зеленый камень сфен, минерал титан
Титанит обладает загадочной красотой кристаллов треугольной формы, от которой когда-то и получил свое первое название «сфен», переводимое с древнегреческого как «треугольный», или «клин». Чаще всего в природе встречаются небольшие ромбовидные или клиновидные кристаллы сфена. Крупные кристаллы минерал создает редко, как правило, их находят в сиенитовых пегматитах и в жилах альпийского типа, причем в сопровождении таких минералов, как альбит, адуляр, кальцит и хлорит.
Титанитом назвал камень по его химической структуре немецкий ученый Мартин Генрих Клапрот, занимавшийся его описанием. Минерал также носит название гриновит, за зеленый цвет своих кристаллов, и лигурит. Он является важным источником получения титана — диоксид титана составляет до 40,8% в руде, используется для производства титановых белил. Для огранки, как правило, берут кристаллы желтоватого и зеленого оттенка, поскольку прочность их выше за счет присутствия цинка и хрома. После огранки такие камни приобретают алмазный блеск и красивую световую игру.
Состав и месторождения
Минерал титанит представляет собой силикат титана и кальция, формула которого записывается как CaTiSiO5. Твердость его по шкале Мооса составляет 5,0-6,0 единиц, а плотность равна 3,3-3,6 г/см³, сингония кристаллов моноклинная, а блеск алмазный, смолянистый. В чистом виде минерал встречается очень редко, поэтому практически в каждом образце можно обнаружить примеси таких металлов, как марганец, хром, железо, цирконий, магний и других, что обуславливает не только изменчивость окраски камня, но и разноцветные включения, которые придают ему особенно привлекательный вид после огранки, создавая эффект глубины и мерцания. Желтый и зеленый титанит в своем составе имеет больше железа, розовые кристаллы обязаны своей окраской марганцу, хром добавляет камню изумрудные оттенки, а натрий и цезий вносят в окраску голубоватые цвета.
В серной кислоте камень титан разлагается полностью, а в соляной — частично. При сильном нагреве паяльной трубой слегка оплавляется по краям, превращаясь в стеклянную массу фиолетового цвета. Минерал очень хрупок.
Ограненные кристаллы бывают весом от 1 до 6 карат, очень красиво выглядят в авторских украшениях, где сочетаются с другими драгоценными камнями, например, с изумрудами или алмазной крошкой.
Месторождения сфена существуют как в России, так и в других странах. Например, в Ильменских горах на Урале встречаются кристаллы до 12 см, в которых титанит сопровождается апатитом и черной слюдой. Интересные экземпляры до 3 см величиной находят на севере Урала, недалеко от поселка Неройка. На Кольском полуострове добывают титановую руду в крупных масштабах. В Италии добываются желтые и красные кристаллы клиновидной формы, в Швейцарии находят зеленоватые и желтоватые камни. Есть сфен на Шри-Ланке, Мадагаскаре, находят минералы титана в Норвегии, Австрии и Канаде.
Магическое значение
Магия камней титанита проявляется в сильном воздействии на интеллект человека, поэтому талисман с таким кристаллом рекомендуют носить с собой людям, занятым интенсивным умственным трудом, особенно если им приходится осваивать и перерабатывать большие объемы информации. Камень сфен способствует концентрации внимания, усиливает память, повышает интуицию и развивает организаторские способности. Все это он делает не только для обычных людей, но и для экстрасенсорно одаренных личностей, которые смогут с помощью титанитового кристалла освоить новые области эзотерических знаний, например, нумерологию, или хиромантию, или каким-то другим путем развить и обогатить свои способности.
Учитывая ментальную ориентацию камня, носить его лучше в виде серег, подвесок или кулонов, то есть ближе к голове. Оправленные в золото украшения дополнительно будут притягивать достаток и материальные блага к их владельцу, а талисманы в платине или серебре укрепят ауру и отведут в сторону злые силы. Титанит считается помощником во всех благих начинаниях, он поможет артистам, дикторам, астрологам, политикам и другим людям публичных профессий. Конкретного астрологического предпочтения у него нет, как нет и никаких астрологических противопоказаний, поэтому руководствоваться при выборе камня можно только собственным влечением, а не рассудком.
Лечебные свойства
Про целебные свойства сфена известно пока немного, хотя некоторые литотерапевты описывают положительное влияние кристаллов на лечение воспалительных процессов полости рта и десен, а также повышение жизненного тонуса организма и укрепление иммунной системы.
Все лечебные воздействия проводятся только контактным путем, прикладывая камень к больному месту, либо сосредоточенно разглядывая его.
Желтый кристалл может быть полезен при проблемах органов пищеварения, по совпадению вибрационного звучания чакры манипуры с желтым цветом зеленый кристалл, как и все зеленые камни, будет положительно влиять на зрение, поможет при спазме сосудов головного мозга и снимет нервное напряжение. Любопытно, что в культе Вуду, процветающем в южных штатах США, этот камень используют в качестве «стража здоровья» не только человека, но и дома как талисман с титанитом для защиты дом от воров, молний, наводнений и ураганного ветра.
Титанит – Энциклопедия камней | Jevel.ru
Титанит (сфен) является распространенным минералом, относящимся к подклассу островных силикатов. Название минерала связано с его составом, в который входит химический элемент титан. В переводе с греческого языка слово «sphen» означает клин, из-за клиновидного строения кристаллов. Химическая формула – CaTiSiO5. Железо, марганец, магний, алюминий, хром – типичные примеси минерала. Процентное содержание окислов в составе следующее: CaO – 28,6%; TiO2 – 40,8%; SiO2 – 30,6%. Существуют другие названия минерала: аспиделит, кастеллит, ледерит, сфен, лигурит.
В основном минерал представлен кристаллами уплощенной конвертообразной формы клиновидного сечения, а также таблицеобразной или призматической структурой. Редко встречается в виде зернистых, игольчатых и радиально-лучистых агрегатов.
Оттенки титанита разнообразны. Минерал бывает желтым, коричневым, зеленым, розовым, красным, серым и черным. Черта имеет белый цвет. Кристаллизация минерала происходит в моноклинной сингонии. Спайность совершенная. Блеск бывает алмазный или жирный. Твердость – 5 – 6; удельный вес – 3,3 – 3,6. Излом неровный. Непрозрачен. Хрупок. При взаимодействии с горячей соляной кислотой разлагается частично, а в серной кислоте – полностью, образуя сульфат кальция.
Титанит – минерал магматического, метаморфического, контактово-метасоматического и гидротермального происхождения. Залегает в основном в горных породах кислого и щелочного состава, образованных при магматическом процессе, а также в пегматитах, гнейсах, слюдяных и хлоритовых сланцах, амфиболитах. Залежи минерала встречаются совместно: с полевыми шпатами, эгирином, апатитом, цирконом, нефелином, эпидотом, хлоритом, магнетитом, кальцитом. В условиях выветривания обладает устойчивостью, в результате чего происходит его накопление в россыпях.
В России месторождения титанита встречаются : на Урале, в Якутии, на Кольском полуострове. За рубежом залежи минерала обнаружены в Австрии, Канаде, Бразилии, Италии, Мексике, Швеции, Швейцарии, Норвегии, на Мадагаскаре. Хрусталеносные жилы, расположенные на Приполярном Урале, содержат крупные кристаллы титанита, имеющие двойниковое и одиночное пластинчатое строение.
Известно, что титанит обладает лечебными свойствами. Минералы, имеющие желтые оттенки, помогают очистить организм от шлаков и токсинов, а титанит зеленого цвета снимает головные боли, стабилизирует артериальное давление и способствует улучшению зрения. Маги изготавливают из титанита обереги, защищающие от негативного воздействия извне. Кроме того, обереги используют для защиты жилья от пожара и стихийных бедствий.
Титанит является источником для получения двуокиси титана. Обладая высокой степенью светопреломления, прекрасной дисперсией, а также плеохроизмом, титанит широко используется в ювелирном деле. Большим спросом у ювелиров пользуются кристаллы желтого и зеленого цвета.
Сфен (титанит) свойства камня, применение и характеристики
Титанит это широко известный самородок из застывшей магмы и щелочи горных пород. Свое наименование титанит приобрел, благодаря тому, что является силикатом титана и одним из включений в пласты титановых руд, однако у камня есть и забытое название – сфен. Так называли древние греки, из-за присущей ему формы, на их языке «сфенос» – означало клин. Титаниту свойственны очертания похожего на конверт, одиночного кристалла, с уплощением призмы, в поперечном сечении просматривается клин. Двойственные срастания самоцветов редко, но встречаются. Твердость этого камня по шкале Мооса (по возрастанию от 1 до 10)составляет значение 5-5,5, по прозрачности — чистый, блеск он имеет стеклянный и алмазный.
Известные залежи титанита
На территории Российской империи, в 1842 году Густав Розе описал титанит, обнаружив его в Ильменских горах, на Урале. В этих горах, он образуется при условии объединения с такими камнями, как апатит, эгирин, магнетит, и ильменит. Может достигать размеров в 10-15 см., представляя собой хорошо выраженный кристалл. В сколах хромитов Саранского месторождения встречаются ярко — изумрудные и прозрачные представители хромсодержащего типа.
На Кольском полуострове преимущественно вблизи нефелиновых пород можно встретить зерновидные и с продолговатой осью призматические титаниты. На этих месторождениях можно полюбоваться на мелковолокнистые янтарно- желтые сростки, имеющие сходство с фантастическими растениями, способными поразить своей красотой.
Другие наиболее известные залежи титанита или сфена — это Швейцария, в Альпийских жилах добывают прекрасно сформированные, многогранные кристаллы бледно- изумрудного цвета. В Италии (Сен — Марчеле, Пьемонт) желтые и красноватые экземпляры больших размеров и марганцовистым окрасом.
Обнаруженные в Мьянме и Бразилии большие куски титанита, удалось придать огранке в кристаллы массой до 20 карат. Такие крупные самородки очень популярны у коллекционеров всего мира. Если верить слухам, ограненный камень сфен в 63 карата находится в одной из частных коллекций. Титанит встречается в форме клина одиночными и двойственными кристаллами. Реже попадается в зерновидном и игольчатом виде. Имеет значительное преломление света.
Игра цвета
Цвет титанита многообразен и зависит от включений других минералов. Церий с иттрием придают камню окрас индиго. Высокое содержание феррума обеспечивает камню изумрудный, желтый и даже коричневый оттенки. Самые ценные куски самородка, из-за содержания в них хрома, имеют выраженный зеленый цвет. Бесцветные кристаллы – большая редкость. Еще есть одно свойство камня — неповторимый, трихроичный окрас. Часто оттенки неравномерны, насыщенные и яркие тона в основной части, к перифериям бледнеют. Не завися от основного тона многоцвета (он может быть и зеленым и пурпурным, и медовым) при осмотре с разных граней обнаруживаются еще два цвета. Обладает дихроизмом, или дисперсией — изменением цвета, в зависимости от преломления луча. Превосходный эстетический эффект, это еще одно качество титанита или сфена. Он поражает свойством сверкать и мерцать своей богатой палитрой, и искрящимися оттенками.
Чудесные или магические свойства
Древние египтяне считали сфен камнем бога Ра. Как оберег носили жрецы бога солнца. Под солнечным светом сфен сиял очень ярко, и люди полагали, что он таит в себе частичку бога Солнца. Чтобы спасти свое священное животное кошку от бед и несчастий они изготавливали для нее ошейники с этим самоцветом.
Как утверждают медиумы и экстрасенсы, защититься от недоброжелательной энергетики в мегаполисах поможет этот камень. Его владельцу всегда будут обеспечены внимание и благосклонность окружающих.
Человек при помощи минерала сможет приобрести ораторские и организаторские качества. Сфен очень рекомендован публичным людям (артисты, политики), и имеет репутацию камня приносящего процветание и богатство, помогает в благих побуждениях. Золотое кольцо, инкрустированное камнем, принесет обладателю удачу и признание публики.
В Европейских странах считается, что амулет из куска титанита поможет улучшить память и приумножить интеллектуальные способности. Он стимулирует мозговую деятельность и духовное развитие.
Многие ясновидцы и колдуны из минерала изготавливают талисманы, способные оградить дом от пожаров, наводнений и воров. Камень может помочь концентрировать внимание, не отвлекаясь на детали.
Для улучшения здоровья человека
Оздоровительные свойства камня проявляются при условии соприкосновения с ним. Кусок титанита зеленого улучшают зрение, убирает мигрени и головную боль. Эффективно справляется со скачками давления. У стрессонеустойчивых людей, снимает нервную напряженность, раздражительность, и по совокупности активизируются умственная деятельность. Многие литотерапевты советуют применять желтый минерал в целях лечения желудочно — кишечного тракта, для избавления от шлаков и токсинов. Ношение изделия из этого кристалла приводит к увеличению аппетита, стимулированию метаболизма.
Цели добычи и применение
Поэтому ювелиры не стараются вставляют камень титанит в браслеты и перстни, бусы, колье и ожерелья. Он не терпит воздействия химических соединений, перепада температур и соседства с иными самородками. Хранить его с другими драгоценностями очень рискованно, по истечение времени, может утратить свой блеск и цвет. Из него выходят прекрасные сережки, броши и подвески. Кристалл необычайно хрупок, и носить украшения из него необходимо весьма бережно.
В состав сфена входит 40% титанового диоксида. Этот диоксид широко применим в промышленно-металлургической сфере. Он незаменим в самолетостроении. Однако небольшие количества в залежах не дают возможности полномасштабной титановой добычи.
Камень-тёзка Титаника
© Форпост Северо-Запад / Горный музейВеличайшему изобретателю Древней Греции Дедалу, спасавшемуся в свое время с острова Крит от раздражённого царя Миноса на самодельных крыльях, пришлось расплатиться жизнью собственного сына Икара за свою инновационную идею. Неизвестно, как бы закончилась эта печальная история, если бы греческий ученый скрепил крылья не воском, моментально расплавившимся от лучей палящего солнца, а титановыми нитями.
К сожалению, создателю Минойского Лабиринта, нити Ариадны и деревянной коровы Пасифеи, ничего не было тогда известно о камне титаните, богатом одноименным металлом.
Название титанита связано с известными персонажами древнегреческой мифологии, детьми богини Земли Геи, Титанами. Во многих словарях слово «Титан» часто обозначает «гора или сила» и ассоциируется с понятие чего-то гигантского. Один из самых известных примеров этого – знаменитый крупный британский пассажирский лайнер «Титаник», который затонул во время своего первого рейса в 1912 году. Вероятно, создатели лайнера недостаточно хорошо знали мифологию раз назвали корабль в честь сгинувших сверхбогов. По легенде существовало несколько поколений богов. Титаны были вторыми по счету и от них уже произошли более известные герои мифов, такие как Прометей, Атлант и Зевс, который и поднял восстание против Титанов, в итоге одержав победу.
Однако это факт никак не умоляет того, что мифические существа обладали огромной силой и стойкостью. Так описывается противостояние между богами в мифе о Титанах:
«Десять лет длилась эта страшная и жестокая битва богов. Никто не мог одержать победу, но и сдаваться не хотел никто».
Немецкий химик Мартин Генрих Клапрота, известный как первооткрыватель нескольких химических элементов, вначале дал созвучное с мифическими персонажами имя новому, обнаруженному им металлу – титану, а затем и содержащему его минералу титаниту.
© Форпост Северо-Запад / Горный музейВполне возможно, что таким именем ученый пытался подчеркнуть особенности титана, практически не страдающего от коррозии и с прочностью примерно равной прочности стали при том, что он на 45 % легче. По этой причине сплавы на его основе в XXI веке – важнейший конструкционный материал в авиа- и ракетостроении, а также кораблестроении.
Кроме того, Клапрота решил назвать его в честь титанов, в противовес французской химической школе, где элемент старались именовать по его химическим свойствам. Так как исследователю не удалось определить такие параметры сразу, он подобрал для него прозвище из мифологии, по аналогии с открытым им ранее ураном.
На территории Российской империи титанит обнаружили впервые в Ильменских горах, на Урале и в 1842 году его описал немецкий учёный-минералог и геолог Густав Розе. Другие известные месторождения камня связаны с Хибинским массивом Кольского полуострова.
Именно из-за высокого содержания титана, добыча минерала титанита настолько востребована в настоящее время. Титан применяется в совершенно различных отраслях, начиная от военной промышленности, где его используют при создании брони танков и корпусов подводных лодок, бронежилетов, авиастроении и до медицины, где его можно встретить в протезах и зубных имплантатах.
© Форпост Северо-Запад / Горный музейТитанит, добываемый на месторождениях, используют не только для извлечения титана, но и в ювелирных целях. Показатель дисперсии или по-простому способности «играть» на свету у титанита превышает значение бриллианта. Кроме того, минерал способен менять окраску в зависимости от положения осей кристалла. Цвет может переходить от бесцветного к зеленому или розовато-желтому, либо от желтого к зеленому или коричневому.
Включения гротита в цирконе из гранитоидов кристаллического фундамента Южного Ямала Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»
Вестник МГТУ. 2019. Т. 22, № 1. С. 5-11. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-5-11
УДК 549.655+549.514.81(571.121)
Ю. В. Ерохин, К. С. Иванов, В. В. Хиллер
Включения гротита в цирконе из гранитоидов кристаллического фундамента Южного Ямала
В результате проведенного исследования в акцессорных цирконах из гранитоидов доюрского фундамента Верхнереченской нефтегазоразведочной площади (южная часть полуострова Ямал) установлен гротит -редкая фтор-глиноземистая разновидность титанита.-титанита) определяется, по всей видимости, не столько РТ-условиями образования породы, а вероятнее всего, химизмом окружающей среды, т. е. очевидно, что верхнереченский титанит формировался в расплаве с повышенной концентрацией фтора. Это первая находка гротита в виде включений в акцессорном цирконе.
Ключевые слова: гротит, циркон, гранитоид, доюрский фундамент, Южный Ямал, Арктика
Информация о статье: поступила в редакцию 01.08.2018; получена после доработки 17.12.2018
Введение
Изучение минеральных включений (минералов-узников) в акцессорных цирконах является важной петрологической задачей в геологии. Сам циркон широко распространен в природе, кристаллизуется в различных горных породах и минеральных ассоциациях, поэтому он давно и успешно используется в качестве минерала-геохронометра. При этом образование циркона может происходить как в магматических условиях, так и при метаморфизме или метасоматозе [1 и мн. др.], т. е. в широком интервале температур и давлений. Зачастую становится не вполне понятно, что же означают полученные датировки: время кристаллизации из магмы или перекристаллизации при метаморфизме? Установить условия образования циркона как раз и помогают минералы-узники. К примеру, нами по результатам изучения минералогии включений в цирконах офиолитового габбро Ключевского комплекса (Средний Урал) было доказано, что они образовались в условиях эпидот-амфиболитовой фации метаморфизма и возраст циркона фиксирует не время кристаллизации габбро, а время его метаморфических преобразований [2].
Подобные исследования нами проведены и для цирконов из гранитоидов доюрского фундамента Южного Ямала. Все выбуренные кислые породы из кристаллического фундамента Западной Сибири характеризуются наложенной вторичной пропилитизацией, особенно на контакте с мощным мезо-кайнозойским осадочным чехлом. Гранитоиды Южного Ямала также несут следы пропилитизации. Изучение минеральных включений в цирконе крайне актуально, так как нам было не совсем понятно, возраст какого процесса показывают датированные цирконы – кристаллизации из магмы или наложенной пропилитизации? При этом во время изучения минеральных включений в цирконе из гранитоидов доюрского фундамента в пределах Верхнереченской нефтеразведочной площади (Южный Ямал, Арктика) [3] мы установили обогащенную алюминием и фтором редкую разновидность титанита – гротит.
Геологическое положение объекта исследований
Верхнереченская нефтегазоразведочная площадь, а точнее расположенная там и изучавшаяся нами скважина № 1, находится в южной части полуострова Ямал, рядом с известным Новопортовским газовым месторождением, примерно в 50 км от последнего на юго-запад и около 225 км на северо-восток от города Салехард. Расположение этой и ряда других структурных скважин полуострова Ямал приведено на рис.и-РЬ-датирования по акцессорным ураниниту и монациту – 259,2 ± 3,6 млн лет [5] и изотопным и-РЬ-датированием по циркону –
254,0 ±3,0 млн лет [3].
Рис. 1. Схема расположения скважин, вскрывших палеозой, п-ов Ямал; номера скважин: 1 – Верхнереченская; 11 – Восточно-Бованенковская; 45 – Сюнай-Салинская; 114 – Бованенковская;
215 – Новопортовская; 300 – Западно-Яротинская Fig. 1. Location of wells penetrating Paleozoic, the Yamal Peninsula. Wells: 1 – Verkhnerechenskaya; 11 – East-Bovanenkovskaya; 45 – Syunai-Salinskaya; 114 – Bovanenkovskaya;
215 – Novoportovskaya; 300 – West-Yarotinskaya
Материалы и метод исследования
Каменный материал, т. е. керн гранитоидов, для изучения отобран авторами на кернохранилище в г. Лабытнанги (ЯНАО) с разрешения руководства ГУ “Недра Ямала”.
Измерение химического состава гротита выполнено на электронно-зондовом микроанализаторе CAMECA SX 100, оборудованном пятью волновыми спектрометрами (ИГГ УрО РАН, г. Екатеринбург, аналитик В. В. Хиллер). Методика количественного определения содержания анализируемых элементов была следующей: 1. Выбор оптимальных параметров колонны (ускоряющее напряжение – 15 кВ, сила тока – 20 нА). Время измерения интенсивности в максимуме пика аналитической линии – 15 сек для каждого из определяемых элементов, фона – 5 сек с каждой из сторон. Использовался двусторонний способ учета фона. 2. Уточнение положения максимумов аналитических линий (как аналитические использовались наиболее интенсивные линии рентгеновских серий) и точек измерения фона. 3. В качестве стандартов использовались следующие соединения: синтетические редкоземельные безводные фосфаты (CePO4, LaPO4, NdPO4, PrPO4, SmPO4, YPO4) для измерения РЗЭ, Y и P; титанит – Ti, Ca и Si; фторфлогопит – K и F; альмандин – Fe и Mn; уваровит – Cr; торианит – Th; уранинит – U.
Результаты и обсуждение
Детальное изучение кристаллов циркона (выборка из 35 индивидов) показало, что твердые включения в них представлены разными минералами – апатитом, монацитом, титанитом, плагиоклазом, кварцем, хлоритом и карбонатом. Апатит является главным минералом-узником (слагает до 85-90 об.% от общего числа включений) в цирконах и из-за высокого содержания фтора (F 3,3-3,4 мас.%) уверенно определяется как фторапатит. Монацит установлен в одном зерне и относится к цериевой разновидности. Плагиоклаз обнаружен в двух зернах, оба представлены альбитом. Хлорит и карбонат установлены в одном кристалле
Вестник МГТУ. 2019. Т. 22, № 1. С. 5-11. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-5-11
циркона и относятся к шамозиту и кальциту соответственно. Последние два минерала зафиксированы в цирконе как вторичные минералы и относятся к стадии пропилитизации гранитоида [3]. В целом, вся минеральная ассоциация включений хорошо коррелируется с акцессорной минералогией в породообразующей матрице монцолейкогранита, что говорит о формировании кристаллов циркона в этом же гранитном расплаве.
Титанит обнаружен в виде двух зерен, размером не более 5-10 мкм (рис. 2), которые приурочены к центральным зонам кристаллов циркона. Титанит имеет округлые и овальные зерна, что позволяет предполагать его совместный рост с цирконом. По данным микрозондового анализа минерал имеет необычный химический состав (табл. 1), но вполне уверенно определяется как РЗЭ-содержащий фтор-глиноземистый титанит. В нем отмечается присутствие существенных концентраций глинозема (А1203 до 8,5 мас.%), редкоземельных элементов (РЗЭ до 4,3 мас.%) и фтора (Р до 2 мас.%). Интересно, что этот F-Al-содержащий титанит резко отличается по составу от акцессорного титанита из матрицы гранитоида (монцолейкогранита), для которого характерны значения, близкие к эталонному сфену.е203 до 3,2 мас.%) при полном отсутствии фтора (табл. 2).
ТЫ АР
Рис. 2. Зерна циркона с минеральными включениями гротита и фторапатита. Образец ВРеч1/2016 м: а – BSE-изображение, CAMECA SX 100; б – изображение в оптике, SHRIMP-II. Сокращения: Ap – апатит, Ttn – титанит (гротит) Fig. 2. Zircon grains with mineral inclusions of grothite and fluorapatite. Sample VRech2/2016 m: а – BSE-image, CAMECA SX 100; б – image in optics, SHRIMP-II. Abbreviations: Ap – Apatite, Ttn – titanite (grothite)
Таблица 1. Химический состав (в мас.%) включений гротита в кристаллах циркона Table 1. Chemical composition (in wt.%) of grothite inclusions in zircon crystals
№ п/п 1 2 № п/п 1 2 № п/п 1 2 № п/п 1 2
P2O5 0,04 0,08 Ce2O3 2,06 1,93 Y2O3 0,27 0,47 CaO 24,51 23,70
ThO2 0,27 0,41 La2O3 1,15 1,08 Al2O3 8,46 8,33 K2O 0,04 0,04
UO2 0,04 0,07 Ш2О3 0,59 0,72 &2O3 – 0,07 F 1,78 2,03
SiO2 30,98 30,72 Pr2O3 0,06 0,05 FeO 0,18 0,21 O^F2 -0,75 -0,85
TiO2 29,44 29,84 Sm2O3 0,20 0,34 MnO – 0,04 Сумма 99,32 99,28
Кристаллохимические формулы (даны по методике, разработанной в работе [11])
1 (Ca0.87Al0.06Ce0.03La0.01Nd0.01Y0.01Fe0.01)1.00(Ti0.73Al0.27)1.00SiO4(O0.82F0.18)
2 (Ca0.85Al0.08Ce0.03La0.01Nd0.01Y0.01Fe0.01)1.00(Ti0.75Al0.25)1.00SiO4(O0.80F0.20)
Примечание. Здесь и далее прочерк означает, что элемент не обнаружен.
Таблица 2. Химический состав (в мас.%) акцессорного титанита в матрице гранитоида Table 2. Chemical composition (in wt.%) of accessory titanite in the granitoid matrix
№ п/п 1 2 № п/п 1 2 № п/п 1 2 № п/п 1 2
P2O5 – – Ce2Os 0,12 0,11 Y2O3 0,08 0,02 MgO 0,46 0,27
ThO2 0,02 0,01 La2O3 – 0,05 AI2O3 4,60 4,84 CaO 27,69 28,62
UO2 – – Nd2O3 0,10 0,05 СГ2О3 0,10 0,06 K2O – –
SiO2 30,98 31,46 РГ2О3 – – Fe2O3 3,23 2,65 F – –
TiO2 31,35 31,02 Sm2O3 0,24 0,10 MnO – 0,04 Сумма 98,96 99,30
Кристаллохимические формулы в расчете на 3 катиона
1 (Ca0.96Mg0.02)0.98(Ti0.76Al0.l8Fe0.08)1.02Si1.00O5
2 (Ca0.98Mg0.01)0.99(Ti0.75Al0.19Fe0.06)1.00Si1.01O5
Обогащенные примесями акцессорные титаниты встречаются достаточно часто и в самых разнообразных породах, например в кислых вулканитах Италии [6], дайках лампрофиров Германии [7], карбонатитах Кольского полуострова [8] и многих других [9 и др.]. При этом богатую алюминием и фтором разновидность титанита называют гротитом (Ca,Al,REE)(Ti,Al)SiO4(O,F,OH) в честь известного немецкого минералога Пауля Генриха фон Грота (1843-1927), который впервые описал его в 1866 г. в сиенитах из окрестностей г. Дрездена (Германия). В 1867 г. другой известный минералог Дж. Дэна предложил так называть эту разновидность титанита [10].
По современной номенклатуре гротит не признается Международной минералогической ассоциацией (ММА) и относится к фтор-глиноземистой разновидности титанита. На данный момент он является промежуточным соединением между двумя крайними членами CaTiSiO4O (титанит) – CaAlSiO4F (синтезированный Al-F-титанит), где алюминий и фтор соответственно замещают титан и кислород. Оба этих минерала изоструктурны друг другу [11], в экспериментах установлена полная смесимость между ними [12]. Получается, что в нашем верхнереченском гротите содержание гипотетического Al-F-титанита достигает 24-26 %, хотя существуют и более высокие соотношения. Так, например, в метасоматитах Березитового месторождения (Дальний Восток) количество Al-F-титанита в гротите значительно больше и достигает 47 % [13], это говорит о том, что в природе наверняка существует, но пока не найден этот фтор-алюминиевый аналог классического титанита.
К сожалению, гротит кристаллизуется в широком интервале температур и давлений: от сверхбарических условий [14] до зеленосланцевой фации [15], что не позволяет использовать его в термодинамических реконструкциях. При этом экспериментальные исследования показывают [16], что повышение давления в системе способствует вхождению алюминия в структуру титанита, а рост температуры вызывает обратный эффект, поэтому гротит является характерной минеральной фазой высокобарических метаморфических пород. Однако существование гротита (или Al-F-титанита) определяется, по всей видимости, не столько PT-условиями образования породы, а химизмом окружающей среды и обогащенностью флюидной фазы фтором. В нашем случае очевидно, что формирование гротита, а также самого акцессорного циркона, происходило на ранних стадиях кристаллизации гранитного расплава (включения расположены в центре кристаллов циркона) и при повышенной концентрации фтора в магме (большая часть включений в зернах циркона представлена фторапатитом).
Заключение
В результате проведенного исследования в позднепермских гранитоидах из доюрского фундамента Верхнереченской нефтегазоразведочной площади (южная часть полуострова Ямал), а точнее в акцессорных цирконах, установлен гротит – фтор-глиноземистая разновидность титанита. Он образует включения в центральных частях кристаллов циркона, которые в свою очередь формировались в гранитном расплаве с повышенной концентрацией фтора. Это первая находка гротита в виде включений в акцессорном цирконе.
Благодарности
Авторы благодарят руководство ГУ “Недра Ямала” и В. С. Бочкарева за предоставленный каменный материал. Исследования проведены при поддержке РФФИ (проект № 18-05-70016).
Библиографический список
1. Каулина Т. В. Образование и преобразование циркона в полиметаморфических комплексах = Formation and recrystallization of zircons in polymetamorphic complexes. Апатиты : КНЦ РАН, 2010. 144 с.
2. Смирнов В. Н., Иванов К. С., Коротеев В. А., Ерохин Ю. В., Хиллер В. В. U-Pb-датирование и изучение состава включений в цирконах из офиолитовых габбро Ключевского массива (Средний Урал): результаты и геологическая интерпретация // Доклады Академии наук. 2016. Т. 468, № 5. С. 556-561.
Вестник МГТУ. 2019. Т. 22, № 1. С. 5-11. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-5-11
3. Ерохин Ю. В., Иванов К. С., Коротеев В. А., Хиллер В. В. Минералогия включений и возраст циркона из гранитов фундамента Верхнереченской площади (полуостров Ямал) // Литосфера. 2017. Т. 17, № 6. С. 81-90.
4. Вотяков С. Л., Иванов К. С., Ерохин Ю. В., Хиллер В. В., Бочкарев В. С. [и др.]. Вещественный состав и химическое микрозондовое Th-U-Pb-датирование гранитов из фундамента полуострова Ямал // Литосфера. 2013. Т. 13, № 3. С. 57-66.
5. Вотяков С. Л., Иванов К. С., Хиллер В. В., Бочкарев В. С., Ерохин Ю. В. Химическое микрозондовое Th-U-Pb-датирование монацита и уранинита из гранитов фундамента Ямала // Доклады Академии наук. 2011. Т. 439, № 2. С. 244-247.
6. Delia Ventura G., Bellatreccia F., Williams C. T. Zr- and LREE-rich titanite from Tre Croci, Vico Volcanic complex (Latium, Italy) // Mineralogical Magazine. 1999. V. 63, Iss. 1. P. 123-130. DOI: https://doi.org/ 10.1180/002646199548240.
7. Seifert W. REE-, Zr-, and Th-rich titanite and associated accessory minerals from a kersantite in the Frankenwald, Germany // Mineralogy and Petrology. 2005. V. 84, Iss. 3-4. P. 129-146. DOI: https://doi.org/ 10.1007/s00710-005-0076-6.
8. Chakhmouradian A. R. Crystal chemistry and paragenesis of compositionally unique (Al-, Fe-, Nb-, and Zr-rich) titanite from Afrikanda, Russia // American Mineralogist. 2004. V. 89, Iss. 11-12. P. 1752-1762.
9. Higgins J. B., Ribbe P. H. The crystal chemistry and space groups of natural and synthetic titanites // American Mineralogist. 1976. Vol. 61, Iss. 9-10. P. 878-888.
10. Fischer W. Groth, Paul Heinrich von // Dictionary of Scientific Biography. N. Y. : Charles Scribner’s Sons. 1972. V. 5. P. 56-58.
11. Oberti R., Smith D. C., Rossi G., Caucia F. The crystal chemistry of high-aluminium titanites // European Journal of Mineralogy. 1991. V. 3, Iss. 5. P. 777-792. DOI: https://doi.org/10.1127/ejm/3/5/0777.
12. Tropper P., Manning C. E., Essene E. J. The substitution of Al and F in titanite at high pressure and temperature: experimental constraints on phase relations and solid solution properties // Journal of Petrology. 2002. V. 43, Iss. 10. P. 1787-1814. DOI: https://doi.org/10.1093/petrology/43.10.1787.
13. Вах А. С., Авченко О. В., Карабцов А. А., Степанов В. А. Первая находка гротита в золоторудных месторождениях // Доклады Академии наук. 2009. Т. 428, № 3. С. 353-357.
14. Sobolev N. V., Shatsky V. S. Diamond inclusions in garnets from metamorphic rocks: a new environment for diamond formation // Nature. 1990. V. 343. P. 742-746. DOI: https://doi.org/10.1038/343742a0.
15. Тарарин И. А., Бадрединов З. Г., Чубаров В. М., Шарова О. И. Гротит гранат-слюдистых кристаллических сланцев шихтинской свиты Срединнокамчатского массива // Доклады Академии наук. 2011. Т. 438, № 6. С. 809-812.
16. Troitzsch U., Ellis D. J. Thermodynamic properties and stability of AlF-bearing titanite CaTiOSiO4 -CaAlFSiO4 // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2002. V. 142, Iss. 5. P. 543-563. DOI: https://doi.org/ 10.1007/s004100100309.
References
1. Kaulina T. V. Obrazovaniye i preobrazovaniye tsirkona v polimetamorficheskikh kompleksakh = Formation and recrystallization of zircons in polymetamorphic complexes. Apatity : KNTS RAN, 2010. 144 p.
2. Smirnov V. N., Ivanov K. S., Koroteyev V. A., Yerokhin YU. V., Khiller V. V. U-Pb-datirovaniye i izucheniye sostava vklyucheniy v tsirkonakh iz ofiolitovykh gabbro Klyuchevskogo massiva (Sredniy Ural): rezul’taty i geologicheskaya interpretatsiya [U-Pb dating and composition of inclusions in zircon from ophiolitic gabbro of the Klyuchevsk massif (Middle Urals): results and geological interpretation] // Doklady Akademii nauk. 2016. V. 468, N 5. P. 556-561.
3. Yerokhin YU. V., Ivanov K. S., Koroteyev V. A., Khiller V. V. Mineralogiya vklyucheniy i vozrast tsirkona iz granitov fundamenta Verkhnerechenskoy ploshchadi (poluostrov Yamal) [Mineralogy of inclusions and age of zircon from the granites of the basement of the Verkhnerechenskaya area (Yamal peninsula)] // Litosfera. 2017. V. 17, N 6. P. 81-90.
4. Votyakov S. L., Ivanov K. S., Yerokhin YU. V., Khiller V. V., Bochkarev V. S. [i dr.]. Veshchestvennyy sostav i khimicheskoye mikrozondovoye Th-U-Pb-datirovaniye granitov iz fundamenta poluostrova Yamal [Material composition and chemical microprobe Th-U-Pb-dating granites from of the Yamal crystalline basement] // Litosfera. 2013. V. 13, N 3. P. 57-66.
5. Votyakov S. L., Ivanov K. S., Khiller V. V., Bochkarev V. S., Yerokhin YU. V. Khimicheskoye mikrozondovoye Th-U-Pb-datirovaniye monatsita i uraninita iz granitov fundamenta Yamala [Chemical microprobe Th-U-Pb age dating of monazite and uraninite grains from granites of the Yamal crystalline basement] // Doklady Akademii nauk. 2011. V. 439, N 2. P. 244-247.
6. Della Ventura G., Bellatreccia F., Williams C. T. Zr- and LREE-rich titanite from Tre Croci, Vico Volcanic complex (Latium, Italy) // Mineralogical Magazine. 1999. V. 63, Iss. 1. P. 123-130. DOI: https://doi.org/ 10.1180/002646199548240.
7. Seifert W. REE-, Zr-, and Th-rich titanite and associated accessory minerals from a kersantite in the Frankenwald, Germany // Mineralogy and Petrology. 2005. V. 84, Iss. 3-4. P. 129-146. DOI: https://doi.org/ 10.1007/s00710-005-0076-6.
8. Chakhmouradian A. R. Crystal chemistry and paragenesis of compositionally unique (Al-, Fe-, Nb-, and Zr-rich) titanite from Afrikanda, Russia // American Mineralogist. 2004. V. 89, Iss. 11-12. P. 1752-1762.
9. Higgins J. B., Ribbe P. H. The crystal chemistry and space groups of natural and synthetic titanites // American Mineralogist. 1976. Vol. 61, Iss. 9-10. P. 878-888.
10. Fischer W. Groth, Paul Heinrich von // Dictionary of Scientific Biography. N. Y. : Charles Scribner’s Sons. 1972. V. 5. P. 56-58.
11. Oberti R., Smith D. C., Rossi G., Caucia F. The crystal chemistry of high-aluminium titanites // European Journal of Mineralogy. 1991. V. 3, Iss. 5. P. 777-792. DOI: https://doi.org/10.1127/ejm/3/5/0777.
12. Tropper P., Manning C. E., Essene E. J. The substitution of Al and F in titanite at high pressure and temperature: experimental constraints on phase relations and solid solution properties // Journal of Petrology. 2002. V. 43, Iss. 10. P. 1787-1814. DOI: https://doi.org/10.1093/petrology/43.10.1787.
13. Vakh A. S., Avchenko O. V., Karabtsov A. A., Stepanov V. A. Pervaya nakhodka grotita v zolotorudnykh mestorozhdeniyakh [The first finding of grothite in gold ore deposits] // Doklady Akademii nauk. 2009. V. 428, N 3. P. 353-357.
14. Sobolev N. V., Shatsky V. S. Diamond inclusions in garnets from metamorphic rocks: a new environment for diamond formation // Nature. 1990. V. 343. P. 742-746. DOI: https://doi.org/10.1038/343742a0.
15. Tararin I. A., Badredinov Z. G., Chubarov V. M., Sharova O. I. Grotit granat-slyudistykh kristallicheskikh slantsev shikhtinskoy svity Sredinnokamchatskogo massiva [Grothite from garnet-micaceous crystalline schist of the Shikhtinskaya suite in the Middle Kamchatka massif] // Doklady Akademii nauk. 2011. V. 438, N 6. P. 809-812.
16. Troitzsch U., Ellis D. J. Thermodynamic properties and stability of AlF-bearing titanite CaTiOSiO4 -CaAlFSiO4 // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2002. V. 142, Iss. 5. P. 543-563. DOI: https://doi.org/ 10.1007/s004100100309.
Сведения об авторах
Ерохин Юрий Викторович – ул. Академика Вонсовского, 15, г. Екатеринбург, Россия, 620016; Институт геологии и геохимии им. акад. А. Н. Заварицкого УрО РАН, канд. геол.-минерал. наук, вед. науч. сотрудник; е-mail: [email protected]
Erokhin Yu. V. – 15, Akademika Vonsovskogo Str., Ekaterinburg, Russia, 620016; Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, RAS Ural Branch, Cand. of Geol. & Miner. Sci., Leading Researcher; е-mail: [email protected]
Иванов Кирилл Святославич – ул. Академика Вонсовского, 15, г. Екатеринбург, Россия, 620016; Институт геологии и геохимии им. акад. А. Н. Заварицкого УрО РАН, д-р геол.-минерал. наук, гл. науч. сотрудник; e-mail: [email protected]
Ivanov K. S. – 15, Akademika Vonsovskogo Str., Ekaterinburg, Russia, 620016; Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, RAS Ural Branch, Dr of Geol. & Miner. Sci., Chief Researcher; e-mail: [email protected]
Хиллер Вера Витальевна – ул. Академика Вонсовского, 15, г. Екатеринбург, Россия, 620016; Институт геологии и геохимии им. акад. А. Н. Заварицкого УрО РАН, канд. геол.-минерал. наук, ст. науч. сотрудник; е-mail: [email protected]
Khiller V. V. – 15, Akademika Vonsovskogo Str., Ekaterinburg, Russia, 620016; Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, RAS Ural Branch, Cand. of Geol. & Miner. Sci., Senior Researcher; е-mail: [email protected]
BecTHHK MrTy. 2019. T. 22, № 1. C. 5-11. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-1-5-11
Yu. V. Erokhin, K. S. Ivanov, V. V. Khiller
The inclusion of grothite in the zircon from granitoids of the crystalline basement of the Southern Yamal Peninsula
Grothite – rare F-Al-rich type of titanite – has been found in accessory zircon from the granitoids of the pre-Jurassic basement of the Verkhnerechensky oil-gas area (in the southern part of the Yamal Peninsula) as a result of the study. Titanite forms rare inclusions (so-called minerals-prisoners) in the central parts of zircon crystals; in our sample of 35 individuals only two grains of titanite have been discovered. The measurement of the chemical composition of the mineral has been carried out on an electron-probe microanalyzer CAMECA SX 100, equipped with five wave spectrometers (IGG UrB RAS, Ekaterinburg). According to the microprobe analysis, the mineral has an unusual chemical composition, it shows the presence of significant concentrations of alumina (Al2O3 to 8.5 wt.%), rare earths elements (REE to 4.3 wt.%), and fluorine (F to 2 wt.%). This grothite is dramatically different in chemical composition from the accessory titanite of the matrix granitoid (monzoleicogranite), which is characterized by values close to the reference sphene. Overall, grothite is an intermediate connection between the two extreme members CaTiSiO4O (titanite) – CaAlSiO4F (synthesized Al-F-titanite), and the Verkhnerechensky mineral content of a hypothetical Al-F-titanite achieves a high level of 24-26 %. Unfortunately, grothite is crystallized in a wide range of temperatures and pressures which does not allow its use in thermodynamic reconstructions. The existence of grothite (or Al-F-titanite) is apparently determined not so much on the PT-conditions of rocks’ formation, but most likely on the chemistry of the environment. So it is obvious that the Verkhnerechensky titanite was formed in the melt with an increased concentration of fluorine. It is the first record of grothite in the form of inclusions in accessory zircon.
Key words: grothite, zircon, granitoid, pre-Jurassic foundation, South Yamal, Arctic Article info: received 01.08.2018; received in revised 17.12.2018
Титанит (55 фото): камень сфен, зеленый минерал
В природе существует необычайной красоты минерал, который высоко ценится как ювелирном деле, так и в промышленности. Зеленый титанит, или сфен (именно так его называют), обладает рядом универсальных свойств. Его разновидности и особенный состав позволяют использовать минерал, как основную руду по добыче титана, а некоторые типы кристаллов широко применяют в ювелирном искусстве.
Зеленый титанит обладает рядом универсальных свойств
Содержание материала
Краткое описание
Для человечества данный камень представляет немалую ценность. Научились добывать его еще в древности, природные залежи его существуют практически во всех уголках мира. Безусловно, что все самоцветы имеют определенные отличия и могут разделяться на подвиды в зависимости от местонахождения рудников. Связано это по большей части с тем, что на каждом континенте есть свои природные условия и уникальный состав земных недр. Разновидность сфена разнообразна благодаря различным примесям в его составе. Например, в нем могут присутствовать такие компоненты, как марганец, железо, хром, цирконий, цинк и магний. Все эти составляющие способны влиять на плотность и структуру минерала, а также на его окрас.
Называют камень титан сфеном еще с древности, связано это с тем, что после обработки он часто принимал конусообразную форму, подобную алмазу или иным драгоценным камням, а на древнегреческом слово «клин» звучит как «сфенос». Современное наименование он получил уже благодаря немецким ученым, которые первые раскрыли его химические свойства, позволяющие добывать металл титан.
Для человечества титнанит представляет немалую ценность
Физические свойства
Данный минерал, к сожалению, не считается самостоятельной породой, он не формирует крупных залежей в недрах земли, а является сопутствующим минералом для таких камней, как сиенит и гранит. Относится он группе магматических пород, встречается в кварцевых жилах, кристаллических сланцах, но чаще всего образуется в щелочных конгломератах. В результате метаморфозного преобразования его можно встретить в силикатно-карбонатных породах. Довольно часто этот минерал может нарастать на других камнях или находиться в сплошных пластах в виде вкраплений. В зависимости от способа формирования его форма изменяется.
Итак, формула данного ископаемого выглядит следующим образом – CaTiSiO5. Цвет чаще всего зеленый, желтый, коричневый и бурый. Оттенки могут варьироваться от количества примесей и их химических свойств. Блеск камень имеет стеклянный, близкий к алмазному. Его перелив на самом деле может уступать только настоящему алмазу. Он недостаточно твердый, оценивается в 5-5.5 ед. по шкале Мооса. Плотность находится в пределах 3,40-3,54 г/см³.
Также рекомендуем прочитать:
Камни талисманы по знакам зодиака (видео)
Относительно способности пропускать свет можно сказать, что камень полупрозрачный, но довольно редко можно встретить и прозрачный экземпляр.
По форме минералы могут быть разнообразными, иногда они образуют уплощенную призму или конус. Реже встречаются гроздья кристаллов. Спаянность у них совершенная. Для этой породы сопутствующими минералами являются: гранит, сианит, циркон, магнетит, кальцит, адуляр, полевой шпат.
Хоть этот кристалл и присутствует во многих местах земли, но количество его все же ограничено.
Самые красивые и пригодные для ювелирной промышленности самоцветы добывают на Мадагаскаре, в Бразилии, Мексике, Италии и Германии. Камни отличаются по цвету и составу в зависимости от места нахождения. Таким образом, определено, что кристаллы зеленого цвета встречаются чаще всего в Норвегии, а желтые, красные и темно-коричневые – добывают в Швейцарии и Италии.
Самые крупные самоцветы находят на Кольском полуострове. Минерал в этих местах может имеет нежно-розовый или светло-желтый с золотым отливом цвет. Кроме того, в России, на том же Урале, обнаружены самые крупные залежи титановой руды, которые имеют большое значение для металлургической промышленности.
Галерея: камень титанит (50 фото)
Применение породы
Как уже отмечалось, используют данное ископаемое в двух сферах промышленности.
Во-первых, компоненты этой руды позволяют добывать столь крепкий металл, как титан, который применяют в оборонной и авиационной промышленности.
Во-вторых, данный минерал широко востребован в ювелирном деле. Относится сфен к полудрагоценным камням. Из-за его хрупкости для огранки используют алмазную технику. В ювелирных изделиях он не терпит соседства с другими камнями, которые могут его повредить. Для изготовления украшений чаще всего выбирают кристаллы золотистого, желтого и зеленого оттенков. Считается, что экземпляры таких цветов имеют более высокую прочность и превосходные оптические качества.
Титанит прекрасно смотрится в кольцах и колье, браслеты с этим камнем легки и изящны. Каталог изделий, в которых есть данный кристалл, очень велик. С древности люди оценили по достоинству его красоту и необычайное сияние. Его сравнивают с алмазом именно благодаря оптическим свойствам.
Лечебные свойства
Камень сфен, по мнению народных целителей, обладает определенными лечебными свойствами. Его рекомендуют носить при мигрени и высоком артериальном давлении. Еще отмечают, что он благотворно влияет на органы зрения. Женщинам в таких случаях лучше использовать серьги или кулоны, а мужчинам подойдут амулеты с камнем темно-коричневого, почти бурового цвета. С давних времен этот минерал использовали как противовоспалительное средство, из него изготавливали порошок и полоскали им ротовую полость.
Отмечается, что камни желтого и золотистого оттенков положительно влияют на работу желудочно-кишечного тракта. При отсутствии аппетита и болях в желудке рекомендуют носить этот минерал на запястье руки. Считается также, что он способен выводить шлаки и очищать организм от вредных токсинов.
Помогает он и при нервном истощении и апатии, считается, что лучше использовать светлые тона камня, которые помогут наладить положительную энергетику и восстановить силы.
Магические свойства минерала
Приписывают этому камню определенные магические свойства. Древние греки сравнивали данный минерал с солнцем и создавали украшения в виде небесного светила из титана. Считается, что он защищает от негатива и злой энергетики. Из сфена создают амулеты и талисманы, которые призваны защитить своего хозяина от воров и нападений врагов. Но большей силой он обладает в предохранении от природных стихий, считается, что кристалл способен оградить дом от пожара, ударов молнии, урагана или потопа. Нередко из этого ископаемого создают обереги в виде фигурок для защиты жилища.
Кроме того, данный минерал обладает энергией, позволяющей восполнять свои силы при длительной умственной деятельности. Амулеты с титаном помогают людям, работающим в научной сфере, добиваться больших успехов, позволяют на долгий срок концентрировать свое внимание и перерабатывать большие объемы информации.
Соотношений и связей титанита с определенными знаками зодиака не выявлено. Но считается, что он не принесет вреда никому, если использовать его с позитивным настроем. Камень этот символизирует природную силу и энергию солнца, что само по себе несет поток положительной и позитивной энергии.
Какие камни привлекают деньги (видео)
Уход за камнем
Как и любой кристалл, сфен нуждается в регулярной чистке. Все природные ископаемые имеют способность накапливать в себе негатив, который снимают со своего хозяина. Поэтому камни необходимо регулярно промывать под проточной водой. После чего следует вытереть их насухо мягкой тканью.
Категорически запрещено использовать химические вещества для чистки ювелирных украшений: они способны испортить не только блеск, но и цвет, структуру минерала. Хранить сфен необходимо в в шкатулке, отдельно от других изделий, так как он хрупок и легко может быть поврежден.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
особенности сфена, магические и другие свойства минерала. Применение камня
Камни и минералыТакой минерал, как титанит (второе название – сфен) широко известен в сфере изготовления украшений. Этот привлекательный минерал является силикатом титана, оттуда и пошло название данного самородка. Камень сочетает в себе различные горные породы и застывшую магму. Статью посвятим этому удивительному минералу.
Цвет камня
Специалисты утверждают, что окрас камня сильно зависит от включений иных минералов и различных примесей. Рассмотрим самые популярные варианты.
- Цвет индиго получается в результате соединения церия с иттрием.
- Самые ценные и дорогие экземпляры – камни, в составе которых есть хром. В результате получается привлекательный зеленый окрас.
- Оттенки желтого и коричневого цвета говорят о содержании феррума во включениях.
- Очень редко встречаются бесцветные, прозрачные кристаллы.
- Также еще один редкий экземпляр – тройной окрас. В результате сочетания получаются уникальные камни.
При осмотре натуральных минералов можно заметить неравномерный окрас. Некоторые части камня могут отличаться насыщенностью и особой яркостью, в то время как остальные грани могут быть бледными.
Также камни обладают дисперсией. Это эффект изменения цвета в зависимости от преломления в минерале солнечных лучей.
Отдельно специалисты отмечают отменные эстетические качества камня. Данный самоцвет удивляет разнообразием расцветок, благодаря чему титанит активно используют в сфере изготовления ювелирных украшений. К оригинальному цвету добавляется изящный блеск и переливы.
Свойства
- Химическая формула сфера – CaTiSiO5.
- Похожие минералы – везувиан и гранат.
- Показатель плотности – 23.4-3.54 г/см3.
- Минерал может обладать как стеклянным, так и алмазным блеском.
- Твердость по Моосу насчитывает от 5 до 5,5.
- В основном камни обладают простой формой.
Распространенность и месторождения
Несмотря на то что этот камень встречается в небольших количествах, существует множество месторождений этого самоцвета. Ищут титанит в кислотных и щелочных грунтах. В форме кристаллов этот минерал хранится в жилах альпийского типа. Крупные камни находятся в сиенитовых пематитах. Очень редко специалисты находят титанит в метаморфических почвах и контактово-метасоматических образованиях. Выделяют следующие крупные залежи самоцвета.
- Кольский полуостров. Этот регион считается самым большим месторождением минерала.
- На территории Урала залежи камня находятся в Ильменских горах. В этом месте находили самоцветы, размер которых доходил до 12 сантиметров.
- Рядом с городом Неройка, который находится на Северном Урале, также добывают титанит, но более мелкие экземпляры, не более 3 сантиметров.
- На территории Европы известные месторождения находятся в Швеции (Бинненталь, Церматта и Готтард).
- В границах Италии сфен добывают в регионе Пьемонте.
- Также известно о нахождении залежей минерала на территории Австрии, Норвегии, Шри-Ланке, Канаде.
Использование
Вышеуказанный минерал относится к классу полудрагоценных камней. Этот камень не может похвастать особой прочностью и твердостью, однако, по оптическим качествам (преломление света) он превосходит такие экземпляры, как рубин, топаз и изумруд. Единственный камень, которому он уступает – алмаз.
Чтобы подготовить камень для инкрустирования в ювелирное изделие, ему необходима обработка. Мастера используют бриллиантовую или смешанную огранку. Из-за невысокой прочности только эти 2 метода подходят минералу. Стоит отметить, что в украшениях его практически не используют вместе с другими камнями. Сочетания встречаются очень редко.
Для обработки выбирают самоцветы зеленой или желтой окраски. Также пользуются спросом варианты светло-коричневого цвета. Из-за наличия в них цинка и хрома, такие экземпляры обладают увеличенной прочностью.
Масса ограненных минералов варьируется от 1 до 6 карат. Стоимость камней зависит не только от его размера, но также варианта огранки и цвета. Кроме того, на цену влияет индивидуальная наценка производителя и магазина. Очень редко можно встретить камни на 20 карат.
Особенности минерала
Некоторые считают, что камень обладает особыми целебными свойствами, которые проявляются при непосредственном соприкосновении с ним. Минерал способен избавить от головной боли, в том числе мигрени. Также он положительно влияет на состояние зрения. Если вы страдаете от постоянных скачков давления, то этот камень вам идеально подойдет за счет особых целебных качеств.
Существует мнение, кто камень способен избавить не стресса, нервных срывов и стабилизирует нервную систему. В результате этих положительных изменений улучшается умственная деятельность. Профессиональные литотерапевты рекомендуют использовать минерал желтого цвета для очистки от токсинов, шлаков и различных заболеваний желудочно-кишечного тракта. При регулярной носке самоцвет положительно влияет на метаболизм и улучшает аппетит.
Магические свойства
Среди экстрасенсов бытует мнение, что натуральный сфен способен уберечь своего владельца от негативной энергии, которая активно скапливается в крупных и шумных мегаполисах. Также обладатель будет окружен позитивным вниманием и благосклонностью со стороны окружающих. Украшения из этого камня советуют носить людям, которые ведут светский образ жизни или часто выступают на публике, например, артисты.
Титанит имеет способность наделить человека ораторским даром, а также лидерскими качествами организатора. Также среди положительных качеств камень получил репутацию минерала, который приносит процветание. Если вы задумали благую цель, камень поможет в ее осуществлении. Большую удачу и всеобщее признание приносит золотое кольцо, украшенное натуральным титанитом.
В некоторых странах Европы существует мнение, что амулет со сфеном положительно влияет на развитие интеллектуальных способностей, а также улучшает состояние памяти. Самоцвет активирует как духовное, так и умственное развитие.
Это интересно
Люди, занимающиеся паранормальными явлениями, используют самоцветы для изготовления защитных амулетов, которые уберегают от воров, пожаров и других неприятностей. Если вы ищете помощника, чтобы сосредоточиться и сконцентрироваться на конкретней цели, сфен станет для вас замечательным презентом.
Жители древнего Египта называли вышеуказанный минерал самоцветом бога солнца Ра. Минерал использовали в качестве оберега жрецы, проводившие различные обряды. Из-за яркого сияния и выразительных переливов люди считали, что в камне запечатана частичка солнечного цвета.
Также существовала практика изготовления ошейников для котов со вставками сфена, чтобы уберечь питомцев.
Ценили этот минерал и часто использовали последователи культа вуду, который активно развивался на территории США, в особенности на территории Нового Орлеана.
Правильный уход
Как и все самоцветы, титаниту необходима периодическая чистка. Если смотреть с точки зрения особенных свойств минерала, камень собирает в себе негатив, который атакует своего владельца. Из-за этого следует регулярно промывать самоцвет под проточной водой. После такой процедуры очистки нужно аккуратно протереть камень кусочком мягкой ткани. Запрещено использовать химические составы с агрессивными компонентами для чистки натуральных кристаллов.
Такие вещества способны навредить структуре камней, а также негативно повлиять на цвет. Хранить украшения с титанитом необходимо отдельно от других ювелирных изделий и камней. Они могут легко повредить хрупкий самоцвет.
Посмотреть на драгоценный камень из титанита поближе можно в следующем видео.
Минерал Титанит информация и изображения
Исключительно большие кристаллы титанита зеленого цвета драгоценного камня происходят из нескольких месторождений альпийского типа в районе Скарду, Гилгит-Балтистан, Пакистан, особенно в долинах Шигар и Тормик. Альпийские полости Европейских Альп в Австрии , Италия и Швейцария произвели много прекрасных кристаллов титанита. В то время как в большинстве мест образуются только небольшие кристаллы, в нескольких местах отмечены крупные, хорошо сформированные кристаллы. В Австрии драгоценные, оливково-зеленые кристаллы титанита были получены из Фельберталя и Хабахталя, Высокий Тауэрн, Зальцбург; крупные зеленые и коричневые кристаллы из Циллерталя, Северный Тироль; и желтовато-зеленые кристаллы с контрастирующим белым альбитом и кварцем из Торлкопфа и Мальница, Каринтия.В Швейцарии сдвоенные заостренные кристаллы титанита, иногда удлиненные, происходят из Туйетча, Гришуна; и зеленый, а также редкий фиолетовый титанит происходит из массива Сен-Готард, Тичино. В России описан изумрудно-зеленый «хромовый титанит» из Сарановского рудника, Сараны, на Урале; и сдвоенные темно-коричневые кристаллы из рудника Додо, Саранпаул, Ханты-Мансийский округ.В Африке блестящие коричневые и зеленые кристаллы титанита находят в Имильчиле, Марокко; и оливково-зеленые, прозрачные, сплюснутые близнецы происходят из Анкарафы, провинция Анциранана, Мадагаскар.В Бразилии были получены исключительно крупные, драгоценные, оливково-зеленые кристаллы, которые часто образуют двойники в Капелинья, штат Минас-Жерайс. . Острые коричневые кристаллы с сильно отражающими поверхностями находятся в Нью-Йорке в Amity, Orange Co.; а также несколько населенных пунктов в Адирондаке, таких как Росси и Оксбоу, Сент-Лоуренс Ко.; и Natural Bridge, Lewis Co. Маленькие желтые прозрачные кристаллы — классика рудника Тилли Фостер, Брюстер, Патнэм Ко., Нью-Йорк.
В Канаде большие, острые, темно-коричневые кристаллы были доставлены из Онтарио в поселки Эганвилл и Севастополь, Renfrew Co.; и в Wilberforce and Bear Lake, Haliburton Co.
Минерал титанит. Сфен драгоценный камень.
Главная » Минералы »Титанит
Титанит — второстепенная руда титана и второстепенный драгоценный камень, известный как «сфен».
Статья: Хобарт М. Кинг, PhD, RPG
Титанит: Сдвоенный кристалл титанита с адуляром и клинохлором на матрице.Кристалл имеет высоту около одного дюйма (2,5 сантиметра). Из долины Тормик, гор Харамош, округ Скарду, Балтистан, северные районы, Пакистан. Образец и фото Arkenstone / www.iRocks.com.
Что такое титанит?
Титанит — редкий минерал титана, встречающийся в качестве акцессорного минерала в гранитных и богатых кальцием метаморфических породах. Это второстепенная руда титана и второстепенный драгоценный камень, известный как сфен .
Физические свойства титанита
Диагностическими свойствами титанитаявляются его кристаллическая форма, цвет и блеск.Его моноклинные кристаллы часто имеют клиновидную или таблитчатую форму. Его типичная цветовая гамма – желтый, зеленый, коричневый и черный. Розовые, оранжевые и красные экземпляры встречаются редко.
Физические свойства титанита | |
| Химическая классификация | Силикат титана кальция. |
| Цвет | Обычно желтый, зеленый, коричневый, черный или серый.Редко розовый, красный или оранжевый. |
| Полоса | Белый. |
| Блеск | От смолистого до адамантинового. |
| Прозрачность | От полупрозрачного до прозрачного. |
| Декольте | От удовлетворительного до хорошего. |
| Твердость по шкале Мооса | 5 на 5.5 |
| Удельный вес | от 3,4 до 3,6 |
| Диагностические свойства | Блеск, твердость, цвет, дисперсия. |
| Химический состав | CaTiSiO 5 |
| Кристаллическая система | Моноклиника. |
| Применение | Мелкая руда титана.Мелкий драгоценный камень. |
Титанит имеет блеск от смолистого до адамантинового, который редко встречается у других минералов. У него одна из самых высоких дисперсий среди всех минералов — значительно выше, чем у алмаза. Титанит также плеохроичен. Прозрачные образцы могут иметь три трихроичных цвета.
Титанит иногда путают со сфалеритом, особенно при наблюдении за адамантиновым или смолистым блеском. Сфалерит мягче титанита и часто издает запах серы сразу после полосового испытания.
Титанит: Многочисленные кристаллы титанита на образце сланца. Большой кристалл имеет длину около 22 миллиметров (один дюйм). Из долины Тормик, гор Харамош, округ Скарду, Балтистан, северные районы, Пакистан. Фото Родителя Гери, использовано здесь по лицензии Creative Commons.
“Титанит” или “Сфен”
До 1982 года для этого минерала обычно использовалось название «сфен». Затем Международная минералогическая ассоциация приняла название «титанит» и дискредитировала «сфен».Геологи и минералоги всего мира быстро перешли на название «титанит», и сейчас оно вошло в обиход. Название «сфен» редко встречается в современных публикациях.
Название «сфен» по-прежнему широко используется в производстве драгоценных камней, ювелирных изделий и гранильных изделий. Там смена названия может привести к серьезным перебоям в маркетинге драгоценных камней и ювелирных изделий.
Розовый титанит: Массивный розовый титанит из Вестпорта, Онтарио, Канада. Розовый — редкий цвет для этого минерала.Образец около 10 сантиметров в поперечнике.
Химический состав титанита
Титанит имеет химический состав CaTiSiO 5 и иногда содержит редкоземельные элементы, такие как церий, ниобий и иттрий. Он может содержать другие элементы, такие как алюминий, хром, фтор, железо, магний, марганец, натрий и цирконий.
Железо сильно влияет на цвет титанита. Небольшие количества железа затемняют цвет.Желтые и зеленые образцы имеют низкое содержание железа, а коричневые и черные образцы имеют более высокое содержание железа.
Лучший способ узнать о минералах — изучить коллекцию небольших образцов, которые можно брать в руки, исследовать и наблюдать за их свойствами. Недорогие коллекции минералов доступны в магазине Geology.com.
Геологическое месторождение титанита
Титанит — редкий минерал. Он встречается как акцессорный минерал в нескольких магматических породах, включая гранит, гранодиорит, диорит, сиенит и нефелиновый сиенит.Иногда он присутствует в мраморе или богатых кальцием гнейсах и сланцах. Часто встречается в виде отдельных зерен. В изобилии его форма обычно от зернистой до массивной. Лучшие кристаллы обычно находятся в мраморе.
В отличие от других минералов титана, титанит редко встречается в россыпных месторождениях. Его расщепление, разделение и низкая твердость делают его уязвимым к истиранию речным транспортом.
Сфен: Зеленовато-желтый ограненный сфен, подсвеченный сзади, чтобы показать его очень высокую дисперсию.Этот овал размером 8 x 6 миллиметров был вырезан из материала, добытого в Пакистане.
Драгоценный камень Сфен
Сфен по-прежнему используется для названия титанита в драгоценных камнях и ювелирной промышленности. Это второстепенный драгоценный камень, который популярен среди коллекционеров из-за его высокой дисперсии. Сфен — один из немногих минералов с дисперсностью выше, чем у алмаза. Дисперсия алмаза 0,044, а дисперсия сфена 0,051. Образцы сфена с высокой прозрачностью могут отображать сильное яркое пламя, когда через них проходит свет (см. прилагаемое изображение).
Сфен редко встречается в украшениях. Его твердость от 5 до 5,5 по шкале Мооса, а также легкость расщепления и разделения делают его слишком хрупким в качестве кольцевого камня. Надежные поставки ограненных камней в коммерческих количествах не налажены, а покупатели ювелирных изделий незнакомы с драгоценными камнями. По этим причинам сфен не стал основным драгоценным камнем, который обычно используется в ювелирных изделиях.
Найдите другие темы на Geology.com:
|
| ||
|
| ||
|
| ||
|
Эти алфавитные списки включают синонимы общепринятых названий минералов, произношение этого имени, происхождение имени и информацию о местонахождении. Посетите наш расширенный выбор изображений минералов.
Списки других видов минералов в алфавитном порядке в Интернете
|
Титанит: часы в форме клина | Ассоциация геологов Скалистых гор
Рональд Л. Паркер, старший геолог, специалисты по скважинным изображениям
Титанит, CaTiO(SiO4), также обычно обозначаемый как CaTiSiO5, является обычным акцессорным минералом во многих типах магматических и метаморфических пород. Этот несосиликат кальция и титана, также известный как сфен, имя, которое потеряло популярность, является важным резервуаром в геохимическом цикле титана.Титанит имеет характерную кристаллическую форму, которой он щеголяет, обычно представляя собой узнаваемые клиновидные кристаллы. Титанит имеет значение дисперсии, которое придает ему сильный блеск, придавая некоторым кристаллам интенсивный блеск и огонь. Поскольку он сравнительно мягкий, он не подходит для ювелирных изделий, но может быть ценным минералом для коллекционеров. Вдобавок ко всему, место координации кальция иногда занимают другие катионы, наиболее известным из которых является уран. Это, в сочетании с высокой температурой кристаллизации и низкой диффузионной способностью свинца (Pb), делает титанит одним из наиболее важных минералов для геохронологии U/Pb.Поскольку титанит вносит основной вклад в количественную термометрию и барометрию, он сыграл решающую роль в расшифровке магматических, метаморфических и рудообразующих процессов. Титанит – титан среди минералов!
Название минерала титанита является очевидной отсылкой к содержащемуся в нем элементу титану. Титан был обнаружен в 1791 году из ильменитовой (FeTiO3) руды в 1791 году Уильямом Грегором и впервые назван Мартином Клапротом, также в 1791 году, в честь титанов греческой мифологии (Chaline, 2012).Мартин Клапрот также был тем, кто применил название титанит в 1795 году. [Титаны были вторым поколением божественных существ, происходящих от исконных божеств Урана (Отец-Небо) и Геи (Мать-Земля, в честь которой названа наука геология) . Титанов было двенадцать: шесть дочерей и шесть сыновей, с несколькими именами, знакомыми всем геологам. Титанами-женщинами были Мнемозина, Тефия, Фея, Феба, Рея и Фемида. Титаны-мужчины включают Кроноса, Океана, Япета, Коуса, Гипериона и Крия.Потомки (2-е и 3-е) поколения Титанов также носят имена, проникающие в геологию: Гелиос, Эос, Атлас, Прометей, Зевс, Аид и Посейдон].
Титанит ранее был известен как сфен, и это имя укоренилось в более старой литературе. Название «сфен» было придумано Рене Хауи в 1801 году. Сфен происходит от греческого слова «сфенос», что переводится как «клин» (Bonewitz, 2005). В 1982 году Международная минералогическая ассоциация (IMA) рекомендовала официальное использование титанита вместо названия сфен.Несмотря на дискредитацию, сфен по-прежнему является неофициальным ярлыком среди геологов и часто встречается в торговле драгоценными камнями и минералами (Kohn, 2017).
Титанит имеет твердость от 5 до 5½, удельный вес от 3,4 до 3,6 и отчетливую спайность по {110}. Титанит является моноклинным (2/м), а идиоморфные кристаллы обычно имеют клиновидную форму за счет пересечения обычных форм {100}, {001}, {110} и {111} (Klein, 2002). Кристаллы титанита часто уплощены параллельно с-кристаллографической оси {001}, а двойникование чаще всего наблюдается на {100}, образуя контактные двойники или двойники проникновения (Johnsen, 2002).Венк и Булах (2004) показывают фото двойников проникновения титанита, которые внешне напоминают кресты из ставролитового железа. Осевые длины титанита составляют a = 6,56 Å, b = 8,72 Å и c = 7,44 Å для осевого отношения (a:b:c) 0,752:1:0,853. Угол β (между кристаллографическими осями а и с) составляет 119,43°, что придает титаниту явно «наклонный» характер. Этот фактор играет центральную роль в клиновидном внешнем виде (Klein, 2002).
Титанит обычно коричневого цвета, но может быть желтым, зеленым или серым. Титанит имеет смолистый, ярко-стеклянный или алмазный блеск, что является одним из его диагностических свойств (Johnson, 2002).Фактически, титанит является одним из очень немногих минералов, обладающих большей цветовой дисперсией, чем у алмаза (Bonewitz, 2005). Ограненные кристаллы титанита отличаются огненным блеском, что делает титанит ценным дополнением к коллекции минералов. К сожалению, титанит обычно слишком хрупок и слишком мягок для использования в ювелирных изделиях (Bonewitz, 2013). Отличить титанит от похожих минералов можно по твердости: титанит тверже сфалерита и мягче ставролита (Klein, 2002).
Титанит представляет собой несиликат, в котором изолированные тетраэдры кремнезема (SiO4 4-) связаны с катионами или анионными группами, а не с другими тетраэдрами кремнезема. В случае титанита изолированные тетраэдры кремнезема связаны с изогнутой цепью октаэдров TiO6 с общими углами, которые параллельны а-кристаллографической оси (Klein and Philpotts, 2013). Ионы кальция занимают относительно большие полости с (необычной) 7-кратной координацией (Johnson, 2002; Kohn, 2017). Замещение катионного узла включает Na+ и средние редкоземельные элементы (MREE).Замена титана может включать Al, Fe, Mn, Mg, Nb и Zr (Klein and Philpotts, 2013, Johnsen, 2002). Хотя замещение циркония (Zr4+) явно происходит в октаэдрических позициях Ti4+, некоторые другие замещения, например ниобий (Nb5+) и тантал (Ta5+), более сложны (Liferovich and Mitchell, 2005).
Титанит обладает уникальным набором оптических свойств. Титанит имеет чрезвычайно высокие значения двулучепреломления (2,0) и показателя преломления (1,3) (Wenk, Bulakh, 2004).При наблюдении в шлифе в плоскополяризованном свете титанит легко виден благодаря очень высокому положительному рельефу. Высокое двойное лучепреломление заставляет кристаллы титанита иметь один и тот же коричневый цвет в плоскополяризованном и кросс-поляризованном свете (Klein and Philpotts, 2002). Идиоморфные или субидиоморфные титаниты в большинстве ориентаций в шлифе отличаются кристаллами алмазной или клиновидной формы. Эти характеристики делают титанит фаворитом студентов, изучающих оптическую минералогию и петрографию. Как утверждают Венк и Булах (2004), титанит «…не может ошибаться в шлифе.(с. 437).
Титанит является обычным акцессорным минералом в магматических породах кислого и промежуточного состава, включая граниты, гранодиориты, диориты, сиениты и нефелиновые сиениты (Klein, 2002; Johnsen, 2002). Он также встречается в пегматитах и метаморфических породах, обогащенных Ti и Ca, включая гнейсы, метабазальты, хлоритовые сланцы, мраморы, скарны и пироксениты (Klein, Philpotts, 2013). Титанит появляется в эволюционировавших габброидных породах и «…поэтому широко распространен в океанической коре.«Титанит проливает свет на процессы кристаллизации и метасоматоза при различных условиях давления, температуры, степени окисления и химии гидротермальных флюидов (Colwell et. al., 2011). Титанит иногда наблюдается и в акцессорной минеральной свите песчаников (Nesse, 2004). Другие минералы, обычно связанные с титанитом, включают альбит, хлорит, эпидот, апатит, алланит, магнетит, ильменит, биотит, диопсид, оксиды, пироксен, амфиболы, скаполит и кварц (Klein, 2002).
Титанит имеет коммерческую ценность как источник титана, но месторождения с достаточным количеством титанита встречаются редко (Klein and Philpotts, 2013). Титан используется в основном как металл и как пигмент. Металлический титан хорошо известен как материал с превосходным соотношением прочности к весу и коррозионной стойкостью. Эти характеристики сделали титан наиболее важным металлическим компонентом в авиационной и аэрокосмической промышленности. Спутник-1 (1957 г.), Восток-1 с первым человеком в космосе (Юрий Гагарин, 1961 г.) и все последующие космические летательные аппараты зависели от титановых элементов конструкции и деталей двигателя.Сегодня титан используется для более приземленных целей, таких как высокотехнологичные велосипедные рамы, и, поскольку он биологически инертен, находит широкое применение в медицине в качестве искусственных суставов, сердечных клапанов, кардиостимуляторов и зубных имплантатов (Chaline, 2012). Диоксид титана (TiO2) широко используется в качестве ярко-белого пигмента в красках и покрытиях, производстве бумаги и пластмасс. Другие промышленные применения титана включают эмали, производство стекла, керамику, катализаторы, сварку и электронику (Chang, 2002).
Одной из самых интересных характеристик титанита является его термобарометрическая прочность.Это особенно полезно, поскольку сохраняет информацию в верхней части температурного диапазона (от ~ 600°C до 1000°C). В 2006 г. Хейден, Уотсон и Уорк установили, что относительная концентрация Zr4+ в синтетическом и природном титаните систематически связана с условиями давления и температуры. После этой работы было продемонстрировано, что термобарометр «Зрин-Титанит» является надежным инструментом с большим диапазоном температур и давлений, который находит применение в самых разных горных породах и тектонических условиях (Kohn, 2017).
Помимо термобарометрии, титанит также является надежным геохронометром. Хотя циркон является рок-звездой в мире U-Pb-датирования, титанит, наряду с монацитом и бадделеитом, образуют сильную вторую линию (Dickin, 2005). Титанит полезен для геохронологии, поскольку он широко распространен, включает уран в свою кристаллическую решетку (заменяя Ca2+) и имеет высокую температуру закрытия для Pb и других катионов (Frost et. al., 2001; Engi et. al., 2017). ). Разработка титанита как геохронометра была впервые осуществлена Тилтоном и Груненфельдером в 1968 году.С тех пор титанит использовался для датирования многих магматических и метаморфических пород в различных орогенных условиях (Kohn, 2017; Dickin, 2005). Первоначальная работа по датированию титанитов пришла к выводу, что коэффициент диффузии Pb высок выше ~ 600 ° C, что позволяет предположить, что даты титанита отражают процессы охлаждения, а не кристаллизации. Более поздняя работа показывает, что диффузионная способность Pb в титаните на 2-4 порядка медленнее, чем в предыдущих экспериментальных оценках, расширяя универсальность титанита как архива процессов в средней коре (Kohn and Penniston-Dorland, 2017).Геохронология титанитов, связанная с термобарометрией, предоставляет информацию о P-T-t эволюции горных пород в орогенных поясах, что характерно для очень немногих видов минералов (Engi et. al., 2017).
Важные места добычи титанита включают Кольский полуостров в России, где титан добывается из нефелинового сиенита. Другие важные регионы включают Австрию, Мадагаскар, Канаду, Мексику, Бразилию, Швецию, Германию, Россию, Пакистан, Швейцарию, Италию и Норвегию. В США титанит в изобилии встречается в Адирондаке и низменностях Адирондак в северной части штата Нью-Йорк, в Нью-Джерси и в Риверсайде, Калифорния (Klein, 2002; Johnsen, 202; и Bonewitz, 2005).
ВЕБ-ССЫЛКИ:
- http://www.minerals.net/mineral/titanite.aspx
- https://en.wikipedia.org/wiki/Титанит
- https://www.mindat.org/min-3977.html
- http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/titanite.pdf
- http://webmineral.com/data/Titanite.shtml#.Ws0hBYgbOHs
- https://geology.com/minerals/titanite.shtml
НОМЕР:
Боневиц, Рональд Луи, 2005, Драгоценные камни и минералы: Полное руководство по горным породам, минералам, драгоценным камням и окаменелостям, Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dorling-Kindersley Limited, 360 стр.
Шалин, Эрик, 2012, Титан, в книге «Пятьдесят минералов, изменивших ход истории», Буффало, Нью-Йорк, Firefly Books, Inc., стр. 198–201.
Чанг, Люк Л.Ю., Промышленная минералогия: материалы, процессы и использование, 2002 г., Prentice Hall: Upper Saddle River, New Jersey, 472 стр.
.Colwell, LE, BE John, MJ Cheadle and J. L> Wooden, 2001, Химия титанита (сфена) в океанской коре: инструмент для понимания магматических и метасоматических процессов на поздних стадиях срединно-океанических хребтов, реферат V11A-2493 представлен на осенней встрече 2011, AGU, Сан-Франциско, Калифорния.
Дикин, Алан П. 2005, / Геология радиогенных изотопов, Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, 492 стр.
Энги, Мартин. Пьер Ланари и Мэтью Дж. Кон, 2017 г., Важные эпохи – Введение в петрохронологию, Глава 1 в петрохронологии: методы и приложения, Обзоры по минералогии и геохимии, Том 83, изд. от. Мэтью Дж. Кон, Мартин Энги и Пьер Ланари, Минералогическое общество Америки, стр. 1-12.
Фрост Б., Рональд, Кевин Р. Чемберлен и Джон К.Шумахер, 2001, Сфен (Титанит): фазовые отношения и роль геохронометра, Химическая геология 172 (1-2): 131-148.
Хайден, Лесли А., Э. Брюс Уотсон и Дэвид А. Уорк, 2008 г., Термобарометр для сфена (титанита), Вклады в минералогию и петрологию, 155(4): 529-540.
Джонсен, Оле, 2002, Минералы мира: Издательство Принстонского университета, Принстон, Нью-Джерси, 439 стр.
.Кляйн, Корнелис, 2002 г., 22-е издание Руководства по науке о минералах: Нью-Йорк, John Wiley & Sons, Inc., 641 стр.
Кляйн, Корнелис и Энтони Филпоттс, 2013 г., Земные материалы: введение в минералогию и петрологию, издательство Кембриджского университета, 536 стр.
.Кон, Мэтью Дж., 2017, Петрохронология титанита, глава 13 в петрохронологии: методы и приложения, обзоры по минералогии и геохимии, том 83, изд. от. Мэтью Дж. Кон, Мартин Энги и Пьер Ланари, Минералогическое общество Америки, стр. 419–442.
Кон, Мэтью Дж. и Сара С. Пеннистон-Дорланд, 2017 г., Распространение: препятствия и возможности в петрохронологии, глава 4 в петрохронологии: методы и приложения, обзоры по минералогии и геохимии, том 83, изд.от. Мэтью Дж. Кон, Мартин Энги и Пьер Ланари, Минералогическое общество Америки, стр. 103–152.
Лиферович, Руслан П. и Роджер Х. Митчелл, 2005, Состав и парагенезис Na-, Nb- и Zr-содержащих титанитов из Хибины, Россия, и данные о кристаллической структуре синтетических аналогов, Канадский минералог, 43: 795-812 .
Нессе, Уильям Д., 2004 г., Введение в оптическую минералогию, 3-е издание: Нью-Йорк: издательство Оксфордского университета, 348 стр.
.Тилтон, Г. Р. и М.H. Grunenfelder, 1968, Sphene: Uranium-Lead Ages: Science, 159: 1458-61.
Венк, Ганс-Рудольф и Булах, Андрей, 2004 г., Минералы – их состав и происхождение: Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета, 646 стр.
Титанит – обзор | ScienceDirect Topics
4.9.7.2 U-Pb датирование циркона
Циркон является наиболее часто используемым акцессорным минералом для геохронологии UHP. Монацит не часто встречается в породах UHP (см. , раздел 4.9.7.3 ), рутил обычно слишком беден ураном, а титанит представляет собой ретроградную фазу в большинстве объемных составов, а также беден ураном.Геохронология террейнов UHP с использованием циркона значительно расширилась с момента введения методов микропучка (ионный микрозонд, а затем ICPMS с лазерной абляцией, см. Schoene, Глава 4.10, для обзора геохронологии U-Pb). Эти методы позволяют опробовать определенные домены в сложных метаморфических цирконах, избегая включений и унаследованных доменов. Помимо возраста, циркон может давать изотопную информацию, которую можно использовать для реконструкции эволюции флюидов (изотопы кислорода) и источника породы (изотопы Hf).Если такие изотопные сигнатуры могут быть отобраны в том же микромасштабе, что и U-Pb, они особенно ценны для реконструкции происхождения и эволюции террейнов UHP (Zheng et al., 2005). Основной проблемой в геохронологии циркона остается связь между возрастом и условиями метаморфизма, поскольку циркон может образовываться на нескольких этапах истории субдукции (Rubatto and Hermann, 2007).
Новаторская работа по датированию террейнов UHP (например, Claoué-Long et al., 1991; Gebauer et al., 1997; Hacker et al., 1998; Rubatto et al., 1998) использовали редкие включения сверхвысоких минералов или простое присутствие циркона в сверхвысоких породах, чтобы связать возраст с пиком сверхвысокой плотности. В некоторых из этих случаев, например, Hacker et al. (1998) было сделано предположение о нескольких стадиях перекристаллизации UHP, но только позже была проведена тщательная работа по объединению петрологии включений и геохронологии, чтобы раскрыть несколько стадий метаморфизма и получить надежные данные о скорости эксгумации только из циркона. Ранее мы отмечали исключительную способность циркона сохранять включения минералов сверхвысокой плотности (Hermann et al., 2001; Катаяма и Маруяма, 2009 г.; Катаяма и др., 2000b; Насдала и Массонн, 2000 г.; Шацкий и Соболев, 2003; Shatsky et al., 1995) и как такие включения могут быть, особенно в гнейсах, единственными остатками комплексов UHP (Liu et al., 2007; Tabata et al., 1998; Ye et al., 2000b). Детальное исследование таких включений метаморфических минералов значительно улучшило интерпретацию возраста конкретных доменов циркона. Примеры из Кокчетавского массива являются одними из самых впечатляющих (напр.г., Германн и др., 2001; Катаяма и др., 2000b, 2001). Включения алмазов и коэсита, а также кварца встречаются в разных зонах роста одного и того же кристалла. Подобные данные о включениях циркона появляются в породах UHP региона Даби-Сулу, где циркон сохраняет исключительно большое количество минеральных и флюидных включений (см. обзор в Zheng et al., 2009).
Микроэлементный состав циркона (и других акцессорных U-Pb минералов) является особенно надежным индикатором образования HP.В типичной эклогитовой фациальной ассоциации циркон растет в равновесии с гранатом (стоком тяжелых РЗЭ) и в отсутствие полевого шпата (стоком Eu). Таким образом, HP-циркон будет иметь специфический спектр РЗЭ, с плоскими HREE и отсутствием заметной отрицательной аномалии Eu (Rubatto, 2002). Эта сигнатура (Lu N /Gd N < 10 и Eu N /((Sm N + Gd N )/2) ~ 1) была задокументирована в цирконах из пород эклогитовой фации по всему миру. включая многие террейны UHP (Baldwin et al., 2004; Джилотти и др., 2004 г.; Германн и др., 2001; Маттинсон и др., 2006 г.; Рубатто, 2002 г.; Ву и др., 2008 г.; Чжэн, 2009). Точно так же низкое содержание 176 Lu/ 177 Hf, вероятно, из-за фракционирования Lu в гранате, характерно для цирконов HP из месторождения Даби-Шань (Xia et al., 2009; Zheng et al., 2005). Унаследованные цирконы, лишь частично рекристаллизованные во время UHP-метаморфизма и имеющие смешанный возраст, часто сохраняют магматический состав РЗЭ и, таким образом, могут быть легко отличимы от новообразованного UHP-циркона ( Рисунок 7 ).Такие случаи были хорошо задокументированы в породах UHP Dabie-Sulu, где унаследованные цирконы многочисленны и по-разному затронуты метаморфизмом UHP (Xia et al., 2009; Zheng, 2009). В то время как сигнатура микроэлементов циркона является мощным инструментом, который можно использовать для вывода о равновесии эклогит-фация, его нельзя использовать для различения циркона, выращенного в месторождении сверхвысокого давления, по сравнению с цирконами проградного или ретроградного высокого давления (например, Liu et al., 2006). ).
В постоянном стремлении связать возраст циркона с условиями P – T термометрия Ti в цирконе (Watson et al., 2006) представляет собой еще один важный шаг вперед. Применение этого термометра к террейнам UHP ограничено, потому что многие террейны UHP регистрируют декомпрессию, близкую к изотермической, и, таким образом, температура образования циркона не может быть особенно полезным индикатором метаморфической стадии, на которой образовался циркон. Томкинс и др. (2007) показали, что термометрия Zr-в-рутиле существенно зависит от уравновешивающего давления. Пока что термометр Ti-in-циркон не откалиброван для образования циркона в коэситовом поле.Ферри и Уотсон (2007) предположили, что может иметь место значительный эффект давления около 50 °C ГПа −1 , а недавние эксперименты показывают, что поправка может быть еще больше (Tailby et al., 2011), когда циркон сосуществует с кварц и рутил.
Wisconsin Geological & Natural History Survey » Титанит
Тонкий срез высокорельефного коричневатого титанита, растущего вокруг черного ильменита. Также показаны более темно-зеленая роговая обманка, светло-зеленый хлорит и коричневая биотитовая слюда.Плоскополяризованный свет. Поле зрения составляет около 4 мм слева направо. Карьер Опельт, недалеко от Нилсвилля, округ Кларк, штат Висконсин. Изображение В. Кордуа.
Формула: CaTiSiO 5 Моноклинный
Описание: Титанит — распространенный акцессорный минерал, обычно встречающийся в виде крошечных зерен во многих различных горных породах. Это распространено в плутонических магматических породах, таких как гранит, диорит и сиенит. Титанит также часто встречается в метаморфических породах, таких как гнейс, сланец или мрамор.В некоторых мраморах кристаллы могут быть большими. Титанит достаточно выдерживает выветривание, чтобы его можно было найти в виде тяжелого минерала в отложениях и горных породах, таких как песчаник. Титанит присутствует во многих магматических, осадочных и метаморфических породах Висконсина. Как правило, зерна настолько малы, что на минерал не обращают внимания до тех пор, пока не будет проведено исследование тонкого среза. Ниже перечислены лишь некоторые из многочисленных месторождений титанита в штате.
ОКРУГ АДАМС: Крошечные кристаллы от коричневого до фиолетового встречаются в пустотах с кварцем, кальцитом и пиритом в кварцитах, разрезающих гранит в карьере Гамильтон-Маундс, ЮВ-СВ сек.36 Т.20Н. Р.6Э. (Бухгольц, 1992, личное сообщение).
FLORENCE COUNTY: Титанит широко распространен в кварцевых диоритах Маринетт, где он может составлять 6% породы. Камень можно найти в железнодорожных выемках на ЮЗ-СВ с. 18 Т.38Н. Р.20Э. Его также можно найти в обнажениях на ЮВ ЮЗ сек. 33 Т.38Н. Р.20Э. (Симс и др., 1992).
– Титанит является компонентом гнейса Данбар, где он может составлять до 5% породы, например, в обнажении на юго-северо-западе сек. 15 Т.37Н. Р.18Э. (Симс и др., 1992).
ОКРУГ МАРАФОН: Титанит является обычным аксессуаром в породах Штеттинского плутона, где он может образовывать кристаллы размером до 2 см. в диаметре. Он особенно обычен в нефелиновых сиенитовых пегматитах этого тела (Falster, et. al., 20000).
– Титанит обнаружен в виде кристаллов длиной до 7 мм в нефелиновых сиенитах цирконового рудника в ЮВ ЮВ с. 22 Т.29Н. Р.6Э. (Суд, Майерс и Берлин, 1980 г.).
– Титанит встречается в виде грубых черных кристаллов размером до 1 см.длиной в дайках, пересекающих северную часть плутона Ваусау, например, обнаженных в карьерах «гнилого гранита» к югу от горы Риб, сек. 19 и 20 Т.28Н. Р.7Э. (Фальстер, 1987).
MARINETTE COUNTY: Титанит от субидиоморфного до идиоморфного является обычным аксессуаром в граните озера Хоскинс. Хорошие обнажения титанитсодержащих гранитов происходят вблизи Ниагары в S 1/2 сек. 12 и N 1/2 сек. 13 Т.38Н. Р.19Э. и СВ сек. 17 Т.38Н. Р.20Э. (Принц, 1965).
PORTAGE COUNTY: Титанит встречается в Ред-Ривер Адамеллит, обнаженный в песчаной яме, центр сек.18 Т.24Н. R.8E., к северу от мыса Стивенс. (Гринберг и др., 1986).
ОКРУГ ВАУПАКА: Титанит распространен в горных породах батолита реки Вулф, обнаженных по всему графству. Некоторые местонахождения титанитсодержащих пород, как отмечают Гринберг и др. al.(1986) находятся:
– в адамеллите Рапакиви Ваупака, в карьере на СЗ СЗ с. 4 Т.22Н. Р.12Е., около 6 км. к северу от Ваупаки.
– в обнажениях вдоль р. Литтл Риб, к югу от Биг Фолс, ЮВ ЮВ сек. 26 Т.25Н. Р.12Э.