Содержание:

1. Химический состав. Разновидности шпинелоидов

2. Строение благородной шпинели

3. Практическое применение соединений типа X2+Y23+O42-

4. Синтез шпинели состава MgAl2O4

5. Список используемой литературы

Формула главного представителя группы шпинели — MgAl2O4.

Название, вероятно, происходит от лат. “спинелла” — маленький шип, что связано с октаэдрической формой кристаллов.

Химический состав — содержание (в %): MgO — 28,2; Аl2Оз — 71,8; обычны примеси железа, хрома, цинка, марганца. Цвет — зеленовато-синий, синий до черного, розовый, красный (обусловлен примесями).

Черта — белая.

Блеск — стеклянный.

Прозрачность — от непрозрачной до прозрачной

Твердость — 8.

Плотность —3,6 г/см 3.

Излом — раковистый.

Сингония — кубическая, гексаоктаэдрическийвид симметрии.

Спайность — несовершенная по (111).

Элементарная ячейка.

Встречается преимущественно в форме октаэдрических кристаллов (другие простые формы редки) обычно небольших размеров. Характерны двойники срастания по (111} — по шпинелевому закону. Менее распространены изометрические зерна и зернистые агрегаты. У реальных кристаллов шпинели обычно наиболее развита одна или пара противоположных граней октаэдра. При этом шпинелевые двойники приобретают характерный треугольно-пластинчатый облик с раздвоенными (входящими) углами.

Окраска шпинели определяется в основном изоморфной примесью Fe2+ (плеонаст и герцинит — зелено-бурая до черной), Fе3+ (хлоршпинель — травяно- и оливково-зеленая), Fe2+ ,Fe3+, и Сг (пикотит — желто-зеленая, зеленая), Zn (ганошпинель — зеленовато-синяя, темно-синяя).

Типичный минерал магнезиальных скарнов, ассоциирующий с форстеритом, энстатитом, диопсидом, кальцитом и др. В основном минералы группы шпинели присутствуют в качестве акцессорных в основных изверженных породах, некоторых пегматитах, метаморфизованных глинозёмистых осадочных породах и глинозёмсодержащих ксенолитах в изверженных породах, а также в контактово-метаморфических известняках. При их разрушении образуются пески, содержащие шпинель (Шри-Ланка, Бирма). Герцинит обычно встречается в богатых железом и обеднённых кремнекислотой глинозёмистых контактовых роговиках и их ксенолитах, в гранулитах, метаморфизованных пироксенитах и ультраосновных породах. Ганит распространён мало, известен в гранитных пегматитах. Галаксит редок.

Магнетит широко распространён как неотъемлемый акцессорный минерал изверженных пород и присутствует в составе так называемых черных песков, образованных при их разрушении. Также он нередко встречается совместно с ильменитом в породах габбровой серии (Эгерсунн, Норвегия, ЮАР), а в ассоциации с апатитом – в сиенит-порфирах известного месторождения Кируна в Швеции. Вследствие метоморфизма магнетит образуется в пластовых кремнистых железных рудах докембрийского возраста. Часто содержит титан. Отмечается в фумарольных отложениях Долины Десяти Тысяч Дымов на Аляске. Франклинит является основным минералом цинковых месторождений, залегающих в кристаллических известняках во Франклин-Фернас, Нью-Джерси. Другие члены подгруппы магнетита редки.

Хромит неизменно связан с перидотитами (или с развитыми по ним серпентинитами), норитами и анортозитами. Его сегрегации в магматических породах часто имеют форму латерально выдержанных слоёв, аккумулирующих большие запасы хромита. Крупные месторождения находятся на Урале, ЮАР, Зимбабве, Кубе и т.д.

Ульвошпинель встречается практически только в виде микроскопических выделений в магнетите, параллельных {100}. Эти очень тонкие выделения, развивающиеся по двум плоскостям под прямым углом друг к другу, образуют так называемую коробчатую или тканевую структуру, которая наблюдается в шлифах. Маггемит является продуктом окисления магнетита.

Прозрачная разновидность минерала — благородная шпинель — является драгоценным камнем. Крупные (размер по ребру более 10 мм) непрозрачные трещиноватые кристаллы розовой шпинели используются как коллекционный материал. Находки такого материала связаны преимущественно с магнезиальными скарнами (месторождение Кухилал на Памире). Наибольший интерес представляют образцы кальцифиров, содержащие мелкие прозрачные кристаллы розово-красной шпинели в ассоциации с оранжевым дравитом и клиногумитом. Коллекционное значение имеют также крупные (5—10 см), хорошо ограненные кристаллы шпинели темно-синего и черного цвета, включенные в кальцифиры (Алданский р-он Якутии). Очень декоративны штуфы кристаллов шпинели и диопсида в белой или розоватой кальцитовой массе. Прекрасные кристаллы темно-зеленой и черной хлоршпинели в ассоциации с диопсидом, гранатом, везувианом, хлоритами встречаются в хлоритовых скарнах (месторождения Шишимское и Назямские горы в Челябинской обл.).

Определяется по октаэдрической форме кристаллови высокой твердости.

Существуют двойники, их структура и строение подчиняются следующему закону:

Теория симметрии кристаллов шпинели.

1)Группа шпинели. В эту группу входят сложные оксиды с общей формулой АВ2О4, где A= Mg2+, Fe2+ иногда Zn2+, Mn2+, Be2+ , а B = Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn3+. Минералы группы шпинели имеют некоторые обшие свойства. Большинство из них кристаллизуется в кубической сингонии. Все эти минералы образуют хорошо ограненные кристаллы октаэдрического габитуса. У них наблюдается высокая твердость, отсутствует спайность, они химически и термически устойчивы. Для всех шпинелидов характерны высокотемпературные условия образования.В поверхностных условиях большинство их устойчиво и сохраняется в россыпях.

Структура кристалла шпинели.