カティルキテ

カティルキテ
カティルカイトのサンプル。
一般的な
カテゴリ	固有元素クラス、合金
式 （繰り返し単位）	（銅、亜鉛、鉄）アルミニウム2
IMAシンボル	ケーティーケー[1]
ストルンツ分類	1.AA.15
結晶系	正方晶
クリスタルクラス	四方両錐形（4/mmm） HM記号：（4/m 2/m 2/m）
空間群	I4/mcm
単位セル	a = 6.06、c = 4.87 [Å]; Z = 4
識別
色	グレーイエロー（反射）
クリスタル習慣	柱状結晶とクパライトとの共晶
胸の谷間	{100}、異なる
粘り強さ	柔軟性がある
モース 硬度	5～6歳
光沢	メタリック
連勝	ダークグレー
透けて見える	不透明
比重	4.42（計算値）
光学特性	明確に異方性があり、灰黄色から茶色がかった赤色
参考文献	[2] [3] [4]

カティルカイト（/ ˈ k æ t i ər k aɪ t / KAT -ee-ər-kyte）^{[5]は、主に}銅とアルミニウムで構成される希少鉱物ですが、亜鉛または鉄を最大で約15％含むことがあります。^{[4] [6]}その化学構造は、近似式(Cu,Zn)Al ₂または(Cu,Fe)Al2で表されます。 1985年に、別の希少鉱物であるクパライト（(Cu,Zn,Fe)Al ）とともに砂鉱床で発見されました。 これら2つの鉱物は、62°39′11″N 174°30′02″E / 62.65306°N 174.50056°E / 62.65306でのみ発見されています。ロシア連邦チュクチ半島アナディリ地区（旧ベリンゴフ地区）コリャーク山脈、ハティルカ川の支流イオムラウトヴァーム地域で、 174.50056のハティルカイトが発見された。ハティルカイトを含むサンプルの 1 つを分析したところ、この小岩は隕石由来であることが判明した。^[7]地質学調査隊により、この小岩が最初に発見された場所が正確に特定され、ハティルカ隕石の標本がさらに発見された。^{[8] [9]}この鉱物の名前は、発見されたハティルカ（ロシア語：Хатырка ）地帯に由来する。 ^[10]そのタイプ標本（定義標本）はサンクトペテルブルクの鉱山博物館に保存されており、その一部はフィレンツェ自然史博物館など他の博物館にも所蔵されている。^{[2] [3] [6]}

カティルカイトの初期研究では、銅と亜鉛の間には負の相関関係が見られ、すなわち銅が多いほど亜鉛含有量は少なく、その逆もまた同様であったため、化学式は(Cu,Zn)Al ₂と指定された。^[11]後に、鉄が亜鉛の代わりに使用できることがわかった。^{[6]この鉱物は不透明で、反射光では天然の}白金に似た鋼鉄灰色がかった黄色を帯びている。等方性断面は明るい青色であるのに対し、異方性断面は青からクリーム色がかったピンク色である。結晶を偏光で見ると、強い光学的異方性が観察される。カティルカイトは、通常 0.5 ミリメートル未満の大きさの樹枝状、丸みを帯びた、または不規則な粒子を形成し、クパライトと共生している。これらは、点群4/m 2/m 2/m、空間群I4/mcm、格子定数a = 0.607(1) nm、c = 0.489(1) nm、単位セルあたり4 つの化学式単位を持つ正方晶系対称性を持っています。結晶構造パラメータは、カティルカイトと合成 CuAl ₂合金で同じです。密度は、XRD 格子パラメータから計算すると 4.42 g/cm ³です。結晶は展性があり、衝撃を受けてもバラバラになるのではなく変形します。モース硬度は 5 ～ 6、ビッカース硬度は20 ～ 50 グラム荷重で 511 ～ 568 kg/mm 2、100 グラム荷重で 433 ～ 474 kg/mm ^2の範囲です。^[11]

カティルカイトとクパリットには、スピネル、コランダム、スティショバイト、オージャイト、フォルステライト質オリビン、透輝石質単斜輝石、およびいくつかのAl-Cu-Fe合金鉱物が伴う。カティルカイトに酸化されていないアルミニウムが存在し、スティショバイト（数十ギガパスカルの高圧でのみ形成される石英の一種）と関連していることから、この鉱物は、カティルカ隕石となった物体が関与する高エネルギーの衝突で形成されたことが示唆される。^{[3] [6] [12]}

• フィリップ・ブロードウィス (2009 年 6 月 4 日)。「天然の準結晶が発見される」。Chemistry World。

カティルカイトは、マイクロメートルサイズのイコサヘドライト粒子を含むという点で注目に値します。イコサヘドライトは、非周期的でありながら秩序だった構造を持つ、初めて知られた天然の準結晶です^{[13] 。この準結晶の組成はAl} ₆₃ Cu ₂₄ Fe ₁₃で、よく特徴付けられた合成Al-Cu-Fe材料の組成に近いです。^{[6] [14]}イコサヘドライトは、カティルカイトと同様に、隕石の母天体との衝突により宇宙で形成されたと考えられています。^[7]

2番目の天然準結晶であるデカゴナイト（Al ₇₁ Ni ₂₄ Fe _5）は、十角形構造を持ち、サンプル中に存在が確認され、2015年にルカ・ビンディによって発表されました。 ^{[15] [16]}翌年には別の変種が発表されました。^[17]

準結晶は1984年に初めて報告され^[18]、ドヴ・レヴァインとポール・スタインハートによってそのように命名されました。^[19] 2009年までに100を超える準結晶組成物が発見されており、それらはすべて実験室で合成されました。スタインハートは、国際回折データセンターのデータベースを使用して、2000年頃に天然の準結晶の大規模な探索を開始しました。既知の準結晶の構造によって定義された一連のパラメータに基づいて、9,000の鉱物から約50の候補が選択されました。対応するサンプルは、X線回折と透過型電子顕微鏡で検査されましたが、準結晶は見つかりませんでした。探索の範囲を広げ、最終的にカティルカイトが含まれるようになりました。この鉱物のサンプルは、フィレンツェ博物館のルカ・ビンディによって提供され、後にロシアのホロタイプ標本の一部であることが証明されました。化学組成と結晶構造をマッピングすると、さまざまな相（主にカティルカイト、クパライト（亜鉛または鉄を含む）、いくつかの未確認のAl-Cu-Fe鉱物、およびAl ₆₃ Cu ₂₄ Fe ₁₃準結晶相）の最大0.1ミリメートルの粒子の凝集体が明らかになりました。準結晶粒子は、狭い回折ピークによって実証されているように、最高の実験室標本に匹敵する高い結晶品質でした。その形成メカニズムはまだ不明です。付随する鉱物の特定の組成とサンプルが収集された場所（産業活動から遠く離れている）は、発見された準結晶が天然起源であることを裏付けています。^{[6] [12]}

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• カティルカイトの画像と準結晶のTEM画像