Спессартин - гранат

Английское название - Spessartine

Кристаллы спесартина в слюде
Кристаллы спессартина в слюде Урал

Содержание

Группа

Происхождение названия

Минерал назван по местности Спессарт в Баварии (Бедан, 1832).

Синонимы:  Марганцово-алюминиевый гранат — manganese-aluminium garnet, Man- ganongranat, бродбогранат — Broddbogranat (Берцелиус, 1816), марганцовый гранат — manganesian garnet (Зайберт, 1823), партшин — partschin (Хайдингер, 1847), партшинит, парчинит — partschinite (Дана, 1892, название исключено Цедлицом, 1933), спессартит — spessartite (Дана, 1892), бурокаменный кремень — Braunsteinkiesel (Карстен, 1800), эмильдин — emildine — Spessartine, содержащий Y (по данным спектрального анализа) (Ван- дер-Линген, 1928), эринадин — erinadine — спессартин, содержащий Y и Cr (по данным спектрального анализа) (Ван-дер-Линген, 1928), ферро-кальцио-(Fe-Ca-) Spessartine — Fe-Ca-spessartine, кальциоферро-(Са-Fe-)-спессартин — Ca-Fe-spessartine —- обогащенные Fe2+, Са или Са и Fe2+ (Иошимура, 1939), кальцио-спессартин — calc-spessartite — обогащенный Са (Фермор, 1926), ферроспессартин — ferrospessartite — обогащенный Fe2+  (Фермор, 1928), бериллий-гранат — Beryllium-garnet — спессартин, содержащий 0,39% ВеО (Иимори, 1938).
Боденбендерит — bodenbenderite' (Риман, 1928) — смесь с флюоритом, хлоритом и другие (Милтон и Майерс, 1949). Рансетит — ransatite (Игельстрём, 1896) — смесь с кварцем, пирофиллитом, хлоритоидом, кианитом (Вейбул, 1898). Джонстонотит — johnstonotite, иначе джонстонолит — johnstonoiite (Маклеод, Уайт, 1900) по Форду (1967) — смесь спессартина, гроссуляра и других минералов.

 

Формула спессартина

Mn3Al2[SiO4]3.

Химический состав

Для спессартина Mn3Al2(SiO4)3: MnО — 42,99, Al2O3—20,60, SiO2—36,41. Наибольшее содержание MnO достигает 40,88%. Всегда содержит изоморфные примеси. Mn изоморфно замещается Fe2+, Mg, Са; Аl замещается Fe3+, Cr, Y . Анализы обычно рассчитываются на молекулы пиропа, андрадита, гроссуляра и другие минералы. Существует непрерывный изоморфный ряд спессартин -— альмандин. Полная смесимость спессартина и пиропа не обнаружена. В искусственных гранатах имеются непрерывные изоморфные ряды спессартин—У3А12(АlO4)3 (иттрогранат — yttrogarnet)  и  Y3Fe2(FeO4)3.

 

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония кубическая

 

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов

Образует отдельные кристаллы или округлые зерна. В слюдяных сланцах Иниоко в Трансваале встречены кристаллы, таблитчатые по (ПО); эта плоскость параллельна (001) мусковита, с которым спессартин образует срастания. В Блюмовской копи Ильменских гор (Урал) в пегматоидной зоне наблюдались плоские, почти пластинчатые кристаллы, особенно среди скоплений биотита; уплощение кристаллов — по одной из граней тетрагон-триоктаэдра (hkk); некоторые кристаллы вытянуты по оси 4-го порядка и имеют дипирамидальный облик вследствие неравномерного развития граней (hkk); известны параллельные сростки граната по (100) и эпитаксические срастания с биотитом: (001) биотита  (hkk) граната.
В пегматитах р. Тлой в Южном Прибайкалье минерал наблюдается в прорастании с шерлом мусковитом, альбитом, кварце; в каменном материале содержатся включения мусковита, кварца, альбита. В некоторых выделениях минерала обнаружены включения магнетита.

Часты двойники по

Агрегаты. Хорошо образованные кристаллы, зернистые и плотные массы.

 

Физические свойства


Оптические

 

  • Цвет камня коричневато-красный, желтовато-красный, светло-розовый, светло-бурый, желтовато-бурый, ярко-розовый, коричневый, желтый, кроваво-крас¬ный.
  • Черта отсутствует из-за высокой твердости
  • Блеск жирный стеклянный
  • Прозрачность Полупрозрачен, иногда прозрачен.

Показатели преломления

 Ng = , Nm = и Np =

Механические

  • Твердость минерала 7 - 7,5
  • Плотность
  • Спайность у минерала нет
  • Излом неровный, занозистый, полураковистый.
  • Удельный вес зависит от состава, варьирует в пределах 3,78—4,28.

 

 

Химические свойства

С бурой и фосфорной солью в окислительном пламени — реакция на Mn.

Прочие свойства

После прокаливания легко разлагается НСl с выделением студневидного кремнезема.

Температура плавления 1195 + 2°. Кривая нагревания имеет слабый экзотермический подъем при 1000—11000.

Искусственное получение минерала.

Впервые минерал был получен в смеси с тефроитом и родонитом при сплавлении «белой глины» с избытком MnCl2 в присутствии паров воды и водорода. Синтезирован при нагревании смеси SiO2, AlO3, карбонатов Fe и Mn (в соответствующих пропорциях) до 500° при давлении 500 и 1000 кГ/см2; добавка Na2SiF6 способствовала увеличению размеров кристаллов. Из смеси Аl2O3-3Н2O и 3SiO2-H2O с добавлением MnCO3 может быть получен при давлении от 200 до 1500 атм и температуре 410°; при добавке карбоната или оксалата Fe получен спессартин с примесью альмандиновой составляющей (при температуре до 500°), а при добавке MgF2— спессартин с примесью пироповой составляющей (при 390—400°). Из смеси SiO2, Аl(ОН)3, Аl (NO3)3 - 6H2O и MnO2 Spessartine получен при 900° и давлении 10 000 атм. В щелочных растворах минерал  не образуется.

Диагностические признаки

Минерал легко определяется по внешним признакам:  характерному облику кристаллов, жирному блеску, высокой твердости и сравнительно большому удельному весу.

 

Спутники.

Топаз, турмалин, берилл, флюорит, бустомит, родонит, гаусманит

Происхождение и нахождение

Довольно распространен минерал. Спессартин и спессартин-альмандин характерны для некоторых гранитных пегматитов, скарнов, а также гипабиссальных и вулканических пород; ассоциируются с топазом, турмалином, бериллом. Минерал часто встречается в редкометалльных гранитных пегматитах. Иногда он содержит иттрий, что может служить указателем на возможное нахождение в ассоциации с ним иттриевых минералов — ксенотима, фергюсонита (YNbO4) и др.

Изменение минерала

 Замещается кварцем, родохрозитом, мусковитом, тефроитом, фриделитом. В зоне окисления разлагается с образованием окислов марганца. 

 

Месторождения спессартина

Как акцессорный минерал обнаружен в граните Карна в Ирландии ; в гранодиорите Виктории в штат Невада (США) установлен наряду с шеелитом, флюоритом, диопсидом, флогопитом . В некоторых вулканических породах встречается в виде порфировых вкрапленников, в риолитах Томас-Рейндж в штат Юта (США) образует выделения в полостях.


В шерлово-мусковитовых пегматитах Слюдянки (Прибайкалье) наблюдается около центральных кварцевых зон в ассоциации с черным турмалином, мусковитом, кварцем. В пегматитах ассоциируется с трифилином, мусковитом, турмалином, манганапатитом, касситеритом , сподуменом, сахаровидным альбитом, петалитом. Наблюдаются каемки камня вокруг выделений манганапатита (замещение манганапатита), иногда в ядрах хорошо образованных кристаллов обнаруживаются реликты манганапатита; известны такие же каемки вокруг выделений других Ca-Mn-фосфатов. В пегматитах его встречают иногда с акцессорными минералами: ксенотимом, фергусонитом и гадолинитом. Для дифференцированных пегматитов Алакуртти и Приладожья (Мурманская обл.), в которых интенсивно проявились процессы замещения, характерна ассоциация минерала с биотитом, мусковитом, альбитом, магнетитом.

В пегматитах Уоджина в Западной Австралии встречается вместе с литиофиллитом и сиклеритом; образовался позднее литиофиллита и, вероятно, позднее сиклерита. В пегматитах Мадагаскара спессартин сопровождается турмалином, амазонитом или бериллом и клевеландитом (в альбитизированных участках). Описан из двуслюдяных пегмататов Гола в Нижней Силезии (Польша). В пегматитах Кимито в Юго-Западной Финляндии он обнаружен в полостях кварца в прорастании со сфалеритом, а в пегматитах Пьерёнмаа в Юго-Западной Финляндии ассоциируется с альбитом и ортитом; в пегматитах Киэва в штат Нью-Мексико (США)—с альбитом и мусковитом.

Описан так же минерал из гидротермальных жил. В Восточно-Коунрадском месторождении (Казахстан) он находится в жильном кварце в местах развития альбита. Спессартинсодержащие кварцево-кальцитовые жилы известны в Канеуши, префектура Киото, Япония, кварцевые — в Юго-Западной Виргинии (США).
Изредка обнаруживается как один из минералов, образовавшихся при контактовом метаморфизме. Характерным примером может служить Брокен-Хил (Новый Южный Уэльс, Австралия), где спутниками его являются родонит, геденбергит, бустамит, флюорит, мангано- кальцит; некоторые выделения спессартина заключены в галените. Во Франклине в штат Нью-Джерси (США) тонкие прожилки спессартина пересекают массивные скопления андрадита. В скарнах Мелдона в Девоншире (Англия) спессартин сопровождается родонитом и пирротином, в руднике Магрудер в штат Джорджия (США) в ассоциации с ганитом наблюдался на контакте содержащих сульфиды кварцевых жил с хлорит- серицитовыми сланцами.

При гидротермальном метаморфизме (месторождение Синанча, Приморье) по родохрозиту, ассоциирующемуся с магнетитом, образовались спессартин, родонит, диопсид, также тефроит, плагиоклаз. В некоторых метаморфических толщах содержатся спессартин, родонит, бустамит, иногда тефроит, пьемонтит, кнебелит, Mn-роговая обманка, Mn-содержащая слюда, бементит; исходные породы представляли кремнистые осадки, богатые окисными соединениями марганца. В архейских толщах Южной Якутии спессартин содержится в микроклин-биотитовых и микроклин-виридин- манганофиллитовых кварцитах. В метаморфизованных породах Джумарта в Атасуйском районе Казахстана спутниками его являются тефроит, родонит, фриделит, браунит, гаусманнит, а в метаморфизованных марганцовых рудах Южного Урала — родонит и бустамит. В кристаллических сланцах и в марганцовых метаморфизованных рудах Японии спессартин наблюдался: в Кинко — с актинолитом, в Фукумаки и Таки — с манганозитом, пирохроитом, гидрогаусманнитом, пирофанитом, галакситом, тефроитом, родонитом, бементитом. Спессартин, родонит и бустамит возникают также при метаморфизме карбонатных руд марганца и марганцовистых известняков, содержащих глинистое вещество.
В Тироле спессартин с пьемонтитом и браунитом наблюдался в мраморах; описаны выделения вместе с родонитом в Западном Тироди, в штат. Мадхья-Прадеш (Индия).

 

Арактическое применение

Минерал применяется в качестве абразивного материала. Прозрачный и красиво окрашенный минерал является полудрагоценным камнем.

 

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Старинные методы.

Под паяльной трубкой минерал легко плавится в черный немагнитный королек.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

 В шлифах светло-розовый, бесцветный, красновато-желтый. Изотропен, иногда наблюдается аномальное двупреломление, n=1,76—1,83, зависит от состава (вычисл. для крайнего члена 1,800 ).

Галлерея