СТРУКТУРНАЯ ИЕРАРХИЯ МИНЕРАЛОВ, ОСНОВАННАЯ НА ТОПОЛОГИИ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

Abstract

Двух- и трехмерные сетки широко применяются для описания и систематизации кристаллических структур, основанных только на тетраэдрических оксианионах. Такой подход может быть также использован и для кристаллических структур, образованных сочетанием тетраэдров и октаэдров. Так, например, слой [[6]М2[4]Г2ф12] встречается в виде фрагмента в разнообразных структурах, включая следующие силикатные, фосфатные и сульфатные минералы: группа урановых минералов, родственных метаотениту Ca[(U02)(P04)]2(H20)6, сульфогалиг NaeKSO^FCl, натисиг Na2[TiO(Si04)], гранат [[8]М3[6]М2Т3012], грифит (Mn2+, Ca, Na, Li)24Ca4Fe4+ A18(P04)24F8, гирвасит NaCa2[Mg3(OH)2(P04)2{P02(OH)2}(C03)](H20)4, олмстедит K2[Fe4+Nb204(H20)4(P04)4], гайнесит Na2[Zr2Be(P04)4] и ромбоклаз (H502)[Fe(S04)2(H20)2]. Тройные кластеры [Мфп_14], гдеМ = Na, Ca, а ф = О, ОН, F, C1, характерны для группы щелочных сульфатов, фосфатов (и силикатов); они встречаются в сульфогалите Na6(S04)2FCl, галеите Na15(S04)5F4Cl, шайрерите Na21(S04)7F6Cl, когаркоите Na3(S04)F, арктите (Na5Ca)Ca6Ba(P04)6F3, квадруфите Na14CaMgTi4[Si207]2[P04]04F2; полифите Na17Ca3Mg(Ti,Mn)4[Si207]2(P04)602F и соболевите Nan(Na,Ca)(Mg,Mn)Ti4[Si207]2(P04)403F3. Анализ силы связей свидетельствует о том, что Si-аналоги некоторых из этих структур должны быть стабильны, и несколько фаз трехкалыщевого силиката - Ca3(Si04)0 - содержат тройные кластеры. Поиск такого топологического родства между химически и парагенетически различными структурами минералов является важным шагом в будущем развитии структурной иерархии, основанной на топологии химической связи, а не на химическом составе.