Вивианит

Вивианит
Вивианит пластинчатый кристалл, прозрачный, с глубоким зеленым цветом. Размер кристалла: 82 мм × 38 мм × 11 мм. Из шахты Хуануни, провинция Даленсе, департамент Оруро , Боливия
Общий
Категория	Фосфатный минерал группы Вивианита
Формула (повторяющаяся единица)	Фе2+ 3(ПО) 4) 2·8H 2О
символ ИМА	Вив [1]
классификация Штрунца	8.CE.40 (10-е изд.) 7/C.13-40 (8-е изд.)
Классификация Даны	40.3.6.1
Кристаллическая система	Моноклинный
Кристаллический класс	Призматический (2/м) (тот же символ HM )
Космическая группа	С2/м
Элементарная ячейка	a = 10,086  Å , b = 13,441 Å, c = 4,703 Å; β = 104,27°; Z = 2
Идентификация
Формула массы	501,61 г/моль
Цвет	Бесцветный, очень бледно-зеленый, становящийся темно-синим, темно-зеленовато-синим, индигово-синим, затем черным при окислении
Кристаллическая привычка	Сплющенные, удлиненные призматические кристаллы, могут быть округлыми или корродированными; в виде звездчатых групп, инкрустаций, конкреционных, землистых или порошкообразных.
Побратимство	Перевод скользящий
Расщепление	Идеально подходит для {010}
Перелом	волокнистый
Упорство	Гибкий, секционный
Твёрдость по шкале Мооса	1,5–2
Блеск	Стекловидный, перламутровый на спайности, тусклый при землистом цвете
Полоса	Белый, переходящий в темно-синий, коричневый
Прозрачность	Прозрачный до полупрозрачного
Удельный вес	2.68
Оптические свойства	Двуосный (+); умеренное облегчение
Показатель преломления	n α = 1,579–1,616, n β = 1,602–1,656, n γ = 1,629–1,675 [2]
Двойное лучепреломление	δ = 0,050–0,059
плеохроизм	Видимый; X = синий, темно-синий, индигово-синий; Y = бледно-желтовато-зеленый, бледно-голубовато-зеленый, желто-зеленый; Z = бледно-желтовато-зеленый, оливково-желтый
Угол 2V	Измерено: от 63° до 83,5°, рассчитано: от 78° до 88°
Дисперсия	г < v, слабый
Ультрафиолетовая флуоресценция	Не флуоресцентный
Температура плавления	1114 °C (2037 °F)
Растворимость	Легко растворяется в кислотах.
Изменяет к	Метавивианит
Ссылки	[2] [3] [4]

Вивианит ( Fe ^(II)
₃(ПО)
₄)
₂·8H
₂O ) — это гидратированный минерал фосфата железа (II) , встречающийся в ряде геологических сред. Небольшие количества марганца Mn ²⁺ , магния Mg ²⁺ , и кальция Ca ²⁺ могут замещать железо Fe ²⁺ в его структуре. ^[5] Чистый вивианит бесцветен, но минерал очень легко окисляется, меняя цвет, и обычно встречается в виде призматических или сплющенных кристаллов от темно-синего до темно-голубовато-зеленого цвета. Кристаллы вивианита часто встречаются внутри ископаемых раковин, таких как раковины двустворчатых моллюсков и брюхоногих моллюсков , или прикреплены к ископаемым костям. Вивианит также может появляться на железных гробах или на трупах людей в результате химической реакции разлагающегося тела с железным корпусом. ^[6]

Он был назван Авраамом Готтлобом Вернером , «отцом немецкой геологии», в 1817 году, в год его смерти, в честь Джона Генри Вивиана (1785–1855), валлийско-корнуоллского политика, владельца шахты и минералога, жившего в Труро , Корнуолл, Англия, или в честь Джеффри Г. Вивиана, английского минералога. ^[7] Вивианит был обнаружен в Уил-Кинд, в Сент-Агнес, Корнуолл . ^[3]

Минералы группы вивианита имеют общую формулу A3 ₍ XO4 ₎ 2 _· 8H2O _, где A — двухвалентный катион металла , а X — фосфор или мышьяк , и они являются моноклинными . ^{[8] [9]}

Члены группы:

Связанный:

– Бобиеррит : _Mg3 ( _PO4 ) ₂ · _8H2O

– Симплезит: Fe ²⁺ ₃ (AsO ₄ ) ₂ ·8H ₂ O

– Метакёттигит: Zn ₃ (AsO ₄ ) ₂ ·8H ₂ O

– Метавивианит : (Fe ²⁺ _{3− x} ,Fe ³⁺ _x )(PO ₄ ) ₂ (OH) _x · (8- x ) H ₂ O. ^[5]

   Примечание : метавивианит, в который легко превращается вивианит, не является членом группы вивианита, поскольку содержит трехвалентные катионы Fe3 ⁺ .

В чистом конечном члене вивианите все железо двухвалентно , Fe2 ⁺ , но в структуре есть два отдельных участка, которые могут занимать эти ионы . В первом участке Fe2 ⁺ окружен четырьмя молекулами воды и двумя атомами кислорода , образуя октаэдрическую группу. Во втором участке Fe2 ⁺ окружен двумя молекулами воды и четырьмя атомами кислорода, снова образуя октаэдрическую группу. Кислороды являются частью фосфатных групп (PO43− ₎ , которые являются тетраэдрическими . Структура вивианита имеет цепочки этих октаэдров и тетраэдров, которые образуют листы, перпендикулярные оси кристалла a . Листы удерживаются вместе слабыми связями, и это объясняет идеальное ^{расщепление} между ними. ^[5]

Кристаллы моноклинные , класс 2/m, пространственная группа C 2/m, с двумя формульными единицами на элементарную ячейку (Z = 2). Приблизительные значения параметров элементарной ячейки:

a = 10,1 Å , b = 13,4 Å, c = 4,7 Å и β = 104,3°,

с немного отличающимися значениями, указанными в разных источниках:

а = 10,086 Å, b = 13,441 Å, c = 4,703 Å, β = 104,27° ^{[3] [5]}

а = 10,06 Å, b = 13,41 Å, c = 4,696 Å, β = 104,3° ^[4]

а = 10,034–10,086 Å, b = 13,434–13,441 Å, c = 4,687–4,714 Å, β = 102,65–104,27° ^[2]

а = 10,024(6) Å, b = 13,436(3) Å, c = 4,693(4) Å, β = 102,30(5)° ^[10]

Минерал может встречаться в виде кристаллов, масс или конкреций . ^[5] Кристаллы обычно призматические , параллельные оси кристалла c, и сплющенные перпендикулярно оси b. Изометричные кристаллы встречаются реже. ^{[2] [3] [5]} Они также могут встречаться в виде звездчатых (звездообразных) групп или инкрустаций с пластинчатой ​​или волокнистой структурой. ^[5] Неизмененные образцы бесцветны или очень бледно-зеленые, но они окисляются под воздействием света (и, возможно, также in situ) до синего, затем темно-зеленого, коричневого, фиолетового и пурпурно-черного цвета. Черта белая , меняющаяся до темно-синего или коричневого цвета. Кристаллы прозрачные или полупрозрачные со стеклянным блеском , перламутровые на поверхности спайности или тусклые и землистые. ^{[2] [3] [4] [5]}

Вивианит является двуосным (+) кристаллом с показателями преломления приблизительно:

n _α = 1,58, n _β = 1,6, n _γ = 1,6, но разные источники дают несколько разные значения

n _α = 1,579, n _β = 1,602, n _γ = 1,637 ^[5]

n _α = 1,579–1,616, n _β = 1,602–1,656, n _γ = 1,629–1,675 ^{[2] [3]}

n _α = 1,58–1,626, n _β = 1,598–1,662, n _γ = 1,627–1,699 ^[4]

Двулучепреломление: δ = 0,050–0,059 ^[3] или 0,0470–0,0730 ^[4]

Показатели преломления увеличиваются с увеличением степени окисления, двупреломление уменьшается, а плеохроизм на {010} усиливается. ^{[3] [5]}

Угол между оптическими осями, 2V, был измерен как между 63° и 83,5°; его также можно рассчитать из показателей преломления, что дает значение между 78° и 88°. ^{[3] [4]} Дисперсия оптических осей слабая, с r<v, ^{[2] [3] [5]} или отсутствует. ^[4] Вивианит плеохроичен с X = синий, темно-синий или индигово-синий; Y = бледно-желтовато-зеленый, бледно-голубовато-зеленый или желто-зеленый; Z = бледно-желтовато-зеленый или оливково-желтый. X параллелен b- кристаллической оси , а Z наклонен к c-кристаллической оси под углом 28,5°. ^{[2] [3] [5]} Он не флуоресцентен. ^{[3] [4]}

Вивианит — мягкий минерал, твердость по шкале Мооса составляет всего 1.+1 ⁄ 2 к 2, и удельный вес 2,7. Он легко раскалывается, с идеальной спайностью перпендикулярно оси b-кристалла , из-за листовой структуры минерала. Он сектилен , с волокнистым изломом, и тонкие пластинки, параллельные плоскости спайности, гибкие. Он легко растворяется в кислотах. ^{[3] [5]} Он имеет температуру плавления 1114 °C (2037 °F), ^[3] он темнеет в H ₂ O ₂ , ^[3] и не радиоактивен. ^[4]

Вивианит — вторичный минерал , встречающийся в ряде геологических сред: в зоне окисления месторождений металлических руд, в гранитных пегматитах, содержащих фосфатные минералы, в глинах и глауконитовых отложениях , а также в недавних аллювиальных отложениях, замещающих органический материал, такой как торф , лигнит , болотные железные руды и лесные почвы (все). Кости и зубы, захороненные в торфяниках , иногда замещаются вивианитом. ^[11] Некоторые авторы говорят, что он особенно связан с госсаном , но это оспаривается Петровым. ^[11]

Сопутствующие минералы включают метавивианит , лудламит , пирит , сидерит и пирротин . ^{[2] [11]} Гидротермальные жилы производят лучшие образцы кристаллов с классическим самоцветно-зеленым цветом. ^[11]

Типовая местность — Уил-Кайн (Уил-Кайн), группа Уэст- Уил-Китти , Сент-Агнес, округ Сент-Агнес, Корнуолл, Англия. ^[3]

Окисление вивианита — это внутренний процесс; кислород или вода не попадают в минерал и не покидают его снаружи. Фотон видимого света выбивает протон из молекулы воды, оставляя гидроксид-ион (OH− ⁾ . В свою очередь, двухвалентное железо Fe2 ⁺ теряет электрон, становясь Fe3 ⁺ , т. е. окисляется и уравновешивает заряд. Этот процесс начинается, когда на вивианит падает видимый свет, и может произойти в течение нескольких минут, радикально изменив цвет минерала. В конце концов, вивианит превращается в новый вид, метавивианит Fe2 ^{+2Fe3+ (} _PO4 ) 2 ₍ OH ₎ ·7H2O _, который обычно встречается в виде параморфоз после вивианита. ^[12]

Вивианит был известен как пигмент со времен Римской империи, но его использование в масляной живописи было довольно ограниченным. ^[13] Он был обнаружен в картине Вермеера «Сводня» в сине-серых частях ковра на переднем плане. ^[14]

• Бразилия. Шахта Сигана, Галилея , Минас-Жерайс, с мусковитом и пиритом. ^[15] Типично клиновидные кристаллы вивианита до 11 см в поперечнике, со средним блеском, дымчато-голубого цвета и хорошей прозрачностью на основе острых серебристых пластин мусковита , некоторые с друзами микрокристаллов пирита . ^[16]
• Боливия: Льяллагуа , Потоси: Кристаллы до 10 см на руднике Сильо XX. ^[5] Прозрачные бутылочно-зеленые кристаллы до 10 см из жилы Сан-Хосе/Сан-Фирмин. В целом, вивианит встречается в виде призматических кристаллов на матрице гроздевидного гетита, полученного в результате изменения пирита и марказита . Образцы, найденные в 2000 году, были связаны с чилденитом , кронштедтитом , пирротином , франкеитом и розовым массивным сфалеритом . ^[17]
• Камерун: самые большие в мире кристаллы вивианита (длиной более метра) из грязи. ^[11]
• Канада: В болотном железе на Кот-Сен-Шарль, Водрей-Суланж , Монтережи, Квебек. ^[5]
• Германия: в лимонитовых рудах в Амберг - Ауэрбахе и в пегматитах Хагендорфа , Бавария. [ ^5]
• Япония: В Нагасаве, Ивама-мати, префектура Ибараки , вивианит был найден вдоль трещин в породах, богатых графитом , пиритом и пирротином . Вивианит тесно связан с пиритом и встречается в виде очень тонких пластинчатых кристаллов, до 10 см в длину. ^[10]
• Косово. Шахты Трепча , Стари Трг. Толстые призматические кристаллы длиной до 10 см и толщиной 2 см, относительно стабильные. Темно-зеленого цвета и прозрачные, обычно покоятся на пирротине или пирите , а в некоторых случаях на кварце или карбонатах . ^[18]
• Мексика: сине-зеленые кристаллы ювелирного качества до 8 см на руднике Сан-Антонио, Санта-Эулалия, Чиуауа . ^[5]
• Россия: В осадочных слоистых железорудных месторождениях на Таманском полуострове на Черном море . ^{[5] [19]}
• Испания: На руднике Брунита, Картахена, Мурсия, вивианит был найден в виде темно-зеленых кристаллов, размером до 8 см ^[20]
• Украина: В Керченском железорудном бассейне на Крымском полуострове, ^[19] торфяниках Волынской области ^{[21] и Закарпатской области [21]} .
• США: В диатомите на дне третичного озера около Бери, округ Шаста, Калифорния . ^[5]
• США: В зеленом песке в Мидлтауне , округ Нью-Касл, штат Делавэр. ^[5]
• США: рудник Blackbird , округ Лемхи, Айдахо. Кристаллы в оттенках розового, зеленого, серо-голубого, фиолетового и пурпурно-черного, а также бесцветные. Уникальный глубокий фиолетовый цвет некоторых образцов рудника Blackbird характерен для этой местности. Некоторые отдельные кристаллы имеют как фиолетовые, так и зеленые зоны. Кристаллы вивианита из рудника Blackbird обычно удлиненные и похожи на лезвия. Они встречаются поодиночке и группами на темном измененном сланце и на белом кварце . Сопутствующие минералы включают лудламит , кварц и сидерит . ^[22]
• США: в изобилии встречается в пегматитах Ньюри , штат Мэн . ^[5]
• Новая Зеландия: Небольшие количества вивианита присутствуют в отложениях озера Кохангапирипири. ^[23]

• Список минералов
• Список минералов, названных в честь людей

На Викискладе есть медиафайлы по теме Вивианит .

• Вивианит как пигмент в ColourLex