Барит
Барит | |
---|---|
![]() Кристаллы барита с холма Уариуин, Мирафлорес, Уамалиес, Уануко, Перу. | |
Общий | |
Категория | Сульфатный минерал , группа барита |
Формула (повторяющаяся единица) | BaSO 4 |
Имеет символ IMA. | брт [ 1 ] |
Классификация Штрунца | 7.AD.35 |
Классификация Дана | 28.03.01.01 |
Кристаллическая система | орторомбический |
Кристаллический класс | Дипирамидальный (ммм) Символ HM : (2/м 2/м 2/м) |
Космическая группа | Пнма |
Элементарная ячейка | а = 8,884(2) Å, б = 5,457(3) Å, с = 7,157(2) Å; З = 4 |
Идентификация | |
Цвет | Бесцветный, белый, светлые оттенки синего, желтого, серого, коричневого. |
Кристальная привычка | Таблитчатый, параллельный основанию, волокнистый, узловатый или массивный. |
Расщепление | Идеальное спайность, параллельная основанию и граням призмы: {001} Идеально, {210} Идеально, {010} Несовершенно. |
Перелом | Нерегулярный/неровный |
упорство | хрупкий |
шкала Мооса твердость | 3–3.5 |
Блеск | Стекловидный, перламутровый |
Полоса | Белый |
прозрачность | прозрачный до непрозрачного |
Удельный вес | 4.3–5 |
Плотность | 4,48 г/см 3 [ 2 ] |
Оптические свойства | двуосный положительный |
Показатель преломления | п α = 1,634–1,637 п β = 1,636–1,638 n γ = 1,646–1,648 |
Двойное лучепреломление | 0.012 |
Плавкость | 4, желтовато-зеленое пламя бария |
Диагностические возможности | белый цвет, высокий удельный вес, характерная спайность и кристаллы. |
Растворимость | низкий |
Ссылки | [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] |
Барит , барит или бариты ( / ˈ b ær aɪ t , ˈ b ɛər -/ [ 7 ] или / b ə ˈ r aɪ t iː z / [ 8 ] ) — минерал состоящий из сульфата бария (BaSO 4 , ) . [ 3 ] Барит обычно белый или бесцветный и является основным источником элемента бария . В группу баритов входят барит, целестин (сульфат стронция), ангидрит (сульфат свинца) и ангидрит (сульфат кальция). Барит и целестин образуют твердый раствор. (Ba,Sr)SO 4 . [ 2 ]
Имена и история
[ редактировать ]
Излучающая форма, иногда называемая Болонским камнем , [ 9 ] приобрел некоторую известность среди алхимиков благодаря образцам, найденным в 17 веке недалеко от Болоньи Винченцо Кашьяроло. они становились фосфоресцирующими После прокаливания . [ 10 ] [ 11 ]
Карл Шееле в 1774 году определил, что барит содержит новый элемент, но не смог выделить барий , а только оксид бария . Йохан Готлиб Ган также выделил оксид бария Два года спустя в аналогичных исследованиях . Барий был впервые выделен электролизом расплавленных солей бария в 1808 году сэром Хамфри Дэви в Англии . [ 12 ]
Спецификация Американского института нефти API 13/ ISO 13500, которая регулирует использование барита в целях бурения, относится не к какому-либо конкретному минералу, а скорее к материалу, который соответствует этой спецификации. [ 13 ] Однако на практике это обычно минерал барит. [ 14 ]
Термин «первичные бариты» относится к первому товарному продукту, который включает сырой барит (рудничный продукт) и продукты простых методов обогащения , таких как промывка, отсадка, разделение тяжелых сред, таблетирование и флотация. Большая часть сырого барита требует некоторой доработки до минимальной чистоты или плотности. Барит, который используется в качестве заполнителя в «тяжелом» цементе, измельчается и просеивается до однородного размера. Большую часть барита измельчают до небольшого однородного размера, прежде чем его используют в качестве наполнителя или наполнителя, добавки к промышленным продуктам, при производстве бариевых химикатов или в качестве утяжелителя в буровом растворе нефтяных скважин . [ 15 ]
Имя
[ редактировать ]Название барит происходит от древнегреческого слова βαρύς , латинизированного : barús , «тяжелый». Американское написание — барит . [ 3 ] [ 16 ] Международная минералогическая ассоциация первоначально приняла слово «барит» в качестве официального написания, но позже рекомендовала принять старое написание «барит». Этот шаг вызвал споры и был проигнорирован американскими минералогами. [ 17 ]
Для барита использовались и другие названия, в том числе баритин , [ 18 ] баритит , [ 18 ] бариты , [ 19 ] тяжелый лонжерон , [ 3 ] размолвка , [ 4 ] и бланк фикс . [ 20 ]
Минеральные ассоциации и локации
[ редактировать ]

Барит встречается во многих средах осадконакопления и откладывается в результате многих процессов, включая биогенные, гидротермальные и испарение, среди других. [ 2 ] Барит обычно встречается в свинцово-цинковых жилах известняков , в месторождениях горячих источников и в гематитовых рудах. Его часто связывают с минералами англезитом и целестином . Он также был обнаружен в метеоритах. [ 21 ]
Барит был обнаружен в Австралии, Бразилии, Нигерии, Канаде, Чили, Китае, Индии, Пакистане, Германии, Греции, Гватемале, Иране, Ирландии (где он был добыт на острове Бенбульбен). [ 22 ] ), Либерия, Мексика, Марокко, Перу, Румыния ( Байя-Сприе ), Турция, Южная Африка ( Барбертон-Маунтин-Лэнд ), [ 23 ] Таиланд, Великобритания ( Корнуолл , Камбрия , Дартмур / Девон , Дербишир , Дарем , Шропшир , [ 24 ] Пертшир , Аргайлшир и Суррей [ 3 ] ) и в США из Чешира, Коннектикут , Де Калба, Нью-Йорк , и Форт-Уоллеса, Нью-Мексико. Его добывают в Арканзасе, Коннектикуте, Вирджинии, Северной Каролине, Джорджии, Теннесси, Кентукки, Неваде и Миссури. [ 3 ]
Мировое производство барита в 2019 году оценивалось примерно в 9,5 миллиона тонн по сравнению с 9,8 миллиона тонн в 2012 году. [ 25 ] Крупнейшими производителями барита (в тысячах тонн, данные на 2017 год) являются: Китай (3600), Индия (1600), Марокко (1000), Мексика (400), США (330), Иран (280), Турция ( 250), Россия (210), Казахстан (160), Таиланд (130) и Лаос (120). [ 26 ]
Основными потребителями барита в 2017 году были (в млн тонн) США (2,35), Китай (1,60), Ближний Восток (1,55), Европейский Союз и Норвегия (0,60), Россия и СНГ (0,5), Южная Америка (0,35). , Африка (0,25) и Канада (0,20). 70% барита предназначалось для буровых растворов нефтяных и газовых скважин. 15% для бариевых химикатов, 14% для наполнителей в автомобильной, строительной и лакокрасочной промышленности и 1% для других применений. [ 26 ]
Природный барит, образовавшийся в гидротермальных условиях, может быть связан с кварцем или кремнеземом . [ 27 ] В гидротермальных источниках барит-кремнеземная минерализация может сопровождаться и драгоценными металлами. [ 28 ]
Сведения о минерально-сырьевой базе баритовых руд представлены в ряде научных статей. [ 29 ]
Использование
[ редактировать ]В бурении нефти и газа
[ редактировать ]Во всем мире 69–77% барита используется в качестве утяжелителя буровых растворов при разведке нефти и газа для подавления высоких пластовых давлений и предотвращения выбросов . По мере бурения скважины долото проходит через различные пласты, каждый из которых имеет разные характеристики. Чем глубже скважина, тем больше барита требуется в процентах от общей смеси бурового раствора. Дополнительным преимуществом барита является то, что он немагнитен и, следовательно, не мешает магнитным измерениям, проводимым в скважине, ни во время каротажа во время бурения , ни при каротаже отдельных скважин. Барит, используемый для бурения нефтяных скважин, может быть черным, синим, коричневым или серым в зависимости от рудного тела. Барит тонко измельчается так, чтобы не менее 97% материала по весу могло пройти через сито с размером ячеек 200 меш (75 мкм), и не более 30% по весу могло иметь диаметр менее 6 мкм. Измельченный барит также должен быть достаточно плотным, чтобы его удельный вес составлял 4,2 или выше, достаточно мягким, чтобы не повредить подшипники трехшарошечного сверла, химически инертным и содержать не более 250 миллиграммов на килограмм растворимых щелочных солей. [ 16 ] В августе 2010 года Американский институт нефти опубликовал спецификации, изменяющие стандарты бурового класса 4,2 для барита, включив в него материалы 4,1 SG.
При изотопном анализе кислорода и серы.
[ редактировать ]
В глубоком океане, вдали от континентальных источников осадков, пелагический барит выпадает в осадок и образует значительное количество осадков. Поскольку в барите есть кислород, систематика в δ 18 O из этих отложений использовался для ограничения палеотемператур океанической коры.
Вариации изотопов серы ( 34 С/ 32 S) исследуются в эвапоритовых минералах, содержащих серу (например, барит) и карбонат-ассоциированные сульфаты (CAS), для определения прошлых концентраций серы в морской воде, что может помочь идентифицировать конкретные периоды отложения, такие как бескислородные или кислородные условия. Использование реконструкции изотопа серы часто сочетается с кислородом, когда молекула содержит оба элемента. [ 30 ]
Геохронологическое датирование
[ редактировать ]Датирование барита в гидротермальных источниках было одним из основных методов определения их возраста. [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] Распространенные методы датировки гидротермального барита включают радиометрическое датирование. [ 31 ] [ 32 ] и датирование по электронному спиновому резонансу . [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
Другое использование
[ редактировать ]Барит используется в приложениях с добавленной стоимостью, таких как наполнитель красок и пластмасс, шумоподавление в моторном отсеке, покрытие автомобильных покрытий для придания гладкости и коррозионной стойкости, фрикционные материалы для автомобилей и грузовиков, -защитный бетон , стеклокерамика радиационно и медицинские применения (( например, прием бария перед контрастной компьютерной томографией ). Барит поставляется в различных формах, и цена зависит от степени обработки; Применение наполнителей требует более высоких цен после интенсивной физической обработки путем измельчения и микронизирования, а также существуют дополнительные надбавки за белизну, яркость и цвет. [ 16 ] Он также используется для производства других химикатов бария, в частности карбоната бария , который используется для производства светодиодного стекла для телевизионных и компьютерных экранов (исторически в электронно-лучевых трубках ); и для диэлектриков .
Исторически барит использовался для производства гидроксида бария для переработки сахара , а также в качестве белого пигмента для текстиля , бумаги и красок . [ 3 ]
Хотя барит содержит токсичный щелочноземельный металл барий , он не опасен для здоровья человека, животных, растений и окружающей среды, поскольку сульфат бария крайне нерастворим в воде.
Его также иногда используют в качестве драгоценного камня . [ 36 ]
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 Ханор, Дж. (2000). «Барит-целестиновая геохимия и среды образования». Обзоры по минералогии . 40 (1). Вашингтон, округ Колумбия: Минералогическое общество Америки: 193–275. Бибкод : 2000RvMG...40..193H . дои : 10.2138/rmg.2000.40.4 . ISBN 0-939950-52-9 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Дана, Джеймс Дуайт ; Форд, Уильям Эбенезер (1915). Руководство Даны по минералогии для изучающих элементарную минералогию, горного инженера, геолога, старателя, коллекционера и т. д. (13-е изд.). John Wiley & Sons, Inc., стр. 299–300 .
- ^ Jump up to: а б Барит в Миндате
- ^ Веб-данные о минералах барита.
- ^ Барит , Справочник по минералогии.
- ^ «барит» . Lexico Британский словарь английского языка . Издательство Оксфордского университета . Архивировано из оригинала 8 марта 2020 года.
- ^ «бариты» . Словарь Merriam-Webster.com . Мерриам-Вебстер.
- ^ Джексон, Джулия А., изд. (1997). «Болонский камень». Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349 .
- ^ История Болонского камня. Архивировано 2 декабря 2006 г. в Wayback Machine.
- ^ Ластусаари, Мика; Лааманен, Танели; Малкамяки, Марья; Эскола, Кари О.; Котлов, Алексей; Карлсон, Стефан; Велтер, Эдмунд; Брито, Эрми Ф.; Беттинелли, Марко; Юнгнер, Хёгне; Хёлься, Йорма (26 сентября 2012 г.). «Болонский камень: первый в истории стойкий люминесцентный материал» (PDF) . Европейский журнал минералогии . 24 (5): 885–890. Бибкод : 2012EJMin..24..885L . дои : 10.1127/0935-1221/2012/0024-2224 . S2CID 97905966 .
- ^ Кребс, Роберт Э. (2006). История и использование химических элементов нашей Земли: Справочник . Издательская группа Гринвуд. п. 80. ИСБН 978-0-313-33438-2 .
- ^ «ISO 13500:2008 Нефтяная и газовая промышленность. Материалы буровых растворов. Технические условия и испытания» . ИСО. 2008 год . Проверено 2 февраля 2022 г.
- ^ Нессе, Уильям Д. (2000). Введение в минералогию . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. стр. 345–346. ISBN 9780195106916 .
- ^
В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия находится в общественном достоянии. Текст взят из статистики и информации по бариту , Национального информационного центра по минералам, Геологической службы США.
- ^ Jump up to: а б с М. Майкл Миллер Барит , Ежегодник минералов, 2009 г.
- ^ «Барит: информация и изображения о минерале барит» . www.minerals.net . Проверено 14 декабря 2017 г.
- ^ Jump up to: а б «Международная минералогическая ассоциация: Комиссия по новым минералам и названиям минералов». Минералогический журнал . 38 (293): 102–5. Март 1971 г. Бибкод : 1971MinM...38..102. . дои : 10.1180/minmag.1971.038.293.14 . S2CID 40823176 .
- ^ «Монография о баритах» . Индийское горное бюро. 1995 . Проверено 14 июля 2017 г.
- ^ «Определение бланка фикс» . Словарь Мерриам-Вебстера . Мерриам-Вебстер . Проверено 14 июля 2017 г.
- ^ Рубин, Алан Э. (март 1997 г.). «Минералогия метеоритных групп» . Метеоритика и планетология . 32 (2): 231–247. Бибкод : 1997M&PS...32..231R . дои : 10.1111/j.1945-5100.1997.tb01262.x .
- ^ Бен Бульбен . Mhti.com. Проверено 5 мая 2011 г.
- ^ Дучач, К.С; Ханор, Дж. С. (сентябрь 1987 г.). «Происхождение и время метасоматического окварцевания раннеархейской последовательности коматиита, Земля Барбертон-Маунтин, Южная Африка». Докембрийские исследования . 37 (2): 125–146. Бибкод : 1987PreR...37..125D . дои : 10.1016/0301-9268(87)90075-1 .
- ^ Шахта Мюршил . Региональный парк Клайда Мюршила . Шотландия.
- ^ «Производство барита в мире 2019» . Статистика . Проверено 30 августа 2020 г.
- ^ Jump up to: а б «Ассоциация баритов, статистика баритов» . Архивировано из оригинала 18 мая 2015 г. Проверено 11 мая 2015 г.
- ^ Феделе, Л.; Тодеска, Р.; Бони, М. (2003). «Барито-кремнеземная минерализация в межордовикском несогласии на юго-западе Сардинии (Италия): исследование флюидных включений». Минералогия и петрология . 77 (3–4): 197–213. Бибкод : 2003МинПе..77..197F . дои : 10.1007/s00710-002-0200-9 . S2CID 129874363 .
- ^ Биннс, РА; Парр, Дж. М.; Геммелл, Дж.Б.; Уитфорд, диджей; Дин, Дж.А. (1997). «Драгоценные металлы в барит-кремнеземных трубах подводной горы Франклин, бассейн Вудларк, Папуа-Новая Гвинея». Морская геология . 142 (1–4): 119–141. Бибкод : 1997МГеол.142..119Б . дои : 10.1016/S0025-3227(97)00047-9 .
- ^ Boyarko, G. Yu.; Bolsunovskaya, L. M. (2023-11-13). "World's barite resources as critical raw material" . Gornye Nauki I Tekhnologii = Mining Science and Technology (Russia) . 8 (4): 264–277. doi : 10.17073/2500-0632-2023-02-85 . ISSN 2500-0632 .
- ^ Кастнер, Мириам (30 марта 1999 г.). «Океанические минералы: их происхождение, природа окружающей среды и значение» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 96 (7): 3380–7. Бибкод : 1999PNAS...96.3380K . дои : 10.1073/pnas.96.7.3380 . ПМК 34278 . ПМИД 10097047 .
- ^ Jump up to: а б Грасти, Роберт Л.; Смит, Чарльз; Франклин, Джеймс М.; Йонассон, Ян Р. (1 сентября 1988 г.). «Радиоактивные сироты в богатых баритом дымоходах, Осевая кальдера, хребет Хуан-де-Фука» . Канадский минералог . 26 (3): 627–636.
- ^ Jump up to: а б Ногучи, Такуро; Синдзё, Рюичи; Ито, Мичихиро; Такада, Джицуя; Оомори, Тамоцу (2011). «Геохимия барита из гидротермальных труб Окинавского прогиба: понимание формирования труб и взаимодействия жидкости и осадков» . Журнал минералогических и петрологических наук . 106 (1): 26–35. Бибкод : 2011JMPeS.106...26N . дои : 10.2465/jmps.090825 .
- ^ Jump up to: а б Такамаса, Асако; Накаи, Шуничи; Сато, Фумихиро; Тойода, Шин; Банерджи, Дебабрата; Исибаши, Дзюнъитиро (февраль 2013 г.). «Радиоактивное неравновесие U – Th и ЭПР-датирование баритсодержащей сульфидной коры Южно-Марианского прогиба» . Четвертичная геохронология . 15 : 38–46. Бибкод : 2013QuGeo..15...38T . дои : 10.1016/j.quageo.2012.12.002 . S2CID 129020357 .
- ^ Jump up to: а б Фудзивара, Тайсей, Учида, Ай; Исибаши, Дзюнъитиро, Такамаса, Асако (2015), Исибаши, Дзюнъитиро; Сунамура, Мичинари (ред.) ЭПР-датирование барита в донных гидротермальных сульфидных отложениях Окинавского прогиба", Подводная биосфера, связанная с гидротермальными системами , Токио: Springer Japan, стр. 369–386, doi : 10.1007/978-4-431-54865-2_29 , ISBN 978-4-431-54864-5
- ^ Jump up to: а б Цанг, Мань-Инь; Тойода, Шин; Томита, Макико; Ямамото, Юдзуру (01 августа 2022 г.). «Термическая стабильность и температура смыкания барита для датирования электронным спиновым резонансом» . Четвертичная геохронология . 71 : 101332. Бибкод : 2022QuGeo..7101332T . дои : 10.1016/j.quageo.2022.101332 . S2CID 248614826 .
- ^ Томас, Артур (2009). Драгоценные камни: свойства, идентификация и использование . Издательство Нью Холланд. п. 138. ISBN 1847734847
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]

- Джонсон, Крейг А.; Пятак, Надин М.; Миллер, М. Майкл; Шульц, Клаус Дж.; ДеЯнг, Джон Х.; Сил, Роберт Р.; Брэдли, Дуайт К. (2017). «Барит (барий). Глава D: Критические минеральные ресурсы Соединенных Штатов - экономическая и экологическая геология и перспективы будущих поставок. Профессиональный документ 1802–D». Профессиональные документы Геологической службы США . дои : 10.3133/pp1802D .
В этой статье использованы общедоступные материалы из Барит (PDF) . Геологическая служба США .