Шпинель
Минерал или драгоценный камень
Шпинель
Маленький кристалл шпинели на белом кальците из Могока, Мьянма, размером 1,5 × 1,1 × 1 см.
Общий
Категория
Формула
(повторяющаяся единица)		MgAl
2О
4
символ ИМАСпл [1]
классификация Штрунца4.BB.05
Кристаллическая системаКубический
Кристалл классГекстетраэдрический ( 4 3m)
Символ H–M : ( 4 3m) [2] [3] [4]
Космическая группаФ 4 3 м (№ 216)
Элементарная ячейкаа = 8,0898(9) Å; Z = 8
Идентификация
ЦветРазличные; красный, розовый, синий, лавандовый/фиолетовый, темно-зеленый, коричневый, черный, бесцветный
Кристаллическая привычкаОктаэдрические или плоские треугольные пластины, образованные двойникованием
Побратимствообщий
РасщеплениеНикто
ПереломРаковистый
Твёрдость по шкале Мооса7,5–8,0
БлескСтекловидное тело
ПолосаБелый
ПрозрачностьПрозрачный-непрозрачный
Удельный вес(В зависимости от состава) Редкая шпинель с высоким содержанием цинка может достигать 4,40, в противном случае ее средний показатель составляет от 3,58 до 3,61.
Оптические свойстваИзотропный
Показатель преломления1.719
плеохроизмОтсутствующий
РастворимостьНикто
Другие характеристикиМагнитный от слабого до среднего, иногда флуоресцентный (синтетика красного цвета да, натуральный красный иногда)
Ссылки[5] [6]
Полиэдрическое представление шпинели MgAl 2 O 4

Шпинель ( / s p ɪ ˈ n ɛ l , ˈ s p ɪ n əl / [7] ) — магниевый / алюминиевый член более крупной группы минералов шпинели . Имеет формулу MgAl
2О
4в кубической кристаллической системе . Его название происходит от латинского слова spinella , уменьшительной формы слова spina, в связи с его заостренными кристаллами. [5]

Характеристики

Шпинель ограненная

Шпинель кристаллизуется в изометрической системе; распространенные формы кристаллов - октаэдры , обычно сдвойникованные . У нее нет истинной спайности , но она показывает октаэдрическое разделение и раковистый излом . [8] Ее твердость составляет 8, ее удельный вес составляет 3,5–4,1, и она прозрачна или непрозрачна со стекловидным или тусклым блеском . Она может быть бесцветной, но обычно имеет различные оттенки красного, лавандового , синего, зеленого, коричневого, черного или желтого. [9] Хром (III) обуславливает красный цвет шпинели из Бирмы. [10] Некоторые шпинели являются одними из самых известных драгоценных камней; среди них - рубин Черного принца и « рубин Тимура » в драгоценностях британской короны , [11] и «Côte de Bretagne», ранее входивший в драгоценности французской короны. [12] Самарийская шпинель — самая крупная известная шпинель в мире, весом 500 карат (100 г). [13]

Прозрачные красные шпинели назывались шпинель-рубинами [14] или балас-рубинами. [15] В прошлом, до появления современной науки, шпинели и рубины были одинаково известны как рубины. После 18-го века слово рубин использовалось только для красного драгоценного камня минерала корунда , и слово шпинель стало использоваться. [16] «Балас» происходит от Баласции, древнего названия Бадахшана , региона в Центральной Азии , расположенного в верхней долине реки Пяндж , одного из главных притоков реки Оксус . Однако само «Баласия» может быть получено от санскритского bālasūryaka , что переводится как «малиновое утреннее солнце». [17] Шахты в Горно-Бадахшанском регионе Таджикистана на протяжении столетий являлись основным источником красных и розовых шпинелей. [16]

Происшествие

Геологическое явление

Шпинель встречается как метаморфический минерал в метаморфизованных известняках и бедных кремнеземом аргиллитах . [9] Она также встречается как первичный минерал в редких основных магматических породах ; в этих магматических породах магмы относительно бедны щелочами по сравнению с алюминием , и оксид алюминия может образовываться как минеральный корунд или может соединяться с магнезией, образуя шпинель. Вот почему шпинель и рубин часто встречаются вместе. Петрогенез шпинели в основных магматических породах является предметом горячих споров, но, безусловно, является результатом взаимодействия основной магмы с более эволюционировавшей магмой [18] или породой (например, габбро, троктолит). [19] [20]

Шпинель, (Mg,Fe)(Al,Cr) 2O4 , распространена в перидотите в самой верхней части мантии Земли , примерно от 20 км до 120 км, возможно, и на более низких глубинах в зависимости от содержания хрома. [21] На значительно меньших глубинах, выше Мохоровичича , кальциевый плагиоклаз является более стабильным глиноземистым минералом в перидотите, в то время как гранат является стабильной фазой глубже в мантии ниже области стабильности шпинели. [22]

Шпинель, (Mg,Fe)Al 2 O 4 , является распространенным минералом в богатых Ca-Al включениях (CAI) в некоторых хондритовых метеоритах . [23]

Географическое распространение

Шпинель уже давно находят в драгоценных камнях, содержащих гравий Шри-Ланки , и в известняках провинции Бадахшан в современных Афганистане и Таджикистане ; и Могоке в Мьянме . За последние десятилетия шпинели ювелирного качества находят в мраморах округа Лук-Йен ( Вьетнам ), Махенге и Матомбо ( Танзания ), Цаво ( Кения ) и в гравиях Тундуру ( Танзания ) и Илакака ( Мадагаскар ). [16] [24]

Начиная с 2000 года в нескольких местах по всему миру были обнаружены шпинели необычных ярких розовых или голубых цветов. Такие «светящиеся» шпинели известны из Могока (Мьянма), [25] плато Махенге (Танзания), округа Лук-Йен (Вьетнам) [26] и некоторых других мест. В 2018 году ярко-голубые шпинели были обнаружены также в южной части Баффиновой Земли (Канада). [27] Чистая синяя окраска шпинели обусловлена ​​небольшими добавками кобальта . [28]

Синтетическая шпинель

Синтетическая шпинель может быть получена теми же способами, что и синтетический корунд, включая метод Вернейля и метод флюса, впервые предложенный Эдмоном Фреми . Она широко используется в качестве недорогого ограненного драгоценного камня в ювелирных изделиях с камнями для месяца августа . Светло-голубая синтетическая шпинель является хорошей имитацией аквамаринового берилла, а зеленая синтетическая шпинель используется в качестве имитатора изумруда или турмалина. [29] К 2015 году прозрачная шпинель производилась в листах и ​​других формах путем спекания . [30] Синтетическая шпинель, которая выглядит как стекло, но имеет значительно более высокую прочность на сжатие, также может иметь применение в военных и коммерческих целях. [31]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Warr, LN (2021). «Утвержденные символы минералов IMA–CNMNC». Mineralogic Magazine . 85 (3): 291–320. Bibcode : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ Роберт Джон Ланкашир. «Нормальные шпинели». CHEM2101 (C 21J) Неорганическая химия – Химия комплексов переходных металлов . Университет Вест-Индии. Архивировано из оригинала 2018-08-08.
  3. ^ NW Grimes; et al. (8 апреля 1983 г.). «Новая симметрия и структура шпинели». Труды Лондонского королевского общества. Серия A, Математические и физические науки . 386 (1791): 333–345. Bibcode : 1983RSPSA.386..333G. doi : 10.1098/rspa.1983.0039. JSTOR  2397417. S2CID  96560029.
  4. ^ L. Hwang; et al. (июль 1973). "О пространственной группе шпинели MgAl2O4". Philosophical Magazine . doi :10.1080/14786437308217448.
  5. ^ ab Шпинель, Mindat.org
  6. ^ Данные о минералах шпинели, WebMineral.com
  7. ^ "шпинель". Словарь Чемберса (9-е изд.). Чемберс. 2003. ISBN 0-550-10105-5.
  8. ^ Нессе, Уильям Д. (2000). Введение в минералогию . Нью-Йорк: Oxford University Press. С. 362–363. ISBN 9780195106916.
  9. ^ ab Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. Jr. (1993). Руководство по минералогии : (после Джеймса Д. Даны) (21-е изд.). Нью-Йорк: Wiley. ISBN 047157452X.
  10. ^ "Минералы, окрашенные ионами металлов". minerals.gps.caltech.edu . Получено 01.03.2023 .
  11. ^ Сэр Томас Батлер (1989). Драгоценности короны и церемония коронации. Питкин. стр. 6. ISBN 978-0-85372-467-4.
  12. ^ Пардье, В.; Фарходова Т. (лето 2019). «Шпинель из Таджикистана». Цветной : 30–33 . Проверено 28 апреля 2021 г.
  13. ^ "Самарская шпинель". Словарь драгоценных камней и геммологии : 657–737. 2005. doi :10.1007/3-540-27269-0_19.
  14. ^ Литвинов, LA (2011). «О словах, используемых в качестве названий рубина и сапфира» (PDF) . Функциональные материалы . 18 (2): 275 . Получено 29 апреля 2021 г. .
  15. ^ Хьюз, РВ (1994). «Рубины и шпинели Афганистана: краткая история» (PDF) . Журнал геммологии . 24 (4): 256–267. doi :10.15506/JoG.1994.24.4.256 . Получено 29 апреля 2021 г. .
  16. ^ abc Пардье и Фарходова 2019.
  17. ^ Бисвас, AK (2001). «Минералы и их эксплуатация в древней и досовременной Индии». В Ramachandra Rao, P.; Goswami, NG (ред.). Металлургия в Индии: ретроспектива . Нью-Дели: India International Publisher. стр. 1–22. ASIN  B002A9M6QU.
  18. ^ Irvine TN (1977). «Происхождение хромитовых слоев в интрузии Маскокс и других стратиформных интрузиях: новая перспектива». Геология . 5 (5): 273. doi :10.1130/0091-7613(1977)5<273:ooclit>2.0.co;2.
  19. ^ Leuthold J, Blundy JD, Brooker RA (2015). "Экспериментальные петрологические ограничения на переработку мафического кумулата: фокус на хромшпинелиде из Восточной слоистой интрузии Рам, Шотландия". Вклад в минералогию и петрологию . 170 (2): 12. Bibcode :2015CoMP..170...12L. doi :10.1007/s00410-015-1165-0. hdl : 1983/43578f76-07c8-4676-84d1-d763d5228efb . S2CID  129562202.
  20. ^ O Driscoll B, Emeleus CH, Donaldson CH, Daly JS (2009). "Роль инфильтрации расплава и кумулятивной ассимиляции в формировании анортозита и пласта хромшпинелида в Восточной слоистой интрузии Рам, северо-запад Шотландии". Lithos . 111 (1–2): 6–20. Bibcode :2009Litho.111....6O. doi :10.1016/j.lithos.2008.11.011.
  21. ^ Клемме, Стефан (2004). «Влияние Cr на переход гранат–шпинель в мантии Земли: эксперименты в системе MgO—Cr2O3—SiO2 и термодинамическое моделирование» (PDF) . Литос . 77 (1–4): 639–646. Bibcode :2004Litho..77..639K. doi :10.1016/j.lithos.2004.03.017.
  22. ^ Филпоттс, Энтони Р.; Агу, Джей Дж. (2009). Принципы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press. стр. 17. ISBN 9780521880060.
  23. ^ MacPherson, GJ (2007). «Включения, богатые кальцием и алюминием, в хондритовых метеоритах». Трактат по геохимии : 1–47. doi :10.1016/B0-08-043751-6/01065-3. ISBN 9780080437514.
  24. ^ Пардье, Винсент; Хьюз, РВ; Бём, Э. (2008). «Шпинель: воскрешение классики». Журнал InColor : 10–18 . Получено 29 апреля 2021 г. .
  25. ^ Пардье, Винсент (2014). «Охота на шпинели «джедаев» в Могоке». Gems & Gemology . 50 (1): 46–57. doi : 10.5741/GEMS.50.1.46 .
  26. ^ Wondermondo (16 июня 2019 г.). «Находки кобальтовой шпинели в Лукйене, Вьетнам».
  27. ^ Mining.Com (5 апреля 2019 г.). «Ученые выяснили происхождение кобальтово-голубой шпинели в канадской Арктике».
  28. ^ Борис Шовире, Бенджамин Рондо, Эммануэль Фрич, Филипп Ресижак и Жан-Люк Девидаль (весна 2015 г.). «Голубая шпинель из района Люк Йен во Вьетнаме». Драгоценные камни и геммология .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  29. ^ Путеводитель по драгоценным камням и самоцветам Саймона и Шустера, К. Лайман, 1996
  30. ^ «Исследователи находят применение прочной шпинельной керамике». Phys.org . 24 апреля 2015 г.
  31. ^ «Прозрачная броня от NRL; Шпинель также может сделать ваш смартфон прочнее». Военно-морская исследовательская лаборатория. 23 апреля 2015 г. Архивировано из оригинала 4 августа 2023 г. Получено 4 августа 2023 г.

Библиография

На Викискладе есть медиафайлы по теме Шпинель .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Шпинель&oldid=1229380656"