Ильменит (ilmenite)
Fe2+TiO3
История открытия
| Ильменит установлен в сборах И. Н. Менге 1824 года. В этих материалах присутствовали блестящие кристаллы чёрного цвета, которые И. Н. Менге считал танталитом. Они были переданы им для изучения нескольким минералогам: Дж. Г. Гейланду, А. Ф. Купферу и др. На основании измерений углов между гранями этих кристаллов Купфер отнёс их к моноклинной сингонии и назвал “ильменитом” (Kupffer, 1827). Густав Розе, получивший кристаллы этого “танталита” от Вейса и также измеривший их, установил их сходство с кристаллами, исследованными Купфером, но отнёс их к тригональной сингонии, указав при этом, что вероятно вследствие искажённого облика кристаллов, они были Купфером неверно установлены (Rose G., 1827). Здесь же, на основе химического анализа, проведённого Генрихом Розе, он сообщил, что этот минерал представляет собой титанистое железо. Таким образом получилось, что название минералу дал А. Ф. Купфер, а правильно его определил (состав и симметрию) – Густав Розе. Следует отметить, что из песков в Меннакане (Корноул, Англия) почти за четверть века до открытия ильменита Мак-Грегором был описан аналогичный минерал под названием “менакканит” со ссылкой на (McGregor Wm., 1791). Однако он был недостаточно изучен и в номенклатуре минералов утвердилось название “ильменит”. |
Номенклатура минерала
Ильменит как минеральный вид В системе минералогии ильменит относится к классу оксиды; по классификации А. С. Поваренных (1966): подкласс — координационные, отдел — сложные, группа ильменита. Кристаллизуется в тригональной сингонии, вид симметрии R3. Минерал в природе распространён, в настоящее время основной источник титана. |
Кристаллическая структура
| Кристаллическая структура ильменита имеет тот же тип, что и корунд: атомы кислорода образуют плотнейшую гексагональную упаковку, в октаэдрических пустотах её располагаются атомы металлов (Fe и Ti), но не во всех, а только в 2/3 (по так называемому «корундовому мотиву»), остальные пустоты (1/3) — вакантны. Fe и Ti в структуре распределены не равномерно (статистически), а послойно: O — Ti — O — Fe — O — Ti и т.д. [8], вследствие чего симметрия ильменита понижена, по сравнению с корундом (R3 и R3с соответственно.
Структура ильменита (Минералы, 1967) 1 – структура из октаэдров двух типов (Fe и Ti); 2 – то же, отдельные слои; 3 – мотив структуры в слое, перпендикулярном оси c. Распределение атомов Fe и Ti в структуре ильменита (Брэгг, Кларингбулл, 1967). Проекция на плоскость (2110). |
Морфология
| Формы нахождения Плотные зернистые скопления, часто зёрна таблитчатые, пластинчатые. Кристаллы пластинчатые, таблитчатые до изометричных (рис. 1). В ограничении установлено (рис. 2): обычные формы — 16, редкие и недостоверные — более 30. Известны двойники по (0001) и (1011), а также полисинтетические по тем же направлениям.
|
Основные физические характеристики
| Удельный вес: 4,6-4,8 г/см3. Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса — 5-6; микротвёрдость (по различным данным) от ~ 500 до 825 кг/ мм2. Излом: неровный до раковистого, спайность не выражена, иногда отмечается отдельность по (0001) и по (1011), как следствие полисинтетического двойникования. Цвет: железно-чёрный, иногда с буроватым или стально-серым оттенком. Черта: чёрная, иногда буроватая. Блеск: полуметаллический до металлического. Магнитность: немагнитен или слабомагнитен. Оптические характеристики (Справочник…, 1988): непрозрачен, в очень тонких сколах слабо просвечивает буровато-красным цветом. В отражённом свете (в аншлифах) цвет светло-серый, отражение умеренно низкое (выше чем у магнетита, но ниже чем у гематита). |
Особенности химического состава
Теоретический состав чистого ильменита (FeTiO3): FeO — 47,34 мас.%; FeO2— 52,66 мас.%. Но этот состав непостоянен. Как правило присутствует Fe2O3, иногда в довольно больших количествах; а также Mg — так называемый пикроильменит, и Mn2+ — манганильменит. Из других примесей отмечались: Nb — в ильменитах из щелочных пород; V, Cr, Co, Ni — в ильменитах из основных пород; а также Sc, Zn, Sn, Ba, Sr, Y, Th. |