Группа перовскита

Эту группу образуют сложные окислы типа CaO*TiO2, в которых кальций может изоморфно замещаться редкими землями (Ce, Y, La), а титан — ниобием и танталом. Из них мы рассмотрим перовскит и лопарит.
Перовскит — CaTiO3. Перовскит получил название в честь графа Л. Перовского.
Химический состав: CaO — 41,1%; TiO2 — 58,9%. В качестве примесей присутствуют Nb (до 26%), Zr (до 22%), Ce (до 11,3%), Al (до 10%), Fe2+ (до 9%), Fe3+ (до 5,7%) и Na (до 4,4%). Разность, содержащая в своем составе редкие земли, называется кнопитом — в честь немецкого минералога А. Кнопа (1828—1893 гг.). Кристаллизуется перовскит, возможно, в моноклинной сингонии, однако кристаллы его имеют форму, свойственную минералам кубической сингонии, и поэтому перовскит считают псевдокубическим.
Структурная ячейка содержит Ca8Ti8O24, а0 = 7,58 (для псевдокубической сингонии). Кристаллическая структура перовскита имеет кубическую или псевдокубическую элементарную ячейку (рис. 163). Ионы кальция — в центрах кубов, а ионы титана — в их вершинах, кислород же находится посредине ребер этих кубов. Каждый ион кальция окружен двенадцатью, а каждый ион титана — шестью атомами кислорода. Ионы кислорода связаны с четырьмя катионами кальция и двумя катионами титана.
Габитус. Перовскит образует кубические единичные кристаллы. На их гранях наблюдается своеобразная скульптура, созданная штриховкой, параллельной ребрам куба, возникающей вследствие двойникования при переходе перовскита в моноклинную модификацию.

Физические свойства. Цвет перовскита серовато-черный и красновато- коричневый. Цвет черты белый или серовато-желтый. Блеск алмазный. Прозрачен только в тонких осколках. Спайность несовершенная по кубу (100). Излом неровный до полураковистого. Твердость — 5,5—6. Плотность — 3,97—4,04. Оптические свойства: двухосный, положительный, n = 2,34, 2V = 90°. Под микроскопом в проходящем свете меняется от бесцветного до темно-коричневого, изотропный. В полированных шлифах темный, синевато-серый, с коричневатыми внутренними рефлексами, невыразительно анизотропный. Обладает полупроводниковыми свойствами.
Диагностические признаки. Для перовскита характерен кубический габитус кристаллов, грани которых покрыты короткими штрихами, параллельными ребрам. Главные линии на рентгенограммах: 2,69; 1,903; 1,552. Растворяется только в кипящей H2SO4. П. п. т. не плавится.
Образование и месторождения. Перовскит образуется как контактово-метаморфический минерал в тальковых и хлоритовых сланцах с известняками в ассоциации с хлоритом, магнетитом, везувианом, сфеном, а иногда также с корундом, рутилом и ильменитом. Месторождения кнопита обычно магматического происхождения и связаны с щелочными породами, в которых образуют так называемую кнопит-титаномагнетитовую формацию.
Встречается перовскит в месторождениях Урала, а также в долине Церматт в Швейцарии.
Практическое значение. Перовскит — редкий минерал; в крупных скоплениях он может быть использован как титановая руда. Кнопит используется для получения редких земель цериевой группы.
Лопарит — (Na, Се)ТiO3. Назван по имени народности лопари (саами), живущей на Кольском полуострове.
Химический состав его непостоянный, содержание отдельных составных частей колеблется в таких пределах: TiO2 — 39,2—40,0%; TR2O3 — 32—34%, Na2O — 7,8—9%. Кроме того, присутствуют SrO — 2,0—3,4%, K2O — 0,2—0,7%, (Nb, Ta)2O5 — 8—10%, CaO — 4,2—5,2% и ThO2.
Сингония кубическая, вид симметрии гексоктаэдрический — Oh m3/n (3L44L36L29PC).
Кристаллическая структура лопарита похожа на структуру перовскита.
Габитус. Для лопарита характерны кубические кристаллы, на которых развиты формы куба и октаэдра (рис. 164). Часто эти кристаллы сдвойникованы по флюоритовому закону.

Физические свойства. Цвет минерала черный или серовато-черный. Цвет черты коричнево-бурый. Блеск полуметаллический. Просвечивает только в тонких осколках. Спайность отсутствует. Излом неровный. Твердость — 5,5—6. Плотность — 4,75—4,89. Оптические свойства: n = 2,24; наблюдаются оптические аномалии.
Диагностические признаки лопарита — цвет, черта, твердость, а также двойники прорастания. Главные линии на рентгенограммах: 2,749; 1,583; 1,226. В кислотах не растворяется. Разлагается только в HF. П. п. т. не плавится.
Образование и месторождения. Лопарит возникает магматическим путем в нефелиновых сиенитах, где он является важным-породообразующим минералом, а также в пегматитах этих пород. Обычно он встречается с микроклином, альбитом, нефелином, эгирином. Этот минерал известен в Ловозерской тундре Кольского полуострова.
Практическое значение. Лопарит — руда на ниобий, редкие земли, титан и другие элементы.