Группа пирохлора — группа минералов, включающих кристаллические и метамиктные титано-тантало-ниобаты, которые имеют в естественном состоянии или в результате прокаливания структуру минералла пирохлора с идеальной формулой A2B2O6X. В группу пирохлора также условно включён минералл шетелигит.

Номенклатура +Основные минералы группы пирохлораНазвание минералаХимический составСингонияПараметр ячейкиУдельный весПирохлор(Ca,Na,U)2-m(Nb,Ta,Ti)2O6(O,F)1-n · H2O)Кубическая1,04—1,05 нм4—5Микролит(Ca,Na,U)2-m(Nb,Ta,Ti)2O6(O,F)1-nКубическая1,03—1,04 нм5,9—6,4Бетафит(Ca,U)2-m(Nb,Ta,Ti)2O6(O,F)1-n · H2O)Метамиктная1,02—1,03 нм3,7—5Вестгренит(Bi,Ca)(Ta,Nb)2O6(OH)Кубическая1,048 нм6,5

Кристаллическая структура Минералы данной группы с идеализированной формулой A2B2O6X отличаются чрезвычайно широким развитием изоморфизма элементов, особенностями структуры, допускающей дефицит атомов в позиции A, а также частой метамиктностью и гидратацией. Для позиции B наиболее характерны Nb, Ta и Ti, по соотношению которыхвыделяют основных представители группы. Так для пирохлора типично преобладание Nb над Ti и Ta, для микролита — Ta над Nb и Ti, а для бетафита характерно соотношение Ti ≈ Ta > Nb. Существенное доминирование Ti над Nb и Ta установлено только у бетафитов из Тангена (Норвегия), тогда как соотношение Ti ≈ Ta > Nb свойственно танталбетафиту из Карелии. Между пирохлором и микролитом существует непрерывный изоморфный ряд. Nb, Ta и Ti способны изоморфно замещаться на Fe³⁺, Zr и крайне редко на сурьму, вероятно также участие в замещении Si и Al. Обычно содержание ZrO₂ невелико, однако в некоторых урановых пирохлорах оно достигает 5-6 %, а в цирконовом бетафите установлено до 9,84 % ZrO₂. В минерале циркелите, имеющем формулу, близкую к пирохлору, и производную от пирохлора структуру, цирконий преобладает над титаном. Наличие SiO₂ выявлено у многих представителей группы, включая случаи, когда минералы не ассоциируют с кварцем или силикатами. К элементам группы A, в порядке их значимости, относятся: Ca, Na, U, редкоземельные элементы, Ba, Th, Sr, Pb, Fe²⁺, Bi, Sb³⁺, Mn²⁺, K и, предположительно, катион гидроксония. Высокое содержание висмута, достигающее 40,4 % в расчёте на Bi₂O₃, характерно только для вестгренита. Установлена зависимость между дефицитом атомов в позиции A и степенью гидратации минералов; предполагается, что недостаток атомов частично компенсируется присутствием H₃O⁺. Для микролита и собственно пирохлора дефицит в позиции A обычно не характерен, однако он присущ всем метамиктным минералам данной группы и особенно ярко выражен у бариевых неметамиктных разновидностей — пандаита и рейкебурита. Чрезвычайное разнообразие химического состава минералов этой группы привело к появлению большого числа терминов и разногласий в их употреблении. В современных классификациях главным критерием служит соотношение Nb, Ta и Ti. По преобладающему либо специфическому элементу в позиции A выделяют различные минералы и их разновидности.

+Названия минералов в зависимости от количественного состава элементовNb > Ti,Ta (Пирохлор)Ta > Nb,Ti (Микролит)Ti > Nb,Ta (Бетафит)Ti ≈ Nb > TaTi ≈ Ta > NbNb ≈ Ta > Ti (Ниобтанталпирохлор)Ca, NaПирохлорМикролитПирохлор-микролитCa, UУранпирохлорУранмикролитТитанбетафитБетафитТантал-бетафитY, UОбручевитИттробетафитТанталобручевитCeМариньякитBaПандаитРейкебуритPbПлюмбопирохлорПлюмбомикролитBiВестгренит

Физические свойства Микролит обычно имеет кристаллическое строение, тогда как пирохлор может быть как кристаллическим, так и частично метамиктным. Бетафит, а также урановые и редкоземельные разновидности пирохлора относятся к метамиктным минералам, в то время как бариевые разновидности и свинцовый микролит сохраняют кристаллическую структуру. Параметр элементарной ячейки в значительной степени определяется химическим составом минерала. Увеличение содержания титана в группе B приводит к уменьшению размеров элементарной ячейки. У прокалённых метамиктных пирохлоров этот параметр несколько ниже по сравнению с кристаллическими разновидностями. Среди элементов группы A наибольшее влияние на увеличение параметра ячейки оказывают барий, стронций и свинец. Определение минералов группы пирохлора представляет значительные трудности. Их удельный вес изменяется в широких пределах и обычно не служит надёжным идентификационным признаком для пирохлоров и бетафитов. Лишь микролит и вестгренит отличаются заметно более высокой плотностью. Показатели преломления также существенно варьируют. Кривые нагревания кристаллических пирохлоров и микролитов изменяются плавно, тогда как метамиктные разновидности характеризуются экзотермическим пиком и последующим эндотермическим спадом в интервале 175—215 °C. Минералы этой группы различаются и по условиям образования. Пирохлор типичен для нефелиновых сиенитов, сиенитов и связанных с ними пегматитов, а также для комплексов щелочных ультраосновных пород; особенно широко он распространён в карбонатитах. Исключение составляет иттрийсодержащая разновидность пирохлора — обручевит, встречающаяся в гранитных пегматитах. Бетафит обнаруживается в некоторых карбонатитах и гранитных пегматитах, где ассоциирует с эвксенитом, малаконом, торитом и ортитом. Кроме того, он отмечен в зонах фенитизированных пегматитов, расположенных у контактов массивов нефелиновых сиенитов. Микролит, в отличие от пирохлора и бетафита, является характерным минералом литиевых пегматитов, содержащих лепидолит, розовый турмалин, сподумен, берилл и другие минералы. В таких же литиевых пегматитах встречается и вестгренит.

Примечания

Литература

Категория:Соединения кислорода