SiO4, разновидности кварца, классификация разновидностей кварца, структура кварца, структурные ос...

Структура кварца (SiO4) Структура кварца была расшифрована Брэггом и Гиббсом в 1925 году (обзор структуры и симметрии кварца см. в работе Хини, 1994). Его основным строительным блоком является группа SiO4, в которой четыре атома кислорода окружают центральный атом кремния, образуя тетраэдр. Поскольку каждый атом кислорода принадлежит двум группам SiO4, формула кварца — SiO2. Тетраэдры SiO4 образуют трехмерную сетку, и во многих учебниках по минералогии кварц классифицируется как сетевой силикат или тектосиликат. Кварц можно рассматривать как состоящий из трехкратных и шестикратных спиральных цепочек тетраэдров SiO4, параллельных оси c. На рисунке 1 показаны два изображения трехкратной спирали SiO4 и ее связь с элементарной ячейкой кварца: справа — шарообразная модель с красными атомами кислорода и белыми атомами кремния, слева — тетраэдрическая модель, где вершины тетраэдров находятся в положениях атомов кислорода. Шесть таких спиралей соединены, образуя кольцо, окружающее центральный канал, который проходит параллельно оси c, иногда называемый «c-каналом». Тетраэдры SiO4 вокруг центрального c-канала образуют две независимые шестикратные спирали. На рисунке 2 показаны два вида соответствующей структуры: вид в направлении оси c в верхнем ряду и вид в направлении оси a в нижнем ряду. Как и кристаллы кварца, кольцо шестигранное, но обладает тригональной симметрией. Большие каналы являются важной структурной особенностью кварца, поскольку они могут быть заняты малыми катионами.