Гарниерит - Garnierite

Гарниерит

Гарниерит это общее название зеленой никелевой руды, которая находится в карманах и жилах выветривания и серпентинизированный ультраосновной горные породы. Он образуется в результате латеритного выветривания ультраосновных пород и встречается во многих никель латерит депозиты в мире. Это важная никелевая руда с высоким массовым содержанием NiO.[1][2] Поскольку гарниерит не является допустимым названием минерала в соответствии с Комиссией по новым минералам, номенклатуре и классификации (CNMNC), повсеместно не принят какой-либо определенный состав или формула. Некоторые из предлагаемых композиций представляют собой водные Ni-Mg. силикаты,[1][3] общее название гидросиликатов Ni-Mg, которые обычно встречаются в виде однородной смеси и обычно включают два или более из следующих минералов: змеевик, тальк, сепиолит, смектит, или же хлорит,[4] и силикаты Ni-Mg, с оксидом алюминия или без него, которые имеют картины дифракции рентгеновских лучей, типичные для серпентина, талька, сепиолита, хлорита, вермикулит или смесь их всех.[5]

Сочинение

Состав гарниерита изучался различными исследованиями. В 1964 году было проведено исследование состава талькоподобного гарниерита и было обнаружено, что состав близок к составам стевенсит и сепиолит, но с частичной заменой содержания Mg на Ni.[6] В 1973 году другое исследование показало, что химический анализ образцов гарниерита дает нестехиометрические формулы, которые можно свести к формулам, подобным формулам талька и серпентина. Авторы предложили формулу моногидрата талька ЧАС
2О (Mg, Ni)
3Si
4О
10(ОЙ)
2 для талькоподобного гарниерита.[4] Третье исследование обнаружило в исследуемых образцах Mg, Si, Fe, Ni и Al. Автор определил, что состав всех его образцов гарниерита находится между серией твердого раствора серпентина и серией твердого раствора сепиолита.[5] В 2008 г. было проведено еще одно исследование с использованием дифракции рентгеновских лучей для определения состава образцов гарниерита, собранных на руднике Фалькондо в Доминиканская Республика. Было обнаружено, что каждый из проанализированных образцов попадает в одну из трех групп: никель-тальк и Виллемсайт (до 25 мас.% Ni) группа, никельлизардит к непуите (до 34 мас.% Ni) и никель-сепиолит до фалькондоит (до 24 мас.% Ni) группа.[7] В 2011 году в последнем исследовании использовалась расширенная тонкая структура поглощения рентгеновских лучей (EXAFS ) анализ для определения состава их образцов гарниерита. Было обнаружено, что гарниерит представляет собой почти полный твердый раствор между никель-сепиолитом и фалькондоитом, причем проанализированные образцы показали состав от 3 до 77 процентов фалькондоита.[2] По данным рентгеноструктурного и термического анализа, гарниериты уральских месторождений являются многофазными образованиями и состоят из серпентинитов (пекораит 2McI, хризотил 2McI, хризотил 2OrcI, лизардит 6T, лизардит 1T, непуит - никелевый лизардит 1T), хлориты (клинохлор IIB , сепиолит, палыгорскит), глинистые минералы (нонтронит, сапонит, монтмориллонит, вермикулит), минералы супергруппы слюд (тальк, вилемсит, клинтонит, аннит, флогопит) и кварц. Кальцит, сауконит, бейделлит, галлуазит, томсонит, гетит, маггемит, опал, моганит, гексагидрит никеля, акцессорный магнезиохромит и ривсит относятся к спорадическим минералам, обнаруженным в них.[8]

Структура

Гарниерит обычно представляет собой мелкозернистый минерал с плохой кристаллической структурой.[4] В ячейка параметры, найденные с помощью ТЕМ анализ, составляют 13,385 (4), 26,955 (9), 5,271 (3) Å и 13,33 (1), 27,03 (2), 5,250 (4) Å. В космическая группа это Pncn.[7]

Основываясь только на ионных радиусах и заряде, Ni2+ должен легко заменить Mg2+ в октаэдрической координации.[3][9] Тот факт, что Ni легко заменяет Mg в гарниерите, объясняет, почему с увеличением содержания NiO содержание MgO снижается. Никель в гарниерите неравномерно распределен по структуре, а сосредоточен в небольших зонах никеля, окруженных зонами магния.[2]

Гарниерит - это слоистый силикат.[4][6][10] Основное различие между змееподобным и талькоподобным вариантами гарниерита - это расстояние между слоями в структуре, что видно при исследованиях дифракции рентгеновских лучей на порошке. Змеевидные варианты имеют базальное расстояние 7 Å, тогда как талькоподобные варианты имеют базальное расстояние 10 Å.[4][6] В 106При увеличении X расстояние между слоями 7 и 10 Å (d (001)) очевидно и поддается измерению, причем расстояние 7 Å определяется лучше, чем расстояние 10 Å.[10] 7 Å змеевидные минералы показывают частицы в форме стержней и трубок, а также пластинчатые частицы и пушистые частицы, которые, скорее всего, являются агрегатами, в то время как разновидность 10 Å показывает гораздо меньшее изменение частиц, показывая только пластинчатые и пушистые формы с очень небольшим количеством трубок или частицы в форме стержней. Некоторые частицы демонстрируют переслаивание с расстояниями 7 и 10 Å. Корреляции между содержанием NiO и формой частиц в минерале нет.[10] Гарниериты типа 7 Å обычно похожи на хризотил или лизардит по своей структуре, тогда как типы 10 Å обычно напоминают пимелит.[4][10]

Физические свойства

Гарниерит - минерал зеленого цвета, от светло-желто-зеленого до темно-зеленого.[3][5] Цвет происходит из-за присутствия никеля в минеральной структуре магния.[4] Нумеаит (который позже был определен как представитель семейства гарниеритов) различается по твердости, от мягкого и хрупкого до достаточно твердого, чтобы его можно было вырезать из фигурок и т.п.[11] Некоторые виды гарниерита прилипают к языку и легко растворяются в воде или даже на языке.[11] Гарниерит обычно имеет коллоформную текстуру, типичную для минералов, заполняющих открытые пространства из раствора.[7] В целом более темно-зеленые гарниериты имеют более высокое содержание Ni, более высокое содержание никеля. удельный вес и более высокий средний показатель преломления, чем у более светлых зеленых гарниеритов, что, скорее всего, связано с включением большего количества Ni в структуру. Удельный вес гарниерита колеблется от примерно 2,5 до 3. Средний показатель преломления гарниерита колеблется от примерно 1,563 до 1,601.[1]

Геологическое происхождение

Светлый гарниерит представляет собой изменение оливин -богатая порода до глиноподобного минерала с низким содержанием никеля, от светло-зеленого до ярко-зеленого гарниерита является результатом выщелачивания оксида марганца, магния, никеля и железа из исходного темно-зеленого гарниерита, богатого никелем, который был отложен подземными водами .[1] Это приводит к очень частому появлению гарниерита в виде заполнителей трещин толщиной от миллиметра до сантиметра или в виде ткани или покрытий на руднике Фалькондо в Доминиканской Республике.[7][12] Рентгеновская дифракция образцов из этого рудника показывает, что жилы гарниерита включают сепиолит-фалькондоит и кварц (хризопраз, зеленая разновидность кварца с содержанием никеля менее 2 мас.%).[7] Breccias Обнаруженные в разломах на руднике Фалькондо, содержат обломки гарниерита, цементированные вторичным отложением гарниерита, что свидетельствует о син-тектоническом отложении гарниерита.[7] В месторождениях гарниерита около Риддл, Орегон, гарниерит встречается как продукт выветривания нижележащих перидотит с толщиной слоя гарниерита от 50 до 200 футов (от 15 до 61 м).[1]

Происхождение названия

Жюль Гарнье, французский геолог, опубликовал свою работу по геологии Новая Каледония в 1867 году, объявив об открытии там никеля.[3] Гарниерит был назван в честь Жюля Гарнье в статье А. Ливерсиджа в 1874 году.[1] Когда Ливерсидж отправил копию своей статьи Гарнье, Гарнье ответил, что новый минерал нумеит, описанный в статье, очень похож на минерал, который он описал в своей статье 1869 года. Ливерсидж решил назвать новый минерал гарниеритом в честь Гарнье и дал название нумеаит второму минералу, обнаруженному в том же районе Новой Каледонии.[1][11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм Пекора, У.Т., Хоббс, С.В. и Мурата, Дж. (1949) Вариации в гарниерите из никелевого месторождения близ Риддла, штат Орегон. Экономическая геология, 44, 13-23.
  2. ^ а б c Роке-Росель, Дж., Вилланова-де-Бенавент, К., Проенса, Дж. А., Таулер, Э. и Гали, С. (2011) Распределение и видообразование Ni в сепиолит-фалькондоитовом «гарниерите» по EXAFS. Макла, 15, 183–184.
  3. ^ а б c d Фауст, Г. (1966) Водные силикаты никеля и магния - группа гарниерита. Американский минералог, 51, 279-298.
  4. ^ а б c d е ж грамм Бриндли, Г. и Ханг, П. (1973) Природа гарниеритов - I Структуры, химический состав и цветовые характеристики. Глины и глинистые минералы, 21, 27-40.
  5. ^ а б c Спрингер, Г. (1974) Изменения состава и структуры гарниеритов. Канадский минералог, 12, 381-388.
  6. ^ а б c Шимода, С. (1964) Минералогические исследования гарниерита и аквакрептита. Наука о глине, 2, 1, 8-21.
  7. ^ а б c d е ж Proenza, J.A. и другие. (2008) Оруденение гарниерита из месторождения никель-латерит Фальконда (Доминиканская Республика), Revista de la Sociedad Espanola de Mineralogia. Macia № 9 сентября 08. http://www.ehu.es/sem/macla_pdf/macla9/macla9_197.pdf
  8. ^ Таловина И.В., Лазаренков В.Г., Рыжкова С.О., Угольков В.Л. и Воронцова Н. (2008) Гарниерит в никелевых месторождениях Урала. Литология и минеральные ресурсы, 6, 650–658. https://link.springer.com/article/10.1134/S0024490208060060
  9. ^ Фэй, Г. (1974) Спектр оптического поглощения Ni2 + в гарниерите: обсуждение. Канадский минералог, 12, 389-393.
  10. ^ а б c d Уеда Н., Ханг П.Т. и Бриндли, Г. (1973) Природа гарниеритов - II Электронно-оптические исследования. Глины и глинистые минералы, 21, 41-50.
  11. ^ а б c Ливерсидж, А. (1880) Заметки о некоторых минералах из Новой Каледонии. Журнал и материалы Королевского общества Нового Южного Уэльса, 14, 227-246.
  12. ^ Вилланова-де-Бенавент, Кристина; Proenza, Joaquín A .; Гали, Сальвадор; Гарсия-Каско, Антонио; Таулер, Эсперанса; Льюис, Джон Ф .; Лонго, Франциско (2014). «Гарниериты и гарниериты: текстуры, минералогия и геохимия гарниеритов на месторождении Никондо Нилерит, Доминиканская Республика». Обзоры рудной геологии. 58: 91–109. Дои:10.1016 / j.oregeorev.2013.10.008. HDL:2445/160419.