Гиббсит – история, полезные свойства и описание камня

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
  • Свойства
  • Где купить
  • Фотографии
  • Месторождения

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, 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.
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.
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. В гидраргиллите, так же как и в брусите, каждый слой состоит из двух листов плотно упакованных гидроксильных ионов, между которыми располагается лист катионов Аl 3+ . Так как заряд иона алюминия больше, чем заряд иона магния, то для нейтрализации отрицательного заряда гидроксильных ионов требуется меньшее число катионов Аl 3+ . Поэтому катионы Аl 3+ занимают не все октаэдрические пустоты между листами ОН, как это имеет место в брусите, а только две трети их. В связи с этим ионы Аl 3+ 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 Mg 2+ (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 Аl 3+ , 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 гидраргиллит, 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 – минерал, гидроксид алюминия.

Английское название: Gibbsite (название минерала, утверждённое IMA)

Данный химический состав в природе полиморфен, встречаясь помимо гиббсита в виде минералов: байерит, дойлеит, нордстрандит.

Фотографии образцов

Гиббсит

Размер образца: 2,5х2,1х2,0 см

Дата загрузки фото: 2012-06-28

Свойства

Бесцветный, белый, серый, бледно-зелёный, бледно-красный, розоватый

Форма выделения

Минерал гиббсит образует пластинчатые, псевдогексагональные, таблитчатые до короткостолбчатых кристаллы; лучисто-листоватые, тонкочешуйчатые, скрытокристаллические, фарфоровидные, червеобразные, натечные агрегаты; оолиты. Часты двойники прорастания и срастания.

Основные диагностические признаки

Светлая окраска; оолитовое строение агрегатов; весьма совершенная спайность; слюдоподобные агрегаты; низкая твердость и плотность; парагенезис с гидроксидами Fe; растворяется в HCl; реакция на Al.

Сопутствующие минералы

Минерал гиббсит встречается в ассоциации с диаспором, бёмитом, корундом, каолинитом, гётитом.

Происхождение

Минерал формируется в корах выветривания по кислым и щелочным породам (бокситы) в условиях жаркого влажного климата за счет гидролиза полевых шпатов, нефелина; в оолитовых морских алюминиевых рудах в результате хемогенно-осадочного процесса; в условиях гидротермального низкотемпературного процесса минералообразования (самостоятельные жилы или в составе аргиллизитов). Минерал гиббсит устойчив в поверхностных условиях, является конечным продуктом изменения силикатов Al и алюмосиликатов.

Месторождения / проявления

Гиббсит – распространенный минерал, широко известен в России (Бассейн реки Индигирка, Якутия; Кукисвумчорр, Хибинский массив, Ковдорский, Ловозерский массив, Мурманская область; Златоуст, Челябинская область; Горный Алтай, Алтайский край); Австралии (Dundas, Tasmania); Бразилии (Saramenha, Ouro Preto, Minas Gerais); Германии (Vogelsberg, Hesse; Katzenbuckel, Baden-Wurttemberg); Норвегии (Eikaholmen и Lille-Ar Islands, Langesundsfjord; Tredalen, Larvik); США, штат Калифорния (White Mountains, Mono Co.), Массачусетс (Richmond, Berkshire Co.), Пенсильвания (Unionville, Chester Co.), Северная Каролина (Tar Branch, Winston-Salem, Forsyth Co.).

Гиббсит

Синонимы: Джиббсит, джабсит, вавеллит — wavellite (Деви, 1820), гидраргиллит — hydrargillite (Кливленд, 1822), клауссенит — claussenite (по Честеру и Хею), цирлит — zirlite (Пихер, 1871)—идентичность установлена Майкснером .

Назван (Торрей, 1822) гиббситом по имени минералога-любителя Д. Гиббса. Кливлендом в том же году описан под названием гидраргиллит (hydrargillite) — от греческого “идор” — вода и “аргиллос” — белая глина.

Английское название минерала Gibbsite

Гиббсит

Содержание

Отвечает искусственному γ -Аl2O3 • 3Н2O.
Гелеобразный гиббсит, входящий в состав боксита, описывался под названиями: боксит — bauxite (Дюфренуа, 1844), клиахит — cliachite (Адам, 1869), алюмогель — alumogel (Паулс, 1913), гиббситогелит — gibbsitogelite (Тучап, 1913), гиббситовый коагель (Рожкова, 1948). Возможно, что эти гели частично являлись гелями бёмита, а не гиббсита.

Псевдогиббсит — pseudogibbsite (Неметаллические полезные ископаемые СССР. Изд. АН СССР, 1943, 2, 346, по отчету Терентьевой) — смесь три- и моногидратов в различных соотношениях. Шанявскит — schanjawskite (Николаевский, 1912) — гиббсит с примесью аллофана.

Химический состав

Теоретический состав: Аl2O3 — 65,35; Н2O— 34,65 (Аl — 34,60%). Анализы яснокристаллического гиббсита в общем отвечают формуле, иногда устанавливается незначительное содержание Fe2O3 и Ga2O3, в ловозерском спектрально установлен Be (0,03%). CaO, MgO, Р2O5, СO2 входят в состав механических примесей. Скрытокристаллические выделения обычно содержат механические примеси SiO2, TiO2 и гидроокислов железа.

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Моноклинная C 5 2h —Р21/с; а0 = 8,641; b0 = = 5,070; с0 = 9,720 А; а0 : b0 : с0 = 1,704 : 1 : 1,9171; β = 94°34′ (для гиббсита из Лангезундфьорда, Мегоу, 1934). Сходные данные получены Зальфельдом для моноклинного гиббсита из Шишимской копи. Z = 8.

Класс. Призматический C2h — 2/m (L2РС).

Кристаллическая структура

Главные формы:

Cтруктура слоистая, атомы О образуют несколько искаженную плотнейшую упаковку; каждый атом Аl окружен шестью О по вершинам искаженных октаэдров. Октаэдры имеют по одному общему ребру с двумя соседними октаэдрами и слагают псевдогексагональные кольца, параллельные (001), которые удерживаются водородными связями; эти слабые связи обусловливают совершенную спайность минерала.

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Кристаллы часто псевдогексагональные, пластинчатые по (001), редко столбчатые. Одиночные кристаллы редки, очень распространены двойники, обычно полисинтетические и сложные — одновременно по нескольким законам.

Двойники по а (100) характерны для гиббсита Вишневых гор (угол между базопинакоидами неделимых около 9°, при скрещенных николях— одновременное погасание); двойники по с (001) обычны у кристаллов из Лангезундфьорда (общая грань с, одновременное погасание); известны также двойники с двойниковой осью — 5-й закон по Брёггеру (общая грань с, погасание под углом около 60°); двойники по m (110) (сс—около 4°, погасание под углом около 60°) — часто в виде характерных звезд — тройников кристаллов, сдвойникованных по (100); также двойники по (310).

Агрегаты. Мелкие кристаллики (обычно несовершенного развития), выделения неправильной формы (иногда фарфоровидные), частью землистые и натечные агрегаты, сфероидальные конкреции, также червеобразные выделения, тонкодисперсные частицы.

Физические свойства

Оптические

  • Цвет белый, бесцветный, сероватый, розоватый, зеленовато-белый.
  • Черта белая.
  • Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый.
  • Прозрачность. Прозрачен или просвечивает.

Механические

  • Твердость 2,5 – 3.
  • Плотность 2,3—2,4.

Спайность по (001) весьма совершенная (соответствует слоистой структуре минерала). Спайные листочки упруги.

Химические свойства

В концентрированной H2SO4 растворяется с трудом. Наибольшая растворимость в НСl и в соде—при температуре дегидратации.При 60° в NaHCO3 (0,1N) растворяется 0,02 г/л, в NaOH (0,01 N)—0,02, в NaOH (0,1 N)—0,04 г/л .

Прочие свойства

Электрокинетический потенциал гиббсита в растворах с pH > 3,8 отрицательный, в результате прокаливания минерала при 300° положительным.

При флотации бокситов выделение гиббсита, как и диаспора и бёмита, производится олеиновой кислотой и ее смесью с керосином, машинным маслом, сосновым маслом.

Инфракрасный спектр поглощения характеризуется несколькими полосами поглощения (в см -1 ): в области призмы LiF—3361 (средняя), 3378 (плечо), 3428, 3518 и 3616 (сильные); в области призмы NaCl—1020 (сильная) и 967 (средняя).

Поведение при нагревании. При нагревании переходит в кубическую разновидность глинозема — γ-Аl2O3, которая при дальнейшем нагревании (950°) переходит в тригональную — α-Аl2O3 (корунд). В зависимости от величины зерен и степени окристаллизованности переходит в γ-Аl2O3 непосредственно или образуются промежуточные продукты обезвоживания: сначала бёмит, затем ряд модификаций безводного глинозема. Для кривых нагревания характерен эндотермический прогиб в области температур 300—360° (выделение воды), положение которого зависит от степени окристаллизованности минерала; обычно небольшое эндотермическое понижение при 500—550°, отвечающее разложению образовавшегося бёмита. Резкая потеря веса, связанная с дегидратацией, происходит около 2509.

Неоднократно указывалось образование бёмита с пониженным содержанием воды или полугидрата при дегидратации гиббсита, однако эти продукты следует рассматривать как смеси аморфных гидратов Аl2O3 с различным содержанием воды или как их смеси с кристаллическим бёмитом.

Для образцов из Норвегии установлена закономерная ориентировка бёмита, возникающего в процессе обезвоживания гиббсита.

Искусственное получение минерала

Искусственно получается из гелей глинозема разными путями; при кристаллизации таких гелей в зависимости от pH раствора, температуры и других факторов образуются байерит или гиббсит (гиббсит —при рН 2 . Отмечено, что образованию гиббеита в водных растворах благоприятствует присутствие ионов К или Na. В присутствии ионов калия получены псевдогексагональные призматические кристаллы, из растворов с ионами натрия — таблитчатые кристаллы с фигурами спирального роста на (001). Образуется, однако, и в отсутствие щелочей в результате старения геля, полученного путем гидролиза этилата алюминия в присутствии этаноламина, синтезирован также при электролизе раствора нитрата алюминия. Изучены многочисленные системы, в которых может образоваться Аl(ОН)3 .

Диагностические признаки

Сопутствующие минералы. Минералы из группы окислов и гидроокислов железа, каолинит, иногда галлуазит, аллофан

Для гиббеита характерны: слюдоподобная спайность, стеклянный блеск, низкая плотность (отличие от бёмита, слюд, клинохлора, диаспора); в иммерсии на листочках — косой выход биссектрисы, псевдоодноосный, положительный (отличие от слюд, бёмита). В тонкодисперсных выделениях от других гидроокислов алюминия четко отличим по порошкограммам.

Происхождение и нахождение

Низкотемпературный минерал. Образуется преимущественно в зоне гипергенеза, иногда, возможно, отлагается из низкотемпературных гидротермальных растворов; наряду с другими гидратами глинозема отлагается из коллоидных растворов.

Месторождения

Широко распространен в бокситах и латеритах; иногда содержится в глинах, почвах. Характерен для молодых бокситов платформенного типа (в Россиии мезозойские бокситы Среднего Урала, Западной Сибири), для бокситов со слабым проявлением процессов эпигенеза, находившихся со времени образования в поверхностных или приповерхностных условиях. Выделения гиббеита в бокситах представлены мельчайшими кристаллами, тонкозернистыми и мелкочешуйчатыми агрегатами, гелями; иногда наблюдаются переходы от гелеобразного к метаколлоидному (кристаллическому) гиббситу. Спутниками гиббеита в бокситах являются минералы из группы окислов и гидроокислов железа, каолинит, иногда галлуазит, аллофан (Подмосковный район), алунит (Журавлинское месторождение в Пермской области). Гиббсит поздней генерации, который нередко заполняет трещины в бобовинах, слагает их внешние зоны или образует кристаллы в пустотах бокситов, замещает бёмит и диаспор, также полевой шпат, каолинит. Гиббсит является единственным гидратом глинозема в бокситах (в Подмосковье, в Каменском районе Свердловской области) или встречается совместно с бёмитом (Тихвинский район Ленинградской область, Индия), реже с диаспором (Греция).

В коре выветривания представляет продукт изменения хлоритов, оливина, полевых шпатов, нефелина, цеолитов, каолинита и др.; наблюдался среди продуктов выветривания хлоритовых и амфиболовых сланцев, ультраосновных пород, нефелиновых сиенитов, ийолитуртитов и др.

Корочки, прожилки и кристаллики гиббсита встречаются в некоторых корундовых и железорудных месторождениях. Указывается наличие его в почвах.

В виде кристаллов гиббсит установлен в пустотах среди натролита в нефелино-полевошпатовых пегматитах в Ильменских и Вишневых горах (Челябинская область), в Хибинских и Ловозерских тундрах (Мурманская область), в районе Лангезунда (Южная Норвегия); в микроскопически мелких зернах отмечается также в продуктах изменения нефелина (шпреуштейнах) совместно с гидроокислами железа и моногидратами глинозема, иногда — в новообразованиях галлуазита. Как продукт позднегидротермального изменения нефелина также наблюдаемся в щелочных пегматитах и в ийолитах Африканды и Озерной вараки на Кольском полуострове.

Наблюдался в отложениях фумарол Везувия.

Практическое применение

Наряду с моногидратами глинозема служит для получения окиси алюминия.

Физические методы исследования

Старинные методы. Под паяльной трубкой не плавится, белеет и расщепляется по плоскостям спайности. В закрытой трубке выделяет воду. От капли спиртового раствора ализарина порошок становится ярко-розовым.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В литературе имеются различные данные об оптической ориентировке гиббсита. По Брёггеру — для норвежского и Бонштедт-Куплетской — для вишневогорского плоскости оптических осей перпендикулярно (010), Np=b, cNg—21—23°; на спайных листочках наблюдается косой выход биссектрисы почти одноосного положительного минерала. По Деклуазо, на кристаллах с Урала плоскости оптических осей то параллельна, то перпендикулярна (010).

Двуосный (+). 2V = 0—5°, иногда до 15° и более, у ловозерского 32°. По Зальфельду, большой 2V характерен для триклинной модификации.

Гиббсит

Гиббсит или гидраргиллит – природный минерал, входящий в состав бокситовых руд, являющихся источниками глинозема, из которого получают алюминий.

Химическая формула гиббсита – Al(OH)3. Минерал содержит 65,4% глинозема (Al2O3). Основными примесями являются железо и галлий. В природе встречается с такими сопутствующими минералами, как диаспор, бемит, корунд, каолинит, гетит, хлориты, гидроксиды железа и кремния.

Характеристики и происхождение гиббсита

Химически чистый гиббсит бесцветен или имеет белый цвет, может просвечиваться до прозрачного. Естественная природная окраска – серая, голубая, зеленоватая, желтовато-розовая, красновато-белая, красновато-желтая. Цвет в порошке – белый. Образует матовые мелкочешуйчатые агрегаты, зернистые массы, сферолиты или шаровидные натеки, кристаллы имеют стеклянный блеск и перламутровый – по плоскостям спайности.

Минерал имеет слоистую кристаллическую структуру, сходную со слюдой, призматическую симметрию и характеризуется моноклинной сингонией. Спайные пластинки отличаются хрупкостью, твердость составляет 2,5-3. Не реагирует с водой и кислотами, растворяется в горячих щелочах, нерадиоактивен. Плотность – 2,42 г/см 3 , молекулярная масса – 78 а.е.м. Разлагается при температуре 150°C на бемит и воду.

Гиббсит формируется в основном в процессе выветривания алюмосодержащих силикатов путем гидролиза полевых шпатов, в результате хемогенно-осадочных процессов или низкотемпературного гидротермального процесса образования минералов. Чаще встречается у поверхности или на поверхности земли. На поверхности гиббсит устойчив, на значительных глубинах под действием высоких температур и давлений происходят метаморфические изменения, переводящие гиббсит в диаспор, а далее – в корунд.

Применение минерала в промышленности

Алюминий является одним из распространенных металлов, используемых в различных отраслях современной промышленности, что объясняет ценность гиббсита, породообразующего минерала в бокситах, являющихся основными промышленными рудами алюминия. Бокситы считаются наиболее качественным и ценным сырьем для получения алюминия. Мировые запасы алюминиевых руд имеют значительные объемы, но потребление алюминия продолжает возрастать, что делает бокситы востребованными и дефицитными рудами. Некоторые разновидности гиббситов после обработки и окрашивания используются также в ювелирной промышленности как поделочные камни.

Установлена зависимость между типом бокситов и их возрастом. Гиббситовые бокситы являются молодыми и более мягкими, диаспоровые – наиболее старыми и твердыми. Промежуточное положение по возрасту и твердости занимают бемитовые бокситы. Данные характеристики определяют условия переработки и стоимость готовой продукции. При одинаковых затратах на добычу наиболее дешевым является глинозем, имеющий гиббситовое происхождение, наиболее дорогим – диаспоровое.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...