Введение

Баделейит – редкий оксид циркония (ZrO2 или цирконий), встречающийся в различных моноклинных призматических кристаллических формах. Он прозрачен до полупрозрачного, обладает высоким показателем преломления и варьируется по цвету от бесцветного до жёлтого, зелёного и тёмно-коричневого. См. этимологию ниже. Баделейит – огнеупорный минерал с температурой плавления 2700 °C. Гафний является замещающей примесью и может присутствовать в количествах от 0,1 до нескольких процентов. Его можно обнаружить в магматических породах, содержащих калийный полевой шпат и плагиоклаз. Баделейит обычно не встречается вместе с цирконом (ZrSiO4), поскольку формируется в породах, обеднённых кремнезёмом, таких как мафические породы. Это объясняется тем, что при наличии свободного кремнезёма в системе (насыщенной или пересыщенной кремнезёмом) циркон является доминирующей фазой, а не баделейит. Он относится к моноклинному призматическому классу кристаллической системы P21/c и используется в геохронологии.

Геологическое происхождение

Баделейит был впервые обнаружен в Шри-Ланке в 1892 году. Его можно встретить в многочисленных земных и внеземных породах. К таким земным породам относятся карбонатит, кимберлит, щелочной сиенит, некоторые породы слоистых мафических интрузий, диабазовые жилы, габброидные интрузии и анортозит. Места расположения этих протерозойских анортозитовых комплексов: комплекс Laramie Anorthosite в штате Вайоминг, провинции Нейн и Гренвилл в Канаде, вулканический комплекс Vico в Италии, а также штаты Минас-Жерайс и Жакупиранга в Сан-Паулу (Бразилия). Баделейит формируется в магматических породах с низким содержанием кремнезёма и встречается в породах, содержащих калийный полевой шпат и плагиоклаз. Микроскопические исследования показали, что баделейит образуется внутри зерен плагиоклаза. Сопутствующие минералы включают ильменит, циркон, апатит, магнетит, перовскит, флюорит, нефелин, пирохлор и алланит.

Структура

В структуре бадделейта существовали некоторые споры. Первоначально Нарай Сабо отнес минерал к восьмикоординационной структуре. Однако эта структура была отвергнута из-за неточности данных, на которых она была основана. Бадделейт обладает групповой симметрией P21/c с четырьмя ZrO2 в элементарной ячейке. Размеры элементарной ячейки составляют: a = 5.169, b = 5.232, c = 5.341 Å (все с точностью ± 0.008 Å), β = 99°15′ ± 10′. Координационное число для ZrO2 установлено равным 7. Минерал характеризуется двумя типами межатомных расстояний. Первый – семь самых коротких расстояний Zr–O, варьирующихся от 2.04 до 2.26 Å, а второе расстояние Zr–O равно 3.77 Å. В связи с этим координация бадделейта была определена как семикратная. Структура бадделейта представляет собой сочетание тетраэдрически координированных оксидных ионов, ориентированных параллельно плоскости (100), и треугольно координированных оксидных ионов. Это объясняет склонность бадделейта к образованию двойников по плоскостям (100). Установлено, что бадделейт без двойников встречается крайне редко.

Состав

Баделейит относится к группе оксидов и имеет состав ZrO2. К той же группе относятся минералы рутилового ряда: рутил (TiO2), пиролюзит (MnO2), касситерит (SnO2), уранит (UO2) и торианит (ThO2). Баделейит химически однороден, но может содержать примеси, такие как Ti, Hf и Fe. Повышенные концентрации Ti и Fe встречаются преимущественно в мафических и ультрамафических породах.

Физические свойства

Бадделиит чёрного цвета с су́бметаллическим блеском. Его твёрдость составляет 6,5, а цвет черты — коричневато-белый. Бадделиит также может быть коричневым, коричнево-чёрным, зелёным и зеленовато-коричневым. Цвет его черты — белый или коричневато-белый. Он обладает отчетливым спайностью по плоскости {001} и склонен к образованию двойников по (100). Он относится к моноклинной сингонии и входит в группу пространственной группы P21/c.

Происхождение названия

Он был назван в честь Джозефа Баддли. Минерал был обнаружен в Ракуане, Цейлон (ныне Шри-Ланка). Баддли был начальником проекта железной дороги в Ракуане. Как рассказал Дж. Дж. Телл – директор Британской геологической службы в начале 1900-х годов – бадделейит был обнаружен после открытия геикелита. Баддли отправил образцы нескольких гальки, полученных при раскопках железной дороги в Ракуане, в Музей практической геологии в Лондоне, где мистер Прингл изучил их и попытался классифицировать. Прингл не смог отнести образцы к известному минеральному виду и передал их Тиллу. После анализа образцов Тилл пришел к выводу, что минерал в основном состоит из титановой кислоты и магния, с незначительной примесью оксида железа. Геикелит имеет состав MgTiO3. Тилл и Прингл решили назвать новый минерал геикелитом, в честь сэра Арчибальда Геики, тогдашнего генерального директора Геологической службы. Баддли отправил Тиллу дополнительные образцы, чтобы предоставить эталонный образец для экспозиции в Музее практической геологии. Пытаясь найти образцы, Тилл заметил, что один из них отличается от остальных: этот новый минерал был черного цвета, с су́бметаллическим блеском и твердостью 6,5. После анализа было установлено, что этот необычный минерал не является MgTiO3 (геикелитом), а представляет собой ZrO2. Тилл предложил назвать минерал бадделейитом в честь Джозефа Баддли, в знак признательности человеку, обнаружившему эти два новых минерала.