гетит
| гетит | |
|---|---|
 | |
| Общий | |
| Категория | оксидные минералы, подгруппа гидроксидов |
| Формула (повторяющаяся единица) | α- FeO ( ОН ) |
| Имеет символ IMA. | Гт [1] |
| Классификация Штрунца | 4.ФД.10 |
| Кристаллическая система | орторомбический |
| Кристаллический класс | Дипирамидальный (ммм) Символ H–M : (2/м 2/м 2/м) |
| Космическая группа | Пбнм |
| Идентификация | |
| Цвет | Желтоватый, красноватый, темно-коричневый или черный |
| Кристальная привычка | радиальные игольчатые, маммиллярные, ботриоидные, сталактитовые, массивные, в виде инкрустации, в виде псевдоморфы; может быть полосатым или переливающимся |
| Расщепление | Идеально {010} |
| Перелом | Неровный до заноз |
| шкала Мооса твердость | 5.0–5.5 |
| Блеск | Адамантин тупой |
| Полоса | Коричневый, коричнево-желтый до оранжево-желтого |
| Удельный вес | 3.3–4.3 |
| Показатель преломления | От непрозрачного до полупрозрачного |
| Плавкость | Плавкий при 5–5,5 |
| Растворимость | растворимый в HCl |
| Другие характеристики | слабомагнитный |
| Ссылки | [2] [3] [4] [5] |
Гетит ( / ˈ ɡ ɜːr t aɪ t / , [6] [7] США также / ˈ ɡ oʊ θ aɪ t / [8] [9] ) — минерал группы диаспор , состоящий из оксида-гидроксида железа(III) , а именно α - полиморфной модификации . Он встречается в почве и других низкотемпературных средах, таких как отложения. Гетит был хорошо известен с древних времен благодаря использованию в качестве пигмента (коричневая охра ). Доказательства его использования были найдены в образцах красочных пигментов, взятых из пещер Ласко во Франции . Впервые он был описан в 1806 году на основе образцов, найденных в шахте Холлерцуг в Хердорфе , Германия . [4] Минерал был назван в честь немецкого эрудита и поэта Иоганна Вольфганга фон Гете (1749–1832).
Состав
[ редактировать ]Гетит представляет собой оксигидроксид железа, содержащий трехвалентное железо. Это основной компонент ржавой и болотной железной руды. Твердость гетита колеблется от 5,0 до 5,5 по шкале Мооса , а его удельный вес — от 3,3 до 4,3. Минерал образует призматические игольчатые кристаллы («игольчатый железняк»). [3] ), но чаще бывает массивным. [2]
Фероксигит и лепидокрокит являются полиморфными модификациями оксигидроксида железа FeO (OH), которые стабильны при давлении и температуре поверхности Земли. Хотя они имеют ту же химическую формулу, что и гетит, их различные кристаллические структуры делают их отдельными минералами. [5]
при высоких давлениях и температурах Кроме того, гётит имеет несколько полиморфных модификаций, работающих , что может иметь отношение к условиям недр Земли. К ним относятся ε-FeOOH, имеющий орторомбическую кристаллическую структуру, [10] полиморф типа кубического пирита с [11] или без потери водорода [12] и сверхплотная гексагональная структура. [13]
Гетит имеет ту же кристаллическую структуру, что и диаспор , аналогичный минерал оксид-гидроксид алюминия. Ионы кислорода и гидроксида образуют гексагональную плотноупакованную структуру, при этом ионы железа заполняют октаэдрические позиции между анионами. Участки, заполненные ионами железа, образуют парные цепочки по всей длине кристалла, причем две цепи в каждой паре соединены гидроксид-ионами. [14]
![Кристаллическая структура гетита, вид по [001]. Красные ионы – это железо, белые – кислород, желтые – гидроксид.](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ea/Goethite_c.png/120px-Goethite_c.png)
Кристаллическая структура гетита, вид по [001]. Красные ионы – это железо, белые – кислород, желтые – гидроксид.![Кристаллическая структура гетита, вид по [010]](//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Goethite_b.png/120px-Goethite_b.png)
Кристаллическая структура гетита, вид по [010]
![Кристаллическая структура гетита, вид по [001]. Красные ионы – это железо, белые – кислород, желтые – гидроксид.](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ea/Goethite_c.png/120px-Goethite_c.png)
![Кристаллическая структура гетита, вид по [010]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/50/Goethite_b.png/120px-Goethite_b.png)
Формирование
[ редактировать ]
Гетит часто образуется в результате выветривания других богатых железом минералов и, таким образом, является распространенным компонентом почв , сконцентрированным в латеритных почвах. гетит в виде наночастиц Аутигенный представляет собой распространенный диагенетический оксигидроксид железа как в морских, так и в озерных отложениях. [15] Образование гетита характеризуется изменением степени окисления Fe. 2+ (железо) → Fe 3+ (железо), что позволяет гетиту существовать в поверхностных условиях. Из-за этого изменения степени окисления гетит обычно рассматривают как псевдоморфозу . По мере поступления железосодержащих минералов в зону окисления внутри почвы железо превращается из железа(II) в железо(III), сохраняя при этом первоначальную форму исходного минерала. Распространенные псевдоморфозы гетита включают пирит , сидерит и марказит , хотя любой железо(II)-содержащий минерал может стать псевдоморфозой гетита, если соблюдаются соответствующие условия. Он также может осаждаться подземными водами или в других осадочных условиях или образовываться в качестве первичного минерала в гидротермальных отложениях. Также было обнаружено, что гетит образуется в результате процессов выделения определенных типов бактерий. [16]
Распределение
[ редактировать ]Гетит встречается по всей планете, обычно в виде конкреций , сталактитовых образований, оолитов (форма, состоящая из мельчайших круглых зерен, сцементированных вместе), [4] почковидные (почковидные) или ботриоидные (шаровидные, похожие на грозди винограда) скопления. Это также очень распространенный псевдоморф. Часто встречается на болотистых участках в верховьях родников (« болотная железа »), на дне пещер, на дне озер и небольших ручьев. Ящик образующийся или госсан, в результате окисления месторождений сульфидных руд, образуется из гетита вместе с другими оксидами железа и кварцем. [17] [2]
Значительные месторождения гетита обнаружены в Англии ; Куба ; и Миннесота , Миссури , Колорадо , Алабама , Джорджия , Вирджиния и Теннесси в Соединенных Штатах . [17] [2]
Отложения, значительные по местоположению, если не по количеству, были обнаружены в марсианском кратере Гусев марсоходом НАСА Spirit , что является убедительным доказательством присутствия жидкой воды на планете на более ранней стадии ее эволюции. [18]
Зубы блюдечек состоят примерно на 80% из гетитовых волокон диаметром всего несколько десятков нанометров, достаточно маленьких, чтобы быть нечувствительными к дефектам , что объясняет их чрезвычайную прочность на разрыв 3,5–6,0 ГПа и упругости модуль 120 ± 30 ГПа . [19] [20]
Использование
[ редактировать ]Его основное современное использование - это железная руда , называемая бурой железной рудой . [4] Гетит является важным компонентом пигментов охры . [21] и подвергался термической обработке для использования в качестве красного пигмента со времен палеолита . [22] Богатые железом латеритные почвы, образовавшиеся на серпентинитовых породах в тропическом климате, добываются из-за содержания железа, а также других металлов. [23]
Прекрасные экземпляры гетита редки и поэтому являются ценными предметами коллекционирования. [17] Полосатые или переливающиеся разновидности ограняются и полируются в кабошоны для изготовления ювелирных изделий. [24]
В королевской гробнице древнего царства Фригия было найдено тело, предположительно, царя Гордиаса , отца легендарного царя Мидаса . Погребальный саван был окрашен краской, содержащей гетит, благодаря чему в исходном невыцветшем состоянии плащаница выглядела так, как будто она сотканна из золота. Историки предполагают, что легенда о золотом прикосновении царя Мидаса могла возникнуть у фригийской королевской семьи, носившей одежду из таких тканей золотого цвета. [25] [26]
Галерея
[ редактировать ]
Радужный гетит, шахта Филон-Сюр, Тарсис, Уэльва , Испания.
Гетит из Минас-Жерайс , Бразилия.
Острый дискообразный кальцит здесь полностью заменен гетитом, прекрасно сохранившим первоначальную форму.
Гетитовое покрытие/замена ржавых пирита кубиков
Мелкокристаллизованный образец гетита из Лейк-Джорджа , округ Парк, Колорадо , США.
Гетит из Негони, округ Маркетт, штат Мичиган.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .
- ^ Jump up to: а б с д Херлбат, Корнелиус С.; Кляйн, Корнелис (1985). Руководство по минералогии (20-е изд.). Уайли. ISBN 0-471-80580-7 .
- ^ Jump up to: а б Бартельми, Дэвид (2012). «Данные о минералах гетита» . Минералогическая база данных . Проверено 8 апреля 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д Гетит , Mindat.org
- ^ Jump up to: а б Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К. (2005). «Гетит» (PDF) . Справочник по минералогии . Публикация минеральных данных. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. Проверено 14 марта 2022 г.
- ^ «гетит» . Lexico Британский словарь английского языка . Издательство Оксфордского университета . Архивировано из оригинала 5 августа 2021 года.
- ^ «гетит» . Словарь Merriam-Webster.com .
- ^ «гетит» . Dictionary.com Полный (онлайн). nd
- ^ «гетит» . Словарь английского языка американского наследия (5-е изд.). ХарперКоллинз.
- ^ Сузуки, Акио (2010). «Рентгеноструктурное исследование ε-FeOOH при высоком давлении». Физика и химия минералов . 37 (3): 153–157. Бибкод : 2010PCM....37..153S . дои : 10.1007/s00269-009-0319-x . S2CID 92941002 .
- ^ Ху, Цинъян; Ким, Дакёнг; Ян, Венге; Люсян, Ян; Юэ, Мэн; Чжан, Ли; Мао, Хо-кванг (2016). «FeO 2 и FeOOH в условиях глубокой нижней мантии и кислородно-водородных циклах Земли». Природа . 534 (7606): 241–244. Бибкод : 2016Natur.534..241H . дои : 10.1038/nature18018 . ПМИД 27279220 . S2CID 10702618 .
- ^ Ниси, Масаюки; Куваяма, Ясухиро; Цучия, Джун; Цучия, Таку (2017). «Форма ε-FeOOH под высоким давлением типа пирита». Природа . 547 (7662): 205–208. Бибкод : 2017Natur.547..205N . дои : 10.1038/nature22823 . ПМИД 28678774 . S2CID 205257075 .
- ^ Чжан, Ли; Юань, Хуншэн; Мэн, Юэ; Мао, Хо-кванг (2017). «Открытие гексагональной сверхплотной водной фазы в (Fe, Al)OOH» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 547 (12): 205–208. дои : 10.1073/pnas.1720510115 . ПМЦ 5866593 . ПМИД 29507221 .
- ^ Херлбат и Кляйн 1985 , с. 392.
- ^ Ван дер Зи, Клар ; Робертс, Дэррил Р.; Ранкур, Денис Г.; Сломп, Кэролайн П. (2003). «Наногоэтит является доминирующей реакционноспособной оксигидроксидной фазой в озерных и морских отложениях». Геология . 31 (11): 993. Бибкод : 2003Гео....31..993В . дои : 10.1130/G19924.1 . hdl : 1874/31393 . S2CID 130357956 .
- ^ Ларезе-Казанова, Филип; Хадерляйн, Стефан Б.; Капплер, Андреас (2010). «Биоминерализация лепидокрокита и гетита нитратредуцирующими Fe(II)-окисляющими бактериями: влияние pH, бикарбоната, фосфата и гуминовых кислот». Geochimica et Cosmochimica Acta . 74 (13): 3721–34. Бибкод : 2010GeCoA..74.3721L . дои : 10.1016/j.gca.2010.03.037 .
- ^ Jump up to: а б с Синканкас, Джон (1964). Минералогия для любителей . Принстон, Нью-Джерси: Ван Ностранд. стр. 342–344. ISBN 0442276249 .
- ^ Клингельхёфер, Г.; ДеГрэйв, Э.; Моррис, Р.В.; Ван Альбум, А.; де Резенде, В.Г.; Де Соуза, Пенсильвания; Родионов Д.; Шредер, К.; Мин, Д.В.; Йен, А. (ноябрь 2005 г.). «Мессбауэровская спектроскопия на Марсе: гетит на холмах Колумбия в кратере Гусева» . Сверхтонкие взаимодействия . 166 (1–4): 549–554. Бибкод : 2005HyInt.166..549K . дои : 10.1007/s10751-006-9329-y . S2CID 95186141 .
- ^ Уэбб, Джонатан (18 февраля 2015 г.). «Зубы блюдца установили новый рекорд силы» . Новости BBC: Наука и окружающая среда . Би-би-си Новости . Проверено 23 декабря 2016 г.
- ^ Барбер, Аса Х.; Лу, Дун; Пуньо, Никола М. (06 апреля 2015 г.). «У зубов блюдца наблюдается чрезвычайная прочность» . JR Soc. Интерфейс . 12 (105). Королевское общество . 20141326. дои : 10.1098/rsif.2014.1326 . ПМЦ 4387522 . ПМИД 25694539 .
- ^ Храдиль, Дэвид; Грыгарь, Томас; Градилова, Янка; Бездичка, Петр (апрель 2003 г.). «Глиняные и железооксидные пигменты в истории живописи». Прикладное глиноведение . 22 (5): 223–236. Бибкод : 2003ApCS...22..223H . дои : 10.1016/S0169-1317(03)00076-0 .
- ^ Кавалло, Г.; Фонтана, Ф.; Джаланелла, С.; Гонзато, Ф.; Риккарди, член парламента; Зорзин Р.; Пересани, М. (октябрь 2018 г.). «Термическая обработка минерального пигмента во время верхнего палеолита на северо-востоке Италии: Термическая обработка минерального пигмента во время верхнего палеолита». Археометрия . 60 (5): 1045–1061. дои : 10.1111/arcm.12360 .
- ^ Фраше, Дин Ф. (1 мая 1941 г.). «Происхождение железных руд Суригао». Экономическая геология . 36 (3): 280–305. Бибкод : 1941EcGeo..36..280F . дои : 10.2113/gsecongeo.36.3.280 .
- ^ Госс, Ральф (октябрь 1968 г.). «Заметки о редких и необычных драгоценных камнях Новой Англии». Камни и минералы . 43 (10): 753–756. Бибкод : 1968RoMin..43..753G . дои : 10.1080/00357529.1968.11765131 .
- ^ Баллард, Мэри (2012). «Ткань царя Мидаса и его золотое прикосновение». В Роуз, К. Брайан (ред.). Археология Фригийского Гордиона, царского города Мидаса . Филадельфия: Музей археологии и антропологии Пенсильванского университета. стр. 15, 165–169. ISBN 9781934536483 . Проверено 8 апреля 2022 г.
- ^ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : Роуз, Брайан. «Великие мифы и легенды: Золотой век царя Мидаса» . Пеннский музей . Проверено 27 августа 2016 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Спенсер, Леонард Джеймс (1911). . Британская энциклопедия (11-е изд.).
