Шпінель — мінерал класу оксидів і гідроксидів, складний оксид алюмінію і магнію. Група шпінелі.

Шпінель
Spinel2.jpg
октаедричні кристали шпінелі
Загальні відомості
Статус IMA чинний (успадкований, G)[d][1]
Абревіатура Spl[2]
Хімічна формула (Fe,Mg,Cr)Al2O4
Клас мінералу оксиди і гідроксиди
Nickel-Strunz 10 4.BB.05[3]
Dana 8 7.2.1.1
Генезис пневматолітовий, гідротермальний
Ідентифікація
Колір прозорий, рожевий, червоний, зелений, чорний
Форма кристалів октаедричного габітусу
Сингонія кубічна сингонія, гексоктаедричний вид
Просторова група кристалографічна група 227d[4]
Спайність недосконала по (111)
Злам раковистий до напівраковистого
Твердість 8, домішки знижують до 7
Блиск скляний
Прозорість прозорий до непрозорого
Колір риси нема
Густина 3,1-4,1
Розчинність погано розчиняється в концентрованій сірчаній кислоті
Оптичні властивості кристалів
Показник заломлення 1,718-1,75
Інші характеристики
Хімічні властивості стійкий в гіпергенних умовах
Подібні мінерали гранат, корунд
Названо на честь Колючки (латина)[5]
CMNS: Шпінель у Вікісховищі

Етимологія та історіяРедагувати

Походження назви до кінця не з'ясовано. Передбачається, що вона походить від давньогрецького σπίν(ν)ος [spín(n)os], що означає «іскра» або «блиск» і, таким чином, відноситься до його блиску. Друга версія походження назви — від лат. spinella — невеликий шип — за гострокутною формою кристалу (G.Agricola, 1546). Латинське spina, spinus або spinula означає «шип» або «конус», spinella означає «маленький шип».

Інші назви:  балас-рубін, бале-рубін, магнезіошпінель.

Назва шпінель передавалася в різних варіантах написання в Європі принаймні з 16 століття, в тому числі як Spynell в Англії (1528), як Spinella від Георгія Агріколи (1546) і як Spinellus від фламандського мінералога Ансельмуса де Бодта (1609). Подібно до терміну карбункул або камінь карбункул, який був відомий з давнини, шпінель не відноситься конкретно до мінералу. Лише приблизно 1800 року люди зрозуміли, що червоний рубін і блакитний сапфір — це лише кольорові різновиди одного і того ж мінералу корунду, і що шпінель і мінерали групи гранатів, схожі за кольором і кристалографією, утворили власні типи мінералів і навчився їх розрізняти.

Загальна характеристикаРедагувати

Поширений мінерал контактово-метасоматичних утворень; оксид магнію та алюмінію координаційної будови. Хімічна формула: MgAl2O4. Містить: MgO — 28,2 %; Al2O3 — 71,8 %. Домішки FeО, Fe2O3, ZnO, MnO, Mn2O3, Cr2O3, TiO2 та інш.

Сингонія кубічна. Гексоктаедричний вид. Кристалічна структура координаційна, високосиметрична. Утворює октаедричні рідше додекаедричні та кубічні кристали. Характерні сплющені двійники по (111) — шпінелевий закон, рідше двійники проростання, шестерники внаслідок повторного двійникування. Густина 3,5-4,1. Тв. 7,5-8,0. Домішки хромофорів зумовлюють оранжеве, червонувато-буре, коричневе забарвлення. Безбарвна шпінель трапляється рідко. Блиск скляний. Порошок білий. Риси біла. Ізотропна.

Генезис і родовищаРедагувати

Шпінель — типовий мінерал контактово-метасоматичних утворень, який виникає в пневматолітових і гідротермальних умовах на контакті з вапняками. Рідше вона спостерігається в магматичних породах, як продукт безпосередньої кристалізації з магматичного розплаву, а інколи — в метаморфічних породах.

Мінерал, що утворюється при високих температурах як допоміжний у магматичних породах (головним чином базальти, кімберліти, перидотити та ксеноліти); в регіонально-метаморфізованих багатих алюмінієм сланцях; у вапняках регіонально та контактово метаморфізованих; уламковий мінерал.

Для шпінелі характерна асоціація з магнетитом, хондродитом, везувіаном, піроксенами, гранатами, форстеритом, хондродитом, скаполітом, флогопітом, корундом, силіманітом, андалузитом, хлоритами тощо. Накопичується у розсипах.

Розповсюдження: Арґено (Вехр. Гарона, Франція), Екер (Швеція), Мустіо-Карьяа (Фінляндія), Ратнапура (Шрі-Ланка), Могок (Верхня М'янма), Кухілал (Памір, Таджикистан). У США у штатах Нью-Йорк, Нью-Джерсі, Каліфорнія. У Канаді провінції Онтаріо, Квебек. В районі Айфель і в Боденмайсі Баварія, Німеччина. На Монте-Сомма і Везувій, Кампанія, Італія. Ряд місць на Мадагаскарі.

На території України шпінель зустрічається як акцесорний мінерал у вивержених породах Українського кристалічного щита і Вигорлат-Гутинської вулканічної гряди в Закарпатті.

ВикористанняРедагувати

Куленепробивне склоРедагувати

Інженерами дослідницької лабораторії ВМС США була розроблена технологія виготовлення куленепробивного скла зі шпінелі. На противагу традиційному куленепробивному склу, яке складається з декількох шарів різних матеріалів, дана технологія дозволяє виготовляти «скло» довільної форми. Серед інших переваг матеріалу — менша вага, здатність пропускати промені в інфрачервоному діапазоні. Новий матеріал може бути використаний для виготовлення тривких до подряпин екранів смартфонів, об'єктивів камер, захисного скла на військовій техніці[6][7][8].

Створена технологія включає методи очищення та промислового виготовлення листів шпінелю, який видобувається в різних кольорах і відтінках. Він обробляється за допомогою технології спікання, коли для формування матеріалу застосовується гарячий прес. У попередні спроби застосування методу спікання для виготовлення шпінелю не вдавалось досягти необхідної прозорості готового скла[9].

Синтетична шпінельРедагувати

Синтетичну шпінель можна виробляти подібними способами до синтетичного корунду, включаючи метод Вернейля та метод флюсу, вперше запропонований Едмондом Фремі. Він широко використовується як недорогий дорогоцінний камінь у ювелірних виробах з каменем народження на серпень місяць. Світло-блакитна синтетична шпінель є хорошою імітацією аквамаринового берилу, а зелена синтетична шпінель використовується як імітатор смарагду або турмаліну. До 2015 року прозору шпінель виготовляли в листах та інших формах шляхом спікання. Синтетична шпінель, яка виглядає як скло, але має значно вищу міцність проти тиску, також може мати застосування у військових і комерційних цілях.

Див. такожРедагувати

ПриміткиРедагувати

  1. Нікель Е. Г., Nichols M. C. IMA/CNMNC List of Mineral Names (March 2007) — 2007.
  2. Warr L. N. IMA–CNMNC approved mineral symbols // Mineralogical MagazineCambridge University Press, 2021. — Vol. 85. — P. 291–320. — ISSN 0026-461X; 1471-8022doi:10.1180/MGM.2021.43
  3. Ralph J., Nikischer T., Hudson Institute of Mineralogy Mindat.org: The Mineral and Locality Database[Keswick, VA], Coulsdon, Surrey: 2000.
  4. mineralienatlas.de
  5. Agricola G. De veteribus et novis metallis libri duo — 1546.
  6. ВМС США створили матеріал, який обіцяє революцію у виробництві дисплеїв. Військова панорама. 4 травня 2015. Архів оригіналу за 5 березня 2016. Процитовано 5 травня 2015. 
  7. Kyra Wiens (23 квітня 2015). Transparent Armor from NRL; Spinel Could Also Ruggedize Your Smart Phone. US Naval Research Laboratory. Архів оригіналу за 7 травня 2015. Процитовано 5 травня 2015. 
  8. Kelsey D. Atherton (24 квітня 2015). Navy Makes Armor Clear As Clay. Popular Science. 
  9. ВМС США створили новий прозорий захисний матеріал. Військова панорама. 5 серпня 2015. Архів оригіналу за 5 березня 2016. Процитовано 10 серпня 2015. 

ЛітератураРедагувати

ПосиланняРедагувати