минералогия (1006435), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Особого упоминания заслуживают богатые по запасам месторождения плато Джос (Нигерия, Африка), связанные с развитием мощной коры выветривания по гранитам с высокими содержаниями акцессорного колумбита.Практическое значение. В случае значительных скоплений этих минералов, они могут иметь промышленное значение как источник ниобия и тантала, используемых в производстве особых сортов сталей и для других целей.ПИРОЛЮЗИТ — MnО2. От греч. пирос — огонь, люзиос — уничтожающий (употребляется в стеклоделии для уничтожения зеленого оттенка стекла). Синоним: полианит (так называли явнокристаллические разности).Химический состав. Mn — 63,2 %.
В тонкозернистых и скрытокристаллических массах, обычно в виде механических примесей, присутствуют: Fe2O3, SiO2, Н2О и т. д.Сингония тетрагональная; дитетрагональнодипирамидальный в. с.4L 4L25PC. Пр. гр. Р42/тпт(О14). а0 = 4,38; с0 = 2,85. Кристаллическая4hструктура аналогична структуре рутила. В кристаллах встречается редко (только в пустотах).
Они имеют игольчатый или шестоватый облик.Пиролюзит обычно наблюдается в сплошных кристаллических илискрытокристаллических, часто порошковатых, сажистых массах, частьюв псевдоморфозах по почковидным агрегатам псиломелана.Цвет пиролюзита стальносерый, в дисперсных массах — черный.Иногда синеватая металлическая побежалость. Черта черная.
Блеск металлический до полуметаллического. Непрозрачен.Твердость у кристаллических индивидов 5–6; в агрегатах снижается до2 (в зависимости от пористости и рыхлости). Очень хрупок. Спайность совершенная по {110}, весьма характерна для пиролюзита. Уд. вес 4,7–5,0.Диагностические признаки. От других черных марганцевых минералов, обладающих черной чертой, отличается по сильному блеску, характерной для него спайности, хрупкости и сравнительно низкой твердости.П. п. тр. не плавится.
Выделяя часть кислорода (до 12 % весовых), переходит в низшие окислы и буреет. При нагревании до 500 °С не изменяется, в интервале 550–650 °С, как установлено рентгенометрическимиисследованиями, происходит диссоциация с образованием βбраунита(кубической модификации); при дальнейшем нагревании при температурах 940–1100 °С βбраунит переходит в устойчивый при высоких температурах гаусманит.Раздел IV.
Окислы (оксиды)341В НСl растворяется с выделением хлора. Это явление широко используется в химической промышленности. С бурой и фосфорнойсолью в окислительном пламени даетфиолетовое стекло; при восстановлении оно становится бесцветным.Происхождение и месторождеjния. Сравнительно редко образуетсяРис. 170. Оолиты пиролюзита с порошв гидротермальных месторожденияхковатым родохрозитом в интерстицияхмарганца, и лишь при условии явно(Чиатури, Грузия)окислительной среды, зато широкораспространен на земной поверхности как высший природный окисел марганца в прибрежных фациях осадочных месторождений. Является наиболее устойчивым окислом марганца в зоне окисления.
В этих условиях вконце концов в него переходят все марганцевые минералы, содержащиемарганец в низших степенях окисления. Поэтому нередки псевдоморфозыпиролюзита по манганиту, вернадиту, псиломелану, гаусманиту и др. Вследствие своей хрупкости в россыпях наблюдается крайне редко. Постоянновстречается во всех так называемых марганцевых шляпах, т. е. в зонах окисления, а также в ряде осадочных месторождений.На территории России известен в Сапальском (Ср. Урал), Полуночном(Сев. Урал) и Мозульском (Красноярский край) месторождениях.
Из числакрупнейших в мире осадочных месторождений на территории ближнего зарубежья необходимо отметить Чиатурское (Грузия), в котором пиролюзитслагает оолитовые стяжения (рис. 170) и, кроме того, в виде скрытокристаллических мягких агрегатов образует псевдоморфозы по оолитам манганита(на выходах пластов на поверхность), Никопольское (Украина), где он иногда слагает более крупные шаровидные конкреции с концентрическизональным строением (обычно в псевдоморфозах по манганиту).Из иностранных месторождений следует отметить зоны окисленияметаморфизованных месторождений Индии, Золотого Берега (ЗападнаяАфрика) и др. Хорошо образованные кристаллы были установлены в месторождении Платген (Чехия).Практическое значение. Чисто пиролюзитовые руды используютсядля самых различных целей: 1) в производстве сухих электрических батарей; 2) в изготовлении для той же цели искусственно активированныхпродуктов; 3) в стекольном деле для обесцвечивания зеленого стекла;4) при изготовлении химических препаратов, употребляемых в медицине и для других целей; 5) в производстве специальных противогазов длязащиты от окиси углерода, катализаторов типа гопкалита для очистки отвредных примесей выхлопных газов автомобильных двигателей и пр.;6) в технике при производстве олифы, масел, воска, в кожевенном деле342Описательная частьпри выделке хромовой кожи, в фотографии, в производстве красок и т.
д.Для целей производства сухих батарей содержание двуокиси марганцав руде должно быть не ниже 80 %.9. Группа перовскитаПеровскит (CaTiO3) по химической формуле вполне тождествен ранее рассмотренному ильмениту, кристаллизующемуся в структуре, типичной для корунда, но существенно отличается по кристаллической структуре. Это обусловлено тем, что ион Са2+ обладает значительно большимрадиусом, чем ионы Mg2+, Fe2+ и Мn2+.Последнее обстоятельство отражается и на ассоциации элементов,входящих в минералы группы перовскита.Прежде всего, в виде изоморфных аналогов Са в некоторых минералах встречаются трехвалентные редкие земли: Се, La, а также Y, что вполне естественно (при условии замены Ca2+ на равновеликие ионы Na1+).Затем, точно так же как и в группе рутила, Ti4+ частично или в значительной мере может заменяться Nb5+ или Та5+, но при условии, если общий заряд всех катионов не будет нарушен, т.
е. вместо Са2+ мы тогда должны иметь одновалентные катионы. Действительно, в этих случаях в видеизоморфной примеси к Са2+ появляется равновеликий ион Na1+. При этомкристаллическая структура соединения сохраняется. Например, луешитNaNbO3 обладает той же кристаллической структурой, что и перовскит;места Са2+ занимаются Na1+, а на местах Ti4+ располагаются ионы Nb5+.В небольших количествах в виде изоморфной примеси к Са иногда присутствует U4+ и Th4+.ПЕРОВСКИТ — CaTiO3.
Назван так в честь графа Л. А. Перовского(1792—1856), минералогалюбителя.Химический состав. CaO — 41,1 %, TiO2 — 58,9 %. В незначительныхколичествах в виде примеси присутствуют Fe (до 2 %), иногда Cr, Al, Nb(дизаналит) и TR (кнопит).Сингония по внешним формам кубическая.Однако оптически обычно анизотропен и характеризуется миметическим строением и двойниковыми решетками на гранях, что свидетельствует оего превращении в более низкотемпературнуюромбическую модификацию (из минералов группы лишь таусонит SrTiO3 обладает кубическойсимметрией).
Кристаллическая структура, идеализированная, изображена на рис. 171. В центрекуба располагается Са, по вершинам Ti и в серединах ребер О. Титан при этом находится в октаРис. 171. Кристаллиэдрической координации; связанные вершинамическая структураоктаэдры [TiO6] образуют каркас состава TiO3,перовскитаРаздел IV. Окислы (оксиды)343отвечающий структуре синтетического ReO3, но заряженный отрицательно. В кубооктаэдрических пустотах каркаса находятся компенсирующиеего заряд катионы кальция.
Как показал Н. В. Белов, в кристаллическойструктуре перовскита, построенного по принципу плотнейшей упаковки, катионы кальция, будучи относительно крупными по своим размерам, сами принимают участие в плотнейшей укладке анионов кислорода.При этом характерно, что в разрезе вдоль (001) ионы О2– и ионы Са2+ вшахматном порядке чередуются друг с другом, подобно тому как это мыимеем в структуре NaCl. В этом случае становится понятным, почемукристаллы перовскита обладают кубической формой и спайностью покубу.Облик кристаллов.
Нередко встречающиеся кристаллы, иногда довольно крупные, имеют кубическийоблик. На гранях куба наблюдаются штриховки параллельно ребрам куба (рис. 172), являющиеся, повидимому, результатом двойникования при превращении в ромбическую модификацию. Встречается такжев почковидных образованиях, в которых различимы Рис. 172. Кристаллперовскитамелкие кубики.Цвет перовскита сероваточерный, красноватобурый, оранжевожелтый и светложелтый. Черта белая или сероватожелтая. Блеск алмазный.
N = 2,34.Твердость 5,5–6. Спайность по кубу ясная до средней. Уд. вес 3,97–4,04.Диагностические признаки. Очень характерен кубический облик кристаллов, грани которых покрыты перпендикулярно ориентированнымикороткими штрихами (параллельно ребрам). От других похожих на негопо цвету и твердости минералов отличается по очень слабо окрашеннойили белой черте.П. п. тр. не плавится. Разлагается только кипящей H2SO4 или послесплавления с KHSO4.Происхождение и месторождения.
Крупных скоплений перовскитобычно не образует. В виде вкраплений он встречается в некоторых щелочных базальтах (мелилитовых, лейцитовых и др.), иногда в титаномагнетитовых и хромитовых месторождениях. Хромсодержащий перовскитвстречен в Сарановском хромитовом месторождении (Урал). Лучшие находки кристаллов перовскита были сделаны в оригинальных по происхождению (в связи с основными изверженными породами) контактовометасоматических месторождениях Назямских и Шишимских гор в Златоустовскомрайоне (Урал) — в известных Ахматовской, Николае'Максимилиановской,Мельниковской и других копях, весьма интересных по парагенетическимгруппировкам минералов: эпидот, клинохлор, магнетит, хондродит,Tiклиногумит, хёгбомит и др. Особенно крупные кристаллы перовскитавстречались в Мельниковской копи в виде метакристаллов в хлоритовых344Описательная частьсланцах и мраморизованных известняках.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
