Бикулит

Бикулит — минерал кој има идеална хемиска формула на , кој бил формулиран од хидротермалната синтеза на синтетички гехленит. Исто така, Бикулитот бил забележан во рудниците во Јапонија со сродни минерали. Овој структуриран бикулитод типот содалит има невообичаен сооднос на алуминиум и силициум, што предизвикува тешкотии при дешифрирањето на структурата. Поради структурата на бичулитот, тој има прашкаста текстура, што доведува до компликации при добивање информации за физичките својства на минералот. И покрај овој проблем, бојата, специфичната тежина и големината на кристалот на бикулитот се познати. Иако бикулитот бил откриен пред околу 40 години, технологијата брзо напредува, овозможувајќи да се добијат поточни резултати од експериментите направени денес.
1 Композиција
Со оглед на тоа што бикулитот е пронајден во скарни, минералот содржи разни нечистотии, со што се спречува формирање на апсолутна хемиска формула. Дури и со употреба на техники на дифракција на прашок со Х-зраци, не можело да се утврди точен состав на бикулитот. Сепак, по извршувањето на некои експерименти за хидратација на гехленит, не само што бил создаден бикулит, туку била договорена и идеална хемиска формула за реткиот минерал како . Бидејќи бикулитот содржи алуминиум, силициум и кислород, тој се смета за алумосиликат. На собна температура, алумосиликатите обично имаат однос на алуминиум спрема силициум кој е блиску до 1 како резултат на наизменични врски на јони на Al и Si со O, или правилото на Левенштајн. Иако бикулитот е алумосиликат, тој е единствениот минерал што има однос на Al спрема Si од 2:1 како и дека поседува рамковна структура. Бикулитот е исто така минерал од типот на содалит не само поради неговиот сличен состав на компонентите на, но и поради неговата аналогна структура.
2 Структура
Семејството минерали содалити има тетраедарска рамковна структура, со високо наелектризирани катјони како што се Al<sup>3+</sup> или Si<sup>4</sup><sup>+</sup> кои се поврзуваат преку заеднички O<sup>2−</sup>. Затоа, бикулитот се смета за структура од типот на содалит бидејќи има тетраедри кои се состојат од Al, Si и O. Атомите на Al и Si се распоредени на тетраедарските места, додека јоните на калциум и празните (OH)<sub>4</sub>-тетраедри ги окупираат шуплините. Дополнително, поради рамката од типот на содалит на бикулитот, тој содржи бета-кафези, за кои е познато дека имаат висок степен на флексибилност, и како резултат на тоа, структурата може да се сруши преку различни механизми за да се сместат различни катјони и анјони во бета-кафезиот. Бидејќи односот Al:Si во бикулитот е 2:1, ова предизвикува нарушување на Al и Si. Следствено, се јавуваат врски Al-O-Al со тетраедарските единици наместо Al-O-Si, што го нарушува правилото на Левенштајн и предизвикува проблеми за одредување на структурата на бихулитот.
При обидот да се потврди структурата на бихулитот со метод на директна програма, биле пронајдени неразумни кристално-хемиски карактеристики. На крајот, развиените модели биле воспоставени со употреба на обиди и грешки и помош на Патерсоновата функција, која ги мапира атомите во решетката за да ги провери развиените модели. Со процесот на елиминација, само просторната група од I4 ̅3m ги задоволуваше точните меѓуатомски растојанија и врските на полиедрите, а подоцна беше потврдена со употреба на неутронска дифракција.
Структурата на клетките на бихулитот била идентификувана како кубна со центар на телото со помош на прашкасти модели со Х-зраци. Покрај тоа, кристалите се кубни во форма со точкаста група од 4 ̅3m, со што имаат изометриска кристална класа. Неутронската дифракција утврди дека кристалите на бихулитот имаат просторна група од I4 ̅3m со a=8,825 ± 0,001 Å. Утврдено е дека атомите на Al и Si се поставени на тетраедарските места, а кислородот ги држи на место. Исто така, постои празен тетраедар од атоми на кислород во центарот на секоја октаедарска група и секој е врзан за атом на водород кој се наоѓа на дијагоналите на телото на клетката. Со помош на Патерсоновата функција, која ја одредува кристалографијата на минералите, атомите на калциум и OH групите биле видени во големите простори на рамката на бихулитот.
3 Геолошка појава
Бикулитот е природен аналог на геленит хидратот, па затоа геленитот може да се распадне во бичулит, или процесите можат да се вратат со користење на хидротермални методи за повторно претворање на бикулитот во геленит. Дополнително, бикулитот може да се формира за време на епизодата на ладење на контактниот метаморфизам, каде што текстурата на карпата се менува поради изложеност на притисок и екстремни температури од магмата, или преку метасоматизам, кој ја менува карпата хемиски од хидротермалните флуиди. Бикулитот се јавува со везувијанит (со или без хидрогросулар), геленит и калцит. Понатаму, бикулитот од рудникот Акагане во префектурата Ивате, Јапонија содржи ксантофилит и везувијанит. Бикулитот не се јавува само во скарните во градот Бичу, туку и во скарните во Карнеал, Северна Ирска.