Структурні мотиви мінералів

Структурний мотив об’єднує за ознаками схожості їх структурних одиниць і розподілу міцних зв’язків між атомами у структурі. До одного структурного мотиву належать структурні типи, що мають один спосіб зв’язку атомів або атомних поліедрів у просторі (за О.Поваренних)

Структурні мотиви гомодесмічних та гетеродесмічних мінералів докорінно відрізняються.<SPAN STYLE="font-family: Times New Roman"><SPAN STYLE="text-decoration: underline"></SPAN>

Із зменшенням міжатомних віддалей координація атомів зменшується і, разом із тим, росте їх валентна насиченість. Це веде до зміни способу поєднання поліедрів між собою: число спільних ребер і граней зменшується і поліедри з’єднуються вершинами. Причому, зменшується також і кількість зв’язаних вершин. Однорідно побудовані – координаційні – структури змінюються структурами із анізотропними елементами – острівками, ланцюжками, шарами.

Прикладом можуть бути сполуки типу AX₂: зміна координаційного числа катіона в ряду CaF₂ à MgF₂ à BeF₂ = 8 à 6 à 4 призводить до зміни структурного мотиву в ряду координаційна à ланцюжкова à каркасна.

Тип координаційного поліедра і мотив структури.

Каркасні мотиви можливі тільки для структур із октаедричними або тетраедричними позиціями. Каркасна структура із октаедрів характерна для перовськітів, а із тетраедрів – для кварцу і багатьох алюмосилікатів (польові шпати, цеоліти).

Структури, складені тригональними призмами і плоскими фігурами (трикутники і квадрати) не виявляють каркасних мотивів; для них характерні шаруваті і ланцюжкові мотиви, широко поширені в мінералах Hg²⁺, Pb²⁺, Sn²⁺, Mo⁴⁺, As³⁺, Sb³⁺.

Структурний мотив виразно виділяється у гетеродесмічних мінералів за найсильнішим типом зв’язку у послідовності ковалентні, іонні і залишкові зв’язки. Відповідно, в одній структурі може виділятися декілька різних структурних мотивів, певним чином пов’язаних. Це можна продемонструвати на прикладі геміморфіту Zn₄(OH)₂[Si₂O₇]· H₂O.

У структурі цього мінералу є два типи кристалохімічних позицій, відповідно Si i Zn (рис.5.11).

а.	б.
Рис.5.11.. Кристалохімічні позиції кремнію та цинку в структурі геміморфіту
а. [SiO4]. Координація близька до ідеальної тетраедричної, що видно із вказаних віддалей у зв’язках Si–O (в Å). б. [ZnO3(OH)]. Координаційний поліедр є викривленим тетраедром із зв’язками Zn–O від 1,94Å до 1,977Å.

Рис. 5.12.Два структурних мотиви в каркасній канальній структурі геміморфіту Zn₄(OH)₂[Si₂O₇]· H₂O.