Метамиктные минералы

(от греч. metamiktos — смешанный * a. metamict minerals; н. metamikte Mineralien; ф. mineraux metamictes; и. minerales metamictos) — минералы, вещество к-рых при сохранении внеш. облика кристалла переходит полностью или частично из структурно упорядоченного кристаллич. состояния в особое (стеклоподобное) агрегатное состояние. Физ. сущность метамиктизации — нарушение трёхмерной периодичности в расположении атомов и ионов, характерной для кристаллич. вещества. Это нарушение — следствие смещения атомов и ионов c их позиций в кристаллич. структуре a-частицами, возникающими при распаде радиоактивных элементов данного минерала или минералов, находящихся c ним в контакте. Для смещения атома или иона необходима энергия порядка 5 эB. Смещение ведёт к накоплению минералом потенциальной энергии (энергии Вигнера). При нагревании ниже темп-ры плавления M. м. выделяют эту энергию, рекалесценцируя (в интервале темп-p 500-800°C), и их кристаллич. структура восстанавливается, если энергия Вигнера ранее не была потрачена на вторичные преобразования M. м. (уменьшение блоков когерентного рассеяния до полной аморфизации и последующую раскристаллизацию аморфизованного вещества — распад на простые оксиды); однако эти преобразования представляют собой выход минерала из метамиктного состояния. M. м. характеризуются: нарушенной кристаллич. структурой и, как следствие, рентгеноаморфностью; повышенной потенциальной энергией и, как следствие, самовозгоранием при нагревании; типичным для стёкол ИК-спектром поглощения; раковистым изломом, стеклянным блеском, хрупкостью. Метамиктное состояние характерно для минералов c анизотропией хим. связей в кристаллич. структуре: силикатов и титанатов U и Th, силикофосфатов TR, U и Th, сложных оксидов группы титано-тантало-ниобатов.

Г. A. Сидоренко.