Эшинит

Эшинит назван от греческого "эсхине" — стыд, в связи с трудностью его анализа (Берцелиус, 1828). Впервые обнаружен И. Менье в 1825 г. в Ильменских горах.

Английское название минерала Эшинит - Aeschynite

В связи с различиями в соотношении содержания ниобия и титана в эшинитах из разных месторождений, Жабин и др., а также Чжан Пэй-шан предложили различать ниобоэшинит — nioboaeschynite с Nb> Ti и титаноэшинит (титаноэсхинит) - titanoaeschynite с Ti > Nb.

В виду того, что наиболее богатые ниобием (соответственно титаном) эшиниты далеки по составу от теоретических крайних членов ряда, ниже все они описаны как эшиниты. Лишь танталэшинит по содержанию тантала существенно отличается от собственно эшинита. Линдокит (линдохит)— lyndochite, названный по району находки (Линдок в Онтарио) Элсуортом, рассматривался им как своеобразный эвксенит; Батлер в 1957 г. указал, что по составу редких земель линдокит правильнее рассматривать как эшинит; однако в 1965 г. Хорн и Батлер сделали вывод, что метамиктный «линдокит» из Кении представляет бедный ураном эвксенит. Горжевская и Сидоренко, изучив неметамиктный минерал из Кореи, по составу близкий к линдокиту Элсуорта, доказали идентичность его структуры со структурой эшинита. Флейшер также рассматривает линдокит как эшинит.

Синисит (синицит, синитит) — sinicite (Го Чен-цзи и Чжун Чжи-чэн, 1957) — описан как особый минерал, богатый ураном; по структурной характеристике он отвечает эшиниту, и состав его не отличается от состава многих эшинитов.

Синонимы: Эсхинит, eschynite, дистомовая руда — dystomes Melanerz.

 

Содержание

• Химический состав
• Разновидности
• Кристаллографическая характеристика
• Форма нахождения в природе
• Физические свойства
• Химические свойства
• Диагностические признаки
• Происхождение минерала
• Месторождения
• Практическое применение
• Физические методы исследования
• Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Формула

(Ce,Th) (Ti,Nb,Ta)₂O₆

Химический состав

Состав непостоянный, в общем отвечает формуле типа АB₂О₆. Среди элементов, входящих в группу В, преобладают Nb и Ti, соотношение между которыми варьирует; содержание Та незначительно, и только в танталэшините роль его существенна; характерно постоянное присутствие небольшого количества Fe, вероятно, изоморфно замещающего Nb и Ti; в алюмоэшините, еще требующем детальной характеристики, установлены содержания Fe₂O₃ -и Аl₂O₃, превышающие 7%, при резко пониженном содержании TiO₂.

В составе элементов группы А существенна роль редких земель; содержание ТR₂O₃ обычно колеблется в пределах 18,5—29%, редко превышает 31—32%. Среди TR-элементов преобладают Се и Nd; содержание Y и других элементов иттриевой группы обычно незначительно; более высокое содержание иттрия характерно лишь для немногих эшинитов — для танталэшинита, эшинита (линдокита) из Канады и др., но элементы цериевой группы и в этих эшинитах преобладают.

Очень сильно варьирует содержание TiO₂ — от долей процента до — 10%, а в Вишневых горах встречен акцессорный эшинит с 29,5% ThO₂; более низкое содержание Th характерно в общем для эшинитов, обогащенных ниобием. Уран обычно роли не играет. СаО немного, иногда достигает 13,49%. Обычно содержится вода, небольшие количества Mg, Si и Sn, очень редко F.

 

Разновидности

Танталэшинит — tantalaeschynite — обогащен танталом  (Корнетова и др.,, 1963). Кристаллы необычного для эшинита облика: уплощены по (010). Порошкограмма, параметры ячейки, поведение при нагревании, состав редких земель — типичные для эшинита. Плотность 5,87 — выше, чем у собственно эшинита. Обнаружен в гранитном пегматите в Сибири.

Алюмоэшинит — alumoaeschynite — эшинит с необычно высоким содержанием алюминия и железа. Порошкограмма типична для эшинита, характерно пониженное значение параметра с₀. Свойства не охарактеризованы. Обнаружен в Вишневых горах (Челябинская область) совместно с титацсодержащим колумбитом в кварцевых прожилках среди фенитизированных пород.

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Ромбическая c.D¹⁶2_h — Рbnm. Большей частью метамиктен, рентгеноаморфен; в результате прокаливания кристаллическая структура восстанавливается.

Класс. Ромбо-дипирамидальный D_2h — mmm (3L₂3PC); а : b : с = 0,4867 : 1 : : 0,6737 (Кокшаров).

 

Кристаллическая структура

 

Главные формы: m(110) и х (021), b(010).

Основу структуры эшинита составляет непрерывный трехмерный каркас из (Nb, Тi-октаэдров, соединенных попарно общими ребрами. Пары октаэдров соединены друг с другом общими вершинами. В структуре в направлении оси с выделяются зигзагообразные ленты, составленные из пар октаэдров. Четырерасcтояния (Nb, Ti) — О равны 1,90 — 2,2 А, два расстояния (с атомами О, связанными в общие ребра) 2,13 и 2,14 А. Атомы TR-элементов располагаются друг над другом в направлении оси с; их полиэдры (неправильные восьмивершинники) соединены ребрами в изолированные цепочки, тянущиеся вдоль оси с; каждый такой полиэдр имеет по одному общему ребру с шестью (Nb, Тi)-октаэдрами. Наименьшие расстояния TR- элемент — О равны 2,12 и 2,24 А, остальные шесть расстояний — от 2,43 до 2,46 А. Все атомы О связаны как с атомами TR-элементов, так и с атомами (Nb, Ti).

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов. Кристаллы призматического облика, несколько укорочены вдоль оси а, обычно несовершенные; кристаллы танталэшинита уплощены по (010). Грани эшинита обычно матовые, часто изъедены, на гранях m — вертикальная штриховка; редко грани блестящи и лишены штриховки.

Двойники. Наблюдаются взаимопараллельные сростки кристаллов.

Агрегаты. Кристаллы, обычно несовершенные (иногда до 10 см и более), реже удлиненные зерна неправильной формы.

Физические свойства

Оптические

• Цвет буровато-черный, темно-бурый, до красновато-бурого.
• Черта бурая, у танталэшинита бледно-желтая и коричневато-желтая.
• Блеск стеклянный, смоляной, иногда полуметаллический.
• Прозрачность. В тонких осколках просвечивает густо-красным, реже буровато-желтым цветом.

 

Механические

 

• Твердость 5—6.
• Плотность колеблется в пределах 4,9—5,3, у танталэшинита больше 5,8.
• Спайность. В шлифах у неметамиктного эшинита («линдокита») из Кореи отмечена спайность по удлинению кристаллов, у танталэшинита — несовершенная спайность по (100).
• Излом раковистый до неровного.
• Хрупок.

Химические свойства

Разлагается крепкой H₂SO₄, HF, а также сплавлением с КОН и KHSO₄; отмечается быстрое растворение в фосфорной кислоте. В полированных шлифах травится H₂SO₄ + KMnO₄, кипящей H₂SO₄ и очень интенсивно HF.

Прочие свойства

Сильно радиоактивен. Очень слабо магнитен. Диэлектрическая проницаемость 4,40—4,80 у собственно эшинита, у богатого ниобием эшинита из КНДР 6,10— 6,70, у «синисита» 3,56. Флотируется аналогично пирохлору.

Поведение при нагревании. В результате прокаливания метамиктные эшиниты восстанавливают первоначальную структуру. На кривых нагревания  рекристаллизации отвечает резко проявленный экзотермический пик в пределах 735—815°; в области 100—300° слабо выражено эндотермическое понижение. Потеря веса максимальна при 300— 400°. При рекристаллизации существенно метамиктных образцов, наряду с ромбической фазой, появляется кубическая фаза с а₀ = 10,24 — 10,28 А, которая при дальнейшем нагревании (обычно выше 900—1000°) исчезает; при прокаливании в вакууме при 1000—1200° структура эшинита обычно остается неизменной. Для «синисита» Чжан указывает переход в эшинитовую фазу около 800°, выше 800°— в эвксенитовую (продукт прокаливания со структурой эвксенита обозначен им как β-синисит). Эшинит размягчается при 1500°, плавится при 1550°.

Искусственное получение минерала

Получается спеканием соответствующих окислов при 1200— 1350°, также гидротермальным путем в автоклаве при 300° и давлении паров воды около 87 кГ/см².

Диагностические признаки

Сходные минералы. Самарскит, ортит, чевкинит, колумбит, фергусонит.

Сопутствующие минералы. Монацит, биотит, циркон, магнетит,  апатит,

Трудно отличим от ряда сходных минералов (самарскита, ортита, чевкинита, колумбита, фергусонита и др.). От почти непрозрачного в шлифах самарскита отличается вишнево-красным цветом, от ортита и чевкинита — значительно большим показателем преломления и большей плотностью, по сравнению с колумбитом имеет большую плотность и обычно изотропен. От колумбита отличим по поведению перед паяльной трубкой: сначала несколько вспучивается, затем при накаливании добела не изменяется. Надежно диагностируется на основе порошкограмм.

Происхождение и нахождение

Относительно редок. Встречается как акцессорный минерал в щелочных сиенитах, пегматитах щелочных и нефелиновых сиенитов, а также в гидротермально измененных породах, связанных со щелочными массивами, редко — в гранитных пегматитах; наблюдался также в грейзенах, в карбонатитах.

Изменение минерала

Часто наружные части кристаллов и зерен покрыты красновато-бурыми и сероватыми корочками. В Ильменских горах проявилось замещение эшинита буровато-зеленым титанитом.

Месторождения

В пегматитах Ильменских гор (Челябинская область) эшинит отмечается как акцессорный минерал в ассоциации с монацитом, биотитом, цирконом, магнетитом, иногда с апатитом, в корундо-полевошпатовых пегматитах— с уралортитом, черной слюдой, сфеном, магнетитом и др.; обогащенный иттрием эшинит ассоциируется с цирконом, колумбитом, ильменитом, гранатом. В Вишневых горах (Челябинская область) акцессорный
эшинит характерен для пегматитов среди фенитизированных гранито-гнейсовых пород; встречен в полевошпатовых и кварцево-полевошпатовых жилах с бетафитом, ортитом, цирконом, мусковитом, биотитом и др., в альбититах, в кварцево-полевошпатовых пегматитах с пирохлором, ферсмитом, ортитом, ильменорутилом и др., также в арфведсонито-кварцевых прожилках с чевкинитом, бритолитом, кальцитом, галенитом и сфалеритом, в кварцевых прожилках (алюмоэшинит) совместно с титансодержащим колумбитом. Обогащенный ниобием эшинит наблюдался в Китае в метасоматических породах с эгирином, магнетитом, кальцитом и флогопитом, в Корее — в срастании с ильменорутилом, клиноцоизитом, цоизитом и флогопитом.

Танталэшинит встречен в Сибири в гранитных пегматитах натриево-литиевого типа с ростеритом, апатитом, пирохлором, «синисит» — в одной из гранитных пегматитовых жил Внутренней Монголии (Китай) в крупных выделениях полевого шпата и слюды, сопровождается топазом, флюоритом, турмалином, бериллом и др. В кварцевых жилах и пегматитах танталэшинит обнаружен в Кении.

В России эшинит также встречен в грейзенах, развившихся по аляскитам, в тесной ассоциации с ильменорутилом и ильменитом, сопровождается рутилом, анатазом, титанитом, монацитом, ксенотимом и др. В Сибири обнаружен как акцессорный минерал поздних кальцитовых карбонатитов в ассоциации с флогопитом, актинолитом, апатитом, пирохлором и бадделеитом.

Описанный под названием эшинита минерал из гранитных пегматитов Хитерё (Норвегия) оказался приоритом (бломстрандином).

 

Практическое применение

Не имеет.

 

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Старинные методы. Под паяльной трубкой вспучивается.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В шлифах в проходящем свете темно-вишнево-красный, красновато-бурый, буровато-желтый, редко зеленоватый или оливково-бурый. Метамиктный не плеохроирует, кристаллический обладает заметным плеохроизмом: уральский эшинит по Mg бурый, по Nm коричневый, по Nр желтовато-бурый, Ng>Np; у минерала из Китая сильный плеохроизм от красновато-бурого до желтовато-красного. Метамиктный — изотропен, кристаллический — анизотропен. Погасание прямое; у эшинита с Урала Ng = с, Np = а, у эшинита из КНДР —Nm параллельно удлинению. Двуосный (+).

В полированных шлифах в отраженном свете кремово-серый. Отражательная способность (в %): в белом свете 15,6; в синем — 22,5; зеленом — 19,3; желтом — 14,5; оранжевом и красном — 14,0. Внутренние рефлексы слабые буровато-желтые и красноватые.