NOTIZ ÜBER DIE KRISTALLSTRUKTUR VON TITANIT

NOTIZ ÜBER DIE KRISTALLSTRUKTUR
VON TITANIT
VON
W. H. ZACHARIASEN
MIT EINER ABBILDUNG
E
ine
vollständige
Strukturbestimmung
des
Minerals
Titanit
ist
mittels Laueaufnahmen, Schaukelaufnahmen und absoluten Inten­
sitätsmessungen mit Braggschem Ionisationsspektrometer durchgeführt.
Einige Ergebnisse dieser Untersuchung werden im folgenden gegeben,
während die ausführliche Mitteilung später an anderer Stelle ver­
öffentlicht wird.
Die Idealformel des Titanites ist CaTiSi05•
Wenn isomorphe
Vertretungen mitberücksichtigt werden, stimmen die Analysen sehr gut
Ich benutzte für meine Unter­
mit dieser Zusammensetzung überein.
suchung gelbe Titanitkristalle aus Kragerö.
Für die Dimensionen der monoklinen Elementarzelle ergab sich;
a
=
6,55
A
entsprechend a : b : c
b
=
=
8,70
A
c
7,43
=
A
ß
=
119° 43'
0,753 : 1 : 0,854.
Diese Zelle enthält 4 Moleküle CaTiSi05•
Die Auslösebungen
führen eindeutig zu der Raumgruppe Czh6•
Unter ausgedehntem
Gebrauch sämtlicher
Beobachtungsdaten,
insbesondere der absoluten Intensitätsmessungen gelangte ich zur fol­
genden Atomanordnung
(für genaue
Beschreibung der
Deduktion
muß ich auf die ausführliche Mitteilung verweisen).
4 Ca in (0
u1 0) (0 u, �) (� u, +� 0) (� �-u, V
4 Ti
in (H!) (!HJ <Hi) (!H)
4 Si
in (0 u2 0) (0 li2 �) (� u2 + � 0) (� �-u2 �)
4 Ü1 in (0 Us 0) (0 ud) (� Us+� 0) (H
Norsk Geol. Tidsskr. X.
Us �)
14
W. H. ZACHARIASEN
210
8 oll
in
8 Om
in
(xl Yl zJl lxl Yl zl) (XI Yl zl 1) (XI Yl �-zl)
Y1 Z1
g z1) (§ X1 Y1 1 � z1) (xl H
(xJI- §
(x2 Y2 z2) (x2 Y2 z2) (x2 Y2 z. + (X, Y2 � - z2)
Y1 �
X1
Y2 z2� �) (�-x2 �
� z2) (x2 �
(x,+� y2-d z,) (�-x2
(�
Y2 1-:z2)
Die Parameterwerte sind:
U1 =
0,08
U2 =- 0,43
U3
X1
0,23
Yl
0,46
z1
0,15
-0,06
y2
-0,32
Z2
0,15
x2
=
=
=
=
0,19
T a b e l l e I.
hkI
sin (;)
I!T
0,0717
0813
1096
I 109
1434
1627
2152
2193
2218
2440
2 869
3254
3289
3327
3586
4067
4304
4385
4436
4880
5021
5482
5546
020
002
111
222
040
333
004
222
060
444
080
006
333
555
0.10.0
666
008
4 44
0.12.0
777
0.0.10
555
4,6
9,3
N
I
==
I
flo
mc
=
39,8
+ 10.5
Spur
63
67
0
49
-
Spur
Spur
28
-i+
-i-
0
38
F) 2 I.3
(N �
mc2
�2
V = 367, 9 . I0 24
-i- 92
- 24
- 78
16,3
0,8
2,0
9,1
10,3
0
4,6
0
2,5
=
16
31
141
+ 23
40
37
53
Spur
iJ.
+ 49
13,2
0,7
Q =
F berech.
28
11,9
26
159
10,6
40
175
78
19, 1
74
14,0
2,4
7,8
130
0,9
11,9
103
29,4
2,0
24,5
MoKet-Strahlung
p'
± Fbeob.
p'
I
29
53
24
4
27
71
80
10
54
27
4
42
(-)
-i2 sin 2 (-)
•
iJ.o + gQ
=2 '816·10-10
g
,
= 2 0 X 103
I.
�
z1)
0,7095·10-8
NOTIZ ÜBER DIE KRISTALLSTRUKTUR VON TITANIT
211
•
•
'
.TiU8
04,01
Fig. I.
Projektion der Struktur auf (010).
Die Tabelle I enthält einige der absoluten Messungen. Die Über­
einstimmung zwischen gemessenen und
berechneten Strukturampli­
tuden ist zwar gut; ich halte es aber für wahrscheinlich, daß eine
noch bessere Übereinstimmung erhalten werden kann durch ganz
kleine
Änderungen
der
obigen
Parameterwerte
(von
Größenord­
nung 0,01).
Die Koordinationsverhältnisse sind:
Ca ist von 7 Sauerstoffatomen umgeben: I Or-Atom im Abstand
2,38
A,
2 On-Atome im Abstand 2,55
und 2 Om
A,
2 On im Abstand 2,54
A
Abstand 2,48 A.
im
Ti ist von 6 Sauerstoffatomen umgeben :
2
Or-Atome im Abstand
I ,84 A, 2 On im Abstand I ,97 A und 2 Om im Abstand I ,84 A.
Die 6 Sauerstoffatome bilden
ein fast reguläres Oktaeder um Ti
(vgl. die Abbildung).
4 Sauerstoffatome
traeder um Si.
(2
On + 2 Om) bilden ein fast reguläres Te­
Der Abstand Si
On und Si
,
Die
(0 I 0)
dar.
2,70
Die Abbildung stellt eine Projektion der Struktur auf
Es kann
A.
A.
Orn ist I 64
Abstände zweier 0-Atone im SiO.-Tetraeder sind 2,66
bemerkt werden, daß sämtliche Zwillingsgesetze aus
der Struktur abgeleitet werden können.
Die isomorphen Vertretungen (einschließend experimentelle Unter­
suchung des Yttrotitanits) werde ich in der ausführlichen Mitteilung
behandeln.
W. H. ZACHARIASEN
212
Zum Schluß möchte ich Herrn Professor W. L. BRAGG, F. R. S.,
in dessen Institut die Untersuchung ausgeführt ist, für sein freund­
liches Entgegenkommen und sein großes Interesse zu meiner Arbeit
herzliehst danken.
Für das Titanitmaterial bin ich Herrn Professor
j. SCHETELIG, Direktor des Mineralogischen Museums in Oslo, zum
Dank verpflichtet.
Professor
Durch freundliches Entgegenkommen des Herrn
Dr. V. M. GoLDSCHMIDT wurden die Lauediagramme in
seinem Institut in Oslo aufgenommen, wofür ich ebenfalls meinen
besten Dank ausspreche.
Manchester, Physikalisches Institut
der Victoria Universität, 6. Mai 1929.
Gedruckt 23. Mai 1929.