Шеелит минерал

Происхождение названия

По имени шведского химика Карла Вильгельма Шееле (Karl Wilhelm Scheele, 1742—1786), который в 1781 г. доказал присутствие окиси вольфрама в шеелите. Получение из него металлического вольфрама (tungsten от шведского tang — тяжелый или тяжеловесный и sten, stone — камень) было впервые указано испанскими химиками Дж. Дж. и Ф. де Эльиар (J. J. и F. de Elhuyar) в 1783 г., но прежде это было выполнено Шееле.

Английское название минерала Шеелит - Sheelite

Синонимы: Teiinspaf, Lapides sfanniferi spatheceiik en huit spat" (из Чехии) Wallerius (303, 1747). He Tungsten von Bastnaes [Cerite] Cronstedt (Ak. Stockholm, Handl., 1751; 183, 1758). Stannum spafhosum subdiaphanum album Linnaeus (1768). Tungsten (=вольфрамовая кислота и глина) Scheelle (Ak. Stockholm, Hand!., 1781). Schwerstein Werner (Bergm. J., 386, 1789), Karsten (26, 1791). Scheelerz Karsten (56, 1800; 74, 1808). Tungstate of Lime. Tungstein. Scheelin calcaire Hatty (4, 372, 1801). Scheelspath Breithaupt (23, 1820). Scheelit Leonhard (594, 1821). Calciumwolframite. Calcium tungstate.
Trimonfife Iwase (1877) у Harada (J. Вас. Sc. Hokkaido Univ., 3 [4], 357, 1936); Wada (1904, стр. 75). Seyrigitc Lacroix (C. R, 210, 273, 1940). Molybdoscheelite Strum (Mineralogische Tabellen, 144, 1941).

 

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 шеелита

CaWO₄

Химический состав

Вольфрамат кальция, CaWO₄. Химический состав шеелита: окись кальция (СаО) 19,4%, окись шестивалентного вольфрама (W03) 80,6%; примеси: ред­кие земли цериевой группы.
W может замещаться Мо; наблюдается серия частичного изоморфизма от шеелита к повеллиту, СаМоO₄, до соотношения, по крайней мере, Mo : W = 1 : 1,38. Обычно шеелит содержит небольшие количества Мо, но этот элемент не выявлялся в большинстве старых и некоторых современных анализах. Часто имеются зоны роста с различным отношением W : Мо и различной окраской. Часто присутствуют небольшие количества редких земель и Nb, Та, замещающие соответственно Са и W. Есть данные о наличии следов F и Сl; также Si (вероятно, благодаря примесям, по крайней мере, в некоторых образцах), Fe и Bi.

 

Разновидности

Сейригит. Синоним: Молибденистый шеелит, молибдошеелит Штрунца (Strum, Mineralogische Tabellen, 144, 1941). Сейригит Лакруа (Lacroix, С. R., 210, 273, 1940). . 

Английское название минерала -Seyrigite. Молибденистый шеелит с MoO₃ 24,01% (Mo: W = 1:1,38), найденный в крупных кристаллах совместно с флогопитом, диопсидом, сфеном и кальцитом в пегматитах в Амбондромбе, южный Мадагаскар. Цвет золотисто-желтый. Плотность 5,484. Lacroix (С. R., 210, 273, 1940).  Содержит Мо, замещающий W, по крайней мере, до 24 весовых процента МоO₃ (Мо : W = 1 : 1,38). 

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония Тетрагональная.

Класс. Тетрагонально - бипирамидальный — 4/m. Отношение осей. с/а=2,171.

Кристаллическая структура

Элементарная ячейка пред­ставлена центрированной тетрагональной призмой. Структура состоит из изолированных групп WO₄, которые соединяются друг с другом при помощи ионов кальция. Четверными винтовыми осями обуславливается дипирамидальными (октаэдроподобный) габитус и редкое развитие грани {001} на его кристалах.

Главные формы: e{112}, p{011}, o{114}, h{123}, s{121}, g{124}.

 

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов. Октаэдрический с преобладающими гранями (011) или (112); иногда таблитчатый по {001). (001) обычно неровные; {112} часто покрыты диагональной штриховкой, обычно параллельной ребру [311], то есть пересечению с {121}. Также плотный, зернистый; столбчатый.отсутствуют.

Двойники. Обычны по {110}; двойники прорастания более часты, чем двойники срастания. Плоскость срастания обычно (110);

Агрегаты. Плотные, зернистые.

Физические свойства

Оптические

Цвет бесцветный до белого, обычно желтовато-белый, бледножелтый или коричневатый; также зеленоватый, серый, красноватый, оранжево-желтый. Материал с малым содержанием Мо или без Мо обычно белый или почти белый. Иногда темно-зеленый благодаря поверхностному изменению в купротунгстит.

Черта белая.

Блеск стеклянный, переходящий к алмазному.

Прозрачность. Прозрачный.

Механические

Твердость 4,5—5. Хрупкий.

Плотность 5,8—6,2.  Плотность уменьшается с увеличением замещения Мо.

Спайность по {101} ясная, по {112} прерывистая, по {001} обычно неясная.

Излом неровный до полураковистого.

Химические свойства

Разлагается в НСl и HNO₃, образуя желтый порошок водного окисла вольфрама (H₂WO₄• H₂O), который растворяется в аммиаке.

Прочие свойства

Под воздействием рентгеновских лучей, коротковолновых ультрафиолетовых и катодных лучей флюоресцирует в ярких голубовато-белых тонах. С увеличением содержания Мо- флюоресценция переходит в белую до желтовато-белой. Термолюминисцирует.

Искусственное получение минерала

Получен в виде кристаллов при сплавлении Na₂WO₄ с СаСl₂ и NaCl, при нагревании осажденного CaWO₄ с Са в струе газа НСl, при добавлении по каплям раствора Na₂WO₄ к водному раствору СаСl2, подкисленному НСl, и как продукт возгонки при нагревании смеси CaWO₄ с NaCl и КCl. В искусственных соединениях были найдены  серии частичного изоморфизма между CaWO₄ и BaWO₄. Получен также в виде отдельных кристаллов из расплавов и по методу Вернейля.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Англезит, церуссит, барит, штольцит.

Сопутствующие минералы. Молибденит, вольфрамит, кварц, известково-силикатные минералы: пироксен, гранат.

Происхождение и нахождение

Шеелит широко распространен в природе и часто представляет собой важную руду на вольфрам. Подобно вольфрамиту, с которым он часто совместно находится, шеелит является типичным высокотемпературным минералом.

Основные типы месторождений включают:

1) Контактово-метаморфические месторождения, образовавшиеся в известняках, контактирующих с гранитными интрузиями. Совместно находятся гранат, диопсид, тремолит, роговая обманка, эпидот, волластонит, везувиан, сфен, аксинит, молибденит, флюорит, с небольшим количеством сульфидов, главным образом пирита и халькопирита, и реже вольфрамит. Контактово-метаморфические породы обычно относятся к тактитам. Главные промышленные месторождения относятся к этому типу.

2) Высокотемпературные, богатые кварцем гидротермальные жилы и грейзены, обычно непосредственно связанные с гранитными интрузиями и содержащие существенные количества вольфрамита и касситерита. Другие минералы, присутствующие совместно с шеелитом, — это турмалин, апатит, топаз, флюорит, слюда, альбит, арсенопирит, пирит, пирротин, молибденит, халькопирит, самородный висмут и висмутин. Шеелит находится в подчиненном количестве и образуется позднее, чем вольфрамит, и часто является лишь акцессорным минералом.

3) В пегматитах, часто лишь как акцессорный минерал, но иногда в довольно значительных количествах (Ореана, Невада).

4) В сравнительно небольших количествах в гидротермальных жилах, образовавшихся при средних и низких температурах (Ледвилл, Колорадо; Боливия; Атолия, Калифорния).

Изменение минерала.

В зоне выветривания шеелит изменяется в туигстит, гидротунгстит или в присутствии растворов, содержащих медь,— в купротунгстит. Вольфрамит встречается в виде прекрасных псевдоморфоз по шеелиту, а шеелит чаще встречается более или менее полностью замещающим вольфрамит, в обоих случаях, вероятно, в результате гипогенных процессов. По шеелиту были найдены также псевдоморфозы кварца, тунгстита (?), каолина и висмутина.

Месторождения

В вольфрамит-касситеритовых жилах в Циннвальде, Альтепберге и Шварценберге в Саксонии; также в Нойдорфе и Гарцгероде в Гарце и в Тирперсдорфе, Фогтланд. Найден также в оловянных жилах в Циннвальде и Шлаггенвальде в Чехии. В жилах с кальцитом и эпидотом в гнейсах в Унтер-Зульц- бахтале и кое-где в Австрийских Альпах. Находки отмечались в жилах альпийского типа в Хаслитале и в некоторых местах в Швейцарских Альпах. В Италии найден с турмалином, флюоритом и халькопиритом в жилах в диоритах Предаццо в Тироле; в Траверселла, Пьемонт, часто в виде хороших кристаллов, и в Герреи, Сардиния. Во Франции главным образом в Меймаке, Коррез, частично измененный в тунгстит, и в Фрамоне в Вогезах, Эльзас. Шеелит является частым, хотя и второстепенным минералом касситеритовых жил в Корнуолле, Англия; найден также с вольфрамитом в Каррок-Феллсе, Камберленд. В Узбекистане шеелит найден в контактово-метаморфических месторождениях в Нуратинских горах. В России шеелит добывается в Кузнецком Алатау, в Хакассии и в Боевке на Урале. Месторождения шеелита найдены в Бирме и на полуострове Малайя, главным образом в Кинта, где он встречается с флюоритом в контактной зоне. Найден также в различных местах Японии и как второстепенный минерал совместно с вольфрамитом в вольфрамитовом районе Южного Китая. С антимонитом в Хиллгрове, Новый Южный Уэльс, и в горах Рамзай, Тасмания. С вольфрамитом и касситеритом шеелит найден в небольшом количестве в богатых сульфидами жилах в северной Боливии. Важные месторождения встречаются в северо- восточной Бразилии.
В США шеелит найден в промышленных количествах во многих западных штатах. Одно из наиболее крупных промышленных месторождений находится вблизи Милл-Сити, в горах Гумбольдта, Невада, где шеелит встречается в контактово-метаморфических породах. Добывается также в многочисленных других местах в Неваде, главным образом в Сильвер-Дайке, близ Майна, с альбитом и второстепенными сульфидами в жилах, выполняющих трещины; в Ореане с бериллом, олигоклазом, флогопитом и флюоритом в пегматитах; в горном хребте Парадиз; в Аризоне с вольфрамитом в жильных образованиях на руднике Бориана, горах Уалпай, округ Мохав, и в жилах в горах Хуачука, в горах Литтл-Дрэгон, в округе Кочис, в контактовых месторождениях в районе Г'ельветия и в других местах в округе Пима; в Нью-Мексико в небольших количествах в округе Идальго и в других местах. Важные месторождения шеелита найдены в Калифорнии, главным образом близ Бишопа, округ Инио, в эпитермальных жилах в Атолии, округ Сан-Бернардино, и в Рандсбурге, округ Кёрн. Найден в Айдахо в Йеллоу-Пайне и в районе Кёр-д’Ален, округ Шошон; в Юте в районе Коттонвуд-Американ-Форк и в Минерал-Рейндже, округ Бивер; в Коннектикуте в Лонг-Хилле, Трамбулл, и на руднике Лейн, западнее Монро.
В Канаде найден в районе Бридж-Ривер, Британская Колумбия, с антимонитом и железистым доломитом в низкотемпературных жилах в серпентине и в районах Карибу и Нельсон, Британская Колумбия. Также в жилах кварца в округе Галифакс, Новая Шотландия, и в приходе Марлоу, округ Фронтенак, Квебек.

Практическое применение

Важная руда вольфрама.

 

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Главные линии на рентгенограммах: 3,08(10) — 1,923(8) — 1,589(9) — 1,549(8) - 1,247(9) - 1,082(8).

Старинные методы. Под паяльной трубкой плавится с трудом (плавкость 5) в полупрозрачное стекло.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В проходящем свете бесцветный. Иногда проявляется слабое аномальное двупреломление.  n_o= 1,920, n_e= 1,936, эти показатели преломления возрастают с увеличением содержания CaMoO₄,  Одноосный положительный (+) в соответствии с цепочным расположением групп WO₄ и ионов