PrirodaPrirodaПрирода0032-874XAkademizdatcenter Nauka62767610.7868/S0032874X22010033ArticlesСтатьиResearch ArticleTriclinic Afwillite and Other Finite Calcium Silicate HydratesТриклинный афвиллит и другие островные гидросиликаты кальцияRastsvetaevaR. KРасцветаеваР. Кrast.crys@gmail.comShubnikov Institute of Crystallography, Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics”, RASИнститут кристаллографии имени А.В.Шубникова Федерального научно-исследовательского центра «Кристаллография и фотоника» РАН280120221NO1 (2022)№1 (2022)293801032024Copyright ©; 2022, Издательство «Наука»2022Издательство «Наука»https://journals.eco-vector.com/0032-874X/article/view/627676

Calcium silicate hydrates (CSH) are widespread in nature and are commonly used in cement production. Their cationic composition consists only of Ca and Si, and the chemical variations of this family result from the variations of Ca/Si ratio, anionic composition, and hydration degree. The structural diversity of this family is related to the variations of Ca polyhedral fragments and Si radicals as well as to their topology and symmetry in the structure. Earlier I presented in “Priroda” the structure of fukalite and closely related calcium silicate hydrates with infinite oxygen radicals. This work is dedicated to the X-ray analysis of another member of the CSH family, afwillite, with isolated SiO4 tetrahedra and other calcium silicate hydrates with finite Si-radicals and their combinations.

Гидросиликаты Са (CSH) широко распространены в природе и находят применение в цементной промышленности. В их катионном составе есть только кальций и кремний, а химическое разнообразие обусловлено отношением Ca/Si, составом анионов и степенью гидратированности. Структурное многообразие этого семейства связано с вариациями фрагментов из Ca-полиэдров и Si-радикалов, а также топологией и симметрией их расположения в структуре. Ранее я писала в «Природе» о строении минерала фукалита и родственных ему гидросиликатов кальция с протяженными кремнекислородными радикалами. В данной работе рассказывается о рентгеноструктурном исследовании другого представителя CSH-семейства — минерала афвиллита, в котором содержатся изолированные SiO4-тетраэдры, и о гидросиликатах кальция с островными Si,O-радикалами и их комбинациями.

afwillitecalcium silicate hydratesCSH-familycement mineralscrystal structureCa-polyhedraSi-tetrahedraафвиллитгидросиликаты кальцияCSH-семействоцементные минералыкристаллическая структураCa-полиэдрыSi-тетраэдрыParry J., Wright F.E. Afwillite, a new hydrous calcium silicate, from Dutoitspan Mine, Kimberley, South Africa. Mineral. Mag. 1925; 20: 277–285.Megaw H.D. The structure of afwillite, Ca3(SiO3OH)2·2H2O. Acta Cryst. 1952; 5: 477–491.Malik K.M.A., Jeffery J.W. A reinvestigation of the structure of afwillite. Acta Cryst. 1976; B 32: 475–480.Грабежев А.И., Гмыра В.Г., Пальгуева Г.В. Гидроксилэллестадитовые метасоматиты из Гумешевского скарново-медно-порфирового месторождения (Средний Урал). Докл. АН. 2004; 394(5): 659–661.Андрианов В.И. AREN-85 — система кристаллографических программ «Рентген» на ЭВМ NORD, CM-4 и EC. Кристаллография. 1987; 32(1): 228–232.Расцветаева Р.К., Чуканов Н.В., Задов А.Е. Уточненная структура афвиллита из Северного Прибайкалья. Кристаллография. 2009; 54(3): 451–455.Richardson I.G. The calcium silicate hydrates. Cement and Concrete Research. 2008; 38: 137–158.Taylor H.F.W. The crystal structure of killalaite. Mineralogical Magazine. 1977; 41: 363–369.Ma Z., Shi N., Mou G., Liao L. Crystal structure refinement of suolunite and its significance to the cement techniques. Chinese Science Bulletin. 1999; 44: 2125–2130.Ямнова Н.А., Сарп Х., Егоров-Тисменко Ю.К., Пущаровский Д.Ю. Кристаллография. 1993; 38(4): 73–78.Saburi S., Kawahara A., Henmi C. et al. The refinement of the crystal structure of cuspidine. Mineralogical Journal. 1977; 8: 286–298.Wan C., Ghose S., Gibbs G.V. Rosenhahnite, Ca3Si3O8(OH)2: crystal structure and the stereochemical configuration of the hydroxylated trisilicate group, [Si3O8(OH)2]. American Mineralogist. 1977; 62: 503–512.Armbruster T., Lazic B., Galuskina I. O. Trabzonite, Ca4[Si3O9(OH)]OH: crystal structure, revised formula, new occurrence and relation to killalaite. Mineralogical Magazine. 2012; 76: 455–472.Невский Н.Н., Илюхин В.В., Хауи Р.А., Белов Н.В. Кристаллическая структура рустумита. ДАН СССР. 1979; 24: 812–814.Armbruster T., Lazic B., Gfeller F. et al. Chlorine content and crystal chemistry of dellaite from Birkhin gabbro massif, Eastern Siberia, Russia. Mineralogical Magazine. 2011; 75: 379–394.Taylor H.F.W. The crystal structure of kilchoanite, Ca6(SiO4)(Si3Оl0) with some comments on related phases. Mineralogical Magazine. 1971; 38: 26–31.Galuskin E.V., Gfeller F., Savelyeva V.B. et al. Pavlovskyite Ca8(SiO4)2(Si3O10): a new mineral of altered silicate-carbonate xenoliths from the two Russian type localities, Birkhin massif, Baikal Lake area and Upper Chegem caldera, North Caucasus. American Mineralogist. 2012; 97: 503–512.Grice J.D. The structure of spurrite, tilleyite, and scawtite, and relationships to other silicate-carbonate minerals. Canadian Mineralogist. 2005; 43: 1489–1500.Флейшер М. Словарь минеральных видов. М., 1990.