Непрозрачные магнитные минералы

22.12.2016

Минералы черной, железно- и смоляно-черной окраски

Ильменит (Fe, Mg) TiO2. Содержит 36,8 % Fe, 31,6 %Ti, изоморфно входят Mg (пикроильменит) и Mn. Сингонин тригональная; кристаллы толстотаблитчатые псевдогексагональные (рис. 17,а). Цвет смоляно-, железно-черный. Черта черная, у окисленных разностей — коричневато-черная. Блеск сильный, смолистый, полуметаллический. Твердость — 5 —6, хрупок. Спайность не наблюдается. Излом неровный, раковистый. Плотность 4,5*10в3 — 5,9*10в3 кг/м3. Парамагнитен, некоторые разности ферромагнитны; проводник электричества. В кислотах нерастворим; переводится в раствор путем сплавления с KHSO4 или K2S2O7. После прокаливания приобретает ферромагнитные свойства.
В шлихах ильменит распространен довольно широко; содержания его возрастают в районах развития габброидов и щелочных пегматитов. Для алмазоносных районов типоморфен пикроильменит. В гипергенных условиях устойчив, переносится поверхностными потоками на значительное расстояние от коренных источников и при этом хорошо окатывается (см. рис. 17,б). Накапливается в россыпях. Уплощенные окатанные зерна имеют округло-угловатую форму, сглаженную поверхность; кристаллы сохраняются редко. При длительной транспортировке и активном химическом преобразовании зерна ильменита покрываются налетами или сплошными рубашками лейкоксена (см. рис. 17,а), поверхность их ступенчатая, ямчатая. В прибрежно-морских россыпях зерна ильменита округлые, овальные, яйцевидные, дискоидальные. Ассоциирует с цирконом, рутилом, лейкоксеном, брукитом, гематитом, монацитом, хромшпинелидами, реже — с алмазом, корундом, шпинелью.
Диагностируется в шлихах по смоляно-черному цвету, яркому смолистому блеску, черной черте. Типичны изометричные, угловатые или окатанные зерна, а также таблитчатые кристаллы псевдогексагонального облика. Дает микрохимическую реакцию на титан.
Непрозрачные магнитные минералы

Уранинит U1-х 4+ Uх 6+ O2+х (х≤0,38). Состав уранинита сложен; характерны примеси Th, TR, Zr, радиогенных Pb и He; присутствует адсорбированная вода. Сингония кубическая, кристаллы имеют форму несовершенных кубов с неровными, ступенчатыми гранями. Цвет черный, буровато-черный, на изломе — смоляно-черный. Черта черная, буровато-черная. Непрозрачен, в тонких осколках просвечивает красно-бурым. Блеск смолистый. Твердость колеблется от 6—7 до 4 у сильно разложенных разностей; хрупок, раздавливается легко. Спайность не выражена. Излом неровный. Плотность 10,3*10в3 — 10,6*10в3 кг/м3. Парамагнитен; сильно радиоактивен. Растворяется в концентрированных кислотах (легче растворимы окисленные разности). Дает микрохимическую реакцию на уран. Окраска солянокислого раствора зеленоватая, меняющаяся на ярко-желтую при прибавлении аммиака. Неплавок. После сплавления с бурой или NaF образует перл, ярко люминесцирующий в ультрафиолетовом свете изумрудно-зеленым (фосфорическим) цветом. Генетически связан с магматическими породами гранитоидного ряда, пегматитами, грейзенами, гидротермальными жилами.
В шлихах уранинит редок, но находки его имеют большое практическое значение. Иногда сохраняются кубические кристаллы или их обломки. Чаще это неправильные, слабо окатанные обломки зерен, покрытыx бурыми или оранжевыми пленками вторичных продуктов (гуммит). При дальней транспортировке быстро разрушается.
Диагностика достаточно трудна: отличается непрозрачностью, густой черной чертой, просвечиванием в тонких осколках. Надежно определяется по реакции на уран и образованию люминесцирующего перла после сплавления. Для выявления в шлихах уранинита широко применяется измерение радиоактивности.
Группа шпинелидов. Эта группа включает большое количество минеральных видов, которые подразделяются на три подгруппы — алюмо-, хром- и ферришпинелиды. Ферри- и хромшпинелиды представлены темпоокрашенными непрозрачными минералами, обладают ярко выраженными магнитными свойствами и входят в ферро- или парамагнитную фракции. Алюмошпинелиды чаще прозрачны, ярко окрашены и выделяются в диамагнитную фракцию, где они и будут охарактеризованы. Остановимся на характеристике наиболее распространенных минералов группы шпинелидов.
Магнетит FeFe2O4. Магнетит является ведущим минералом подгруппы ферришпинелидов. Содержит 31 % FeO, 69,0 % Fe2О3; обычны примеси Ti, Cr, V, Ni, Mn, Al, Mg. Разновидность, богатая титаном, называется титаномагнетитом; он образуется в результате распада твердого раствора, устойчивого при высоких температурах, в результате чего возникают две минеральные фазы: тонкие пластинчатые выделения ильменита в магнетите; менее магнитен и дает микрохимическую реакцию на титан. Сингония кубическая; кристаллы имеют форму октаэдров (рис. 18), реже — ромбододекаэдров; на гранях наблюдается штриховка и скульптуры роста. Цвет железно-черный. Черта черная, у окисленных разностей — буровато-черная до вишнево-красной. Непрозрачен. Блеск металлический, у окисленных разностей — матовый. Твердость — 5,5—6,5; хрупок. Спайностью не обладает. Излом неровный. Плотность 4,5*10в3 — 5,3*10в3 кг/м3. Ферромагнитен, полупроводник. В кислотах легче растворяется при нагревании и дает микрохимическую реакцию на Fe2+ и Fe3+. Неплавок.
Непрозрачные магнитные минералы

В шлихах магнетит встречается практически повсеместно, так как его коренные источники разнообразны; повышенные количества магнетита связаны с областями распространения габброидов. карбонатитов, скарнов, железистых кварцитов. Ассоциирует с ильменитом, хромитом, гранатом, нироксенами, эпидотом. Обычно зерна магнетита в шлихах неправильные, имеют неровный излом, поверхность их неровная, бугристая, шероховатая. Часто сохраняются октаэдрические кристаллы с несовершенными гранями, несущими штриховку, скульптуру и следы коррозии. При транспортировке хорошо окатывается, покрывается пленками мартита, очень редко — гидроксидов железа.
Определяется легко по сильной магнитности, обусловливающей сливание зерен в агрегаты, цепочки, а также по форме кристаллов, цвету и черте. Диагностика проверяется по микрохимической реакции на Fe2+. Oт ильменита отличается большей магнитностью, менее ярким блеском, коричневатыми оттенками черты.
Хромит (Mg, Fe) Cr2O4. Хромит является основным представителем подгруппы хромшпинелидов. Состав (в %): MgO — 9,69; FeO — 17,26; Cr2O3 — 73,05; изоморфно входят примеси Ti, V, Mn, Zn, Ni, Co, Ca. Сингония кубическая, характерны хорошо ограненные октаэдрические кристаллы. Цвет смоляно-, буро-черный. Черта коричнево-, светло-бурая. Непрозрачен, но в тонких осколках просвечивает бурым, красновато-бурым цветом. Твердость — 5,5—6,5; хрупкий, при раздавливании образуются ветроугольные осколки с раковистым изломом. Спайность отсутствует. Плотность 3,5*10в3 — 5,1*10в3 кг/м3. Парамагнитен, полупроводник. Heрастворим в кислотах; после сплавления с перекисью натрия дает микрохимическую реакцию на хром. Сплав с бурой окрашивается в зеленый цвет. При прокаливании становится магнитным.
В шлихах хромит встречается главным образом в районах развития пород габбро-перидотитовой формации. Повышенные количества хромита и шлихах представляют интерес при поисках его коренных месторождений. Ассоциирует с пироксенами, оливином, магнетитом, серпентином. В шлихах, содержащих хромит, возможны находки платиноидов. Транспортируется на большие расстояния от коренных источников, при этом окатывание незначительно. Зерна хромита в шлихах неправильные, округлые, кристаллы также несут следы окатывания. Хромит химически устойчив, благодаря чему зерна его чистые, лишены налетов и "рубашек" вторичных продуктов; поверхность их гладкая, блестящая, со следами коррозии.
Диагностика хромита сложна, так как внешне он близок к ильмениту и тpyдно различим среди массы темных силикатов. Определяется по черному цвету, яркому смолистому блеску, просвечиванию в тонких осколкаx, коричневато-бурой черте. Надежно отличается от похожих минералов но микрохимической реакции на хром.
Минералы коричневой, коричневато-, буро-черной до черной окраски

Группа вольфрамита (Mn, Fe) WO4. Минералы группы вольфрамита образуют изоморфный ряд от ферберита FeWO4 через собственно вольфрамит (Mn, Fe) WO4 до гюбнерита MnWO4. Вольфрамиты содержат разнообразные примеси — Ta, Nb, Sn, Sc, Ti, TR и др. Сингония моноклинная; кристаллы толстотаблитчатые, уплощенно-призматические, по удлинению штрихованные. Окраска меняется в зависимости от состава: ферберит окрашен в темно-коричневые до железно-черных цвета, гюбнерит значительно более светлый — бурый до светло-бурого. Черта от красновато-коричневой до желто-бурой. Блеск полуметаллический. Твердость — 4,5— 5,5; хрупкие, при раздавливании образуются пластинчатые осколки, в которых наблюдаются буро-красные внутренние рефлексы. Спайность совершенная по (100) и (102). Излом ступенчатый. Плотность 6,7*10в3 — 7,5*10в3 кг/м3. Минералы парамагнитные с сильной изменчивостью величины магнитной восприимчивости; некоторые разности могут быть ферромагнитными. Хорошие проводники электричества. Сплавляются в черный магнитный шарик. В кислотах растворяются с трудом. Переводятся в раствор после сплавления со смесью соды и селитры, дают микрохимическую реакцию на вольфрам. После сплавления с CaCI2 на поверхности зерен возникает пленка, люминесцирующая голубым цветом в ультрафиолетовых лучах. Генетически минералы группы вольфрамита связаны с гранитоидной магмой и типичны для грейзенов и высокотемпературных гидротермальных жил, несущих редкометальное оруденение. Благодаря невысокой абразивной прочности малоустойчивы при транспортировке, поэтому образуют локальные аномалии вблизи коренных источников, где могут формироваться некрупные россыпи. Являются одним из основных источников вольфрама.
В шлихах зерна минералов группы вольфрамита обычно таблитчатые, угловатые или слабо окатанные; поверхность их матовая, неровная, с механическими дефектами. Часто отмечаются грязно-желтые пленки вторичных продуктов. Ассоциируют с топазом, турмалином, бериллом, касситеритом, флюоритом, колумбитом и различными сульфидами.
Выявляются в шлихах по таблитчатой форме зерен, хорошо проявленной спайности, наличию внутренних рефлексов, густой буро-коричневой черте. Диагностика проверяется по микрохимической реакции на вольфрам и люминесценции в ультрафиолетовых лучах после сплавления зерен с CaCl2.
Группа колумбита-танталита[/u] (Fe, Mn) (Mb, Та)2О6. Минералы этой группы представлены изоморфным рядом от колумбита (Fe, Mn) (Nb, Та)2О6 до танталита (Mn, Fe) (Ta, Nb)2O6. Содержание Nb2O5 достигает 78%, Ta2O5 — 85,15%. Присутствуют примеси Ti, Mg, Sn, W, Ca, TR. Сингония ромбическая, кристаллы таблитчатые, короткостолбчатые; на гранях видна грубая вертикальная штриховка; образуют двойники с перистой штриховкой. Цвет железно-черный, темно-коричневый до светло-бурого. Черта от черной и коричневой до светло-бурой. Непрозрачны, но в тонких осколках обнаруживают красновато-бурые внутренние рефлексы. Блеск металловидный. Твердость — 5—7,5, увеличивается для танталовых разностей. Минералы хрупкие, рассыпаются при раздавливании на угловато-пластинчатые осколки с неровным, зернистым изломом. Спайность ясная по (010), менее отчетливая у танталита. Плотность 5,15*10в3 — 8,2*10в3 кг/м3. Минералы парамагнитные, полупроводники. Урансодержащие разности радиоактивны. Неплавки, в кислотах нерастворимы. Переводятся в раствор сплавлением с K2S2O7 или KHSO4. Дают отчетливую пленочную реакцию на ниобий и тантал с таннином. В иммерсионных препаратах непрозрачны; некоторые разности (мангантанталит) просвечивают и плеохроируют в красно-бурых тонах, по отношению к спайности у них наблюдается прямое погасание. Показатели преломления высокие: ng = 2,34-2,48; nm = 2,28-2,45; np = 2,10-2,33; ng-np = 0,15-0,24. Удлинение положительное. Минералы двуосные положительные (танталит) и отрицательные (колумбит). Коренные источники минералов группы колумбита-танталита связаны с редкометальными апогранитами и гранитными пегматитами. Являются основными источниками Nb и Ta.
В шлихах минералы группы танталита-колумбита встречаются редко и диагностируются с трудом. Зерна их удлиненные, уплощенные, неправильные, часто со следами окатывания, так как могут далеко транспортировать от коренных источников.
Поверхность зерен матовая, со ступенчатой скульптурой, иногда покрыта желто-коричневыми пленками вторичных образований. Coпpoвождаются топазом, касситеритом, флюоритом, турмалином, иногда вольфрамитом и шеелитом.
Диагностическими признаками являются таблитчатая форма зерен, хорошая спайность, внутренние рефлексы, довольно светлая черта. Точно определяется по оптическим константам и микрохимическим реакциям на Nb или Ta.
Минералы буро-коричневой, вишневой, красно-бурой до охристо-желтой окраски

Гематит Fe2O3. Состав отвечает формуле, редко присутствуют примеси Ti и Mg. Разновидность колломорфного сложения, обогащенную водой, выделяют под названием гидрогематита. Сингония тригональная, кристаллы пластинчатые, встречаются редко; чаще это плотные, землистые обращения. Цвет от железно-черного до коричнево- или вишнево-бурого. Черта вишнево-красная, густая, бархатистая. Блеск от металлического до матового. Непрозрачен, но в тонких пластинках по краям просвечивает кроваво-красным цветом. Твердость от 3,5 до 5,5—6,5; хрупок, раздавливаются легко. Спайностью не обладает. Излом неровный. Плотность 4,9*10в3—5,3р10в2 кг/м3. Парамагнитен, полупроводник. Растворяется при нагревании в HCI, раствор окрашивается в зелено-желтый цвет и в нем микрохимически определяется Fe3+. После прокаливания гематит темнеет и становится магнитным.
В иммерсионном препарате при сильной подсветке обнаруживает буро-красный плеохроизм, очень высокие показатели преломления и двупреломление: no = 3,01—3,22; ne = 2,74—2,94; no—ne = 0,18—0,28. Минерал одноосный, отрицательный.
В шлихах гематит встречается часто, так как он относится к полигенным образованиям. Зерна его угловаты, неправильны, часто наблюдаются зернистые агрегаты, оолитовые стяжения. Поверхность матовая или гладкая, глянцевая; в случаях гидратации покрывается бурыми пленками. Нередко гематит образует псевдоморфозы по магнетиту (мартит) или пириту.
Диагностируется по вишнево-красной черте, агрегатному состоянию, просвечиванию в тонких краях осколков зерен и микрохимической реакции на Fe3+.
[u]Группа гидроксидов железа.
В эту группу объединяются минералы переменного состава, содержащие конституционную или адсорбированную воду и связанные взаимными переходами. Природные скопления гидроксидов железа представляют собой смеси гетита, гидрогетита, лепидокроктита и гидролепидокроктита; присутствуют механические примеси минералов кремнезема и глинистого вещества. В минералогической практике такие образования носят обобщенное название лимонитов; им приписывается общая формула FeOOH*aq. Характерны разнообразные примеси — Cu, Pb, Mn, Co, Ni и др. Сингония ромбическая, кристаллы не встречаются; обычны сплошные землистые массы и колломорфные выделения. Цвет минералов и черты темно-бурый, охристо-желтый. Непрозрачны, но присильной подсветке просвечивают буроватыми цветами. Блеск матовый, иногда шелковистый. Твердость от 2 до 5; раздавливаются легко, рассыпаясь в порошковатый агрегат. Спайности нет. Плотность 2,7*10в2—4,4*10в3 кг/м3. Минералы парамагнитные с переменным значением величины магнитной восприимчивости. Полупроводники. В катодных лучах обнаруживают темно-красную люминесценцию, оптически анизотропны, двуосны, отрицательны. Показатели преломления и двупреломление высокие: ng = 2,40; nm = 3,39; np = 2,26; ng—np = 0,14. При прокаливании минералы группы лимонита краснеют, теряют воду, становятся магнитными. Хорошо растворяются в HCI — раствор окрашивается в зеленовато-желтый цвет, в нем микрохимически определяется Fe3+. Это типичные гипергенные образования, возникающие в различных геологических условиях, что предопределяет их повсеместное распространение.
В шлихах минералы группы гидроксидов железа встречаются в плотных мелкозернистых агрегатах, охристых комковидных, а также оолитоподобных, почковидных и натечных выделениях. Часто образуют псевдоморфозы по пириту, магнетиту и марказиту. Поверхность зерен землистая, иногда — блестящая, гладкая.
Диагностируются по яркому рыжевато-бурому или коричневому цвету, густой охристой черте, землистым или натечным агрегатам, характерному поведению при прокаливании, микрохимической реакции на железо.