предыдущая главасодержаниеследующая глава

6. Группа шпинели

Минералы группы шпинели типа RO•R2O3, согласно данным рентгенометрии, должны рассматриваться как двойные окислы, а не как соли кислородных кислот, т. е. не как алюминиаты, ферриаты и др. В этой группе широко представлены изоморфные смеси. В качестве трехвалентных металлов, замещающих друг друга, принимают участие: Fe3+, Аl3+,Сr3+ и Мn3+, а в качестве двухвалентных-главным образом Mg2+, Fe2+, иногда Zn2+, Mn2+ и изредка, обычно в небольших количествах, Ni2+ и Со2+ Характерно, что двухвалентные ионы с большими ионными радиусами - Pb, Sr, Са, Ва, а также одновалентные - Na и К совершенно не участвуют в составе минералов этой группы. В зависимости от сочетаний перечисленных элементов различают большое количество минеральных видов, имеющих много общих свойств в форме кристаллов, физических признаках и условиях образования (возникают преимущественно при высоких температурах и давлениях).

Подавляющая их масса кристаллизуется в кубической сингонии, образуя кристаллы преимущественно октаэдрического облика. Лишь некоторые принадлежат к тетрагональной сингонии, причем облик кристаллов также октаэдрический. Особняком стоит соединение аналогичной химической формулы-хризоберилл. Ионный радиус Ве2+ настолько мал, что это соединение имеет существенно отличную структуру, кристаллизуясь в ромбической сингонии.

Рис. 151. Кристаллическая решетка шпинели. Ионы кислорода располагаются в вершинах всех тетраэдров; ионы Аl-в вершинах, общих двум кубам; ионы Mg-в центрах тетраэдров (на рисунке не показаны)
Рис. 151. Кристаллическая решетка шпинели. Ионы кислорода располагаются в вершинах всех тетраэдров; ионы Аl - в вершинах, общих двум кубам; ионы Mg - в центрах тетраэдров (на рисунке не показаны)

Кристаллическая структура минералов группы шпинели имеет довольно сложный вид (рис. 151). Кислородные ионы плотно упакованы в плоскостях, параллельных граням октаэдра. Двухвалентные катионы (Mg2+, Fe2+ и др.) окружены четырьмя ионами кислорода в тетраэдрическом расположении, в то время как трехвалентные катионы (Al3+, Fe3+ , Сr3+ и др.) находятся в окружении шести ионов кислорода по вершинам октаэдра. При этом каждый ион кислорода связан с одним двухвалентным и тремя трехвалентными катионами. Таким образом, структура характеризуется сочетанием изометрических "структурных единиц" - тетраэдров и октаэдров,причем каждая вершина является общей для одного тетраэдра и трех октаэдров.

Эти особенности структуры хорошо объясняют такие свойства этих минералов, как оптическая изотропия, отсутствие спайности, химическая и термическая стойкость соединений, довольно высокая твердость и прочие.

Шпинель - MgAl2O4. Происхождение названия неизвестно. Прозрачные разности, красиво окрашенные в различные цвета (красный, розовый, зеленый, синий, фиолетовый и др.), носят название благородной шпинели.

Химический состав. MgO 28,2%, Аl2O3 71,8%. Наблюдаются примеси: Fe2O3, обусловливающая бутылочно-зеленую окраску (хлорошпинель); FeO, которая вместе с Fe2O3 вызывает коричневую или черную окраску; иногда ZnO, МnО, Сr2O3.

Рис. 152. Кристалл шпинели. Обычная форма вообще для всех шпинелидов
Рис. 152. Кристалл шпинели. Обычная форма вообще для всех шпинелидов

Сингония кубическая, тексаоктаэдрический в. с. 3L44L36L29РС. Кристаллическая решетка является типической и описана выше. Облик кристаллов. Шпинель встречается преимущественно в виде вросших октаэдри-ческих кристаллов (рис. 152), обычно небольших размеров, но иногда попадают очень крупные экземпляры (до 25 см). Двойники характерны по (111) - плоскостям плотнейшей упаковки ионов кислорода. Отсюда название: двойники "по шпинелевому закону" (рис. 153).

Рис. 153. Двойник по 'шпинелевому закону'
Рис. 153. Двойник по 'шпинелевому закону'

Цвет. Бесцветные разности наблюдаются редко, большей частью шпинель окрашена в различные цвета. Блеск стеклянный. Оптически изотропна N=1,718-1,75

Твердость 8. Примеси Fe2O3 и Сr2O3 понижают ее до 7,5-7. Спайность по {111} несовершенная. Уд. вес 3,5-3,7 (наименьший у минералов из группы шпинели). Температура плавления 2150°.

Диагностические признаки. Характернейшими признаками шпинели являются октаэдрический облик кристаллов и высокая твердость. Исследование порошка минерала в поляризованном свете под микроскопом без труда дает возможность отличить изотропную шпинель от двупреломляющих, аналогичных по окраске и похожих по форме разновидностей корунда. От других минералов группы шпинели она отличается по наименьшему удельному весу.

П. п. тр. не плавится. Кислоты не действуют.

Происхождение. Шпинели наиболее часто встречаются в контактово-метасоматических образованиях среди доломитов и магнезиальных известняков в результате воздействия на них пневматолитовых агентов магмы при высоких температурах. В парагенезисе с ними наблюдаются различные минералы того же происхождения: гранаты, пироксены, хлорсодержащие силикаты и др.

Изредка встречается в пегматитах и магматических горных породах. Известны находки ее также в глубинных сильно метаморфизованных породах: гнейсах и кристаллических сланцах.

В поверхностных условиях шпинель совершенно устойчива и потому часто встречается в россыпях.

Практическое значение. В качестве драгоценных камней употребляются лишь совершенно прозрачные, лишенные трещиноватости кристаллы. Добыча производится обычно попутно с добычей золота или самоцветов (рубина). В рубиновых копях Могон (Северная Бирма) благородная шпинель ежегодно добывалась в количествах до 10 ООО каратов попутно с рубином (до 50 ООО каратов). Крупных скоплений в коренных породах не известно.

Месторождения. Сколько-нибудь значительные месторождения благородной шпинели в СССР пока не установлены. Отдельные экземпляры ее изумрудно-зеленой окраски были обнаружены в россыпях по р. Каменке в Кочкарском районе (Ю. Урал); очевидно, она вместе с другими самоцветами образуется при разрушении распространенных в районе пегматитов. Затем, были найдены шпинели синей и фиолетовой окраски в окрестностях оз. Байкал, а красные разности - в Фергане в копях Шунгана(близ границы с Афганистаном).

Крупнейшие месторождения благородной красной шпинели известны на островах Цейлоне и Борнео (в золотоносных россыпях), а также в Бирме, Сиаме, Афганистане и в других местах.

Магнетит FeFe2O4. Происхождение названия минерала не ясно. Предполагают, что оно связано с местностью Магнезия (в Македонии) или с именем пастуха Магнес, впервые нашедшего природный магнитный камень, который притягивал к себе железный наконечник его палки и гвозди его сапогов. Синоним: магнитный железняк.

Химический состав. FeO 31%, Fe2O3 69% (Fe 72,4%). Обычно бывает сравнительно чистым по составу. Разновидности: титаномагнетит с содержанием ТiO2 (до нескольких процентов), которая при высоких температурах входит в состав минерала в виде твердого раствора; хромомагнетит с содержанием Сr2O3 (до нескольких процентов). Изредка встречаются разности, богатые MgO (до 10%), Аl2O3 (15%) и др.

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. Кристаллическая структура аналогична структуре шпинели.

Рис. 154. Кристалл магнетита d {110}. Ахматовская копь около Златоуста (Южный Урал)
Рис. 154. Кристалл магнетита d {110}. Ахматовская копь около Златоуста (Южный Урал)

Облик кристаллов. Нередко наблюдающиеся кристаллы имеют октаэдрический, реже ромбо-додекаэдрический облик (рис. 154). Грани {110} часто бывают покрыты штрихами, параллельными длинной диагонали ромбов. В базальтовом стекле под микроскопом устанавливается в виде мельчайших дендритов. Двойники по (111). Агрегаты. Большей частью встречается в сплошных зернистых массах или в виде вкраплений в изверженных, преимущественно основных породах. В пустотах можно встретить друзы кристаллов.

Цвет магнетита железно-черный, иногда с синеватой побежалостью на кристаллах. Черта черная. Блеск полуметаллический. Непрозрачен.

Твердость 5,5-6. Хрупок. Спайность отсутствует. Иногда наблюдается отдельность по {111}. Уд. вес 4,9-5,2. Прочие свойства. Сильно магнитен, иногда полярно. При красном калении (около 580°) магнетизм внезапно исчезает, но по охлаждении снова обнаруживается.

Диагностические признаки. По магнитности и черной черте обычно легко узнается и отличается от сходных с ним по внешнему виду минералов (гематита, гётита, гаусманита, хромита и др.), но не всегда отличим от реже встречающихся богатых закисью и окисью железа других минеральных видов группы шпинели: феррохромита, якобсита и др.

П. п. тр. не плавится. В окислительном пламени вначале превращается в маггемит (γ-Fe2O3), затем в гематит, теряя магнитность. С бурой и фосфорной солью реагирует на железо (бутылочно-зеленое стекло). В НСl в порошкообразном состоянии растворяется.

Происхождение. Магнетит, в отличие от гематита, образуется в восстановительных условиях и встречается в самых различных генетических типах месторождений и горных пород.

  • В магматических горных породах он обычно наблюдается в виде вкрапленности. С основными породами (габбро) нередко генетически связаны магматические месторождения титаномагнетита в виде неправильной формы скоплений и жил.
  • В незначительных количествах он присутствует во многих пегматитах в парагенезисе с биотитом, сфеном, апатитом и другими минералами.
  • В контактово-метасоматических образованиях он часто играет весьма существенную роль, сопровождаясь гранатами, пироксенами, хлоритами, сульфидами, кальцитом и другими минералами. Известны крупные месторождения, образовавшиеся на контакте известняков с гранитами и сиенитами.
  • Как спутник магнетит встречается в гидротермальных месторождениях, главным образом в ассоциации с сульфидами (пирротином, пиритом, халькопиритом и другими). Сравнительно редко он образует самостоятельные месторождения в ассоциации с сульфидами, апатитом и другими минералами.
  • В экзогенных условиях образование магнетита может происходить лишь в исключительных случаях. Присутствие магнетитовых зернышек в современном морском иле, как полагают, является результатом не только сноса их с суши в виде обломочного материала, но также в виде новообразований на месте за счет гидроокислов железа под восстанавливающим влиянием разлагающихся органических веществ.
  • При региональном метаморфизме магнетит, так же как и гематит, возникает при дегидратации гидроокислов железа, образовавшихся в осадочных породах при экзогенных процессах, но в восстановительных условиях (при недостатке кислорода). К такого рода образованиям относят многие крупные по размерам пластовые залежи гематито-магнетитовых руд, встречающиеся среди метаморфизованных осадочных толщ.

В зоне окисления он является сравнительно устойчивым минералом. При механическом разрушении горных пород он, освобождаясь от своих спутников, повсеместно переходит в россыпи. В черных шлихах, получающихся при промывке золотоносных песков, он является главной составной частью.

При выветривании он с большим трудом поддается гидратации, т. е. превращению в гидроокислы железа. Этот процесс наблюдается редко и сравнительно в очень небольших размерах.

Явление мартитизации (образование псевдоморфоз гематита по магнетиту) наблюдается в зонах жаркого климата. Локально проявляющаяся мартитизация магнетита устанавливается также в гидротермальных и метаморфизованных месторождениях, не имеющих никакой связи с экзогенными процессами.

Практическое значение. Магнетитовые руды, содержащие нередко около 60% Fe, представляют собой важнейшее сырье для выплавки чугуна и стали. Вредными примесями в руде считаются фосфор, содержание которого при бессемеровском способе плавки не должно превышать 0,05%, а для качественного металла - 0,03%, и сера, предельное максимальное содержание которой должно быть не выше 1,5% . При плавке руд по томасовскому способу, при котором фосфор переводится в шлак, содержание его должно быть не ниже 0,61 и не выше 1,50%. Получающийся при этом фосфористый шлак носит название томасшлака и используется в качестве удобрения.

Месторождения. Из многочисленных месторождений СССР приведем лишь отдельные примеры.

К числу магматических месторождений относится Кусинское месторождение титаномагнетита, содержащего также повышенное количество ванадия (на Урале в 18 км к северу от г. Златоуста). Это месторождение представлено жилами сплошных руд, залегающими среди материнских измененных изверженных пород габбровой формации. Магнетит тесно ассоциирует здесь с ильменитом и хлоритом.

Примером контактово-метасоматических месторождений является известная гора Магнитная (Ю. Урал). Мощные магнетитовые залежи располагаются среди гранатовых, пироксено-гранатовых и других скарнов, образовавшихся при воздействии эманаций гранитной магмы на известняки. В некоторых участках рудных залежей магнетит ассоциирует с первичным гематитом. Руды, залегающие ниже зоны окисления, содержат вкрапленные сульфиды (пирит, изредка халькопирит, галенит и др.).

К числу таких же месторождений относятся на Урале: гора Выская (у г. Нижнего Тагила), гора Благодать (в Кушвинском районе), а также Дашкесан (Азербайджанская ССР) и др.

Крупнейшее месторождение Кривой Рог (Украина) относится к числу регионально-метаморфизованных осадочных месторождений. В толще слоистых железистых кварцитов, кроме типичных пластовых залежей, сплошные железные руды представлены также столбообразными залежами с линзовидной формой в поперечном сечении, уходящими на значительную глубину.

К числу аналогичных по генезису месторождений относятся: Курская магнитная аномалия (к юго-востоку от г. Курска), магнетито-гематитовые руды в Центральном Казахстане и др.

Из иностранных отметим крупнейшие месторождения Кирунаваара и Люоссаваара в Швеции, залегающие в виде мощных жилообразных залежей в метаморфизованных толщах; магнетит ассоциирует здесь с апатитом. Огромные месторождения магнетито-гематитовых руд США располагаются в районе Верхнего озера среди древнейших метаморфизованных сланцев, в Лабрадоре (Нью-Фаундленд) и др.

Хромшпинелиды - с общей формулой (Mg,Fe)(Cr,Al,Fe)2O4. Все относящиеся сюда минеральные виды в природе встречаются в одинаковых условиях и по внешним признакам настолько похожи друг на друга, что практически без химического анализа невозможно отличить разные по составу виды. В практике разведочного и горного дела все они называются просто "хромитами". По составу различают следующие главные минеральные виды:

  • собственно хромит-FeCr2O4 (встречается в метеоритах, в земной коре очень редок),
  • магнохромит-(Mg,Fe)Cr2O4,
  • алюмохромит-Fе(Сr,А1)2O4 и
  • хромпикотит-(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4.

Впервые хромит был открыт на Урале в 1799 г.

Химический состав. Содержание Сr2O3 в наиболее часто встречающихся хромшпинелидах колеблется в весьма широких пределах: от 18 до 62%, FeO 0-18%, Mg0 6-16%, А12O3 0-33%, Fe2O3 2-30%. Кроме того, в виде изоморфных примесей иногда присутствуют (в %): ТiO2 до 2, V2O3 до 0,2, МnO до 1, ZnO до нескольких единиц, NiO до десятых долей, СоО до сотых долей и СаО до десятых долей.

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. 3L44L636L29PC. Кристаллическая структура аналогична шпинели. Облик кристаллов. Встречаются в виде октаэдрических мелких кристаллов. Обычно же наблюдаются в округленных или не совсем правильной формы зернах и в сплошных зернистых агрегатах.

Цвет хромшпинелидов черный. В тонких шлифах полупрозрачны или просвечивают густокрасным или коричнево-красным цветом. Лишь богатые FeO и Fe2O3 разности совершенно непрозрачны. Черта бурая. Блеск металловидный. N=2,07-2,16 (единичные определения).

Твердость 5,5-7,5. Спайность отсутствует. Уд. вес 4,0-4,8. Прочие свойства. Хромшпинелиды, содержащие FeO и Fe2O3, обнаруживают слабые магнитные свойства. Разности, богатые этими компонентами и бедные Сr2O3, сильно магнитны.

Диагностические признаки. Общими отличительными признаками хромшпинелидов являются черный цвет, бурая черта, высокая твердость и реакция на хром. Эти минералы настолько постоянно встречаются в ультраосновных породах (дунитах, перидотитах и серпентинитах), что в полевых условиях по указанным признакам почти безошибочно можно узнавать их.

П. п. тр. не плавятся. Перл буры или фосфорной соли в холодном состоянии изумрудно-зеленый (реакция на хром). В кислотах не растворяются.

Происхождение. Хромшпинелиды встречаются почти исключительно в магматических ультраосновных породах как в виде вкрапленности, так и в виде сплошных скоплений большей частью неправильной гнездо-образной, линзообразной и столбообразной формы. В ассоциации с ними постоянно наблюдаются зеленоватого цвета серпентин (гидросиликат Mg и Fe), оливин - (Mg,Fe)2SiO4, хромсодержащие хлориты, иногда хромистые гранаты изумрудно-зеленого цвета и др. В некоторых массивах ультраосновных пород с ними парагенетически связаны минералы группы платины и осмистого иридия.

В зоне выветривания хромшпинелиды химически устойчивы. Лишь в условиях жаркого климата они подвергаются окислению и разрушению.

Практическое значение. Хромитовые руды являются единственным сырьем для выплавки феррохрома, используемого в качестве присадки при выплавке высококачественных специальных сортов хромовых и хромо-никелевых сталей. Кроме того, в металлической промышленности имеет большое значение хромирование, т. е. покрытие металлическим хромом различных металлических изделий в целях борьбы с коррозией металла. Некоторая часть хромитовых руд идет в химическую промышленность для изготовле-ния различных стойких красок, в кожевенном деле и в приготовлении химических препаратов (хромпиков и др.). Низкосортные сплошные руды, бедные Сr2O3 и богатые FeO и Fe2O3, используются также в изготовлении огнеупорных кирпичей.

Месторождения. Подавляющее большинство месторождений этих руд в СССР принадлежит Уралу. К числу их относятся месторождения высококачественных хромитовых руд на восточном склоне самой южной части Урала: Донские или Кемпирсайские (в Актюбинской области). Другое известное месторождение, Сарановское, находится на Северном Урале (в 6 км от ст. Бисер) и представлено крутопадающими жилообразными телами сплошных хромитовых руд относительно низкого качества (с высоким содержанием железа). Небольших размеров месторождения известны в Закавказье: Шорджинское, Гейдаринское и др. (на восточном берегу оз. Севан и юго-восточнее его в Армянской ССР).

Из месторождений вне СССР следует отметить хромитовые месторождения Родезии (Юго-Восточная Африка), Новой Каледонии, Турции и о. Кубы.

Гаусманит - MnMn2O4.

Химический состав. МnО 62,0%, МNO2 38,0% (Мn 72,0%). Содержит также FeO и Fe2O3.

Рис. 155. Кристалл гаусманита
Рис. 155. Кристалл гаусманита

Сингония тетрагональная; дитетрагонально-дипирамидальный в. с. L44L25PC Кристаллическая структура та же, что и у шпинели, несмотря на то что минерал принадлежит к тетрагональной сингонии. Обычно распространен в виде зернистых агрегатов. Кристаллы встречаются лишь в пустотах. Облик кристаллов октаэдрический (рис. 155). Угол (001):(111) = 58°57' (для правильного октаэдра - 54°44'8"). Двойники часты по (101). Весьма характерны полисинтетические двойники, наблюдаемые в полированных шлифах при скрещенных николях в отраженном свете.

Цвет гаусманита черный. Черта коричневая или красновато-бурая. Блеск у не затронутых окислением кристаллов сильный алмазный или полуметаллический.

Твердость 5. Хрупок. Спайность по {001} довольно совершенная. Уд. вес 4,7-4,9. Не магнитен.

Диагностические признаки. В зернистых агрегатах без микроскопических исследований бывает трудно отличить от других минералов марганца. От браунита отличается меньшей твердостью и по явно красноватой черте. Пиролюзит (МNO2) имеет черную черту. Минералы группы псиломелана обладают черной или шоколадно-бурой чертой. От гематита отличим по твердости и по структуре агрегатов (для гематита в большинстве случаев характерны агрегаты пластинчатых зерен).

П. п. тр. не плавится. Перл буры в окислительном пламени окрашивается в фиолетовый цвет. В НСl растворяется с выделением Сl.

Происхождение. Гаусманит, аналогично магнетиту, возникает в более восстановительной среде, чем браунит. Он, так же как и браунит, с которым нередко ассоциирует, встречается в некоторых контактово-метасоматических и гидротермальных месторождениях марганца. В тесном парагенезисе с ним обычно наблюдаются минералы, богатые закисью марганца (МnО): тефроит (Mn2SiO4), манганозит (МnО), родохрозит (МnСO3), марганцовистые гранаты и др. Из нерудных минералов чаще наблюдается барит, но не кварц, с которым обычно ассоциируют браунит и марганцовые силикаты (родонит, бустамит).

В значительных массах гаусманит, также вместе с браунитом, иногда якобситом, магнетитом и другими безводными окислами Мn и Fe, распространен в метаморфизованных осадочных месторождениях марганца. В условиях слабого регионального метаморфизма гаусманит образуется в процессе дегидратации гидроокислов марганца, а также в процессе восстановления пиролюзита и браунита. Установлены псевдоморфозы гаусманита по брауниту.

Практическое значение. Гаусманитовые руды, как и браунитовые, используются в черной металлургии для выплавки ферромарганца или для подшихтовки при выплавке чугунов (в зависимости от богатства руд марганцем).

Месторождения. В марганцевых месторождениях СССР гаусманит как один из главных рудообразующих минералов входит в состав руд Сапальского гидротермального месторождения в мраморизованных известняках (у г. Нижний Тагил). В рудах, кроме того, наблюдаются браунит, магнетит (вероятно, марганцовистый), гематит, родохрозит, сульфиды Fe, железистые хлориты и другие минералы. В Центральном Казахстане гаусманит встречен в рудах метаморфизованного осадочного месторождения Караджал в ассоциации с браунитом.

В зарубежных странах гаусманит примерно в тех же парагенетических группировках минералов встречается в контактово-пневматолитических месторождениях Нордмарк и Лонгбан (Швеция), в жильных месторождениях Ильфельд в Гарце (Германия) и др.

Ганит - ZnAl2O4.ZnO 44,3%, А12O3 55,7%. Примеси: MgO, FeO, МnО и Fe2O3.

Сингония кубическая. Облик кристаллов такой же, как у шпинели. Встречается также в ромбических додекаэдрах и в искаженных кубах. Отдельные кристаллы иногда достигают больших размеров. Двойники образуются по шпинелевому закону, по (111).

Цвет ганита темнозеленый, серовато-зеленый до черно-зеленого. Черта серая. Полупрозрачен. Блеск стеклянный. N = l,78-1,82.

Твердость 7,5-8. Хрупок. Спайность по {111} неясная. Уд. вес 4,0-4,6. Похож на многие другие минералы группы шпинели.

Диагностические признаки. Принадлежность данной шпинели к ганиту можно предположить по повышенному удельному весу, показателю преломления и парагенезису с цинковыми минералами, но без паяльной трубки и химического анализа доказать невозможно.

П. п. тр. не плавится. С содой на угле дает налет ZnO. Кислоты и щелочи не действуют.

Происхождение. Встречается сравнительно редко в некоторых пегматитах и контактово-метасоматических месторождениях среди мраморизованных известняков вместе с другими минералами того же происхождения, в том числе цинксодержащими.

Отдельные находки относятся также к сильно измененным породам, например тальковым сланцам.

Месторождения. В СССР ганит встречен в Алтын-Тау (на северо-востоке Кара-Калпакской АО), на Украине, в пегматитах Зап. Приазовья и др.

В существенных количествах он наблюдался в известном оригинальном по парагенезису марганцевых и цинковых минералов месторождении Франклин в Нью-Джерси (США) в ассоциации с цинкитом, франклинитом и др. Близ месторождения Фалун (Швеция) он был обнаружен в тальковых сланцах. Встречается также в алмазных россыпях Бразилии.

Франклинит - (Zn,Mn)Fe2O4.

Сингония кубическая. Иногда содержит также FeO и Мn2O3. По физическим свойствам во многом похож на магнетит. Непрозрачен. Черта красновато-бурая. Слегка магнитен. Уд. вес 5,07-5,22. N = 2,36. Не плавится. С бурой в окислительном пламени дает красновато-фиолетовое стекло (реакция на марганец). На угле с содой образует налет ZnO. Растворим в НСl, причем в случае содержания Мn2O3 выделяется хлор.

В значительных количествах встречается в известном контактово-метасоматическом месторождении Франклин-Фернёс в Нью-Джерси (США). В ассоциации с ним среди кристаллических известняков присутствуют: цинкит, виллемит (Zn2SiO4), кальцит, реже ганит, аксинит, марганцевые силикаты, апатит и другие минералы.

Хризоберилл - ВеАl2O4. "Хризос" по-гречески - золото. Разновидность: драгоценный камень александрит изумрудно-зеленой окраски, при рассматривании в свете электрической лампы приобретает фиолетово-красный цвет.

Химический состав. ВеО 19,8%, Аl2O3 80,2%. Всегда присутствуют примеси: Fe2O3 (3,5-6%), иногда TiO2 (до 3%) и Сr2O3 (до 0,4%), с чем связана изумрудно-зеленая окраска александрита.

Рис. 156. Псевдогексагональный кристалл хризоберилла
Рис. 156. Псевдогексагональный кристалл хризоберилла

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L23PC. Кристаллическая структура. Еще Е. С. Федоров, создавая классификацию кристаллов по внешним формам, установил, что хризоберилл по структуре должен быть тождественным с минералами группы оливина. Рентгенометрические исследования полностью подтвердили его выводы: расположение атомов в элементарной ячейке совершенно аналогично таковому в форстерите (Mg2SiO4). Ионы кислорода расположены фактически по принципу плотнейшей гексагональной упаковки; ионы бериллия так же, как ионы кремния в форстерите, окружены четырьмя ионами кислорода, а ионы алюминия - шестью. Облик кристаллов толстотаблитчатый, иногда коротко- или длиннопризматический. Близкая к гексагональной плотнейшая упаковка ведущих ионов кислорода обусловливает псевдогексагональное отношение осей b и с; поэтому кристаллы по своим углам и развитию граней носят нередко псевдогексагональный облик (рис. 156). Особенно это бросается в глаза (рис. 157) на характерных для александрита тройниках по (031). На гранях (100) и (010) часто наблюдается штриховатость параллельно оси с, по которой легко узнать тройниковое срастание индивидов (рис. 157). В сплошных зернистых массах хризоберилл до сих пор не наблюдался.

Рис. 157. Тройники прорастания по (031) со штриховкой на гранях (100)
Рис. 157. Тройники прорастания по (031) со штриховкой на гранях (100)

Цвет хризоберилла обычно желтый или зеленовато-желтый; редко бесцветный. Лишь хромсодержащая разность (александрит) обладает изумрудно-зеленой окраской, а при электрическом освещении - фиолетово-красной. Блеск стеклянный, в изломе жирный. Ng = 1,753, Nm = 1,747 и Np = 1,744.

Твердость 8,5. Хрупок. Спайность по {001}, {010} и {100} несовершенная. Излом раковистый. Уд. вес 3,50-3,84.

Диагностические признаки. Встречается исключительно в кристаллах, весьма характерных по своей форме, существенно отличной от берилла, по высокой твердости и окраске.

П. п. тр. не плавится. В кислотах не растворяется. Разлагается лишь при сплавлении порошка с КОН или KHSO4. Сплав, смоченный азотнокислым кобальтом, при прокаливании дает характерное синее окрашивание.

Происхождение. Этот сравнительно редкий минерал обычно распространен в пегматитах или в контактово-пневматолитовых образованиях на границе сланцев с гранитными интрузивами. В зоне окисления весьма устойчив. Встречается в россыпях, иногда в виде окатанных галек.

Практическое значение. Красиво окрашенные прозрачные разности употребляются как драгоценные камни для вставок в украшения.

Месторождения. Отдельные экземпляры кристаллов александрита достигают иногда нескольких сантиметров в поперечнике.

Самая замечательная из когда-либо найденных группа 22 крупных кристаллов и мелких тройниковых сростков александрита хранится в Минералогическом музее Академии наук СССР. Хризоберилл обычно наблюдается в ассоциации с изумрудом, полевыми шпатами, апатитом и другими минералами слюдяных, хлоритовых и тальковых сланцев, обычно в контактовых оторочках гранитных пегматитов.

Из иностранных укажем на месторождения в провинции Минас-Жерайж (Бразилия), где хризоберилл в ассоциации с топазом, горным хрусталем, шпинелью, гранатом, турмалином и другими минералами встречается в пегматитовых жилах среди гнейсов и слюдяных сланцев, а также в россыпях на островах Цейлоне и Мадагаскаре.

предыдущая главасодержаниеследующая глава
















Rambler s Top100 Рейтинг@Mail.ru
© IZNEDR.RU, 2008-2020
При использовании материалов сайта активная ссылка обязательна:
http://iznedr.ru/ 'Из недр Земли'
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь