ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2021
Просмотров: 10854
Скачиваний: 9
Описательная часть
376
Что касается анионов О
2–
, распо
ложенных внутри двойных слоев
(рис. 200), то их валентность также
полностью удовлетворяется долями
валентностей, отдаваемых катиона
ми Fe
3+
(каждый анион O окружен
четырьмя катионами Fe). Таким об
разом, в строении структуры лепи
докрокита принимают участие два
типа ионов кислорода, и формулу
этого минерала поэтому приходится
писать в виде FeOOH. Гидроксиль
ные ионы как таковые отсутствуют в
структуре. В структуре же гётита
(HFeO
2
) все кислородные ионы хи
мически эквивалентны. Упаковка
ионов в структуре лепидокрокита менее плотная, что
сказывается в меньшем его удельном весе.
Облик криj
сталлов
. Лепидокрокит встречается в виде пластин
чатых по (010) кристалликов в пустотах (рис. 201) но
чаще в виде тонкочешуйчатых или волокнистых аг
регатов. Наблюдались и почковидные агрегаты на
стенках жеод.
Цвет
лепидокрокита темнокрасный до красновато
черного; иногда с золотистым оттенком (в чешуйчатых
массах).
Черта
оранжевая или кирпичнокрасная.
Блеск
алмазный. В тонких шлифах прозрачен.
Ng =
2,51,
Nm
= 2,20 и
Np
= 1,94.
Твердость
4.
Спайность
весьма совершенная по
{010} и совершенная по {001}.
Уд. вес
4,09–4,10.
Диагностические признаки.
Часто ошибочно принимают за гематит,
особенно в плотных агрегатах. Отдельные пластинки лепидокрокита легко
узнаются по форме кристалликов, просвечиваемости их красным цветом,
оранжевокрасной или красной черте и малому удельному весу (отличие
от гематита).
П. п. тр. не плавится; при высоких температурах становится черным,
магнитным. В стеклянной трубке выделяет воду. В HCl растворяется.
Происхождение и месторождения.
Лепидокрокит в виде пластинча
тых кристалликов (рубиновой слюдки) иногда наблюдается как один из
наиболее поздних минералов
гидротермальных
месторождений, напри
мер, в
Зигене
в Вестфалии (Германия), в жильных железорудных место
рождениях
Ангаро'Илимского
района (в пустотах тонких кварцевых про
жилков) и в других случаях. Гораздо чаще он наблюдается в виде
Рис. 200.
Кристаллическая структура
лепидокрокита — FeOOH. Крупные
кружки — ионы кислорода, малые
кружки — ионы Fe
3+
. Звездочками
показаны вероятные положения иона Н
1+
Рис. 201.
Кристалл
лепидокрокита:
а
{100},
b
{010},
с
{001},
d
{201},
w
{031}
Раздел IV. Окислы (оксиды)
377
концентрических слоев чешуйчатых агрегатов в экзогенных бурых же
лезняках или на стенках жеод поверхностного происхождения: в
Поле'
таевских
месторождениях (к югозападу от Челябинска), в окрестностях
Липецка
и в других местах.
Как по данным микроскопических исследований, так и по данным рент
генометрического изучения продуктов, образующихся при систематиче
ском нагревании, оказывается, что лепидокрокит способен переходить в
гётит. Условия, при которых происходят эти превращения, а также усло
вия образования в природе различных модификаций моногидрата окиси
железа еще не изучены. Вероятно, здесь играет роль степень кислотности
среды (pH), при которой происходит образование гидратов окиси железа.
ДИАСПОР
— HAlO
2
. От греч.
диаспор
— рассеяние (некоторые об
разцы при нагревании, растрескиваясь, распадаются на мелкие частич
ки). Впервые установлен еще в позапрошлом столетии на Урале.
Химический состав.
Аl
2
О
3
— 85 %, Н
2
О — 15 %. Известны разности,
содержащие в виде изоморфной примеси Fe
2
O
3
(до 7 %), Мn
2
О
3
(Mnди
аспор), Cr
2
O
3
(до 5 %) и SiO
2
(до 4 %). Устанавливается также повышен
ное содержание Ga
2
O
3
(до нескольких сотых процента).
Сингония
ромбическая; ромбодипирамидальный в. с. 3
L
2
3
РС
. Пр. гр.
Pbnm
(
D
16
2
h
).
a
0
= 4,40;
b
0
= 9,36;
с
0
= 2,84.
Кристаллическая структура
изобра
жена на рис. 202. Она характеризуется плотной гексагональной упаковкой
ионов О
2–
, причем ионы Al
3+
размещаются в октаэдрических пустотах, т. е.
между шестью ионами О. Каждый ион кислорода связан с тремя ионами
Аl, т. е. координационные числа для Аl и О те же, что и в кристаллической
структуре рутила (6 и 3). Протоны Н
1+
располагаются, вероятно, между
парами ионов кислорода (рис. 202) и в силу совершенной ничтожности
своих размеров не требуют какоголибо особого пространства в кристал
лической структуре. Таким образом, практически структура диаспора сло
жена ионами Аl и О в отношении 1 : 2 (как в рутиле). Сходство с рутилом,
как показал Н. В. Белов, заключается и в самих структурах этих минера
лов, с той разницей, что в диаспоре (гётите) вместо одинарных колонок из
структуры рутила вдоль оси
с
тянутся сдвоенные колонки — фрагменты
Рис. 202.
Кристаллическая структура диаспора в полинговских полиэдрах
Описательная часть
378
плотнейшей упаковки. Этим объясня
ются досковидный облик кристаллов,
спайность и коленчатые двойники с уг
лом около 122°.
Облик кристаллов.
Встречающи
еся кристаллы имеют тонкопластин
чатые, иногда таблитчатые по (010)
формы (рис. 203), нередко столбчатые
по оси
с
.
Наблюдается вертикальная
штриховатость граней. Обычно рас
пространен в листоватых или тонко
чешуйчатых агрегатах.
Цвет
диаспора бесцветный, белый, желтоватобурый, светлофиолето
вый, зеленый, зеленоватосерый.
Блеск
стеклянный, на плоскостях спай
ности перламутровый.
Черта
белая.
Ng
= 1,750,
Nm
= 1,722 и
Np
= l,702.
Твердость
6–7. Очень хрупкий.
Спайность
по {010} ясная.
Уд. вес
3,3–
3,5. При прокаливании переходит в
α
Аl
2
О
3
(корунд).
Диагностические признаки.
Для диаспора характерны листоватые
агрегаты, высокая твердость (отличие от гиббсита, слюд и др.). Смешать
можно только с некоторым почти не различимыми по внешним призна
кам разностям хлоритоида (ортосиликата Fe, Mg и Аl), встречающегося
иногда совместно с ним и корундом в метаморфических породах. В отли
чие от него диаспор не разлагается в H
2
SO
4
и, кроме того, отличается по
некоторым оптическим свойствам.
П. п. тр. не плавится. В кислотах и КОН не растворяется. В H
2
SO
4
раз
лагается лишь после сильного прокаливания. В пробирке при накалива
нии
распадается на мелкие белые чешуйки.
Происхождение и месторождения.
Изредка встречается в некоторых
контактово'метасоматических и гидротермальных
месторождениях сре
ди мраморизованных известняков в ассоциации с корундом, мусковитом,
гематитом, рутилом и др.
В больших массах в виде тонкочешуйчатых агрегатов распространен
в
экзогенных
месторождениях бокситов в парагенезисе с гиббситом, бё
митом и др.
Часто встречается в
метаморфических
породах совместно
с
корундом, хло
ритоидом и другими минералами (в месторождениях наждака, вероятно,
как продукт метаморфизма бокситов), иногда в кристаллических сланцах как
породообразующий минерал в сопровождении кианита и других минералов.
В ассоциации с корундом и алюмосиликатами встречается в место
рождениях наждака на Урале:
Косой Брод
(около Екатеринбурга) в мра
моризованных известняках, по р.
Борзовке
(Кыштымский район).
Наблюдается также в месторождении
Акташ
(Узбекистан) в ассоци
ации с дюмортьеритом, пирофиллитом, алунитом и корундом, а также
в других местах.
Рис. 203.
Кристаллы диаспора.
В левой фигуре вторая ось направлена
к наблюдателю
Раздел IV. Окислы (оксиды)
379
В крупных пластинках и кристаллах распространен в наждачных ко
пях Честер в Массачусетсе (США), на о. Наксос (Греция) и в месторож
дениях
Милас
и
Селкук
(Турция).
О практическом значении бокситов см. выше (гиббсит).
ГЁТИТ
— HFeO
2
. Гётит назван в честь поэта Гёте (1749–1832). Пер
воначально этот минерал был назван онегитом (по месту нахождения
на
Волк'острове
в Онежском озере), но так как его свойства не были
описаны, это название не привилось в минералогической литературе.
Синоним: «игольчатая железная руда» (в немецкой литературе). Явля
ется главной составной частью такого неоднородного, но широко рас
пространенного и общеизвестного минерального образования, каким яв
ляется лимонит (гидрогётит) — HFeO
2
.
aq
.
Название лимонит происходит от греческого слова
лемон
— луг (име
лись в виду луговые и болотные руды гидроокислов железа).
Химический состав.
Fe
2
O
3
— 89,9 %, Н
2
О — 10,1 %. Содержание воды
часто бывает выше, чем полагается по формуле: до 12–14 % (лимонит).
В связи с этим раньше выделяли несколько минеральных видов, отлича
ющихся друг от друга по содержанию воды и некоторым физическим свой
ствам. Рентгенометрически установлено, что в действительности суще
ствует одно соединение с отношением Fe
2
O
3
: Н
2
О = 1 : 1, обладающее
определенной кристаллической структурой. Все более богатые водой
разности гидроокислов железа по существу являются гидрогелями и со
держат адсорбированную воду в разных количествах (в зависимости от сте
пени дегидратации). Поэтому лимонит не является отдельным минераль
ным видом, представляя собой гидратированную разновидность гётита.
Так называемый турьит по рентгенометрическим и термическим ис
следованиям оказался смесью гётита с гидрогематитом и не принадле
жит к числу самостоятельных минералов.
Скопления природных гидроокислов железа в своей массе, как пра
вило, представляют собой гидратированные смеси гётита с лепидокро
китом, а также гидроокислами кремнезема, глинистым веществом и др.
Такие смеси обычно называются
бурыми железняками
.
Сингония
ромбическая; ромбодипирамидальный в. с. Пр.
гр
Pbпт. а
0
= 4,64;
b
0
= 10,0;
с
0
= 3,03.
Кристаллическая струкj
тура
аналогична структуре диаспора.
Облик кристаллов и агj
регаты
. Редко встречающиеся кристаллы имеют игольчатый
или столбчатый облик (рис. 204). Может давать двойники,
аналогичные коленчатым двойникам рутила по (011). Обыч
но наблюдается в скорлуповатых, почковидных или сталак
титовых формах (см. рис. 45) с тонким радиально или па
раллельноволокнистым строением в изломе («игольчатая
железная руда») или в сплошных плотных, пористых ноздреватых, шла
ковидных, порошковатых массах. Распространены псевдоморфозы по
Рис. 204.
Кристалл
гётита
Описательная часть
380
кристаллам пирита и другим сульфидам железа. Встречается также в виде
оолитов, бобовин, конкреций и жеод.
Цвет
лимонита и гётита темнобурый до черного. Порошковатый или
охристый лимонит, нередко образующийся при физическом выветрива
нии за счет плотного черного лимонита и силикатов железа, обладает до
вольно светлым желтобурым цветом. Как показали сравнительные хи
мические и рентгенометрические исследования, эта охристая разность
ничем особенным не отличается от плотного лимонита.
Черта
гётита бу
рая с красноватым оттенком. Лимонит большей частью имеет светлобу
рую или желтобурую окраску.
Блеск
гётита алмазный до полуметалли
ческого. На поверхности почковидных или сталактитовых масс лимонита
часто обнаруживается гётит в виде блестящих смоляночерных тонких
корочек.
Nm
= 2,35–2,39.
Твердость
гётита 4,5–5,5, лимонита — 4–1 (в зависимости от физи
ческого состояния). Спайность гётита по {010} совершенная.
Уд. вес
гё
тита 4,0–4,4, у лимонита колеблется от 3,3 до 4,0.
Диагностические признаки.
Гётит и лимонит сравнительно легко уз
наются по неяснокристаллическим формам выделения, бурой черте
и желтобурым охристым примазкам.
П. п. тр. плавятся; при продолжительном нагревании становятся силь
но магнитными. В стеклянной трубке выделяют воду, краснеют, превра
щаясь в безводную Fe
2
O
3
. В HCl медленно растворяются.
Происхождение и месторождения.
Гётит в виде игольчатых или
столбчатых кристалликов крайне редко наблюдается как
эндогенный
ми
нерал: в пустотах мелафиров, в аметистовых жеодах на
Волк'острове
(Онежское озеро, Карелия); в пустотах пегматитовых жил
Волыни
(Ук
раина), иногда в гидротермальных месторождениях как один из наибо
лее низкотемпературных минералов в пустотах, например в
Пршибраме
(Чехия), в ассоциации с более ранними, не затронутыми выветриванием
сфалеритом и пиритом.
В главной же массе гётит и лимонит распространены как
экзогенные
минералы и притом почти исключительно в виде колломорфных или зем
листых масс. Они образуются преимущественно в результате гидролиза
солей возникающих при окислении и разложении железосодержащих ми
нералов: сульфидов, карбонатов, силикатов и других, в которых железо при
сутствует в двухвалентной форме. Образование гидроокислов железа на
поверхности мы наблюдаем буквально всюду и притом в самых различных
видах. В значительных массах бурые железняки образуются в зонах окис
ления сульфидных месторождений. Это так называемые
железные шляпы
,
представленные рыхлыми, комковатыми и плотными массами, состоящи
ми главным образом из лимонита, гётита, иногда лепидокрокита и др.
Большие массы гидроокислов железа заключены в осадочных место
рождениях бурых железняков молодого (неогенового) возраста, образо