Гиббсит
Английское название: Gibbsite
Гиббсит – синоним гидраргиллит, – минерал, гидроксид алюминия. Название Гидраргиллит происходит от греческих слов “гидор” – вода и “аргиллос” – белая глина, он был впервые установлен ещё в 19 столетии на Урале.
Химический состав: Аl2O3 – 65,4% и Н2O – 34,6%. В виде изоморфной примеси устанавливаются Fe2O3 (до 2%), а также Ga2O3 (до 0,006%). Химические анализы часто обнаруживают почти полное совпадение состава с теоретической формулой.
Физические свойства
Поведение в кислотах: легко растворяется в горячих щелочах. В H2SO4 растворяется с трудом.
Данный химический состав в природе полиморфен, встречаясь помимо гиббсита в виде минералов: байерит, дойлеит, нордстрандит.
Листочки минералы упруги. Кристаллическая структура слоистая, близкая к слегка искаженной структуре брусита. Некоторые её особенности обусловлены тем, что ион алюминия по сравнению с ионом магния обладает большим зарядом и меньшей величиной ионного радиуса. Так же как и в брусите, каждый слой состоит из двух листов плотно упакованных гидроксильных ионов, между которыми располагается лист катионов Аl3+. Так как заряд иона алюминия больше, чем заряд иона магния, то для нейтрализации отрицательного заряда гидроксильных ионов требуется меньшее число катионов Аl3+. Поэтому катионы Аl3+ занимают не все октаэдрические пустоты между листами ОН, как это имеет место в брусите, а только две трети их. В связи с этим ионы Аl3+ располагаются не в виде центрированных гексагонов, как в решетке брусита. а в виде простых шестиугольников. Если оконтурить такой шестиугольник, то легко видеть, что на него в слое решетки брусита приходится шесть гидроксильных ионов и три полных иона Mg2+ (один центральный ион плюс шесть периферических, каждый по 2/6 валентности), т. е. формула гексагона будет Mg3[OH]6. Для решётки же гиббсита, при том же числе гидроксильных ионов, в формуле гексагона будет только два иона Аl3+, т. е. она будет иметь вид Аl2[ОН]6. Различие заключается также в способе сочленения тройных слоев друг с другом: в то время как в структуре брусита каждый ион [ОН]1- приурочивается к центру между тремя ионами [ОН]1- следующего слоя, в структуре гидраргиллита каждый ион [ОН]1- одного слоя противостоит каждому иону [ОН]1- следующего слоя.
Морфология
Облик кристаллов шестиугольно-таблитчатый. Распространены сложные двойниковые сростки по нескольким законам, обычно по (100) и (110). Чаще наблюдается в лучисто-листоватых агрегатах, иногда в виде сферолитов и почковидно-сферолитовых агрегатов или в виде бобовидных или шаровидных конкреций. В главной же своей массе на земной поверхности распространён в тонкочешуйчатых или скрытокристаллических массах.
Происхождение
Гиббсит образуется при разложении и гидролизе содержащих алюминий силикатов отчасти при гидротермальных процессах (при сравнительно низких температурах), но главным образом при экзогенных процессах выветривания, и притом преимущественно в условиях тёплого климата в тропических и субтропических странах.
Гиббсит гидротермального происхождения встречается сравнительно редко и в очень небольших количествах. Он наблюдался в некоторых эндогенных месторождениях как один из последних минералов, образовавшихся из низкотемпературных гидротермальных растворов.
При процессах выветривания в жарких странах гидраты глинозема, в том числе и гиббсит, образуются обычно совместно с гидратами железа. Гиббсит в значительно больших количествах присутствует в так называемых латеритах, т. е. продуктах выветривания, широко распространённых в пределах современных тропических стран в виде покрова на коренных горных породах и состоящих в основном из гидроокислов, содержащих Fe2O3 и в меньшей степени Аl2O3 и SiO2. Он наблюдается и в бокситах, состоящих преимущественно из гидратов Аl и образующихся также в коре выветривания горных пород.
Образование бокситов для ряда месторождений приписывают также процессам разложения известняков и доломитов в экзогенных условиях, допуская, что глинистые остатки от выщелачивания могли в щелочной среде подвергаться дальнейшему разложению с выносом освободившегося кремнезёма.
При процессах регионального метаморфизма гиббсит, обезвоживаясь, переходит в диаспор, а в более глубинных условиях – в корунд (наждак) или, в присутствии SiO2, – в силикаты алюминия или алюмосиликаты.
Гиббсит, так же как и диаспор и бёмит, входят в состав бокситов, являющихся источником глинозема, из которого, как известно, выплавляется алюминий. Для этих целей используются бокситы с содержанием кремнезема не выше 10-15%.
Гиббсит.
Гиббсит — промышленно важный минерал; один из основных компонентов алюминиевых руд. Некоторые разновидности используются в качестве имитации бирюзы. Назван в честь американского геолога-любителя, полковника Дж. Гиббса (George Gibbs 1777 — 1834), собравшего одну из лучших коллекций минералов, которая была приобретена Йельским университетом. Термин «gibbsite» ввел американский ученый Дж. Торри (Jone Torrey) в 1822 году.
Состав: гидроксид алюминия — Al(OH)3. Является одной из форм гидратов глинозема (Al2O3). Отсюда второе название минерала — гидраргиллит (греч. «гидро» — вода»; «аргиллос» — глина). Содержит около 65% окиси алюминия. Сингония моноклинная. Характерные примеси: железо, галлий.
Образует мелкочешуйчатые или листоватые агрегаты, сферолиты, зернистые массы, шаровидные натеки. Изредка встречается в виде мелких таблитчатых кристаллов. Окраска: серая, зеленоватая, голубая, желтоватая, розовая. В химически чистом виде — белый или бесцветный. Блеск в агрегатах — матовый; в кристаллах — стеклянный; по плоскостям спайности — перламутровый. Просвечивающий до прозрачного.
Спайность совершенная в направлении, параллельном уплощению, что объясняется слюдообразной кристаллической структурой. Спайные пластинки очень хрупкие. Твердость: 2,5 — 3. Средний удельный вес: 2,4 г/см3. Черта: белая. На кислоты практически не реагирует; растворяется в горячих щелочах.
Гиббсит. Минас-Жерайс, Бразилия. © Lou Perloff
Образуется в результате физического или химического выветривания алюмосодержащих силикатов; реже имеет низкотемпературное гидротермальное происхождение. Обычно встречается на поверхности или в самой верхней части земной коры.
Гиббсит является породообразующим минералом в бокситах — главных промышленных рудах алюминия. Помимо него в состав этих горных пород входят другие гидраты глинозема (бёмит, диаспор), а также минералы группы каолинита.
Среди других сопутствующих минералов: гидроксиды железа (гётит), кремния (опал), хлориты. Самые крупные таблитчатые кристаллы гиббсита размером до 10 см находят в России, на Южном Урале (близ Златоуста). Подобные находки известны еще только в Бразилии (шт. Минас-Жерайс).
Во всём мире бокситы считаются самым качественным сырьем для производства алюминия — металла, который используется современной промышленностью в колоссальных объемах. Поэтому, несмотря на значительные мировые запасы эти руды являются одними из самых дефицитных.
Некоторые разновидности бокситов иногда используются в качестве поделочного камня. Например, пестроцветный боксит из Челябинской области или яшмовидный боксит, добываемый на Северном Урале (м-ние Красная Шапочка). Из окрашенного гиббсита с добавлением пластификаторов получают неплохую имитацию бирюзы. В этих же целях используют искусственный аналог природного гидроксида алюминия — синтетический байерит с добавлением фосфата меди.
Гиббсит может быть похож на диаспор, мелкочешуйчатые слюды, а также на гидроксид магния — брусит. Диаспор отличается значительно более высокой твердостью (6,5 — 7), а также характерным свойством рассыпаться при нагреве на мелкие белые чешуйки. Спайные пластинки у слюды (как и у брусита) эластичные и упругие, а у гиббсита они хрупкие и ломкие. Визуально определить тонкочешуйчатый гиббсит в характерных для бокситов скрытокристаллических агрегатах зачастую не представляется возможным.
В поверхностных условиях гиббсит устойчив, но при глубинных метаморфических процессах под воздействием высоких давлений и температур переходит в моногидрат алюминия — диаспор (AlO(OH)), а затем и в корунд (Al2O3). А значит, вполне вероятно, что великолепный сапфир или рубин, сияющий в вашем украшении, в «прошлой жизни» был вполне заурядным с виду минералом — гиббситом.
Гиббсит
Минералы и горные породы / минерал Гиббсит
![]() | Английское название Gibbsite
Гиббсит – синоним гидраргиллит, – минерал, гидроксид алюминия. Название Гидраргиллит происходит от греческих слов “гидор” – вода и “аргиллос” – белая глина, он был впервые установлен ещё в 19 столетии на Урале. Физические свойстваПоведение в кислотах: легко растворяется в горячих щелочах. В H2SO4 растворяется с трудом. Листочки минералы упруги. Кристаллическая структура слоистая, близкая к слегка искаженной структуре брусита. Некоторые её особенности обусловлены тем, что ион алюминия по сравнению с ионом магния обладает большим зарядом и меньшей величиной ионного радиуса. Так же как и в брусите, каждый слой состоит из двух листов плотно упакованных гидроксильных ионов, между которыми располагается лист катионов Аl3+. Так как заряд иона алюминия больше, чем заряд иона магния, то для нейтрализации отрицательного заряда гидроксильных ионов требуется меньшее число катионов Аl3+. Поэтому катионы Аl3+ занимают не все октаэдрические пустоты между листами ОН, как это имеет место в брусите, а только две трети их. В связи с этим ионы Аl3+ располагаются не в виде центрированных гексагонов, как в решетке брусита. а в виде простых шестиугольников. Если оконтурить такой шестиугольник, то легко видеть, что на него в слое решетки брусита приходится шесть гидроксильных ионов и три полных иона Mg2+ (один центральный ион плюс шесть периферических, каждый по 2/6 валентности), т. е. формула гексагона будет Mg3[OH]6. Для решётки же гиббсита, при том же числе гидроксильных ионов, в формуле гексагона будет только два иона Аl3+, т. е. она будет иметь вид Аl2[ОН]6. Различие заключается также в способе сочленения тройных слоев друг с другом: в то время как в структуре брусита каждый ион [ОН]1- приурочивается к центру между тремя ионами [ОН]1- следующего слоя, в структуре гидраргиллита каждый ион [ОН]1- одного слоя противостоит каждому иону [ОН]1- следующего слоя. МорфологияОблик кристаллов шестиугольно-таблитчатый. Распространены сложные двойниковые сростки по нескольким законам, обычно по (100) и (110). Чаще наблюдается в лучисто-листоватых агрегатах, иногда в виде сферолитов и почковидно-сферолитовых агрегатов или в виде бобовидных или шаровидных конкреций. В главной же своей массе на земной поверхности распространён в тонкочешуйчатых или скрытокристаллических массах. ПроисхождениеГиббсит образуется при разложении и гидролизе содержащих алюминий силикатов отчасти при гидротермальных процессах (при сравнительно низких температурах), но главным образом при экзогенных процессах выветривания, и притом преимущественно в условиях тёплого климата в тропических и субтропических странах. При процессах выветривания в жарких странах гидраты глинозема, в том числе и гиббсит, образуются обычно совместно с гидратами железа. Гиббсит в значительно больших количествах присутствует в так называемых латеритах, т. е. продуктах выветривания, широко распространённых в пределах современных тропических стран в виде покрова на коренных горных породах и состоящих в основном из гидроокислов, содержащих Fe2O3 и в меньшей степени Аl2O3 и SiO2. Он наблюдается и в бокситах, состоящих преимущественно из гидратов Аl и образующихся также в коре выветривания горных пород. Образование бокситов для ряда месторождений приписывают также процессам разложения известняков и доломитов в экзогенных условиях, допуская, что глинистые остатки от выщелачивания могли в щелочной среде подвергаться дальнейшему разложению с выносом освободившегося кремнезёма. ГиббситГиббсит, син.: гидраргиллит, – минерал, гидроксид алюминия. Название Гидраргиллит происходит от греческих слов “гидор” – вода и “аргиллос” – белая глина, он был впервые установлен ещё в 19 столетии на Урале. МорфологияОблик кристаллов шестиугольно-таблитчатый. Распространены сложные двойниковые сростки по нескольким законам, обычно по (100) и (110). Чаще наблюдается в лучисто-листоватых агрегатах, иногда в виде сферолитов и почковидно-сферолитовых агрегатов или в виде бобовидных или шаровидных конкреций. В главной же своей массе на земной поверхности распространён в тонкочешуйчатых или скрытокристаллических массах. ПроисхождениеГиббсит образуется при разложении и гидролизе содержащих алюминий силикатов отчасти при гидротермальных процессах (при сравнительно низких температурах), но главным образом при экзогенных процессах выветривания, и притом преимущественно в условиях тёплого климата в тропических и субтропических странах. При процессах регионального метаморфизма гиббсит, обезвоживаясь, переходит в диаспор, а в более глубинных условиях – в корунд (наждак) или, в присутствии SiO2, – в силикаты алюминия или алюмосиликаты. Гиббсит, так же как и диаспор и бёмит, входят в состав бокситов, являющихся источником глинозема, из которого, как известно, выплавляется алюминий. Для этих целей используются бокситы с содержанием кремнезема не выше 10-15%. Гиббсит
|