Группа гётита

В этой группе объединяются гидроокислы Fe и Al, из которых мы рассмотрим гётит и диаспор.
Гётит — FeO(OH). Гётит получил название в честь Иоганна Вольфганга Гете. Вначале этот минерал был назван онегитом (найден на острове в Онежском озере), однако свойства его не были описаны и поэтому это название не получило распространения. Синоним — игольчатая железная руда.
Химический состав: Fe2O3 — 89,86%, H2O — 10,14%. Часто содержит примесь Mn (до 5%).
Разности, содержащие больше воды (до 12—14%) и отвечающие формуле FeO(OH)*nН2O, называются лимонитом (от греч. слова леймон — луг: имеются в виду луговые и болотные руды) или гидрогетитом. Природные скрытокристаллические смеси, имеющие в своем составе гётит, лимонит, а также гидроокислы кремнезема и глинистые минералы, называются бурыми железняками.
Сингония — ромбическая, вид симметрии — ромбобипирамидальный — D2h — mmm(3h23PC).
Структурная ячейка содержит Fe4O4(OH)4. Пространственная группа — D2h16 — Pbnm; a0 = 4,64, b0 = 10,0, c0 = 3,03; а0 : b0 : c0 = 0,464 : 1 : 0,303. Кристаллическая структура гётита характеризуется сдвоенными цепочками из октаэдров Fe3+(O,OH)6, вытянутых по оси с (рис. 174), которые между собой соединяются вершинами, а октаэдры внутри цепочки — ребрами.

Агрегаты и габитус. Гётит образует натечные почкообразные или сталактитовые формы, а также плотные, пористые, ноздреватые и порошковатые агрегаты и оолиты, редко встречается в виде кристаллов игольчатого или столбчатого облика (рис. 175). Иногда отмечаются коленчатые двойники, наподобие двойников рутила.
Физические свойства. Цвет гётита желто-бурый, темно-бурый до черного. Цвет черты бурый с красноватым оттенком. Блеск алмазный до полуметаллического. В тонких осколках прозрачный. Спайность совершенная по (010). Твердость гётита — 4,5—5,5; лимонита — 1—4 (в зависимости от типа агрегата). Плотность гётита — 4,0—4,4; лимонита — 3,3—4,0. Оптические свойства — двухосный, отрицательный; ng = 2,35—2,40; nm = 2,35— 2,39; np = 2,21—2,26; ng—np = 0,014. Под микроскопом в полированных шлифах гётит серый, сильно анизотропный, и слабо плеохроирует. Отражательная способность низкая — около 15%.

Диагностические признаки. Для гётита характерны концентрически-зональные агрегаты, а также бурая черта и желто-бурые охристые примазки. Главные линии на рентгенограммах: 4,18; 2,69; 2,45. Медленно растворяются в HCl. П. п. т. плавится, при длительном нагревании приобретает магнитные свойства. В стеклянной трубке выделяет воду и краснеет, превращаясь в Fe2O3. При нагревании и обезвоживании адсорбционная вода в гётите выделяется постепенно (рис. 176). Выделение воды начинается при температуре 180—300° С с образованием гематита.
Искусственное получение. Искусственно гётит получен окислением растворов соединений закиси железа, при постепенном гидролизе большинства солей окиси железа и при затвердении золей и гелей основного гидроокисла железа.
Образование и месторождения. Гётит и лимонит образуются почти исключительно экзогенным путем и входят в состав бурых железняков, значительные массы которых возникают в результате отложения в озерах и прибрежной полосе моря химическим путем. Крупные месторождения бурых железняков известны, в частности, в Лотарингии, Люксембурге, на острове Куба. В Советском Союзе они развиты в районе Липецка и Тулы (озерно-болотные образования), в Бакальском месторождении на Урале (продукты выветривания карбонатных пород), в районе Керчи на Украине (осадочно-морские бурые железняки) и в других местах. Очень редко гётит встречается как гидротермальный минерал — в виде игольчатых, а также столбчатых кристаллов (Волк — остров на Онежском озере, Пршибрам в Чехословакии). При метаморфических процессах происходит дегидратация и преобразование гётита и лимонита в гематит и магнетит.

Разрушение и псевдоморфозы. На земной поверхности гётит часто образует псевдоморфозы по-сидериту, пириту, бариту и кальциту. По гётиту известны псевдоморфозы гематита.
Практическое значение. Гётит и лимонит — важнейшие железные руды.
Диаспор — AlO(OH). Диаспор получил название от греч. слова диаспора — рассеяние (некоторые образцы этого минерала при нагревании растрескиваются и распадаются на мелкие части). Впервые диаспор был найден в прошлом столетии на Урале.
Химический состав: Al2O3 — 85%, H2O — 15%. В качестве примесей отмечены Fe, Mn, Cr.
Сингония — ромбическая, вид симметрии — ромбобипирамидальный — D2h — mmm(3L23PC).
Структурная ячейка содержит Al4O4(OH)4. Пространственная группа — D2h16 — Pbnm; а0 = 4,40, b0 = 9,39, с0 = 2,84; а0 : b0 : c0 = 0,468 : 1 : 0,302.
Кристаллическая структура рассмотрена при характеристике гётита (см. рис. 174), от которого отличается лишь тем, что места Fe3+ в структуре диаспора заняты Al3+. Как и в структуре гётита, цепочки также удерживаются дополнительными гидроксильно-водородными связями, которые проявляются между атомами кислорода в плоскостях, перпендикулярных оси с.
Агрегаты и габитус. Диаспор обычно встречается в чешуйчатых и тонкочешуйчатых агрегатах. Кристаллы его имеют тонкопластинчатый, таблитчатый и столбчатый облик (рис. 177).

Физические свойства. Цвет диаспора желтовато-бурый, белый, светло-фиолетовый. Цвет черты белый. Блеск стеклянный, по плоскостям спайности — перламутровый. Спайность совершенная по (010), менее совершенная по (110). Твердость — 6—7. Очень хрупкий. Плотность — 3,3—3,5. Оптические свойства — двухосный, положительный; ng = 1,750, nm = 1,722, nр = 1,702, 2V = 84°. Под микроскопом в проходящем свете диаспор бесцветный или слабоокрашенный.
Диагностические признаки диаспора — чешуйчатые агрегаты и высокая твердость. В кислотах не растворяется. П. п. т. не плавится.
Отличие от сходных минералов. Диаспор похож на хлоритоид, от которого отличается оптически, а также нерастворимостью в H2SO4. При нагревании (см. рис. 176) диаспор выделяет воду, а при прокаливании переходит в корунд.
Искусственное получение. Искусственно диаспор получен при нагревании водной окиси алюминия под давлением в растворе едкого натрия.
Образование и месторождения. Образуется диаспор главным образом экзогенным путем; вместе с гидраргиллитом и бемитом входит в состав бокситов, возникающих как осадочные образования или как продукт выветривания. Он встречается и в метаморфических месторождениях вместе с корундом, хлоритоидом, дистеном и другими минералами, очевидно, как продукт метаморфизации бокситов (Косой Брод на Урале, Честер в США, остров Наксос в Греции). Хорошо образованные кристаллы диаспора найдены в месторождении Дилне вблизи Шемнице в Чехословакии, а также в шахтах Честер (Массачусетс, США).
Практическое значение. Диаспор — важнейшая алюминиевая руда.