Титанит - Сфен

Синоним Сфен

 

Впервые в России был описан Г. Розе в 1842 г. в Ильменских горах. Как акцессорный минерал он довольно часто встречается, преимущественно в кислых и щелочных интрузивных изверженных горных породах (гранитах, сиенитах, нефелиновых сиенитах, диоритах и др.).

Происхождение названия. Назван по составу.
 
Синонимы:  сфен (от греч. сфенос — клин), по характерной клиновидной форме кристаллов.
Формула CaTi[SiO4]O

Химический состав. CaO — 28,6 %, TiO2 — 40,8 %, SiO2 — 30,6 % Нередко устанавливаются примеси: FeO (до 6 %), иногда MnO (до 3 %), MgO, Fe2O3 Al2O3, (Y,Ce)9O3 (до 12 %), изредка Cr2О3, ZrO2 (до 0,18 %), Nb2O5, F, ОН, Th и др.

Разновидности: итриевый титанит - (Y,Ce)9O3 (до 12 %)

Сингония моноклинная; ромбопризматический в. с. L2PC. Пространственная группа С2/с(С 6
2h). а0 = 6,55; b0 = 8,70; с0 = 7,43; β = 119°43′.

Кристаллическая структура.

Одиночные кристаллы вообще характерны для этого минерала; внешний вид их
весьма разнообразен по комбинациям форм. Чаще всего они предтавляют собой уплощенные конвертообразные призмы, имеющие в поперечном разрезе клиновидную форму. При преимущественном развитии граней {001} принима ют таблицеобразную форму. Гораздо реже, при развитии граней призмы {110} и пинакоида, образуют кристаллы призматического облика.

Двойники срастания наблюдаются довольно часто по (100), реже по (001).

Форма нахождения в природе.

Агрегаты.

Физические свойства
Оптические

Цвет желтый, бурый, зеленый, серый, иногда черный, розовый или красный.

Блеск близкий к алмазному или алмазный, жирный. Ng = 1,979–2,054, Nm =
= 1,894–1,935 и Np = 1,888–1,918.

Механические

Твердость  5–6.

Спайность по {110} ясная или несовершенная.

Удельный вес 3,29–3,56.

Химические свойства. В горячей HCl разлагается частично, в H2SO4 — полностью с образованием сульфата Са. Концентрированный солянокислый раствор при кипячении с металлическим оловом принимает фиолетовую окраску вследствие образования TiCl3.
 

Прочие свойства

 

Диагностические признаки. Для титанита часто весь ма характерны клиновидные формы кристаллов с острыми и тупыми углами между гранями, отличающие его от ряда минералов, похожих на него по желтоватобурому цвету.

 

Происхождение В небольших количествах в виде акцессорной примеси титанит встречается довольно часто в магматических горных породах (гранитах, сиенитах, трахитах, андезитах и пр.) в ассоциации с полевыми шпатами, нефелином, эгирином, цирконом, апатитом и другими минералами. В более крупных кристаллах распространен также в пегматитах преимущественно сиенитового состава. Реже встречается в контактовометасоматических образованиях при воздействии менее кислых магм на известняки и наблюдается в парагенезисе с диопсидом, гранатом, эпидотом, хлоритами, магнетитом и др.

Иногда он довольно характерен для некоторых метаморфических пород (гнейсов, слюдяных и хлоритовых сланцев, амфиболитов и др.). В хорошо образованных кристаллах наблюдается также в жилах альпийского
типа с кальцитом, хлоритом, эпидотом, альбитом, адуляром и др.

При воздействии последующих гидротермальных углекислых растворов разлагается с образованием кальцита, кварца и скрытокристаллических рутила или анатаза; иногда переходит в брукит или перовскит. Известны также псевдоморфозы граната по титаниту.

В зоне выветривания, как химически устойчивый минерал, накопляется в россыпях, хотя установлены продукты изменения его в так называемой ксантитан в виде бледножелтых пленок или порошковатого тонкодисперсного вещества, повидимому, рутила или анатаза с гидроокислами других элементов.

Встречается в апатитовых месторождениях среди нефелино-апатит-титанитовых пород на Кольском полуострове. Наблюдается как в виде неправильных зерен до 1 см в поперечнике, так и в виде призматических, вытянутых по оси с кристаллов с преимущественным развитием призмы {110}. Очень оригинальны также игольчатые, радиальнолучистые или волокнистые агрегаты титанита с розоватым или желтоватым оттенком, располагающиеся как более поздние образования между зернами других минералов.

Месторождения. В Ильменских горах (Урал) титанит различных генераций встречается главным образом в сиенитовых и нефелиновосиенитовых пегматитах в ассоциации с апатитом, иногда эгирином, магнетитом, ильменитом, за счет которого он нередко образуется, черной слюдой, роговой обманкой, эгирин-авгитом и другими минералами. Часто содержит в себе включения этих минералов. Наблюдается в форме хорошо образованных кристаллов, достигающих иногда величины 10–15 см. Некоторые разности его содержат примеси Sr и V.

В Назямских и Шишимских горах (Златоустовский район на Ю. Урале) титанит встречается в контактовых образованиях на границе габбро и амфиболитов с известняками. Он наблюдается в бледножелтых, буровато- желтых, изредка прозрачных бесцветных кристаллах в мраморизованном известняке. Встречаются кристаллы до 300 г весом (музей Горного института в СанктПетербурге) как простые, так и богатые комбинации. Описаны оригинальные двойники срастания по (100) таблицеобразной формы.

Спутниками титанита являются разнообразные (главным образом кальций и магнийсодержащие) минералы: диопсид, гранат, эпидот, везувиан, перовскит, хлориты, апатит, кальцит, шпинель, форстерит и др.

Из месторождений зарубежных стран пользуются известностью жилы альпийского типа в ряде мест Швейцарии (СенГоттард, Бинненталь, Церматт и др.), где встречаются замечательно образованные прозрач
ные богатые гранями кристаллы, бледнозеленого цвета, а также в Пьемонте (Италия) — широкие красноватые или желтоватые кристаллы, в СенМарчеле — марганцовистая разновидность (гриновит) и др.

Практическое применение.  Титанит, если содержится в значительных массах, может являться сырьем для получения при переработке окисититана и других соединений.

 

Физические методы исследования
Дифференциальный термический анализ

Главные линии на рентгенограммах:

Старинные методы

Под паяльной трубкой сплавляется по краям в темное стекло. С фосфорной солью в восстановительном пламени после присадки олова дает реакцию на титан (фиолетовый перл).

Сфен под микроскопом

 

Сфен под микроскопом
Сфен под микроскопом
сфен в шлифе
сфен в шлифе
Фото титанита (сфена) под микроскопом
Фото титанита (сфена) под микроскопом

 

Mineralmarket

Галлерея