Kromi spinellit

Kromi spinellit

Kaava	CrMgFeAlO
Systematiikka IMA :n mukaan ( Mills et al., 2009 )
Alaluokka	Monimutkaiset oksidit
Perhe	spinellejä
Ryhmä	Kromi spinellit
Fyysiset ominaisuudet
Väri	Musta

Kromispinellit tai kromispinellit ovat spinelliperheen mineraalien ryhmä , jonka yleinen kaava on jossa on kaksi- tai kolmiarvoinen kemiallinen alkuaine ; - epäpuhtauksilla. ${\ce {MA2O4}}$ ${\ce {M}}$ ${\ce {A}}$ ${\ce {Cr}}$

Kromispinellien (kromispinellien), kuten muidenkin spinellien , koostumus ei ole vakio ja yksittäisten edustajien valinta on ehdollinen. Käytännössä kaikkia kromi spinellejä kutsutaan yleisesti kromiitiksi . Luonnossa yleisin:

Magnokromiitti (synonyymit: beretsoviitti, beretsovskiitti, magnesium- ja rautakromiitit) ${\ce {(Mg, Fe)Cr2O4))$
Krompikotiitti (synonyymit: kromoseyloniitti, pikrokromiitti, aluminoberesoviitti, magnesium- ja rauta-alumiinikromiitit, magnesium- ja ferrugiinikromikotiitti) ${\ce {(Mg, Fe) (Cr, Al)2O4))$
Alumokromiitti (synonyymit: herkyniittikromiitti, ferrokrominen pikotiitti) ${\ce {Fe(Cr, Al)2O4}}$

Kaikki kromi spinellit ovat ulkonäöltään samanlaisia ja ne ovat käytännössä erottamattomia ilman kemiallista analyysiä; ne kuvataan yhdessä alla.

Mineraalien ominaisuudet

Kiteiden rakenne ja morfologia

Kuutioinen syngonia . Avaruusryhmä - Fd3m; Kaavan yksikköjen lukumäärä = 8. Kromipinnoitteissa soluparametri pienenee sisällön kasvaessa (pienenevän suhteen ja sisällön kanssa ). Spinellityyppinen rakenne . Alhaisessa lämpötilassa kromiitille havaittiin tetragonaalinen symmetria . Pisteryhmä on m3m ( ). Tyypillisesti oktaedriset kiteet . Timantissa on havaittu suuntautuneita kromikotiitin sulkeumia . ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3 : Al2O3}}$ ${\ce {MgO))$ $3L_{4}4L_{3}6L_{2}PC$

Soluparametri vs. koostumus

Soluparametri , Å $a_{0}$	Kromi spinellit	Ala
8,302 - 8,311	magnokromiitti	Kempirsay , Kazakstan
8,177 - 8,299	Kromikotiitti	Tiszafo, Unkari , Kempirsai , Kazakstan
8,236 - 8,284	Alumokromiitti	Zimbabwe , Kempirsay , Kazakstan
8,321 - 8,332	${\ce {MgCr2O4}}$	keinotekoinen vastaanotto
8.360	${\ce {FeCr2O4}}$	keinotekoinen vastaanotto

Fysikaaliset ominaisuudet ja fysikaalis-kemialliset vakiot

Leikkaus puuttuu. Katko on epätasainen. Hauras. Kovuus 5,5 - 7,5. Mikrokovuus 1246-1519 kg/mm 2 100 g:n kuormituksella (Yang ja Milman), 1317-1366 kg/mm 2 200 g:n kuormituksella (Lebedeva). Magnokromiitin ominaispaino on 4,2, kromiitin 4,5 - 4,8. Väri on musta, kromikotiitti on ruskehtavanmusta. Viiva on ruskea. Kiiltoa metallista rasvaiseen. Ohuissa lastuissa ne ovat läpikuultavia ja läpikuultavia. Kromikotiitit ovat läpikuultavampia kuin magnokromiitit . Ei-magneettinen tai heikosti magneettinen, magnetismi riippuu sisällöstä ja . Kromispinellin Curie-piste soluparametrilla = 8,392 - 90°K. Kromiitin muodostumislämpö \u003d (-) 341,9 kcal / mol ; isobaariset muodostumispotentiaalit 300 °K:ssa (-) 317,7 kcal/mol 500 °K:ssa (-) 301,57 kcal/mol , 900 °K:ssa (-) 269,31 kcal/mol . Keinotekoisen kromiitin infrapunaspektrissä on kaksi hyvin erotettua voimakasta vyöhykettä, joiden maksimiarvot ovat lähellä 617 ja 523 cm– 1 . ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Fe2O3}}$

Mikroskooppinen karakterisointi

Läpäisevässä valossa matalakromipitoiset kromispinellit ovat läpinäkymättömiä tai oliivinvihreitä ja kellertävänvihreitä, korkeakromia sisältävät ruskeanoransseja, ruskeanpunaisia ja ruskeita. Isotronit . Heijastunut valo, harmaa-valkoinen, hieman ruskehtava sävy. Suuntaamattoman kromiittinäytteen heijastuskyky laskee 14,6-15,2 %:sta 520 °C:ssa 11,3-11,7 %:iin 700 °C:ssa . Se kasvaa samanaikaisesti soluparametrin kanssa sisällön kasvaessa ja pienentyessäsisällön . Usein hieman epätavallisen anisotrooppinen ja väriefektit harmaasta tummanharmaaseen; upotuksessa tehosteet tehostuvat , näkyviin tulee heikko ruskehtava sävy (sisäisten heijastusten vuoksi). Sisäiset heijastukset ovat kellanruskeita ja punaisia, ja ne näkyvät selvästi upotuksessa. Kiillotetuilla osilla on erittäin korkea suhteellinen kovuus. $m\mu ,$ $m\mu ,$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Al2O3}}$

Kemiallinen koostumus

Magnokromiitin teoreettinen koostumus (at ): - 9,69 %; - 17,26 %; - 73,05 %; kromikotiitti - (at ja ): - 11,01 %; - 19,62 %; - 27,85 %; - 41,52 %; alumiinikromiitti (at = ): - 36,14 %; - 25,64 %; - 38,22 %; kromiitti : -32,09 %; - 67,91 %. Korkeassa lämpötilassa kromiitti muodostaa kiinteän liuoksen ilmeniitin kanssa . Keinotekoisissa olosuhteissa saatiin useita kiinteitä liuoksia kromiitin ja magnetiitin , kromiitin ja magnesioferriitin välillä . Luonnollisissa olosuhteissa kromiitin ja magnetiitin sekoittuvuus on epätäydellinen. Sekoitavuus - kanssa on sallittua . Kaksiarvoisten ( ) ja kolmiarvoisten ( ) elementtien isomorfisille substituutioille on asetettu laajat rajat . Sisältö voi vaihdella suuresti. Pitoisuus on yleensä 3 - 4, harvoin 5 - 10 ja vielä harvemmin 10 - 22 mol. %. Transvaalin kromiiteissa määrä vaihtelee välillä 0,05 - 0,81 %. Sisältö saavuttaa 5,8 %. Löytyy pieninä määrinä . Kromispinelleissä sisällön kasvaessa riippuvuuspitoisuus kasvaa ja pienenee . Stillwater intrusive -kompleksista ( USA ) peräisin oleville kromiiteille havaittiin suora korrelaatio sisällön ja sisällön sekä määrän välillä . Kromispinellien koostumuksen ja niiden muodostumisen geologisten olosuhteiden välillä on suhde: duniiteista peräisin olevien kromispinellien pitoisuus on yleensä korkein ja pienin ; lhertsoliiteista peräisin oleville kromispinelleille on ominaista alhaisin pitoisuus ja ja vähemmän kuin lisäkromi spinellejä suoraan isäntäkivistä. ${\ce {Fe : Mg))$ ${\displaystyle=1:1}$ ${\ce {MgO))$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Cr2O4}}$ ${\ce {Mg : Fe}}$ ${\ce {Cr : Al}}$ ${\displaystyle=1:1}$ ${\ce {MgO))$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Cr : Al}}$ ${\näyttötyyli 1:1}$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ $\gamma$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Mg, Fe, Zn))$ ${\ce {Cr, Al, Fe}}$ ${\ce {Mg, Fe,Al}}$ ${\ce {Cr}}$ ${\ce {Fe2O3}}$ ${\ce {V))$ ${\ce {ZnO))$ ${\ce {Ni,Mn, Zr, Co, Ti, V))$ ${\ce {Fe^3+))$ ${\ce {Fe^2+))$ ${\ce {Mg))$ ${\ce {MnO))$ ${\ce {TiO2))$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Ga2O3}}$ ${\ce {Fe2O3}}$ ${\ce {Cr}}$ ${\ce {Al}}$ ${\ce {Cr}}$ ${\ce {Mg))$ ${\ce {Al}}$ ${\ce {Fe^2+))$

Käyttäytyminen lämmityksessä

Ne sulavat 1450-2180°C:ssa. Sulamispiste on mitä alempi, sitä korkeampi pitoisuus ja . Kun pitoisuus kasvaa , myös sulamispiste nousee. Kuumennettaessa ne antavat eksotermisen vaikutuksen noin 450°C ja endotermisen vaikutuksen noin 670°C. Kuumennettaessa 300 °C:seen havaittiin hematiitin muodostumista , yli 500 °C:ssa magnetiitin muodostumista ja 1000 °C:ssa magnetiitin muodostumista . ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Fe2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {MgO))$ ${\ce {Cr2O3}}$

Erottavat ominaisuudet

Kromispinellien tunnusmerkit ovat musta väri , ruskea viiva , korkea kovuus , ei-magneettinen (tai erittäin heikko magneettinen). Tyypillinen assosiaatio on oliviiniin , rombisiin ja monokliinisiin pyrokseeneihin tai niiden sivutuotteisiin - serpentiniittiin , talkkiin , aktinoliittiin . Toisin kuin magnetiitti , joka on samanlainen mikroskoopilla heijastuneessa valossa, kromi-spinellejä ei syövytetä millään vakioreagenssilla , kun taas magnetiitti etsautuu helposti väkevällä . Heijastuneessa valossa magnesioferriitti on myös hyvin samanlainen kuin kromi spinellejä, mutta se ei näytä sisäisiä heijastuksia. ${\ce {HCl))$

Diagnostiset testit

Hajoaa sulatettaessa . Kiillotettuja osia , ei syövytetä . Rakenne paljastuu, kun mineraalia keitetään 30-60 minuuttia. Lämpösyövytyksen aikana 600–650°C:ssa 5–8 minuutin ajan hapettavassa ympäristössä se muodostaa hematiittia . Ne eivät sula puhallusputken edessä. ${\ce {KHSO4}}$ ${\ce {HNO3, HCl, KCN, FeCl3, HgCl2))$ ${\ce {KOH))$ ${\ce {KClO3 + H2SO4}}$

Luonnossa oleminen

Kromispinellit ovat melko yleisiä ja liittyvät lähes yksinomaan ultramafisiin magmakiviin . Duniitit , hartsburgiitit ja lhertsoliitit sisältävät yleensä apukromi spinellejä ja ovat myös kromiittimalmien kantakiviä. Troktoliiteissa tunnetaan myös kromilisäspinellejä . Siperian tasanteen koillisosan kimberliittikivissä ( Jakutskin alue ). Löytyy myös kivi- ja rautameteoriiteista . kromi-spinelliä löydettiin troiliitin sulkeumien muodossa sekä oliviinin , troiliitin ja schreibersiitin välisissä kasvupaikoissa Sikhote-Alin-rautameteoriitin näytteistä, Okhanek-meteoriitin silikaattiosasta.

Havaijin saaren Mauna Loa- ja Kilauea-tulivuorten toleiiittiset basaltit sisältävät oliviiniksenokrytejä , joissa on kromi spinelliä [1] .

Kromispinellikerrostumien muodostamiseen on kaksi päämenetelmää.

Segregaatio ultramafisen magman protokiteytysprosesseissa . Tässä tapauksessa lisäkromi spinellejä muodostuu ultraemäksisiin kiviin, schlieren-kertymiin ja levitettyjen kromiittimalmien levymäisiin kerrostumisiin. Esimerkkinä ovat Etelä - Afrikan Bushveld - kompleksin esiintymät .
Ultramafisen magman vapautuminen sedimenttisulaista on Uralin ja muiden geosynkliinisten alueiden tärkeimpien teollisuusesiintymien muodostumista, joille on ominaista selkeästi rajatut linssi-, pilari- ja suonimäiset malmikappaleet. Malmeilla on massiivinen tai tiheästi levinnyt rakenne. Tämän tyyppisiä talletuksia löytyy Albaniasta , Bulgariasta , Turkista , Pakistanista ja Intiasta . Kaltevat pylväsrungot on asennettu Uralin Alapaevskoje-, Verblyuzhyegorskoje- ja Severokempirsayskoye-esiintymiin.

Kromispinellien muodonmuutoksen ja uudelleenlaskeutumisen aikana serpentinisoitumisen vuoksi teollisia kerrostumia ei muodostu. Tällaisille kromiitin erottumille on tunnusomaista kemmereriitin läsnäolo . Klastisten rakeiden muodossa kromi spinellejä löytyy eri ikäisistä meren sedimenttikivistä - hiekkajyväistä, sorakivistä , konglomeraateista ( Urals , Kaukasus , Balkan ). Tšekkoslovakiassa Opava - joen esiintymien joukossa on tulvia . Rannikko-meren asettajat tunnetaan. Deluviaalisia ja eluviaalisia kasaumia on esimerkiksi Klyuchevskoyn ylängöllä ( Sverdlovskin alue ) ja Kempirsai-vuorella (Aktoben alue ).

Keinotekoinen hankinta

Niitä muodostuu vastaavien oksidien fuusiossa mineralisoijien läsnä ollessa, periodiittikoostumuksen silikaattisulaiden kiteytymisen aikana tietyllä ylimäärällä ja pienellä pitoisuudella ja ; voimakkaalla lämmityksellä upokas kryoliittia . ${\ce {MgO))$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Cr2O3 + FeCl3}}$

Sovellus

Perusmineraalit kromin , sen yhdisteiden ja metalliseosten saamiseksi ; käytetään malmeja, jotka sisältävät yli 40 % . ${\ce {Cr2O3}}$

Heikkolaatuisia malmeja käytetään tulenkestävien tiilien valmistukseen .

Muistiinpanot

↑ Makeev A. B., Lyutoev V. P., Vtorov I. P., Bryanchaninova N. I., Makavetskas A. R. Oliviinin ksenokrystien koostumus ja spektroskopia Havaijin tholeiitic basaltteista // Uch. sovellus. Kazanin yliopisto. Ser. luonnollinen tiede. 2020. V. 162. Nro 2. S. 253-273.

Kirjallisuus

Pavlov N.V. Kromispinellien kemiallinen koostumus ultraemäksisten kivien petrografisen koostumuksen yhteydessä: Väitöskirja geologisten ja mineralogisten tieteiden kandidaatin tutkinnosta. M. , 1947.
Tšuhrov F. V. Bonstedt-Kupletskaja. E. M. Minerals. Hakemisto. Ongelma 3. Monimutkaiset oksidit, titanaatit, niobaatit, tantalaatit, antimonaatit, hydroksidit. - Moskova: Nauka, 1967. - S. 81-88. — 676 s.