Гарниерит
Гарниерит — это общее название зеленой никелевой руды, которая встречается в карманах и жилах в выветрелых и серпентинизированных ультраосновных породах. Он образуется в результате латеритного выветривания ультраосновных пород и встречается во многих месторождениях никелевого латерита в мире. Это важная никелевая руда с большим содержанием NiO. [1] [2] Поскольку гарниерит не является действительным названием минерала согласно Комиссии по новым минералам, номенклатуре и классификации (CNMNC), ни один определенный состав или формула не были общепринятыми. Некоторые из предложенных композиций представляют собой водные силикаты Ni-Mg . [1] [3] общее название гидросиликатов Ni-Mg, которые обычно встречаются в виде однородной смеси и обычно включают два или более из следующих минералов: серпентин , тальк , сепиолит , смектит или хлорит , [4] и силикаты Ni-Mg, с оксидом алюминия или без него, которые имеют картины дифракции рентгеновских лучей, типичные для серпентина, талька, сепиолита, хлорита, вермикулита или их смеси. [5]
Состав
[ редактировать ]Различные исследования изучали состав гарниерита. В 1964 году было проведено исследование состава тальковидного гарниерита и установлено, что этот состав близок к составам стевенсита и сепиолита , но с частичным замещением содержания Mg Ni. [6] В 1973 году другое исследование показало, что химический анализ образцов гарниерита дает нестехиометрические формулы, которые можно свести к формулам, подобным формулам талька и серпентина . Авторы предложили формулу моногидрата талька (Mg,Ni) 3 Si 4 O 10 (OH) 2 ·H 2 O для талькоподобного гарниерита. [4] Третье исследование обнаружило в изученных образцах Mg, Si, Fe, Ni и Al. Автор определил, что составы всех его образцов гарниерита лежат между серпентиновым серпентиновым и сепиолитовым твердым раствором. [5] В 2008 году еще одно исследование использовало дифракцию рентгеновских лучей, чтобы определить состав образцов гарниерита, собранных на руднике Фалькондо в Доминиканской Республике . Было обнаружено, что каждый из проанализированных образцов попал в одну из трех групп: группу Ni-тальк- виллемзеит (до 25 весовых процентов Ni), группу нилизардита - непоуита ( до 34 весовых процентов Ni) и группу Ni-лизардита-непоуита (до 34 весовых процентов Ni). группа сепиолита до фалькондоита (до 24 мас.% Ni). [7] В 2011 году в последнем исследовании использовался анализ тонкой структуры расширенного рентгеновского поглощения ( EXAFS ) для определения состава образцов гарниерита. Было обнаружено, что гарниерит имеет почти полный твердый раствор между нисепиолитом и фалькондоитом , при этом проанализированные образцы показали состав фалькондоита от 3 до 77 процентов. [2] По данным рентгенотермического анализа, гарниериты уральских месторождений представляют собой многофазные образования и состоят из серпентинитов ( пекораит 2McI, хризотил 2McI, хризотил 2OrcI, лизардит 6Т, лизардит 1Т, непуит -никелевый лизардит 1Т), хлоритов ( клинохлор IIB) . , сепиолит , палыгорскит ), глинистые минералы ( нонтронит , сапонит , монтмориллонит , вермикулит ), минералы супергруппы слюд ( тальк , вилемсит, клинтонит , аннит , флогопит ) и кварц . кальцит , сауконит , галлуазит , бейделлит , томсонит , гетит , , маггемит , опал , моганит никеля , гексагидрит , акцессорный магнезиохромит и ривсит. Среди спорадических минералов, встречающихся в них [8]
Структура
[ редактировать ]Гарниерит обычно представляет собой мелкозернистый минерал с плохой кристаллической структурой . [4] Параметры элементарной ячейки , определенные с помощью анализа просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), составляют 13,385(4), 26,955(9), 5,271(3) Å и 13,33(1), 27,03(2), 5,250(4) Å. Космическая группа — Pncn. [7]
Основываясь только на ионных радиусах и заряде, Ni 2+ должен легко заменить Mg 2+ в октаэдрической координации . [3] [9] Тот факт, что Ni легко заменяет Mg в гарниерите, объясняет, почему с увеличением содержания NiO содержание MgO снижается. Никель в гарниерите распределен неравномерно по всей структуре, а сосредоточен в небольших зонах никеля, окруженных зонами магния. [2]
Гарниерит представляет собой слой силиката . [4] [6] [10] Основное различие между серпентиноподобным и талькоподобным вариантами гарниерита заключается в расстоянии между слоями в структуре, наблюдаемом при порошковых рентгеновских дифракционных исследованиях. Серпентиноподобные варианты имеют базальное расстояние 7 Å, а талькоподобные варианты имеют базальное расстояние 10 Å. [4] [6] В 10 6 При увеличении × расстояния между слоями 7 и 10 Å (d(001)) очевидны и измеримы, при этом расстояния в 7 Å определяются лучше, чем расстояния в 10 Å. [10] Серпентиноподобные минералы размером 7 Å демонстрируют частицы в форме стержней и трубок, а также пластинчатые частицы и рыхлые частицы, которые, скорее всего, представляют собой агрегаты, в то время как разновидность 10 Å демонстрирует гораздо меньшие различия в частицах, демонстрируя только пластинчатые и рыхлые формы с очень небольшим количеством трубчатых или рыхлых форм. частицы палочковидной формы. Некоторые частицы демонстрируют переслоение с интервалами 7 и 10 Å. Корреляции между содержанием NiO и формой частиц минерала нет. [10] Гарниериты типа 7 Å обычно напоминают хризотил или лизардит по своей структуре , а типы 10 Å обычно напоминают пимелит . [4] [10]
Физические свойства
[ редактировать ]Гарниерит — зеленый минерал, цвет которого варьируется от светло-желто-зеленого до темно-зеленого. [3] [5] Цвет обусловлен наличием никеля в минеральной структуре магния. [4] Нумеаит (позже определили, что он принадлежит к семейству гарниеритов) различается по твердости : от мягкого и хрупкого до достаточно твердого, чтобы его можно было вырезать из него фигурки и тому подобное. [11] Некоторые виды гарниерита прилипают к языку и легко растворяются в воде или даже на языке. [11] Гарниерит обычно имеет коллоформную текстуру, типичную для минералов, заполняющих открытые пространства из раствора . [7] В целом, более темно-зеленые гарниериты имеют более высокое содержание Ni, более высокий удельный вес и более высокий средний показатель преломления, чем более светло-зеленые гарниериты, что, скорее всего, связано с включением большего количества Ni в их кристаллическую структуру . Удельный вес гарниерита колеблется примерно от 2,5 до 3. Средний показатель преломления гарниерита колеблется примерно от 1,563 до 1,601. [1]
Геологическое проявление
[ редактировать ]Светлый гарниерит представляет собой изменение богатой оливином породы в глинистый минерал с низким содержанием никеля, от светло-зеленого до ярко-зеленого гарниерита является результатом выщелачивания оксида марганца, магния, никеля и железа из исходного темно-зеленого гарниерита, богатого в никеле, который был отложен грунтовыми водами. [1] Это приводит к очень распространенному появлению гарниерита в виде заполнения трещин толщиной от миллиметра до сантиметра, а также в виде ткани или покрытий на руднике Фалькондо в Доминиканской Республике. [7] [12] Рентгеновская дифракция образцов этого рудника показывает, что жилы гарниерита включают сепиолит-фалькондоит и кварц ( хризопраз , зеленую разновидность кварца с содержанием никеля менее 2 вес.%). [7] Брекчии, обнаруженные в разломах рудника Фалькондо, содержат обломки гарниерита, сцементированные вторичным отложением гарниерита, что свидетельствует о синтектоническом отложении гарниерита. [7] В месторождениях гарниерита недалеко от Риддла, штат Орегон , гарниерит встречается как продукт выветривания подстилающего перидотита , толщина слоя гарниерита составляет от 50 до 200 футов (от 15 до 61 м). [1]
Происхождение имени
[ редактировать ]Жюль Гарнье , французский геолог, опубликовал свою работу по геологии Новой Каледонии в 1867 году, объявив об открытии там никеля. [3] Гарниерит был назван в честь Жюля Гарнье в статье Арчибальда Ливерсиджа в 1874 году. [1] Когда Ливерсидж отправил копию своей статьи Гарнье, Гарнье ответил, что новый минерал нумеит , описанный в статье, очень похож на минерал, который он описал в своей статье 1869 года. Ливерсидж решил назвать новый минерал гарниеритом в честь Гарнье и дал название нумеаит второму минералу, найденному в том же районе в Новой Каледонии. [1] [11]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Пекора, В.Т., Хоббс, С.В. и Мурата, Дж.К. (1949) Вариации гарниерита из никелевого месторождения недалеко от Риддла, штат Орегон. Экономическая геология, 44, 13–23.
- ^ Перейти обратно: а б с Роке-Росель Ж., Вилланова-де-Бенавент К., Проэнца Ж.А., Таулер Э. и Гали С. (2011)Распределение и видообразование Ni в «гарниерите» сепиолит-фалькондоитового типа по данным EXAFS. Макла, 15, 183–184.
- ^ Перейти обратно: а б с д Фауст, Г.Т. (1966) Водные силикаты никеля и магния - Группа гарниерита. Американский минералог, 51, 279–298.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Бриндли, Г.В. и Ханг, П.Т. (1973) Природа гарниеритов – I. Структуры, химический состав и цветовые характеристики. Глины и глинистые минералы, 21, 27–40.
- ^ Перейти обратно: а б с Спрингер, Г. (1974) Изменения состава и структуры гарниеритов. Канадский минералог, 12, 381–388.
- ^ Перейти обратно: а б с Симода, С. (1964) Минералогические исследования гарниерита и аквакрептита. Клей Наука, 2, 1, 8–21.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Проенца, Дж.А. и др. (2008) Гарниеритовая минерализация из месторождения нилатерита Фальконда (Доминиканская Республика), Revista de la Sociedad Espanola de Mineralogia. Macia № 9, 8 сентября. http://www.ehu.es/sem/macla_pdf/macla9/macla9_197.pdf. Архивировано 26 мая 2011 г. в Wayback Machine.
- ^ Таловина, И.В.; Лазаренков В.Г.; Рыжкова С.О.; Угольков В.Л.; Воронцова, Н.И. (01.11.2008). «Гарниерит в никелевых месторождениях Урала» . Литология и минеральные ресурсы . 43 (6): 588–595. дои : 10.1134/S0024490208060060 . ISSN 1608-3229 . Архивировано из оригинала 4 мая 2024 г. Проверено 4 мая 2024 г.
- ^ Фэй, GH (1974) Спектр оптического поглощения Ni 2+ в гарниерите: Обсуждение. Канадский минералог, 12, 389–393.
- ^ Перейти обратно: а б с д Уеда Н., Ханг П.Т. и Бриндли Г.В. (1973) Природа гарниеритов – II Электронно-оптическое исследование. Глины и глинистые минералы, 21, 41–50.
- ^ Перейти обратно: а б с Ливерсидж, А. (1880) Заметки о некоторых минералах Новой Каледонии. Журнал и труды Королевского общества Нового Южного Уэльса, 14, 227–246.
- ^ Вилланова-де-Бенавент, Кристина; Проэнса, Хоакин А.; Гали, Сальвадор; Гарсиа-Каско, Антонио; Таулер, Эсперанса; Льюис, Джон Ф.; Лонго, Франциско (2014). «Гарниериты и гарниериты: текстура, минералогия и геохимия гарниеритов на месторождении нилатерита Фалькондо, Доминиканская Республика». Обзоры рудной геологии . 58 : 91–109. дои : 10.1016/j.oregeorev.2013.10.008 . hdl : 2445/160419 . S2CID 128481921 .