<<
>>

Физические, химические и оптические свойства малахита

Малахит - основной карбонат меди, имеющий формулу Cu2[CO3](OH)2 (формула также может записываться как СиСО3Си(ОН)2). Химический состав малахита был определён в 1857 году Е.

А. Норденшильдом и давно стал классическим анализом минерала (в вес. %): CuO - 71,80-72,33; H2O - 8,31-8,95; CO2 - 18,30-19,30 [Соловьёв, 1953]. Изоморфно медь может замещаться на Zn и Ni, углерод на P. Так как малахит встречается с кварцем, то в анализах часто можно встретить примесь Si. Химический состав малахита из разных месторождений и образца выращенного (фирма Женави), приведён в табл. 1[1]. Микроэлементный состав (полученный методом ICP-MS) малахита из Меднорудянского месторождения (Урал) представлен в табл. 2. Таким образом, в малахите найдено 54 элемента.

образца выращенного малахита (Женави)

Таблица 1 - Химический состав образцов природного малахита разных месторождений и
1 2 3 4 5 6
Заир Заир Урал Урал Урал Женави
CuO 65,41 66,78 66,74 66,7 66,64 66,65
MgO 0 0 0 0 0 0,5
AI2O3 0,5 0,1 0,5 0,5 0,2 0,1
P2O5 2 0,5 0,1 0,1 0,2 0
CaO 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2
FeO 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005
Be 0,005 0,001 0 0,001 0,0015 0
Ti 0,01 0,005 0,01 0,01 0,007 0
V 0,002 0 0 0 0 0
Mn 0,01 0,001 0,01 0,05 0,01 0
Co 0,001 0,01 0,0005 0,001 0 0,2
Ni 0,001 0,001 0 0 0 0,5
Zn 0,005 0 0,005 0,005 0,01 0,1
As 0 0 0 0 0,3 0
Zr 0 0,0005 0 0 0,001 0,00001
Ag 0,0002 0 0 0 0 0
Cd 0 0 0 0 0 0,00005
Pb 0 0 0 0 0 0,0001
H2O 9,25 9,44 9,38 9,45 9,431 9,4
CO2 22,58 23,04 23,03 23,01 23,1 23,02
100,0792 99,9835 99,8805 99,932 100,0055 100,67501


Минерал хрупок, твёрдость 3,5-4 по шкале Мооса, плотность 3,9-4,1г/см3, но может уменьшаться из-за захвата примесей до 3,6г/см3 [Собчак Т., Собчак Н., 2002]. Излом неровный, иногда скорлуповатый. Кристаллизуется в моноклинной сингонии. Пространственная группа P21/a. Совершенная спайность по {2 01} и средняя по {010}. Двойники по {100}, иногда наблюдается прорастание или полисинтетическое двойникование с двойниковой осью параллельно { 2 01} (рис. 1) [Солодова и др., 1985]. Изображение монокристалла не встречено.

Таблица 2 - Микроэлементный состав меднорудянского малахита

[по Пономарёву, Ерохину, 2005]

Элемент Содержание,

г/т

Элемент Содержание,

г/т

Элемент Содержание,

г/т

Cu 56529,2422 Be 1,6907 Tb 0,1745
P 3607,2000 Co 1,6230 Lu 0,1404
Zn 1115,7068 Pb 1,4251 Tm 0,1393
Mn 93,1072 Dy 1,3768 Th 0,0866
Ni 31,6411 Sr 1,3170 Sb 0,0579
Y 21,8739 Rb 0,9737 Hf 0,0561
As 21,2400 Er 0,9306 Ag 0,0545
Ti 20,4432 Yb 0,8825 W 0,0524
Se 19,7602 Gd 0,8152 Cs 0,0448
V 15,0052 Li 0,6920 Ge 0,0321
B 10,4846 Sm 0,6761 Tl 0,0241
Ba 9,9068 Ga 0,6710 Nb 0,0203
Sc 6,1975 Cd 0,6537 Hg 0,0183
U 5,3059 Ce 0,6357 Ta 0,0037
La 3,3296 Pr 0,5276 Bi 0,0029
Nd 2,5849 Ho 0,2976 In 0,0021
Cr 2,2028 Mo 0,2331 Re 0,0014
Zr 1,7491 Eu 0,1895


Рис. 1. Двойники малахита по {100}. По материалам mindat.org.


Блеск матовый, от стеклянного до алмазного в кристаллах, в изломе радиально-лучистых агрегатов шелковистый. Черта бледно-зелёная. При нагревании малахит переходит в тенорит. При взаимодействии с соляной кислотой растворяется с выделением углекислого газа.

Минерал двуосный, оптически отрицательный, угол между оптическими осями 2V=44°. Ng=1,909, Nm=1,875, Np=1,655. Обладает сильным двупреломлением. Цвета плеохроизма варьируют от бесцветного по Np до желтовато-зелёного по Nm и тёмно-зелёного по Ng [Винчелл и Винчелл, 1953; Корнилов, Солодова, 1982].

Зелёная окраска обусловлена присутствием катиона меди, занимающим октаэдрическую позицию. Интенсивность окраски зависит от формы, величины индивидов и их взаимной ориентации кристаллов в агрегатах малахита.

Малахит наиболее известен в виде плотных "натёчных" образований (рис. 2) - почковидных масс, гроздьевидных скоплений (изредка - сталактитов) с концентрически- зональным или радиально-лучистым строением. Малахит встречается в виде порошковатых образований, землистых масс и тонких корок. Отдельные сферолиты (рис. 3), лучистые и сноповидные агрегаты (рис. 4), состоящие из игольчатых кристаллов встречаются редко. Размер индивидов в агрегатах малахита обычно не превышает сотых долей миллиметра в сечении. Отдельные кристаллические индивиды встречаются очень редко (рис. 5), они почти всегда невелики и имеют призматическую или игольчатую форму, обычны двойники. Ещё более редки спиралевидные кристаллы малахита - яркий пример гетерометрии при росте кристаллов (рис. 6).


Рис. 4. Сноповидный агрегат малахита. Демократическая Республика Конго (Заир). Фото автора.


Рис. 5. Кристаллы малахита высотой 0,7 мм. Фото и коллекция Enrico Bonacina. Месторождение: Giovetto mine, Schilpario, Scalve Valley, Bergamo Province, Lombardy, Italy

По материалам MinDat.org



Рис. 6. Спиралевидные кристаллы малахита. Рудник Flambeau, Rusk County, штат Висконсин,

США [http://wisconsingeologicalsurvey.org].


Иногда малахит образует тесные срастания с азуритом (азур-малахит) (рис. 7), хризоколлой (рис. 8), образует псевдоморфозы, преимущественно по медьсодержащим и карбонатным минералам - кальциту, атакамиту (рис. 9), куприту (рис. 10) и др. В малахите изредка встречаются дендриты оксидов марганца. Очень часто в агрегатах малахита выделяются по цвету пятна округлой формы - псевдомалахит - водный фосфат меди (рис. 11). В полировках псевдомалахит отличить от малахита несложно - он выделяется по цвету и рельефу, так как твёрдость первого выше - 4,5-5.


Рис. 9. Псевдоморфозы малахита по атакамиту. Кристаллы до 40x7мм. Фото А. А. Евсеев. Место: Турьинские р-ки, Сев. Урал, Россия. По материалам geo.web.ru



Во времена расцвета «малахитового производства» на Урале академиком П.С.Палласом было выделено два основных сорта малахита: бирюзовый и плисовый [Вертушков, 1975; Баландин, 2000].

В природных условиях наиболее распространен бирюзовый малахит [Самсонов, Туринге, 1985]. Он встречается в виде различных по форме натечных образований и имеет концентрически-зональное или ленточное «узорчатое» строение (рис. 12).

Плисовый малахит характеризуется радиально-лучистым строением (рис. 13), и обладает своеобразным переливом цвета (его изменением при изменении положения образца по отношению к источнику света), оптическим эффектом, напоминающим некогда распространённый хлопчатобумажный бархат - плис (см. главу 2, параграф 2.3.3).

Обращаем внимание, что приведённое - традиционное - разделение малахита нелогично, поскольку оно противоречит необходимости единого принципа при классификации: один тип назван по цвету и рисунку, другой по наличию оптического эффекта.

Бирюзовый малахит всегда ценился больше, чем плисовый. В конце XIX - начале XX веков гранильщики ценили бирюзовую разновидность в 5 раз дороже плисовой, поскольку

«обычно гранильщиками наблюдается, что, чем светлее малахит, тем выше его полировка» [Ферсман, 1920]. При этом, подчёркивает Ферсман, хотя «его полировка очень трудна и непостоянна», в то же время плисовый малахит является «особенно красивым».

Рис. 12. Ленточный бирюзовый малахит. Демократическая Республика Конго (Заир)

Размер 3,5х2,5 см. Фото автора.


Рис. 13. Радиально-лучистый плисовый малахит. Месторождение Чокпак, Казахстан. По Мельникову Е. П. и Черненко Т. В. [2003]


Впоследствии была выделена промежуточная разновидность малахита - слабоплисовая [Петров, Мошкин, Жоголева, 1986], которая была охарактеризована как «бирюзовый малахит с эффектом плисовости». То есть это разновидность, которой присущ цвет бирюзового малахита, но в тоже время, которая обладает и эффектом плисовости.

По данным на 1983 год, по действовавшему в СССР отраслевому стандарту, к высшему сорту относился массивный бирюзовый малахит с чётким рисунком и кусками не менее 30х30х20 мм [Киевленко, Сенкевич, 1983].

1.1

<< | >>
Источник: Шуйский Александр Валерьевич. Экспериментальная минералогия и генезис выращиваемого малахита. Диссертация, СПбГУ.. 2015

Еще по теме Физические, химические и оптические свойства малахита:

  1. Физико-химические свойства загрязнителей атмосферы
  2. 4. Свойства хорошей физической системы аксиом
  3. ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ
  4. Краткая характеристика химического оружия и очага химического поражения
  5. Шуйский Александр Валерьевич. Экспериментальная минералогия и генезис выращиваемого малахита. Диссертация, СПбГУ., 2015
  6. Воздействиеэлектромагнитногоизлучения оптического диапазона
  7. ВМЕСТО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОВ ОПТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА
  8. 3. Ньютоновская относительность и оптические явления
  9. Принципы измерения расстояний оптическими дальномерами
  10. Бесы в оптическом прицеле
  11. I. ЛИЦА ФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ЛИЧНОСТИ: ЕЕ НАЧАЛО И КОНЕЦ
  12. О ФИЗИЧЕСКОМ ВОСПИТАНИИ КАК ОСНОВЕ ОПЫТА ПОСТРОЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ГИМНАСТИКИ, СОДЕРЖАЩЕЙ последовательный ряд ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
  13. Глава 4 ЖИЗНЬ В ФИЗИЧЕСКОЙ ПЛОСКОСТИ (физическом теле)
  14. Тема 4. ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРЫ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В ОБЩЕСТВЕ
  15. 5.1. Понятие о средствах. Физические упражнения - основное специфическое средство формирования физической культуры личности
  16. 3.5. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ И ЛИЧНОСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ 3.5.1. Свойства нервной системы ОПРОСНИК ЖИЗНЕННЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ ТИПОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ (СНС)
  17. 8.1.6. Миграция химических элементов. "Качество окружающей среды".
  18. Химическое оружие