stringtranslate.com

Шпинель

Полиэдрическое представление шпинели MgAl 2 O 4

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

Характеристики

Вырезанная шпинель

Шпинель кристаллизуется в изометрической системе; распространенными кристаллическими формами являются октаэдры , обычно сдвоенные . Он не имеет истинного спайности , но имеет октаэдрический раскол и раковистый излом . [8] Его твердость 8, удельный вес 3,5–4,1, он от прозрачного до непрозрачного, от стеклянного до тусклого блеска . Он может быть бесцветным, но обычно имеет различные оттенки красного, лавандового , синего, зеленого, коричневого, черного или желтого. [9] Хром(III) придает красный цвет шпинели из Бирмы. [10] Некоторые шпинели относятся к числу самых известных драгоценных камней; среди них Рубин Черного принца и « Рубин Тимура » из драгоценностей британской короны [11] и «Кот-де-Бретань», ранее принадлежавший драгоценностям французской короны. [12] Самарская шпинель — крупнейшая известная шпинель в мире, ее вес составляет 500 карат (100 г). [13]

Прозрачные красные шпинели назывались шпинель-рубинами [14] или балас-рубинами. [15] В прошлом, до прихода современной науки, шпинели и рубины были одинаково известны как рубины. После 18 века слово «рубин» использовалось только для обозначения красной разновидности минерала корунда , а затем стало использоваться слово «шпинель». [16] «Балас» происходит от Балашии, древнего названия Бадахшана , региона в Центральной Азии , расположенного в верхней долине реки Пяндж , одного из основных притоков реки Окс . Однако само слово «Баласия» может происходить от санскритского «баласуряка» , что переводится как «малиновое утреннее солнце». [17] Шахты в Горно-Бадахшанской области Таджикистана на протяжении веков были основным источником красной и розовой шпинели. [16]

Вхождение

Геологическое явление

Шпинель встречается как метаморфический минерал в метаморфизованных известняках и аргиллитах с низким содержанием кремнезема . [9] Он также встречается в качестве основного минерала в редких основных магматических породах ; В этих магматических породах магма относительно бедна щелочами по сравнению с алюминием , и оксид алюминия может образовываться в виде минерала корунда или может соединяться с магнезией с образованием шпинели. Вот почему шпинель и рубин часто встречаются вместе. Петрогенез шпинели в основных магматических породах активно обсуждается, но он определенно является результатом взаимодействия основной магмы с более развитой магмой [18] или горными породами (например, габбро, троктолитом). [19] [20]

Шпинель, (Mg,Fe)(Al,Cr) 2 O 4 , распространена в перидотитах в самых верхних слоях мантии Земли , на глубине от примерно 20 до примерно 120 км, возможно, и на более низких глубинах, в зависимости от содержания хрома. [21] На значительно меньших глубинах, выше Мохо , кальциевый плагиоклаз является более стабильным глиноземистым минералом в перидотите, тогда 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 хондритических метеоритах . [23]

Географическое распространение

Шпинель издавна находила в гравии Шри-Ланки , содержащем драгоценные камни , и в известняках провинции Бадахшан на территории современного Афганистана и Таджикистана ; и Могока в Мьянме . За последние десятилетия шпинель ювелирного качества была обнаружена в мраморах округа Люк Йен ( Вьетнам ), Махенге и Матомбо ( Танзания ), Цаво ( Кения ), а также в гравии Тундуру ( Танзания ) и Илакака ( Мадагаскар ). [16] [24]

С 2000 года в нескольких местах по всему миру были обнаружены шпинели необычного ярко-розового или синего цвета. Такие «светящиеся» шпинели известны из Могока (Мьянма), [25] плато Махенге (Танзания), округа Лок Йен (Вьетнам) [26] и еще некоторых местностей. В 2018 году ярко-синие шпинели были зарегистрированы также в южной части Баффинова острова (Канада). [27] Чистый синий цвет шпинели обусловлен небольшими добавками кобальта . [28]

Синтетическая шпинель

Синтетическая шпинель может быть произведена теми же способами, что и синтетический корунд, включая метод Вернейля и метод флюса, впервые предложенный Эдмоном Фреми . Он широко используется в качестве недорогого камня в украшениях с камнями в августе . Голубая синтетическая шпинель является хорошей имитацией аквамарина-берилла, а зеленая синтетическая шпинель используется в качестве имитатора изумруда или турмалина. [29] К 2015 году прозрачная шпинель производилась в виде листов и других форм посредством спекания . [30] Синтетическая шпинель, которая выглядит как стекло, но имеет значительно более высокую прочность против давления, также может найти применение в военных и коммерческих целях. [31]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Уорр, LN (2021). «Утвержденные IMA – CNMNC минеральные символы». Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021МинМ...85..291Вт. дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ Роберт Джон Ланкашир. «Обычная шпинель». CHEM2101 (C 21J) Неорганическая химия – химия комплексов переходных металлов . Университет Вест-Индии. Архивировано из оригинала 8 августа 2018 г.
  3. ^ Северо-Запад Граймс; и другие. (8 апреля 1983 г.). «Новая симметрия и структура шпинели». Труды Лондонского королевского общества. Серия А, Математические и физические науки . 386 (1791): 333–345. Бибкод : 1983RSPSA.386..333G. дои : 10.1098/rspa.1983.0039. JSTOR  2397417. S2CID  96560029.
  4. ^ Л. Хван; и другие. (июль 1973 г.). «О пространственной группе шпинели MgAl2O4». Философский журнал . дои : 10.1080/14786437308217448.
  5. ^ аб 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: Издательство Оксфордского университета. стр. 362–363. ISBN 9780195106916.
  9. ^ аб Кляйн, Корнелис; Херлбат, Корнелиус С. младший (1993). Руководство по минералогии: (по Джеймсу Д. Дане) (21-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. ISBN 047157452X.
  10. ^ «Минералы, окрашенные ионами металлов». Minerals.gps.caltech.edu . Проверено 01 марта 2023 г.
  11. ^ Сэр Томас Батлер (1989). Королевские регалии и церемония коронации. Питкин. п. 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. дои : 10.1007/3-540-27269-0_19.
  14. ^ Литвинов, Л.А. (2011). «О словах, используемых в качестве названий рубина и сапфира» (PDF) . Функциональные материалы . 18 (2): 275 . Проверено 29 апреля 2021 г.
  15. ^ Хьюз, RW (1994). «Рубины и шпинели Афганистана: краткая история» (PDF) . Журнал геммологии . 24 (4): 256–267. дои : 10.15506/JoG.1994.24.4.256 . Проверено 29 апреля 2021 г.
  16. ^ abc Пардье и Фарходова 2019.
  17. ^ Бисвас, АК (2001). «Минералы и их разработка в древней и досовременной Индии». В Рамачандре Рао, П.; Госвами, Н.Г. (ред.). Металлургия в Индии: ретроспектива . Нью-Дели: Международное издательство Индии. стр. 1–22. АСИН  B002A9M6QU.
  18. ^ Ирвин, Теннесси (1977). «Происхождение слоев хромита в интрузии Маскокс и других стратиформных интрузиях: новый взгляд». Геология . 5 (5): 273. doi :10.1130/0091-7613(1977)5<273:ooclit>2.0.co;2.
  19. ^ Лейтольд Дж., Бланди Дж.Д., Брукер Р.А. (2015). «Экспериментальные петрологические ограничения на переработку мафического кумулата: внимание к хромшпинелиду из восточной слоистой интрузии Ром, Шотландия». Вклад в минералогию и петрологию . 170 (2): 12. Бибкод : 2015CoMP..170...12L. дои : 10.1007/s00410-015-1165-0. hdl : 1983/43578f76-07c8-4676-84d1-d763d5228efb . S2CID  129562202.
  20. ^ О Дрисколл Б., Эмелеус СН, Дональдсон СН, Дейли Дж.С. (2009). «Роль инфильтрации расплава и кумулятивной ассимиляции в формировании анортозита и пласта хромшпинелида в Восточной слоистой интрузии Рума, северо-запад Шотландии». Литос . 111 (1–2): 6–20. Бибкод : 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. Бибкод : 2004Litho..77..639K. doi :10.1016/j.lithos.2004.03.017.
  22. ^ Филпоттс, Энтони Р.; Аг, Джей Дж. (2009). Основы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 17. ISBN 9780521880060.
  23. ^ Макферсон, GJ (2007). «Богатые кальцием и алюминием включения в хондритовых метеоритах». Трактат по геохимии : 1–47. дои : 10.1016/B0-08-043751-6/01065-3. ISBN 9780080437514.
  24. ^ Пардье, Винсент; Хьюз, RW; Бём, Э. (2008). «Шпинель: возрождение классики». Журнал InColor : 10–18 . Проверено 29 апреля 2021 г.
  25. ^ Пардье, Винсент (2014). «Охота на «джедайских» шпинелей в Могоке». Драгоценные камни и геммология . 50 (1): 46–57. дои : 10.5741/GEMS.50.1.46 .
  26. ↑ Wondermondo (16 июня 2019 г.). «Находки кобальтовой синей шпинели в Люк Йене, Вьетнам».
  27. ^ Mining.Com (5 апреля 2019 г.). «Ученые выяснили происхождение кобальтово-синей шпинели в канадской Арктике».
  28. ^ Борис Шовире, Бенджамин Рондо, Эммануэль Фрич, Филипп Рессижак и Жан-Люк Девидал (весна 2015 г.). «Голубая шпинель из района Люк Йен во Вьентаме». Драгоценные камни и геммология .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  29. ^ Путеводитель Саймона и Шустера по драгоценным камням и драгоценным камням, К. Лайман, 1996 г.
  30. ^ «Исследователи находят применение прочной шпинельной керамике» . Физика.орг . 24 апреля 2015 г.
  31. ^ «Прозрачная броня от NRL; шпинель также может сделать ваш смартфон более прочным» . Военно-морская исследовательская лаборатория. 23 апреля 2015 г. Архивировано из оригинала 4 августа 2023 г. Проверено 4 августа 2023 г.

Библиография

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме шпинели .