Spinel

Article

January 29, 2023

Spinel jest sześciennym minerałem, mieszanym tlenkiem magnezu i glinu. Nazwa minerału została zapożyczona z języka niemieckiego; Wydaje się, że niemiecki Spinell pochodzi od łacińskiego słowa spinella, zdrobnienia spina „cierń, cierń”, nawiązującego do charakterystycznego spiczastego kształtu kryształów. Istnieje również wersja, w której Spinell pochodzi od greckiego σπίν (ν) ος 'zięba' - ze względu na podobieństwo koloru. W średniowieczu i później spinel nazywano „lal”, który łączył kilka czerwonych klejnotów naraz, ale przede wszystkim był to spinel.

Właściwości mineralne

Charakterystycznymi cechami spinelu są oktaedryczny kształt kryształów oraz duża twardość. Spinel różni się od innych minerałów ze swojej grupy niższym ciężarem właściwym i mniejszym parametrem komórkowym; z korundu - izotropia; z podobnych granatów - intensywniejszy kolor w cienkich przekrojach, niższe współczynniki załamania światła, mniejszy ciężar właściwy.

Budowa i morfologia kryształów

Syngonia sześcienna, grupa przestrzenna - Fd3m. Klasa heksoktaedryczna grupy punktowej to m3m. Kryształy są zwykle ośmiościenne, rzadziej rombo-dodekaedryczne. Bliźnięta według prawa spinela są bardzo częste: płaszczyzna bliźniacza, często oba osobniki są całkowicie spłaszczone wg (111); czasami bliźnięta są polisyntetyczne. Występują przerosty spinelu i magnetytu. Segregacje spineli w magnetycie często tworzą formy szkieletowe, czasem wiązki żebrowe. Znane są również zrosty z hematytem i miką.

Właściwości fizyczne i stałe fizykochemiczne

Złamanie muszlowe nierówne do ziarnistego. Kruchy. Twardość w skali Mohsa 7,5-8. Mikrotwardość 1378-1505 kg/mm2 przy obciążeniu 100 g. Ciężar właściwy 3,59-4,12. Kryształy są barwione domieszkami mineralnymi w różnych bogatych kolorach: brązowym, czarnym, różowym, czerwonym, niebieskim. W szczególności o barwie czerwonych kamieni (tzw. rubinów belowych) decyduje obecność jonów chromu (podobnie jak w przypadku prawdziwych rubinów). Lekko żółtawy odcień różyczki wynika z obecności zanieczyszczeń żelazem, a mangan prowadzi do pojawienia się liliowo-czerwonego koloru. Połysk kryształów spinelu jest jasny szklisty. Niektóre odmiany są uważane za kamienie szlachetne, noszące w handlu różne nazwy w zależności od koloru, przejrzystości i terenu. Czerwony w różnych odcieniach, zielony, niebieski, czarny, bezbarwny. trochę syntetycznych spineli w nadmiarze, podobnie jak aleksandryt, przy sztucznym oświetleniu zmieniają kolor z zielonego na fioletowo-czerwony. Kreska jest biała. Przezroczysty. Z izomorficznym podstawieniem Mg na Zn, Fe3+. Mn2+ staje się mniej przezroczysty. Czasami występuje asteryzm ze względu na obecność drobnych inkluzji zlokalizowanych w kierunkach osi drugiego rzędu. Czerwony spinel w promieniach ultrafioletowych świeci jasną czerwienią. Magnetyzm spinelowy zależy od zanieczyszczeń Fe, Co, Cr i V.

Charakterystyka mikroskopowa

W cienkich przekrojach w świetle przechodzącym jest bezbarwny, jasnoróżowy, niebieski, zielony, brązowy. izotropowe. Czasami ze słabą anomalną dwójłomnością. Sztuczne spinele zawierające nadmiar Al2O3 wykazują anomalną dwójłomność. Luminescencja jest zwykle nieobecna, czasami jest żółto-zielona, ​​​​czerwona, pomarańczowa. Dyspersja wynosi 0,020.

Skład chemiczny

Skład teoretyczny: MgO - 28,34; Al2O3 - 71,66. Mg jest zastępowane izomorficznie przez Fe2+, Zn, Mn2+, czasami w niewielkich ilościach Co i Ni; Al zostaje zastąpiony przez Fe3+ i Cr3+. Niektóre spinele zawierają niewielkie ilości alkaliów i CaO. Zawartość R2O czasami sięga 2,7%. Głównymi pierwiastkami zanieczyszczającymi spinelu są Co, Zn, Ni i Mn, spinele różowe i czerwone charakteryzują się Cr i V, As, Pb, Ca, Ti występują w niewielkich ilościach, w ilościach znikomych, ale stale obecne są Ga i Cu .

Zachowanie podczas ogrzewania

Temperatura topnienia spinelu wynosi 2135°C. Podgrzanie spinelu do temperatury 900°C prowadzi do losowego rozkładu atomów Mg i Al.

Odmiany

Wśród bardzo różnorodnych odmian spineli znajdują się: Szlachetny spinel - przezroczyste kryształy spinelu, pomalowane na piękne kolory (jeśli gęsty czerwony - to nazywają rubinowy, jeśli pomarańczowo-czerwony - rubicelle, jeśli różowy - rubinowy, jeśli purpurowy - orientalny ametyst), również spinel szlachetny można nazwać spinelem niebieskim (lub szafirowym), spinelem aleksandrytowym (niebieski w świetle dziennym, fioletowo-fioletowym w świetle żarowym), a także spinel niebieski i zielony. Głównymi złożami szlachetnego spinelu są wyspy Cejlon, Borneo i Indie. Wraz z rubinem szlachetny różowy spinel jest wydobywany w wysokogórskim złożu Kugelal (Kuh-i-lal) (Pamir, Tadżykistan). Zwykły spinel, pleonast lub ceylonit to spinel o składzie pośrednim między samym spinelem a hercynitem - (Mg,Fe)Al2O4. Ciężar właściwy wynosi 3,7 - 4,4. Mikrotwardość 1,666 - 1,765 przy obciążeniu 100 g. Kolor od ciemnozielonego do czarnego, rzadziej niebiesko-czarnego i ciemnobrązowego. Temperatura topnienia 1275-1360 °C. Rozkładany pod wpływem HF i H2SO4. Pospolity, czasem w bardzo dużych kryształach. Pleonastów w Rosji jest wielu na Uralu, w górach Sziszim i Nazjam. Spinele chromowe Spinel chromowy - pikotyt, koloru czarnego, część aluminium zastąpiono chromem. Ganit to spinel cynkowy, w którym magnez jest zastąpiony żelazem i cynkiem. Spinel chlorowy - Mg(Al,Fe)2O4, związek pośredni między spinelem a magnezjoferrytem; jasny zielony kolor. Automolit jest pośredni między spinelem a ganitem. Surovik to fioletowy lub niebieskawo-szary spinel. Rozkładany pod wpływem HF i H2SO4. Pospolity, czasem w bardzo dużych kryształach. Pleonastów w Rosji jest wielu na Uralu, w górach Sziszim i Nazjam. Spinele chromowe Spinel chromowy - pikotyt, koloru czarnego, część aluminium zastąpiono chromem. Ganit to spinel cynkowy, w którym magnez jest zastąpiony żelazem i cynkiem. Spinel chlorowy - Mg(Al,Fe)2O4, związek pośredni między spinelem a magnezjoferrytem; jasny zielony kolor. Automolit jest pośredni między spinelem a ganitem. Surovik to fioletowy lub niebieskawo-szary spinel. Rozkładany pod wpływem HF i H2SO4. Pospolity, czasem w bardzo dużych kryształach. Pleonastów w Rosji jest wielu na Uralu, w górach Sziszim i Nazjam. Spinele chromowe Spinel chromowy - pikotyt, koloru czarnego, część aluminium zastąpiono chromem. Ganit to spinel cynkowy, w którym magnez jest zastąpiony żelazem i cynkiem. Spinel chlorowy - Mg(Al,Fe)2O4, związek pośredni między spinelem a magnezjoferrytem; jasny zielony kolor. Automolit jest pośredni między spinelem a ganitem. Surovik to fioletowy lub niebieskawo-szary spinel. pośredni między spinelem a magnezjoferrytem; jasny zielony kolor. Automolit jest pośredni między spinelem a ganitem. Surovik to fioletowy lub niebieskawo-szary spinel. pośredni między spinelem a magnezjoferrytem; jasny zielony kolor. Automolit jest pośredni między spinelem a ganitem. Surovik to fioletowy lub niebieskawo-szary spinel.

Forma lokacji i depozytów

Najbardziej znanymi złożami czerwonego spinelu są placery Doliny Mogok w Myanmarze, a kamień ten jest tam wydobywany wraz z rubinem, ponieważ nie można odróżnić spinelu od rubinu na oko. Występuje na Sri Lance, w Tajlandii, Afganistanie, Brazylii, Indiach, Tadżykistanie. Występuje dość często. Jest to głównie minerał wysokotemperaturowy. Spinel jest typowy dla skarnów magnezowych i innych skał kontaktowo-metasomatycznych. Oznaczona jako dodatek w różnych skałach, występuje w hornfelsach, gnejsach, wśród skał osadowych oraz w placerach. Znaleziono w chondrach meteorytu Kaba (Węgry). Występuje jako minerał akcesoryjny w skałach zasadowych, rzadziej w kwaśnych. W skałach o składzie gabrodiorytowym występuje w połączeniu z magnetytem, ​​flogopitem i tremolitem. W skarnach magnezowych tworzy się w stadium magmowym razem z forsterytem, ​​diopsydem i peryklazą. W stadium postmagmowym zastępuje go flogopit; towarzyszą minerały z grupy humitów, pargasyt, brucyt, często obserwowane z magnetytem i boranami hipogenicznymi. Do formacji tego typu należą skarny południowej Jakucji, Bajkału i Dalekiego Wschodu oraz częściowo skarny złóż rudy żelaza Gornaya Shoria. Charakterystyczna jest obecność spinelu w utworach Uralu Południowego, genetycznie spokrewnionego ze skałami głównymi, spinel występuje w połączeniu z andradytem, ​​magnetytem, ​​chondrodytem, ​​chlorytem, ​​rzadziej ze skapolitem, epidotem, zoizytem, ​​klinozoizytem, ​​aktynolitem, tremolitem , hornblenda, vesuvian, kalcyt. Spinel występuje rzadziej w hornfelsach kontaktowych i występuje w różnych asocjacjach z diopsydem, forsterytem, ​​brucytem, antofilit, kordieryt, korund, peryklaz. Do formacji tego typu należą hornfelsy Azji Środkowej i Japonii. Szlachetne i niebieskie spinele występują w Birmie na Sri Lance w Brazylii. W pustkach emisji wulkanicznych wapienia skarnedowego zaobserwowano Monte Somma (Włochy) wraz z miką i vesuvianem.W Rosji nie zidentyfikowano dotychczas znaczących złóż szlachetnego spinelu. Oddzielne okazy szmaragdowozielonego koloru znaleziono w placerach wzdłuż rzeki Kamenka w regionie Kochkar (południowy Ural); oczywiście wraz z innymi klejnotami powstaje podczas niszczenia powszechnych w regionie pegmatytów. Następnie w rejonie Bajkału w pobliżu Slyudyanki znaleziono spinele koloru różowego, niebieskiego i fioletowego. Obfite rozpowszechnienie dużych kryształów czarnego spinelu (pleonastu) obserwuje się wraz z forsterytem i flogopitem w kalcyfirach osadów Gonovskoye, Kanku i Katalakh (Ałdan, Jakucja). Spinel odkryto w postaci czarnych obwódek wokół niebieskiego korundu z sodalitem, plagioklazem i biotytem w rejonie Przełęczy Loparskiej w Chibinach (Półwysep Kolski). Duże złoże szlachetnego różowego spinelu KuhiLal znajduje się w południowo-zachodnim Pamirze (Tadżykistan, w pobliżu granicy z Afganistanem). Największe złoża szlachetnego czerwonego spinelu znane są na wyspach Sri Lanki i Borneo (w złocie), a także w Mjanmie, Tajlandii, Afganistanie i innych miejscach. plagioklaz i biotyt w rejonie przełęczy Lopar w Chibinach (Półwysep Kolski). Duże złoże szlachetnego różowego spinelu KuhiLal znajduje się w południowo-zachodnim Pamirze (Tadżykistan, w pobliżu granicy z Afganistanem). Największe złoża szlachetnego czerwonego spinelu znane są na wyspach Sri Lanki i Borneo (w złocie), a także w Mjanmie, Tajlandii, Afganistanie i innych miejscach. plagioklaz i biotyt w rejonie przełęczy Lopar w Chibinach (Półwysep Kolski). Duże złoże szlachetnego różowego spinelu KuhiLal znajduje się w południowo-zachodnim Pamirze (Tadżykistan, w pobliżu granicy z Afganistanem). Największe złoża szlachetnego czerwonego spinelu znane są na wyspach Sri Lanki i Borneo (w złotych plackach), a także w Mjanmie, Tajlandii, Afganistanie i innych miejscach.

sztuczny odbiór

Spinel można łatwo otrzymać przez stopienie i spiekanie mieszanin odpowiednich czystych tlenków w temperaturze 1400–1920°C. Obecność mineralizatorów znacznie obniża temperaturę jego powstawania. Biżuteryjna odmiana spinelu jest syntetyzowana metodą Verneuila: czyste proszki Al2O3 i MgO po obróbce wybuchowym płomieniem gazowym w temperaturze 2500 ° C topią się, stop w postaci kropli opada na dno pieca , gdzie umieszcza się żaroodporną świecę ze spinelem; stopniowo rośnie pojedynczy kryształ w postaci bańki. Znane jest tworzenie się spinelu w żużlach, w cegłach magnezytowych pieca elektrycznego. Spinel powstaje w wyniku podgrzania muskowitu, glaukonitu, montmorylonitu, bentonitu i chlorytu do temperatury powyżej 1000 ° C przez stopienie gliny, boksytu lub korundu z MgO odpowiednio w temperaturze 1700, 1850 i 2000 ° C.

Wartość praktyczna

Kolorowe przezroczyste odmiany spineli są używane jako kamienie szlachetne. Sztuczny spinel jest stosowany jako materiał ogniotrwały, odporny na działanie stopionych materiałów o podstawowym składzie. Znajduje zastosowanie w ceramice, a także w produkcji trwałych farb ceramicznych.

Notatki

Literatura

Czuchrow F. V., Bonstedt-Kupletskaya. MI. M. Minerał. Informator. Zagadnienie 3. Złożone tlenki, tytanian, niobian, tantalan, antymonian, wodorotlenek. - Moskwa: Nauka, 1967. - 676 ​​​​s. Betehtin A. G. Kurs mineralogii. - Moskwa: KDU, 2007. - 721 s.

Spinki do mankietów

Artykuł o spinelu w encyklopedii GeoWiki Spinel w bazie danych webmineral.com (angielski) Spinel w bazie danych directorymineralov.ru (rosyjski) Spinel na mindraw.web.ru.

Original article in Russian language