Гаусманит - формула, свойства

Назван по имени немецкого минералога Я. Хаусмана.

Английское название минерала Гаусманнит - Hausmannite

 

 

Содержание

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

Формула  гаусманита

Химический состав

Химический теоретический состав: MnO — 31,00; Mn₂O₃ — 69,00 (Mn 72%). Содержит FeO, ZnO, BaO, MgO, CaO и др.; Mn³⁺, возможно, замещается железом, Mn²⁺ — цинком.  Важная руда Mn.

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Тетрагональная. D¹⁹_4h—I4₁ /amd; а₀ = 5,76; с₀ = 9,44 А; а₀ : с₀ = 1 : 1,639; Z = 4 (Аминов, 1926).

Класс симметрии. Дитетрагонально-бипирамидальный — 4/mmm(L₄4L₂5PC) (Милер, 1852).

Кристаллическая структура

Главные формы: Псевдооктаэдрические.

Слегка деформированная шпинелевая решетка, поэтому минерал не кубический, как шпинель, а тетрагональный. Вхождение железа в структуру гаусманнита вызывает увеличение а₀ и уменьшение с₀ . Структура является несколько искаженной структурой шпинели. Все атомы О в структуре гаусманнита эквивалентны. Изоструктурен с гетеролитом.
 

 

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов. Кристаллы часто дипирамидальные (октаэдровидные), нередко образуют друзы. Грани (101) тусклые, часто покрыты горизонтальными штрихами.
Закономерные срастания гаусманнита (MnMn₂O₄) с якобситом (MnFe₂O₄), известные под названием вреденбургита — vredenburgite, представляют продукт распада твердого раствора. Для вреденбургита характерна решетка из тонких пересекающихся пластинок гаусманнита, ориентированных параллельно (111) якобсита; последний занимает промежутки между пластинками гаусманнита. Эти срастания часто имеют вид видманштеттовых фигур.

Двойники с двойниковой плоскостью (112), иногда пластинчатые, также сростки из пяти кристаллов, из которых четыре располагаются симметрично на четырех нижних ребрах центрального неделимого

Агрегаты. Зернистые массы, реже мелкие кристаллы.

.

Физические свойства

Оптические

• Цвет. Железно-черный с бурым оттенком.
• Черта. Буровато-красная.
• Блеск. Алмазный,  у незатронутых окислением кристаллов сильный полуметаллический.
• Прозрачность. Непрозрачный, просвечивает в очень тонких осколках.

Механические

• Твердость гаусманита 5,5, хрупкий.
• Плотность. 4,7—4,9.
• Спайность. Параллельная оси с (001), менее ясная по (101) и (112)
• Излом. Неровный
• Гаусманит хрупок.

Химические свойства. Поведение в кислотах.

В НСl гаусманит растворяется с выделением хлора. По данным некоторых исследователей, стандартные реактивы диагностического травления не действуют, по данным других, от SnCl₂ + Н₂O₂ + H₂SO₄ темнеет, травится H₂SO₃, Н₂O₂, SnCl₂ + НСl, Н₂O₂ + H₂SO₄.

Поведение при нагревании. Кривые нагревания характеризуются эндотермическими эффектами около 950° и около 1200°.

Искусственное получение минерала

Гаусманит может быть получен при помощи многочисленных методов, главным образом при разложении солей марганца на воздухе и последующем окислении или попеременным разложением и восстановлением Mn₂O₃ или MnO₂ до Mn₃O₄ и др.

В виде кристаллов — при нагревании MnO или осажденного Mn₃O₄ на воздухе с минерализаторами, а также при сильном нагревании высших окислов марганца. Образуется в огнеупорной кладке доменных печей. Изучен в системе Fe₃O₄ — Mn₃O₄, Mn — Si — О, Mn — О — Н₂O и др.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Магнетит, браунит, псиломелан, пиролюзит.
Сопутствующие минералы. Пиролюзит, псиломелан, браунит, барит, доломит.

От очень сходных по внешнему виду браунита, манганита и магнетита гаусманит отличается по оптическим свойствам: сильными эффектами анизотропии и кроваво-красными внутренними рефлексами, а также характерным тонкопластинчатым двойниковым строением; от манганита отличается также по окрашиванию горячего водного раствора H₂SO₄. В отличие от гематита, сходного по оптическим свойствам, имеет меньшую отражательную способность. Может быть принят за марокит, в отличие от которого не плеохроирует, одноосен, поперечные сечения кристаллов гаусманнита квадратны.

Происхождение и нахождение

Контактово-метасоматичеокое, контактово-пневматолитовое, гидротермальное. (Парагенезис: тефроит (Mn₂SiO₄), манганозит (MnO), родохрозит (MnCO₃), марганецсодержащие гранаты и другие минералы.

Наиболее широко гаусманнит распространен в метаморфизованных марганцовых осадочных месторождениях. Встречается в некоторых контактово-метаморфических, контактово-метасоматических и гидротермальных месторождениях. Подобно магнетиту, возникает в более восстановительной среде по сравнению с браунитом и гематитом. При региональном метаморфизме образуется из водных окислов марганца, а также за счет пиролюзита и браунита. Нередко тесно ассоциируется с браунитом, иногда с якобситом, магнетитом и другими минералами.

В контактово-метаморфических и контактово-метасоматических месторождениях наблюдается вместе с тефроитом, манганозитом, родохрозитом, марганцовыми гранатами, родонитом и другими минералами. В гидротермальных жилах гаусманнит находится в ассоциации с браунитом, родохрозитом, манганитом, пиролюзитом. Жильные минералы представлены баритом, кварцем, кальцитом.

Изменение минерала

При прогрессирующем метаморфизме гаусманит переходит в курнакит (биксбиит), который в дальнейшем превращается в браунит. В зоне окисления замещается псиломеланом и пиролюзитом.

Месторождения

В России гаусманнит известен в рудах Южно- Хинганского месторождения (Еврейская а. о.). В метаморфизованных осадочных месторождениях Индии — Донгари Буцург, Карли и Азальпани, Ситапар, Срикакулам и Висакхапатнам (Андхра Прадеш) он ассоциируется с биксбиитом, якобситом, браунитом, манганитом, пиролюзитом, псиломеланом. В сходной ассоциации встречается в Браднутеке (Норвегия).

В Чиатурском месторождении (Грузия) марганца гаусманнит с тефроитом, браунитом, марганцовыми гранатами и другими минералами образовался в зоне контактового воздействия даек базальта на осадочные марганцовые руды. С тефроитом и родонитом обнаружен в Химегамори (преф. Ивате, Япония) среди роговиков, метаморфизованных в контакте с гранодиоритовым интрузивом. В контактовом месторождении Франклин (шт. Ныо-Джерси, США) для гаусманнита характерна ассоциация с марганцовыми, цинково-марганцовыми и цинковыми минералами, с амфиболами, пироксеном и гранатом. В большом количестве в виде хорошо образованных кристаллов гаусманнит был встречен в контактово-пневматолитовых месторождениях Нордмаркен и Лонгбан в Швеции; в Якобсберге (Швеция) он наблюдается в кристаллических известняках с гранатом, магнетитом, манганофиллитом и якобситом.

Гаусманнит является одним из главных рудообразующих минералов в составе марганцовых гидротермальных руд месторождения Сапальского (Свердловская обл.); сопровождается браунитом, магнетитом, гематитом, родохрозитом, а также сульфидами, железистым хлоритом и другими минералами. В железо-марганцовых рудах гидротермального месторождения Найзатас (Карсакпайский район Казахстан) является главным первичным минералом марганца. Отмечен в гидротермальных жилах Мадагаскара, также встречен в жилах месторождения Эреншток близ Ильменау в Тюрингии (Германия), в Ильфельде на Гарце, в Постмасбурге (Южно-Африканская Республика) в ассоциации с якобситом, в некоторых рудниках префектуры Ивате (Япония) и др. В США на руднике Кресцент (п-ов Олимпик, шт. Вашингтон) гаусманнит вместе с бементитом отлагался путем замещения известняка; в районе Бейтсвил (шт. Арканзас) ассоциируется с пиролюзитом и псиломеланом, в месторождениях района Бромайд (шт. Оклахома) — с карбонатами; в месторождении Спилер (шт. Техас) гаусманнит образует прожилки в браунитовой руде; в Сан-Джоз (Калифорния) в ассоциации с гаусманнитом установлены тефроит, ганофиллит, родохрозит, барит и псиломелан. В Канаде в районе Маритима гаусманнит сопровождается браунитом.

 

Практическое применение

 Гаусманит руда марганца. Богатые гаусманитовые руды используются в черной металлургии для выплавки ферромарганца и для подшихтовки при выплавке чугунов.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Старинные методы. Под паяльной трубкой  не плавится. Перл буры в окислительном пламени окрашивается в фиолетовый цвет. Окрашивает в розовый или розовато-фиолетовый цвет горячий раствор равных количеств серной кислоты и воды (реакция Фаддеева).

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В проходящем свете красновато-бурый без заметного плеохроизма. Одноосный (—). n_o = 2,45, n_e = 2,15 (Li) (оригинал анализа 1) (Ларсен и Берман, 1921); n_o = 2,40, n_e = 2,15.

В отраженном свете серовато-белый. Отражательная способность по Рамдору (в %): для зеленого света 20, оранжевого — 16,6, красного 13; по Орселю и Павлович для белого света R_o — 19,6, R_e — 16,0; по Мозесу 19,7— 21,5 (Рамдор).

Двуотражение в воздухе слабое, от серого до серовато-белого. Резко выражена анизотропия с цветными эффектами в желтоватых, желтовато- коричневых, светло-серых или голубовато-серых тонах. Характерны яркие кроваво-красные внутренние рефлексы, особенно в иммерсии.

Полируется хорошо в разрезах, перпендикулярных к направлению удлинения двойниковых пластинок, и хуже в  разрезах, параллельных ему. Структура агрегатов преимущественно гипидиоморфнозернистая или аллотриоморфнозернистая; изредка наблюдаются зерна с кристаллографическими очертаниями. Чрезвычайно характерно полисинтетическое двойниковое строение (в полированных шлифах, при скрещенных николях).