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斯石英

斯石英又名超石英重石英[1],是一种超硬超重的二氧化硅同质多形体。它属于四方晶系。在超硬材料低氧化硼被发现之前,它曾经长期被认为是已知最硬的氧化物。在常温常压下,斯石英处于亚稳定态,会缓慢地发生相变,转变为普通石英;但是该相变是如此缓慢,以至于其迄今还没有被观察到。斯石英首先由苏联高压物理学家斯提肖夫(Sergey M. Stishov)于1961年人工合成。斯石英也因斯提肖夫而得名。天然的斯石英由美籍华裔地质学家赵景德(Edward C. T. Chao)于1962年在美国亚利桑那州的一处陨石撞击坑中发现。[2]

斯石英
斯石英的晶体结构
基本資料
類別氧化物
化学式SiO2
性質
顏色纯净时透明
晶体惯态微晶聚集体
晶系四方晶系
解理
莫氏硬度9.4
光澤玻璃光泽
透明性透明至半透明
比重4.287
折射率nω = 1.81
熔点1650 (±75) °C

来源 编辑

迄今为止,几乎所有自然存在的斯石英都产生于高速陨石撞击事件里含有石英岩石中。斯提肖夫和波波娃(S. V. Popova)于1961年首次人工合成斯石英时,使用的条件是16-18万公斤/平方厘米压强以及1200-1400℃的温度,最终他们得到了约0.5毫米长的斯石英晶体[1]。在冲击条件下,斯石英的产生需要非常高的冲击压强(超过100千,也就是超过10 x 109 帕斯卡)以及温度(超过1200 °C)。在2007年,也有报道声称发现钻石中夹杂了痕量的斯石英[3]。同时,一些超高压地幔岩石样本中也检测出含有由斯石英生成的矿物[4]。斯石英也可以由人工模拟以上高温高压条件,通过静水压方式或者冲击方式在实验室中合成[5]

斯石英的密度为4.287 g/cm3,是密度最大的二氧化硅同质多形体。它的晶体结构有四方对称性(空间点群为P42/mnm,对称性编号136[6]);皮尔森符号表示为tP6 [7]

斯石英在相当于地球内部360公里以上深度的压强(超过100千)下可以形成并且是稳定的,但在常压下若加热到数百度就会发生相变而转化为普通石英。在陨石撞击事件中,由于岩石的温度会强烈升高,因而有可能观察不到斯石英的存在[1]

参见 编辑

参考文献 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 地质学大辞典. 北京: 地质出版社. 2005年6月. ISBN 9787116046702. 
  2. ^ Fleischer M (1962) 一些新矿物的命名(New mineral names) (页面存档备份,存于互联网档案馆), American Mineralogist, 47, 805-812
  3. ^ Wirth, R; Vollmer, C; Brenker, F; Matsyuk, S; Kaminsky, F. 钻石中的纳米级含水铝硅酸盐包覆相(Inclusions of nanocrystalline hydrous aluminium silicate “Phase Egg” in superdeep diamonds from Juina (Mato Grosso State, Brazil)). Earth and Planetary Science Letters. 2007, 259: 384. doi:10.1016/j.epsl.2007.04.041. 
  4. ^ Liu, L; Zhang, J; Greenii, H; Jin, Z; Bozhilov, K. (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 2007 [2010-11-14]. doi:10.1016/j.epsl.2007.08.010. (原始内容 (PDF)存档于2010-07-17). 
  5. ^ Dubrovinskaia, N. 已知最硬的氧化物:高压二氧化硅同质多形体(High-pressure silica polymorphs as hardest known oxides). Materials Chemistry and Physics. 2001, 68: 77. doi:10.1016/S0254-0584(00)00284-4. 
  6. ^ 斯石英的晶体对称性示意图. [2010-11-14]. (原始内容于2007-09-17). 
  7. ^ Smyth J.R., Swope R.J., Pawley A.R. 铝取代含氢斯石英的晶体化学(H in rutile-type compounds: II. Crystal chemistry of Al substitution in H-bearing stishovite) (PDF). American Mineralogist. 1995, 80: 454–456 [2010-11-14]. (原始内容 (PDF)于2012-03-08). 

外部链接 编辑

  • (英文)
  • (英文)陨石撞击坑中斯石英的来源 (页面存档备份,存于互联网档案馆

斯石英, 又名超石英, 重石英, 是一种超硬超重的二氧化硅同质多形体, 它属于四方晶系, 在超硬材料低氧化硼被发现之前, 它曾经长期被认为是已知最硬的氧化物, 在常温常压下, 处于亚稳定态, 会缓慢地发生相变, 转变为普通石英, 但是该相变是如此缓慢, 以至于其迄今还没有被观察到, 首先由苏联高压物理学家斯提肖夫, sergey, stishov, 于1961年人工合成, 也因斯提肖夫而得名, 天然的由美籍华裔地质学家赵景德, edward, chao, 于1962年在美国亚利桑那州的一处陨石撞击坑中发现, 的晶体. 斯石英又名超石英 重石英 1 是一种超硬超重的二氧化硅同质多形体 它属于四方晶系 在超硬材料低氧化硼被发现之前 它曾经长期被认为是已知最硬的氧化物 在常温常压下 斯石英处于亚稳定态 会缓慢地发生相变 转变为普通石英 但是该相变是如此缓慢 以至于其迄今还没有被观察到 斯石英首先由苏联高压物理学家斯提肖夫 Sergey M Stishov 于1961年人工合成 斯石英也因斯提肖夫而得名 天然的斯石英由美籍华裔地质学家赵景德 Edward C T Chao 于1962年在美国亚利桑那州的一处陨石撞击坑中发现 2 斯石英斯石英的晶体结构基本資料類別氧化物化学式SiO2性質顏色纯净时透明晶体惯态微晶聚集体晶系四方晶系解理无莫氏硬度9 4光澤玻璃光泽透明性透明至半透明比重4 287折射率nw 1 81熔点1650 75 C 目录 1 来源 2 参见 3 参考文献 4 外部链接来源 编辑迄今为止 几乎所有自然存在的斯石英都产生于高速陨石撞击事件里含有石英的岩石中 斯提肖夫和波波娃 S V Popova 于1961年首次人工合成斯石英时 使用的条件是16 18万公斤 平方厘米压强以及1200 1400 的温度 最终他们得到了约0 5毫米长的斯石英晶体 1 在冲击条件下 斯石英的产生需要非常高的冲击压强 超过100千巴 也就是超过10 x 109 帕斯卡 以及温度 超过1200 C 在2007年 也有报道声称发现钻石中夹杂了痕量的斯石英 3 同时 一些超高压地幔岩石样本中也检测出含有由斯石英生成的矿物相 4 斯石英也可以由人工模拟以上高温高压条件 通过静水压方式或者冲击方式在实验室中合成 5 斯石英的密度为4 287 g cm3 是密度最大的二氧化硅同质多形体 它的晶体结构有四方对称性 空间点群为P42 mnm 对称性编号136 6 皮尔森符号表示为tP6 7 斯石英在相当于地球内部360公里以上深度的压强 超过100千巴 下可以形成并且是稳定的 但在常压下若加热到数百度就会发生相变而转化为普通石英 在陨石撞击事件中 由于岩石的温度会强烈升高 因而有可能观察不到斯石英的存在 1 参见 编辑柯石英 另一种二氧化硅的高压同质多形体 矿物列表参考文献 编辑 1 0 1 1 1 2 地质学大辞典 北京 地质出版社 2005年6月 ISBN 9787116046702 Fleischer M 1962 一些新矿物的命名 New mineral names 页面存档备份 存于互联网档案馆 American Mineralogist 47 805 812 Wirth R Vollmer C Brenker F Matsyuk S Kaminsky F 钻石中的纳米级含水铝硅酸盐包覆相 Inclusions of nanocrystalline hydrous aluminium silicate Phase Egg in superdeep diamonds from Juina Mato Grosso State Brazil Earth and Planetary Science Letters 2007 259 384 doi 10 1016 j epsl 2007 04 041 Liu L Zhang J Greenii H Jin Z Bozhilov K 斯石英在变质沉淀物中曾经存在的证据 Evidence of former stishovite in metamorphosed sediments implying subduction to gt 350 km PDF Earth and Planetary Science Letters 2007 2010 11 14 doi 10 1016 j epsl 2007 08 010 原始内容 PDF 存档于2010 07 17 Dubrovinskaia N 已知最硬的氧化物 高压二氧化硅同质多形体 High pressure silica polymorphs as hardest known oxides Materials Chemistry and Physics 2001 68 77 doi 10 1016 S0254 0584 00 00284 4 斯石英的晶体对称性示意图 2010 11 14 原始内容存档于2007 09 17 Smyth J R Swope R J Pawley A R 铝取代含氢斯石英的晶体化学 H in rutile type compounds II Crystal chemistry of Al substitution in H bearing stishovite PDF American Mineralogist 1995 80 454 456 2010 11 14 原始内容存档 PDF 于2012 03 08 外部链接 编辑 英文 斯石英的性质 英文 陨石撞击坑中斯石英的来源 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 斯石英 amp oldid 79051209, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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