Минералы островного строения. Группа шеелита

Из минералов этой группы мы рассмотрим шеелит, повеллит и вульфенит. Минералы кристаллизуются в тетрагональной сингонии, в тетрагонально-дипирамидальном виде симметрии C4h — 4/m(L4PC). Структурная ячейка содержит 4 единицы с такими размерами:

В основе структуры минералов этой группы лежит структура шеелита, представленная изолированными, несколько искаженными анионными тетраэдрическими группами [WO4], которые соединяются между собой катионами кальция. Структурная ячейка представляет собой тетрагональную призму (рис. 304).
Состав шеелита и повеллита довольно изменчив, главным образом за счет взаимных изоморфных замещений W и Mo. В шеелите содержание MoO3 достигает 24%, а в повеллите содержание WO3 — до 10,3%. В месторождениях Роcсии эти минералы изучались Н.А. Смольяниновым.

Шеелит назван в честь шведского химика Карлг Шееле, который открыл в шеелите присутствие окиси вольфрама.
Химический состав: CaO — 19,4%, WO3 — 80,6%. Содержит примеси, кроме MoO3 также CuO, иногда редкие земли.

Агрегаты и габитус. Шеелит встречается в виде зернистых вкраплений, друз и единичных кристаллов. Габитус кристаллов бипирамидальный. Главные формы бипирамиды {111} и {101}. В тех случаях когда кристаллы шеелита ограничены только плоскостями бипирамиды {101}, очень близкой по форме к октаэдру, наблюдается октаэдроподобный габитус кристаллов (рис. 305). Как редкий случай следует отметить таблитчатый облик, обусловленный максимальным развитием пинакоида {001}. Часто отмечаются двойники прорастания по (100); они похожи на единичные кристаллы, однако узнаются по перистой штриховке или малым входящим углам между гранями (131) двух индивидов.
Физические свойства. Цвет шеелита белый и желтовато-белый, иногда буровато-зеленоватый и даже красный. Цвет черты белый. Блеск жирноватый, алмазный. Твердость — 4,5. Хрупкий. Спайность совершенная по (111). Плотность — 5,8—6,2. Оптические свойства: одноосный, положительный; ng = 1,937, nm = 1,920, ng—nm = 0,017. В коротковолновых ультрафиолетовых, в катодных и рентгеновских лучах светится с меняющейся окраской в зависимости от состава.

Диагностические признаки шеелита — октаэдроподобный габитус кристаллов, высокая плотность, характерный блеск и характерное свечение голубым цветом в коротковолновых ультрафиолетовых лучах. Главные линии на рентгенограммах: 3,15; 1,952; 1,590. Растворяется в HCl и HNO3, образуя желтый порошок водной окиси вольфрама, которая растворяется в аммиаке. П. п. т. с трудом сплавляется в полупрозрачное стекло.
Отличие от сходных минералов. Шеелит можно спутать с кальцитом, кварцем и баритом. Отличия: кальцит имеет ромбоэдрическую совершенную спайность, легко растворяется в HCl с бурным выделением CO2; кварц имеет большую твердость; барит отличается более совершенной спайностью, имеет меньшую твердость и меньшую плотность.
Искусственное получение. Шеелит получен сплавлением Na2WO4CCaCl2 и NaCl, а также при нагревании CaWO4 с Ca в струе газа HCl.
Образование и месторождения. Промышленные месторождения шеелита образуются контактово-метасоматическим путем и являются составной частью скарнового комплекса минералов. Подобные месторождения шеелита залегают обычно на контакте гранитов и карбонатных пород в виде тел неправильной формы. Спутниками шеелита в месторождениях этого типа являются пироксены, гранаты, плагиоклазы и сульфиды (как халькопирит, пирит, арсенопирит, пирротин, иногда молибденит). Также они известны в связи с гидротермальными процессами. В гидротермальных месторождениях шеелит встречается в подчиненном количестве в кварцевых жилах вместе с арсенопиритом, пиритом, карбонатами, золотом и галенитом. Крупные месторождения шеелита скарнового типа известны на п-ве Корея (Сангдонг) и в Малайском архипелаге (Крамат-Пулай), а также в ряде западных штатов США. К месторождениям гидротермального характера относятся Циновец (Чехословакия), месторождения Корнуэлла (Англия) и северной части острова Тасмания. В Бернском Оберланде (Швейцария) были найдены кристаллы весом в 932 г. В России шеелит встречается в скарновых месторождениях Узбекистана, в Кузнецком Алатау и на Урале (Боевское месторождение).
Разрушение и псевдоморфозы. На земной поверхности шеелит неустойчив и переходит в тунгстит. Иногда он образует значительные россыпные месторождения. Известны псевдоморфозы шеелита по вольфрамиту. Псевдоморфозы по шеелиту образуют вольфрамит, кварц, каолинит, висмутин и редко — тунгстит.
Практическое значение. Шеелит является важной вольфрамовой рудой.
Повеллит — Ca[MoO4]. Назван в честь американского геолога Джона Повелла (1834—1902 гг.).
Химический состав: CaO — 28%, MoO3 — 72%.

Агрегаты и габитус. Для повеллита характерны звездчатые агрегаты, образующие псевдоморфозы по молибдениту. Кристаллы повеллита обычно мелкие и имеют, как правило, тетрагонально-бипирамидальный и тонкотаблитчатый габитус (рис. 306).
Физические свойства. Цвет повеллита бледно-желтый и желтовато-зеленый.
Цвет черты светлый с желтоватым или зеленоватым оттенком.
Блеск алмазный. Спайность отсутствует. Излом неровный.
Твердость — 3,5. Хрупкий.
Плотность — 4,25—4,52. Оптические свойства: одноосный, положительный; ng = 1,984, nm=1,974.
Диагностические признаки минерала — бледно-желтый цвет и бипирамидальный габитус кристаллов. Для псевдоморфоз по молибдениту характерны пластинчатые реликтовые формы. Главные линии на рентгенограммах: 3,11; 1,922; 1,249. Растворяется в HCl и HNO3. П. п. т. сплавляется в серую массу.
Образование. Повеллит возникает в зоне окисления молибденовых месторождений за счет молибденита, по которому часто образует псевдоморфозы. Очень редко встречается как гидротермальный минерал.
Практическое значение. Иногда повеллит образует значительные скопления и тогда используется вместе с молибденитом как молибденовая руда, применяющаяся для изготовления специальных сортов стали.
Вульфенит — назван так в честь австрийского минералога Франца Вюльфена (1728—1805 гг.). Синоним — желтая свинцовая руда.
Химический состав: PbO — 61,4%, MoO3 — 38,6%. Иногда содержит примеси CaO, CuO, MgO, WO3, а также Cr2O3 и V2O5.
Агрегаты и габитус. Вульфенит встречается чаще всего в виде единичных кристаллов, друз и корок. Облик его кристаллов обычно таблитчатый, реже — бипирамида льновидный (рис. 307). Кристаллы таблитчатого облика представлены тонкими квадратными пластинками с комбинацией пинакоида {001} и ряда пирамид— {102}, {101}, {111} и {113}. На кристаллах бипирамидальновидного облика главная роль принадлежит не пинакоиду, а пирамидальным граням.

Физические свойства. Цвет вульфенита чаще всего восково- и медово-желтый до оранжево-желтого, реже серый, желтовато-зеленый, еще реже этот минерал бывает бесцветным. Черта бесцветная или очень слабо окрашена. Блеск алмазный, на изломе жирный. Спайность совершенная по (111). Твердость — 3. Плотность — 6,3—7,0. Оптические свойства: двухосный, отрицательный, nm = 2,40, nр = 2,28, nm — nр = 0,12.
Диагностические признаки вульфенита — цвет, таблитчатый облик, алмазный блеск и высокая плотность. Главные линии на рентгенограммах: 3,17; 2,00; 1,77. Растворяется в H2SO4 и щелочах. Разлагается в HCl (с выделением белой пленки PbCl2) и в HNO3 (с выделением окиси молибдена). П. п. т. плавится; с фосфорной солью дает в окислительном пламени желтовато-зеленое, а в восстановительном — темно-зеленое стекло.
Отличие от сходных минералов. Похожие на вульфенит пироморфит и миметезит образуют в отличие от него гексагональнопризматические кристаллы, а крокоит — шестоватые и призматические кристаллы.
Искусственное получение. Вульфенит получен при сплавлении молибдата аммония или натрия с PbCl2 и NaCl.
Образование и месторождения. Вульфенит образуется в зонах окисления свинцовых месторождений. Он находится здесь в ассоциации с галенитом, церусситом, пироморфитом, ванадинитом, каламином и другими вторичными минералами. Вульфенит встречается в виде псевдоморфоз по кальциту, церусситу, пироморфиту и миметезиту. По вульфениту известны псевдоморфозы кварца. Вульфенит известен в свинцовых месторождениях Аризоны (США), Каринтии (Австрия), в месторождении Пршибрам (Чехия). В России он встречается в зоне окисления ряда свинцовых месторождений.
Практическое значение. Значительные скопления вульфенита вместе с другими вторичными минералами свинца используются как свинцовая и молибденовая руда.