Krom spineller

Krom spineller

Formel	CrMgFeAlO
Systematik enligt IMA ( Mills et al., 2009 )
Underklass	Komplexa oxider
Familj	spineller
Grupp	Krom spineller
Fysikaliska egenskaper
Färg	Den svarta

Kromspineller eller Kromspineller är en grupp mineraler från spinellfamiljen med den allmänna formeln där är ett tvåvärt eller trevärt kemiskt grundämne ; - med föroreningar. ${\ce {MA2O4}}$ ${\ce {M}}$ ${\ce {A}}$ ${\ce {Cr}}$

Sammansättningen av kromspineller (kromspineller), liksom andra spineller , är inte konstant och valet av individuella representanter är villkorat. I praktiken kallas alla kromspineller vanligtvis för kromit . I naturen är de vanligaste:

Magnochromite (synonymer: berezovit, berezovskite, magnesia och ferruginösa kromiter) ${\ce {(Mg, Fe)Cr2O4))$
Chrompicotite (synonymer: kromoceylonit, pikrokromit, alumoberesovit, magnesia och ferruginösa aluminokromiter, magnesia och ferruginösa krompicotiter) ${\ce {(Mg, Fe) (Cr, Al)2O4))$
Alumokromit (synonymer: hercynitekromit, ferrokrom pikotit) ${\ce {Fe(Cr, Al)2O4}}$

Alla kromspineller liknar varandra till utseendet och är praktiskt taget omöjliga att särskilja utan kemisk analys; de beskrivs tillsammans nedan.

Egenskaper för mineraler

Kristallers struktur och morfologi

Kubisk syngoni . Rymdgrupp - Fd3m; Antal formelenheter = 8. I kromöverdrag minskar cellparametern med ökande innehåll (med minskande förhållande och innehåll ). Struktur av spinelltyp . Vid låg temperatur hittades tetragonal symmetri för kromit . Punktgruppen är m3m ( ). Typiskt oktaedriska kristaller . Orienterade inneslutningar av krompicotite i diamant noteras . ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3 : Al2O3}}$ ${\ce {MgO))$ $3L_{4}4L_{3}6L_{2}PC$

Cellparameter kontra sammansättning

Cellparameter , Å $a_{0}$	Krom spineller	Fält
8,302 - 8,311	magnokromit	Kempirsay , Kazakstan
8,177 - 8,299	Krompicotit	Tiszafo, Ungern , Kempirsai , Kazakstan
8,236 - 8,284	Alumokromit	Zimbabwe , Kempirsay , Kazakstan
8,321 - 8,332	${\ce {MgCr2O4}}$	konstgjord mottagning
8,360	${\ce {FeCr2O4}}$	konstgjord mottagning

Fysikaliska egenskaper och fysikalisk-kemiska konstanter

Klyvning saknas. Avbrottet är ojämnt. Ömtålig. Hårdhet 5,5 - 7,5. Mikrohårdhet 1246-1519 kg / mm 2 vid en belastning av 100 g (Yang och Milman), 1317-1366 kg / mm 2 vid en belastning av 200 g (Lebedeva). Magnokromits specifika vikt är 4,2, kromit 4,5 - 4,8. Färgen är svart, krompicotit är brunsvart. Linjen är brun. Glans metalliskt till fet. I tunna chips är de genomskinliga och genomskinliga. Krompikoter är mer genomskinliga än magnokromiter . Icke-magnetisk eller svagt magnetisk, magnetism beror på innehållet och . Curiepunkt för kromspinell med cellparameter = 8.392 - 90°K. Värme för bildning av kromit \u003d (-) 341,9 kcal / mol ; isobariska bildningspotentialer vid 300°K (-) 317,7 kcal/mol vid 500°K (-) 301,57 kcal/mol , vid 900°K (-) 269,31 kcal/mol . Det infraröda spektrumet av artificiell kromit har två väl separerade intensiva band med maxima nära 617 och 523 cm- 1 . ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Fe2O3}}$

Mikroskopisk karakterisering

I genomsläppt ljus är kromspineller med låg krom ogenomskinliga eller olivgröna och gulgröna, högkromade är brunorange, brunröda och bruna. Isotroner . I reflekterat ljus, gråvit med lätt brunaktig nyans. Reflexionsförmågan för ett oorienterat kromitprov minskar från 14,6-15,2 % vid 520 till 11,3-11,7 % vid 700 . Den ökar parallellt med cellparametern med en ökning av innehållet och innehålletaven minskning . Ofta något anomalt anisotropisk med grå till mörkgrå färgeffekter; i nedsänkning förstärks effekterna, en svag brunaktig nyans uppträder (på grund av närvaron av inre reflektioner). Inre reflektioner är gulbruna och röda, tydligt observerade i nedsänkning. Polerade sektioner har en mycket hög relativ hårdhet. $m\mu ,$ $m\mu ,$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Al2O3}}$

Kemisk sammansättning

Teoretisk sammansättning av magnokromit (vid ): - 9,69%; -17,26%; - 73,05%; krompicotite - (at och ): - 11,01%; -19,62%; - 27,85%; -41,52%; aluminokromit (vid = ): — 36,14%; -25,64%; -38,22%; kromit : -32,09%; - 67,91 %. Vid hög temperatur bildar kromit en fast lösning med ilmenit . Under artificiella förhållanden erhölls ett antal fasta lösningar mellan kromit och magnetit , mellan kromit och magnesioferrit . Under naturliga förhållanden är blandbarheten av kromit och magnetit ofullständig. Blandbarhet med - är tillåten . Vida gränser för isomorfa substitutioner mellan tvåvärda ( ) och trevärda ( ) element har fastställts. Innehållet kan variera mycket. Halten är vanligtvis lika med 3 - 4, når sällan 5 - 10 och ännu mer sällan 10 - 22 mol. %. I Transvaal-kromiterna varierar mängden från 0,05 till 0,81%. Innehållet når 5,8%. Finns i små mängder . I kromspineller, när innehållet ökar, ökar och minskar beroendehalten . För kromiter från Stillwater intrusive complex ( USA ) noterades en direkt korrelation mellan innehåll och innehåll , såväl som kvantitet . Det finns ett samband mellan sammansättningen av kromspineller och de geologiska förhållandena för deras bildning: kromspineller från dunit har vanligtvis det högsta innehållet och det minsta ; kromspineller från lherzoliter kännetecknas av det lägsta innehållet av och och mindre och än tillbehör kromspineller av direkt värdstenar. ${\ce {Fe : Mg))$ ${\displaystyle=1:1}$ ${\ce {MgO))$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Cr2O4}}$ ${\ce {Mg : Fe}}$ ${\ce {Cr : Al}}$ ${\displaystyle=1:1}$ ${\ce {MgO))$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Cr : Al}}$ $1:1$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ $\gamma$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Mg, Fe, Zn))$ ${\ce {Cr, Al, Fe}}$ ${\ce {Mg, Fe,Al}}$ ${\ce {Cr}}$ ${\ce {Fe2O3}}$ ${\ce {V))$ ${\ce {ZnO))$ ${\ce {Ni,Mn, Zr, Co, Ti, V))$ ${\ce {Fe^3+))$ ${\ce {Fe^2+))$ ${\ce {Mg))$ ${\ce {MnO))$ ${\ce {TiO2))$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Ga2O3}}$ ${\ce {Fe2O3}}$ ${\ce {Cr}}$ ${\ce {Al}}$ ${\ce {Cr}}$ ${\ce {Mg))$ ${\ce {Al}}$ ${\ce {Fe^2+))$

Beteende vid uppvärmning

De smälter vid 1450-2180°C. Smältpunkten är ju lägre, desto högre halt och . När innehållet ökar stiger även smältpunkten. Vid upphettning ger de en exoterm effekt på ca 450°C och en endoterm effekt på ca 670°C. Vid upphettning till 300°C observerades bildningen av hematit , över 500°C bildades , och vid 1000°C, magnetit . ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Fe2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {MgO))$ ${\ce {Cr2O3}}$

Utmärkande egenskaper

De utmärkande egenskaperna hos kromspineller är svart färg , brun linje , hög hårdhet , icke-magnetisk (eller mycket svag magnetisk). En karakteristisk association är med olivin , rombiska och monoklina pyroxener eller deras sekundära produkter - serpentinit , talk , aktinolit . Till skillnad från magnetit , som är liknande under ett mikroskop i reflekterat ljus, etsas inte kromspineller av något standardreagens , medan magnetit lätt etsas med koncentrerad . I reflekterat ljus är magnesioferrit också mycket lik kromspineller, men uppvisar inte inre reflektioner. ${\ce {HCl))$

Diagnostiska tester

Bryts ner när den smälts samman med . I polerade sektioner och är inte etsade . Strukturen avslöjas när mineralet kokas i 30-60 minuter. Under termisk etsning vid 600–650°C i 5–8 minuter i en oxiderande miljö, bildar det hematit . De smälter inte framför blåsröret. ${\ce {KHSO4}}$ ${\ce {HNO3, HCl, KCN, FeCl3, HgCl2))$ ${\ce {KOH))$ ${\ce {KClO3 + H2SO4}}$

Att vara i naturen

Kromspineller är ganska utbredda och förknippas nästan uteslutande med ultramafiska magmatiska bergarter . Duniter , harzburgiter och lherzoliter innehåller vanligtvis accessoriska kromspineller och är också värdstenar av kromitmalmer. Tillbehör krom spineller är också kända i troctolites . I kimberlitstenar i den nordöstra delen av den sibiriska plattformen ( Yakutsk-regionen ). Finns även i sten- och järnmeteoriter . i form av inneslutningar i troilit , såväl som i sammanväxter med olivin , troilite och schreibersite , hittades kromspinell i prover av järnmeteoriten Sikhote-Alin , i silikatdelen av Okhanek-meteoriten.

De tholeiitiska basalterna i vulkanerna Mauna Loa och Kilauea på ön Hawaii innehåller olivinxenokristaller med inneslutningar av kromspinell [ 1] .

Det finns två huvudsakliga metoder för bildandet av kromspinellavlagringar.

Segregation i protokristallisationsprocesser av ultramafisk magma . I detta fall bildas accessoriska kromspineller i ultrabasiska bergarter, schlierenansamlingar och arkliknande avlagringar av spridda kromitmalmer. Ett exempel är avlagringarna av Bushveld-komplexet i Sydafrika .
Frigörandet av ultramafisk magma från sedimentära smältor är bildandet av de huvudsakliga industriella avlagringarna i Ural och andra geosynklinala regioner, som kännetecknas av tydligt definierade lins-, pelar- och venliknande malmkroppar. Malmerna har en massiv eller tätt spridd textur. Fyndigheter av denna typ finns i Albanien , Bulgarien , Turkiet , Pakistan och Indien . Lutande kolumnformade kroppar har installerats vid avlagringarna Alapaevskoye, Verblyuzhyegorskoye och Severokempirsayskoye i Ural.

Under metamorfism och återavsättning av kromspineller på grund av serpentinisering bildas inte industriella avlagringar. Sådana segregationer av kromit kännetecknas av närvaron av kemmererit . I form av klastiska korn finns kromspineller i marina sedimentära bergarter av olika åldrar - sandkorn, grusstenar , konglomerat ( Ural , Kaukasus , Balkan ). Alluviala placers noteras bland avlagringarna av Opavafloden i Tjeckoslovakien . Kust-marina placers är kända. Det finns deluviala och eluviala ansamlingar , till exempel i Klyuchevskoy-massivet ( Sverdlovsk-regionen ) och Kempirsai-massivet ( Aktobe-regionen ).

Artificiellt förvärv

De bildas under sammansmältningen av motsvarande oxider i närvaro av mineraliseringsmedel, under kristallisationen av silikatsmältor av perjoditsammansättningen med ett visst överskott och ett litet innehåll av och ; vid kraftig uppvärmning i en degel med kryolit . ${\ce {MgO))$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Cr2O3 + FeCl3}}$

Applikation

Grundläggande mineraler för att erhålla krom , dess föreningar och legeringar; malmer som innehåller mer än 40 % används . ${\ce {Cr2O3}}$

Lågvärdiga malmer används för att göra eldfasta tegelstenar .

Anteckningar

↑ Makeev A. B., Lyutoev V. P., Vtorov I. P., Bryanchaninova N. I., Makavetskas A. R. Sammansättning och spektroskopi av olivinxenokristaller från hawaiiska tholeiitiska basalter // Uch. app. Kazans universitet. Ser. naturlig vetenskap. 2020. V. 162. Nr 2. S. 253-273.

Litteratur

Pavlov N.V. Kemisk sammansättning av krom-spinels i samband med den petrografiska sammansättningen av bergarter av ultrabasic intrusives: Avhandling för graden av kandidat för geologiska och mineralogiska vetenskaper. M. , 1947.
Chukhrov F. V. Bonstedt-Kupletskaya. E. M. Mineraler. Katalog. Problem 3. Komplexa oxider, titanater, niobater, tantalater, antimonater, hydroxider. - Moskva: Nauka, 1967. - S. 81-88. — 676 sid.