Spinelul

Spinelul  este un mineral cubic , un oxid amestecat de magneziu și aluminiu .

Numele mineralului este împrumutat din germană ; Spinellul german pare să fie derivat din cuvântul latin spinella , un diminutiv al lui spina „spin, spin”, referindu-se la forma ascuțită caracteristică a cristalelor. Există, de asemenea, o versiune conform căreia Spinell provine din grecescul σπίν(ν)ος „ finch ” - din cauza asemănării culorii. În Evul Mediu și mai târziu, spinelul a fost numit " lal ", care a unit mai multe pietre roșii deodată, dar în primul rând - a fost spinel. [unu]

Proprietăți minerale

Trăsăturile caracteristice ale spinelului sunt aspectul octaedric al cristalelor și duritatea ridicată . Spinelul diferă de alte minerale din grupul său prin greutatea specifică mai mică și parametrii celulari mai mici; din corindon  - izotropie ; din granate similare  - culoare mai intensă în secțiuni subțiri , indici de refracție mai mici, greutate specifică mai mică. [2]

Structura și morfologia cristalelor

Singonie cubică , grup spațial - Fd3m. Clasa hexoctaedrică a grupului de puncte este m3m. Cristalele sunt de obicei octaedrice , rareori rombo-dodecaedrice . Gemenii conform legii spinelului sunt foarte frecventi : un plan geaman, adesea ambii indivizi sunt complet turtiti conform (111); uneori gemenii sunt polisintetici. Există intercreșteri de spinel și magnetit . Segregațiile spinnelului în magnetit formează adesea forme scheletice, uneori mănunchiuri costale. Sunt cunoscute și intercreșteri cu hematit și mica . [3]

Proprietăți fizice și constante fizico-chimice

Fractură concoidală neuniformă până la granulară. Fragil. Duritate Mohs  7,5-8. Microduritate 1378-1505 kg / mm 2 cu o sarcină de 100 g. Greutate specifică 3,59-4,12. Cristalele sunt colorate cu impurități minerale în diferite culori bogate: maro, negru, roz, roșu, albastru. În special, culoarea pietrelor roșii (așa-numitele rubine de baloturi) este determinată de prezența ionilor de crom (în același mod ca și în cazul rubinelor reale ). Nuanța ușor gălbuie a rubicelei se datorează prezenței unei impurități de fier , iar manganul duce la o culoare roșu-violet. Stralucirea cristalelor de spinel este sticloasa stralucitoare . Unele soiuri sunt considerate pietre prețioase , purtând comercial o varietate de nume, în funcție de culoare, claritate și localitate. Roșu de diferite nuanțe, verde, albastru, negru, incolor. Unele spinele sintetice în exces, cum ar fi alexandritul , își schimbă culoarea de la verde la roșu-violet sub lumină artificială. Linia este albă. Transparent. Cu substituție izomorfă a Mg cu Zn , Fe3 + . Mn 2+ devine mai puțin transparent. Uneori există asterism datorită prezenței unor incluziuni minuscule situate în direcțiile axelor de ordinul doi. Spinelul roșu în razele ultraviolete iluminează roșu aprins. Magnetismul spinelului depinde de impuritățile Fe , Co , Cr și V. [patru]

Caracterizare microscopică

În secțiuni subțiri în lumină transmisă este incolor, roz deschis, albastru, verde, maro. Izotrop . Uneori cu birefringență anormală slabă . Spinelurile artificiale care conțin un exces de Al 2 O 3 au birefringență anormală. Luminescența este de obicei absentă, uneori este galben-verde, roșu, portocaliu. Dispersia este de 0,020. [5]

Compoziție chimică

Compoziție teoretică: MgO - 28,34; Al203  - 71,66 . _ Mg este înlocuit izomorf cu Fe 2+ , Zn , Mn 2+ , uneori în cantităţi mici de Co şi Ni ; Al este înlocuit cu Fe3 + și Cr3 + . În unele spinele, alcalii și CaO se găsesc în cantități mici . Conținutul de R2O ajunge uneori la 2,7%. Principalele elemente de impuritate ale spinelului sunt Co , Zn , Ni și Mn , spinelele roz și roșii se caracterizează prin Cr și V , As , Pb , Ca , Ti se găsesc în cantități mici , în cantități neglijabile, dar Ga și Cu sunt prezente constant. . [5]

Comportament la încălzire

Punctul de topire al spinelului este de 2135 °C. Încălzirea spinelului la 900°C duce la o distribuție aleatorie a atomilor de Mg și Al . [6]

Soiuri

Printre soiurile foarte diverse de spinel, se numără:

• Spinel nobil - cristale de spinel transparente, vopsite în culori frumoase (dacă roșu gros - atunci se numesc spinel rubin , dacă roșu portocaliu - rubicel , dacă roz - balot de rubin , dacă violet - ametist oriental ), spinelul albastru poate fi și el numit spinel nobil (sau spinel safir ), spinel cu efect de alexandrit (albastru în lumina zilei, violet-violet în lumină incandescentă), precum și spinel albastru și verde. Principalele zăcăminte de spinel nobil sunt insulele Ceylon , Borneo , India . Împreună cu rubinul , nobilul spinel roz este extras în zăcământul montan înalt Kugelal (Kuh-i-lal) ( Pamir , Tadjikistan ).
• Spinelul obișnuit , pleonast sau ceylonit  - un spinel cu o compoziție intermediară între spinelul real și hercinit  - (Mg, Fe) Al 2 O 4 . Greutatea specifică este 3,7 - 4,4. Microduritate 1.666 - 1.765 la o sarcină de 100 g. Culoarea este verde închis până la negru, mai rar albastru-negru și maro închis. Punct de topire 1275-1360 °C. Se descompune din acţiunea HF şi a H 2 SO 4 . Obisnuit, uneori in cristale foarte mari. Există mulți pleonaști în Rusia în Urali , în munții Shishim și Nazyam.
• Spineluri cromate Spinelul crom - picotit , negru, o parte din aluminiu este înlocuită cu crom.
• Ganitul  este un spinel de zinc în care magneziul este înlocuit cu fier și zinc.
• Spinel clor  - Mg (Al, Fe) 2 O 4 , intermediar între spinel și magnezoferită ; culoare verde aprins.
• Automolitul  este intermediar între spinel și ganit [7] .
• Surovik  este un spinel violet sau gri-albăstrui [8] .

Forma locației și depozitelor

Cele mai faimoase zăcăminte de spinel roșu sunt plaserii din Valea Mogok din Myanmar , iar această piatră este extrasă acolo împreună cu rubin , deoarece este imposibil să distingem spinelul și rubinul la ochi. Găsit în Sri Lanka , Thailanda , Afganistan , Brazilia , India , Tadjikistan .

Apare destul de des. Este în principal un mineral la temperatură ridicată. Spinelul este tipic pentru skarn -urile magneziene și alte roci metasomatice de contact . Este notat ca accesoriu în diverse roci, găsite în cornfelses , gneisuri , printre rocile sedimentare și în placeri .

Găsit în condrule meteoritului Kaba ( Ungaria ). Se observă ca mineral accesoriu în roci bazice , mai rar în roci acide . În rocile de compoziție gabro-diorit se găsește în asociere cu magnetită , flogopită , tremolită . [6]

În skarnurile magneziene, se formează în stadiul magmatic împreună cu forsterită , diopside și periclaza . În stadiul postmagmatic, este înlocuit cu flogopit; însoţit de minerale din grupa humitei , pargasit , brucite , adesea observate cu magnetit şi boraţi hipogeni . Formațiunile de acest tip includ skarnurile din Yakutia de Sud , regiunea Baikal și Orientul Îndepărtat și parțial skarn-urile zăcămintelor de minereu de fier din Gornaya Shoria . Prezența spinelului în zăcămintele din Uralul de Sud , înrudit genetic cu principalele roci, este caracteristică, spinelul se găsește în asociere cu andradit , magnetit , condrodit,  clorit , mai rar cu scapolit , epidot , zoisit , clinozoizit , actinolit , tremolit . , cornblenda , vezuvian , calcit . Spinelul este mai puțin frecvent la cornfelses de contact și apare în diferite asocieri cu diopside , forsterite , brucite , antofilită , cordierite , corindon și periclaza . Formațiunile de acest tip includ hornfelses din Asia Centrală și Japonia . Spinelii nobili și albaștri se găsesc în Myanmar , Sri Lanka , Brazilia . În ejecta vulcanică s-au observat goluri de calcar skarned Monte Somma ( Italia ) împreună cu mica și vezuvian . [9]

Orice zăcăminte semnificativă de spinel nobil în Rusia nu a fost încă stabilită. Exemplare separate de culoarea sa verde smarald au fost găsite în plasare de-a lungul râului Kamenka în regiunea Kochkar ( Uralul de Sud ); evident, împreună cu alte pietre prețioase, se formează în timpul distrugerii pegmatitelor comune în zonă . Apoi spinele de culoare roz, albastru și violet au fost găsite în regiunea Baikal din vecinătatea Slyudyanka. Diseminarea abundentă a cristalelor mari de spinel negru (pleonast) se observă cu forsterit și flogopit în calcifire ale depozitelor Gonovskoye, Kanku și Katalakh ( Aldan , Yakutia). Spinelul a fost găsit sub formă de margini negre în jurul corindonului albastru cu sodalit , plagioclază și biotit în zona pasului Lopar din Khibiny (Peninsula Kola). Un mare depozit de spinel roz nobil KuhiLal este situat în sud-vestul Pamirului ( Tadjikistan , lângă granița cu Afganistanul ). Cele mai mari zăcăminte de spinel roșu nobil sunt cunoscute pe insulele Sri Lanka și Borneo (în plasători de aur), precum și în Myanmar , Thailanda , Afganistan și alte locuri. [zece]

Achiziție artificială

Spinelul este ușor de obținut prin topirea și sinterizarea amestecurilor de oxizi puri corespunzători la 1400–1920°C. Prezența mineralizatorilor reduce semnificativ temperatura formării sale. O varietate de bijuterii de spinel este sintetizată conform metodei Verneuil : pulberi pure de Al 2 O 3 și MgO după tratarea cu o flacără de gaz exploziv la o temperatură de 2500 ° C topitură, topitura sub formă de picături cade pe fundul cuptorul, unde se pune o lumânare refractară cu sămânță de spinel; crește treptat un singur cristal sub formă de bulb. Este cunoscută formarea spinelului în zgură , în cărămizile de magnezit ale unui cuptor electric.

Spinelul este format prin încălzirea muscovitei , glauconitei , montmorillonitei , bentonitei și cloritului peste 1000 °C, prin topirea argilei , bauxitei sau corindonului cu MgO la 1700, 1850, respectiv 2000 °C. [unsprezece]

Valoare practică

Soiurile colorate transparente de spinel sunt folosite ca pietre prețioase .

Spinelul artificial este utilizat ca material refractar , rezistent la acțiunea topiturii materialelor din compoziția principală.

Își găsește o anumită utilizare în ceramică , precum și în fabricarea vopselelor ceramice durabile. [2]

Note

1. ↑ M.I. Pylyaev . „Pietre prețioase, proprietățile, locațiile și utilizările lor”. - al treilea, suplimentat semnificativ. - Sankt Petersburg. : A.S. Suvorina , 1896. - 406 p.
2. ↑ 1 2 Chukhrov, Bonstedt-Kupletskaya, 1967 , p. treizeci.
3. ↑ Ciuhrov, Bonstedt-Kupletskaya, 1967 , p. 24.26.
4. ↑ Ciuhrov, Bonstedt-Kupletskaya, 1967 , p. 26.
5. ↑ 1 2 Chukhrov, Bonstedt-Kupletskaya, 1967 , p. 27.
6. ↑ 1 2 Chukhrov, Bonstedt-Kupletskaya, 1967 , p. 28.
7. ↑ Ciuhrov, Bonstedt-Kupletskaya, 1967 , p. 31.
8. ↑ Kulikov B.F., Bukanov V.V. Dicționar de pietre prețioase . — Ed. a II-a, revizuită. si suplimentare - L . : Nedra , 1989. - S. 85. - 168 p. — ISBN 5-247-00076-5 . (Rusă)
9. ↑ Ciuhrov, Bonstedt-Kupletskaya, 1967 , p. 29.
10. ↑ Betekhtin, 2007 , p. 317.
11. ↑ Ciuhrov, Bonstedt-Kupletskaya, 1967 , p. 29-30.

Literatură

• Chukhrov F. V. Bonstedt-Kupletskaya. E. M. Minerale. Director. Problema 3. Oxizi complecși, titanați, niobați, tantalați, antimonați, hidroxizi. - Moscova: Nauka, 1967. - 676 ​​​​p.
• Betekhtin A. G. Curs de mineralogie. - Moscova: KDU, 2007. - 721 p.

Link -uri

• Articol Spinel în enciclopedia GeoWiki
•  Spinel la webmineral.com
• Spinel în baza de date catalogmineralov.ru  (rusă)
• Spinel la mindraw.web.ru .

Dicționare și enciclopedii	mare chinezesc Rusă mare Brockhaus și Efron in jurul lumii Micul Brockhaus și Efron V. Dahl Britannica (online) Britannica (online) Universalis Desktop

Clasa de minerale : Oxizi ( clasificare IMA , Mills et al., 2009 )
Subclasa oxizi simpli	grup de cupriți Cuprit grupa periclazică Vustiti periclaz Grupul rutil Brookite Casiterit piroluzită Rutil Grupul de uraninite uraninit Familia corindon-ilmenite Grupul Corindon Hematit carelianit Corindon grupa ilmenite ilmenit Familia cuarțului Aventurina Ametist Ametrina păros Heliotrop Stras cuarț fumuriu Cuarţ Coesite Cristobalite Leschatelierite Morion (mineral) Opal Cornelian Tridimit Calcedonie Crisopraza Citrin Jasp
Subclasa oxizi complecși	Grupul Gausmanite Gausmanit grup perovskit Loparit Perovskit Grupul Taaffeite Taaffeite Tantaloniobates Grupul columbit-tantalit Columbit-tantalit Manganotalit Grupa piroclor Microlit Piroclor Plumbomicrolit grupul de samarskiți Samarskit Grupul spinelului Magnetit franklinita Cromit Spinelul Jacobsite grup de euxenite euxenita
Subclasa Hidroxizi	Grupul diasporei Boehmit Goethit Diaspora
Lista mineralelor Portalul „Mineralogie” Proiectul „Geologie”