) 2 ·6H 2 O の単位が 2 つあります。

構造

ヴォーキサイトの構造は、c結晶軸に平行な無限の鎖を特徴とする。[ 6 ]鎖の一組は、中央に第一鉄イオン（Fe 2+）またはアルミニウムイオン（Al）を、6つの頂点それぞれに酸素イオン（O）を配した八面体で構成さ れている。これらの八面体の中心イオンはFeとAlが交互に存在し、隣接する八面体は辺を共有している。連結された各辺では、2つの八面体間で2つの酸素イオンが共有されており、各八面体は鎖を形成するために2つの辺を共有している必要がある。

これらの辺で連結された八面体鎖に平行して、頂点で連結された八面体と四面体が交互に並んだ混合鎖が存在します。四面体は中央にリンイオンPを、4つの頂点それぞれに酸素イオンOを有し、八面体は中央にアルミニウムイオンAlを、その周囲を八面体鎖と同様に6つの酸素イオンOが取り囲んでいます。連結された各頂点では、四面体と八面体で1つのOが共有され、混合鎖を形成するには、四面体と八面体はそれぞれ2つの連結された頂点を持つ必要があります。

それぞれの八面体鎖は、両側に2つの混合鎖がそれぞれ鎖の頂点を介して連結されており、無限三重鎖を形成している。三重鎖はさらに、混合鎖に含まれないリン四面体によって連結されており、リン四面体は八面体鎖中の両方の八面体と、混合鎖中のアルミニウム八面体と頂点を共有している。水分子（H 2 O）と水酸化イオン（OH）もこの鎖に組み込まれ、組成 [FeAl 3 (PO 4 ) 4 (OH) 4 (OH 2 ) 2 ] 5−の複合鎖を形成している。これらの複雑な鎖は c 結晶軸に平行で、a 軸方向にはさらなるアルミニウム八面体（鎖内のものではない）によって、b 軸方向にはさらなる Fe 八面体によって連結されており、構造内のチャネル内にはさらに多くの水分子が存在するため、ヴォーキサイトの最終化学式は FeAl 2 (PO 4 ) 2 (OH) 2 .6H 2 O となります。

クリスタル習慣

ヴォーキサイト結晶は非常に小さく、板状で、放射状に集合体や結節を形成し、ほぼ平行に並んでいます。結晶はa軸とc軸を含む平面に平行に扁平化し、c方向（構造の基礎となる鎖の長さ方向） に伸長しています[ 3 ] 。

光学特性

ヴォーキサイトなどの三斜晶系鉱物は、3 つの結晶軸の長さがすべて異なり、3 つの軸間角度の大きさもすべて異なり、60°、90°、または 120° に等しいものは 1 つもありません。その結果、この物質は異方性があり、光学特性を含む物理的特性は方向によって異なります。[ 7 ] 屈折率は、真空中の光速と媒体を通過する光速の比です。これは光の色によって異なるため、屈折率を指定する際には標準色を選択する必要があります。通常の標準は、波長 589.3ナノメートルのナトリウム光源からの黄色光です。異方性物質の場合、屈折率 (特定の色の光に対して) は方向によって異なります[ 8 ]。ヴォーキサイトの場合、屈折率は a 軸に平行に進む光の場合は 1.551 から、c 軸に平行に進む光の場合は 1.562 までの範囲です。

光軸とは、結晶中を光が進む方向であり、任意の波長（すなわち色）の光において、すべての偏光方向で速度が一定となる方向を指します。等軸結晶では、どの方向にもこの性質があります。三方晶系、正方晶系、六方晶系の結晶は、c結晶軸に平行な単一の光軸を持ちます。これらは単軸性と呼ばれます。三斜晶系、単斜晶系、斜方晶系の結晶は2つの光軸を持ち、二軸性と呼ばれます。2つの軸の間の角度は2Vで表されます。[ 8 ] ヴォーキサイトは二軸性です。

視覚サイン

偏光していない光は、進行方向に関わらず等軸結晶内を変化なく進みます。一軸結晶と二軸結晶では、光軸に平行でない方向に進む光は、常光線と異常光線の 2 つの偏光に分割されます。常光線は、どの方向に進んでも同じ速度で進みます。これは、偏光している面のためです。異常光線の偏光面は、常光線の偏光面と垂直で、一般に速度は異なります。光軸に沿って進む光線の場合、常光線と異常光線の速度は等しくなります。一軸結晶と二軸結晶の他のすべての方向では、速度は異なります。常光線の速度が異常光線の速度よりも速い場合、結晶は正、逆の場合、結晶は負と言われています。[ 8 ] ヴォーキサイトは二軸性 (+) です。

光軸の分散

屈折率は光の波長（色）によって変化するため、二軸結晶における光軸の位置、およびそれらの間の角度2Vは、入射光の色によって変化します。この現象は通常、r > vの形で表され、赤色光の場合の2Vは紫色光の場合よりも大きく、その逆も同様であることを示します。[ 8 ] ヴォーキサイトの場合、r > v、つまり赤色光の場合の2Vは紫色光の場合よりも大きくなります。

多色性

多色性とは、結晶を平面偏光の中で回転させると色が変わって見える現象です。[ 8 ] これは、異なる方向に振動する光の吸収が異なるためです。等軸結晶は多色性を持つことはありません。一軸結晶（三方晶、正方晶、六方晶）は、回転させると2つの異なる色を示すことがありますが、3つの異なる色を示すことはありません。その場合は二色性（2色）と呼ばれます。二軸結晶は3つの異なる色を示すことがあり、その場合は多色性（多くの色）と呼ばれます。ヴォーキサイトは強い多色性を示し、XとZ方向には無色、Y方向には青色です。

環境

ヴォーキサイトは、熱水性錫鉱脈中のアパタイトの変質作用によって生成される二次鉱物です。ボリビア、ポトシ県ラファエル・ブスティジョ県リャラグアの模式地シグロ・ベインテ鉱山（シグロXX鉱山）において、ウェーベライトAl 3 (PO 4 ) 2 (OH) 3 ·5H 2 O、メタヴォーキサイト、パラヴォーキサイトと共に産出されます。[ 9 ]この鉱物が産出するのは、この鉱山が初めてです。[ 4 ]模式標本は、米国国立自然史博物館（ワシントンD.C.）に収蔵されています（番号97561、番号103542）。

参考文献

  1. ^ 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 .
  2. ^ a b c「Vauxite」（PDF） . 2024年1月10日閲覧。
  3. ^ a b c dゲインズ他 (1997) ダナの新鉱物学第8版、ワイリー
  4. ^ a b c d「ヴォーキサイト：ヴォーキサイト鉱物の情報とデータ」 Mindat.org. 2010年5月6日. 2010年5月29日閲覧。
  5. ^ a b「ヴォーキサイト鉱物データ」 Webmineral.com 。 2010年5月29日閲覧。
  6. ^ a b c dアメリカ鉱物学者 (1968) 53:1025
  7. ^ a b Walter Borchardt-Ott (1993) 結晶学、Springer Verlag
  8. ^ a b c d eクラインとハールバット（1993）鉱物学マニュアル、第21版、ワイリー
  9. ^鉱物記録 37-2:155
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