Brookite

Брукит — это орторомбический полиморф диоксида титана (TiO₂), один из четырёх природных минеральных видов с одинаковым химическим составом, но различной кристаллической структурой. Остальные три — акаогиит (моноклинный), анатаз (тетрагональный) и рутил (тетрагональный). Он значительно реже анатаза и рутила, хотя, как и они, проявляет фотокаталитическую активность. Его элементарная ячейка крупнее, чем у анатаза или рутила, и содержит восемь формульных единиц TiO₂ по сравнению с четырьмя у анатаза и двумя у рутила. Обычные примеси включают железо, тантал и ниобий. Минерал был назван в 1825 году французским минералогом Арманом Леви в честь Генри Джеймса Брука (1771–1857), английского кристаллографа, минералога и торговца шерстью. Разновидность, известная как арканзит, встречается в Магнитной бухте, Арканзас, а также в Мурунском массиве на Олёкмо-Чарском плоскогорье Восточной Сибири, Россия. При температуре выше примерно 750 °C брукит переходит в структуру рутила.

Брукит относится к орторомбическому дипирамидальному кристаллическому классу (2/m 2/m 2/m, также обозначается mmm) с пространственной группой Pcab и параметрами элементарной ячейки a = 5,4558 Å, b = 9,1819 Å и c = 5,1429 Å. Его структура состоит из искажённых октаэдров, каждый из которых имеет ион титана в центре и ионы кислорода в шести вершинах; каждый октаэдр делит три ребра с соседними, образуя орторомбический каркас. Кристаллы обычно таблитчатые, удлинённые и штриховатые параллельно своей длине, а также могут быть пирамидальными, псевдогексагональными или призматическими. Брукит и рутил могут срастаться в эпитаксическом соотношении. Минерал обычно коричневый, иногда желтовато- или красновато-коричневый, или даже чёрный; известны также тёмно-красные кристаллы, напоминающие пироп и альмандин. Он имеет полуметаллический блеск, непрозрачен до просвечивающего и в проходящем свете выглядит желтовато-коричневым до тёмно-коричневого. Брукит двупреломляет (двуосный положительный) с очень высокими показателями преломления выше 2,5, превышающими показатель алмаза (2,42). Он проявляет очень слабый плеохроизм в жёлтых, красных, оранжевых и коричневых тонах и не флуоресцирует и не радиоактивен. Минерал хрупок, с раковистым до неровного изломом и несовершенной спайностью, параллельной оси c, со следами, перпендикулярными осям a и b. Твёрдость по шкале Мооса составляет от 5,5 до 6, что аналогично анатазу и немного меньше, чем у рутила (от 6 до 6,5). Удельный вес колеблется от 4,08 до 4,18.