Минералы цепочечного строения. Группа вольфрамита

К этой группе принадлежит минеральный вид переменного состава вольфрамит — (Fe, Mn)[WO4], изменяющийся от железистого члена ферберита Fe[WO4] до марганцовистого члена побнерита Mn[WO4]. Название вольфрамита происходит от немецких слов вольф — волк и рам — пена (примесь этого минерала в оловянных рудах вызывает появление пены на поверхности выплавленного олова). Ферберит назван по фамилии немецкого исследователя Рудольфа Фербера, а гюбнерит — по фамилии фрейбергского металлурга Адольфа Гюбнера.
Химический состав и размеры структурной ячейки приведены в табл. 111. Как примеси присутствуют Ta (до 2%), Mg и Sc.
Сингония — моноклинная, вид симметрии — призматический — C2h — 2/m(L2PC). Структурная ячейка содержит (Mn, Fe)2[WO4]2. Пространственная группа — C2h4 — Р2/с.

Кристаллическая структура вольфрамита считалась типичной островной, основой которой являются изолированные тетраэдры [WO4]. Структурные исследования, проведенные в последние годы, показали, что в основе структуры вольфрамита находятся зигзагообразные цепочки из октаэдров [(Mn, Fe)O6] и [WO6], направленные вдоль оси с. Между собой цепочки соединяются через общие (три) вершины октаэдров (рис. 308). По структуре вольфрамит весьма близок к колумбиту и, возможно, должен относиться к сложным окислам.
Агрегаты и габитус. Вольфрамит встречается В виде сплошных скоплений, образуя крупнозернистые агрегаты, а также в виде толстотаблитчатых и призматических, а иногда шестоватых кристаллов. На кристаллах толстотаблитчатого облика главными формами являются пинакоид {100} и призма {110}; кроме того, наблюдаются призма {011} и пинакоид {102}. Призматические и шестоватые кристаллы вольфрамита обычно вытянуты вдоль [001] и образованы теми же формами {100}, {010} и {102} (рис. 309, а, б, в). Для вольфрамита характерны двойники по (100). Такой двойник изображен на рис. 309, г, д; тут развиты формы {100}, {110}, {102} и {011}. Иногда встречаются тетрагональные кристаллы, которые, вероятно, представляют собой псевдоморфозу вольфрамита по шеелиту. Такие образования принято считать разностью вольфрамита, называемой рейнитом.

Физические свойства. Цвет вольфрамита буро-черный, а марганцевых разновидностей — до красновато-коричневого. Важное диагностическое значение имеет черта, цвет которой изменяется от красно-бурого (почти черного) у ферберита до светло-желтого у побнерита. Блеск на плоскостях спайности алмазный. Спайность совершенная по (010). Излом неровный. Твердость — 4,5—5,5. Плотность высокая, колеблется от 6,7 до 7,5 и повышается при большем содержании железа в минерале.
Оптические свойства: двухосный, положительный; ng = 2,32, nm = 2,22, nр = 2,17; 2V = 75°. Отражательная способность 14—17%. Показатель преломления и отражательная способность изменяются в зависимости от содержания железа. Богатые железом разности слабомагнитны.
Диагностические признаки вольфрамита — цвет минерала, цвет черты, высокая плотность и совершенная спайность в одном направлении. Главные линии на рентгенограммах: 2,989; 2,497; 1,783 (для гюбнерита); 2,933; 2,188; 1,711 (для ферберита). Растворяется в горячей концентрированной H2SO4 и HCl, а также в царской водке. П. п. т. легко плавится, образуя магнитный королек.
Отличие от сходных минералов. Вольфрамит можно спутать с темным сфалеритом, а также с колумбитом, танталитом и касситеритом, от которых он отличается спайностью (для сфалерита характерна спайность в нескольких направлениях, у вольфрамита спайность несовершенная).
Искусственное получение. Вольфрамит получен из расплава Na2[WO4], NaCl и MnCl2 или Fe2Cl2, а также при сильном нагревании смеси WO3 и Fe2O3 в струе газа HCl.
Образование и месторождения. Основным источником вольфрамита являются гидротермальные месторождения. Они обычно представлены кварцевыми жилами, которые связаны с породами гранитоидной магмы. Вольфрамит встречается здесь вместе с пиритом, пирротином, сфалеритом, галенитом. К этому типу принадлежат крупнейшие мировые месторождения вольфрамита, расположенные в провинции Юньнань и на п-ве Квантун в Китае. Также известны месторождения вольфрамита пневматолитового происхождения и в россыпях. В пневматолитовых месторождениях вольфрамит встречается в грейзенизированных зонах в ассоциации с флюоритом, слюдами, бериллом, топазом, кварцем, арсенопиритом, пиритом, пирротином, молибденитом, касситеритом.
Крупные россыпные месторождения вольфрамита известны в странах Малайского архипелага и Индокитая, где этот минерал встречается вместе с касситеритом. В России вольфрамит известен в ряде мест Забайкалья, в частности в Нерчинском районе.
Разрушение. Вольфрамит выветривается сравнительно трудно, однако в конце концов превращается в гидроокислы железа и марганца, а также в ферритунгстит (вольфрамовую охру).
Практическое значение. Вольфрамит является важной вольфрамовой рудой, которая используется в металлургической промышленности при производстве особых сортов стали и сплавов вольфрама с хромом, кобальтом и другими металлами, а также при изготовлении сверхтвердых сплавов.