Модулярное строение политипов витчита и родственных пентаборатов

Abstract

В работе представлен основанный на модулярном подходе кристаллохимический анализ природных и синтетических витчитоподобных пентаборатов. Структуры трех политипов витчита Sr2[В5О8(ОН)]2·[B(OH)3]·H2O, так же, как и витчитоподобных синтетическиx модификаций, построены из изолированных друг от друга трехслойных пакетов, образованных Ca(Sr,Ba) полиэдрами, связанными с обеих cторон борокислородными сетками. В-О слои построены из пентагрупп [Вt2ВD3О8(ОН)]2, образованных двумя В-тетраэдрами и тремя В-треугольниками. С позиций модулярного подхода рассмотрены структуры производных от витчита пентаборатов – волковскита, бирингучита, гоуерита и назинита. Фундаментальной строительной единицей (базовой структурой) пентаборатов является объемный блок c формулой {М[В5О8(ОН)]}2·{[B(OH)3],H2O}2 (М = Са, Sr, Ba) и метрическими характеристиками a* ~ 6.7Å, b* ~ 6.7Å, c* ~ 10.8Å, a* ~ 105°, b* ~ 75°, g* ~ 120°. Возможные базовые модели витчитоподобных политипных модификаций с симметрией P1-,P11n, Р1211 получены геометрическим построением гипотетических структур. Анализ межатомных расстояний и энергетическая оценка моделей с применением универсального набора параметров межатомных потенциалов определили наиболее вероятную базовую структуру. Разнообразие минеральных видов в рассмотренной группе пентаборатов связано с вариациями состава, симметрии блоков и способами их объединения в структуре.