Виллемит – история, полезные свойства и описание камня

Виллемит — коллекционный камень

Виллемит знают немногие, поскольку из-за природной хрупкости и мягкости он практически не используется в ювелирных украшениях. А вот настоящие коллекционеры его знают и тщательно отбирают для своих коллекций.

Виллемит — коллекционный камень

История открытия и основные места распространения

Этот редкий минерал был открыт Армандом Леви в 30-х годах XIX века. Проводя исследования в районе города Кельмис в Бельгии, он обнаружил виллемит, описал его и назвал в честь первого короля Нидерландов Виллема I. С тех пор залежи виллемита были найдены в Намибии, США, Канаде, России, Германии и Киргизии. Синонимами виллемита являются бельгит, вильгельмит, вильямсонит.

Небольшое распространение виллемита обусловлено спецификой его происхождения исключительно в районах свинцово-цинковых месторождений. И даже там это редкий минерал. Виллемит обычно фиксируют в виде агрегата, натека, зернистой массы. Кристаллы виллемита имеют игольчатую или призматическую структуру, обладающую свойствами люминесценции.

Цветовой спектр минерала

В чистом виде этот необыкновенный минерал белый или бесцветный. В соединении же с другими элементами в процессе своего образования он может приобретать:

  • зеленоватую окраску;
  • желтый цвет;
  • буровато-коричневую окраску.

Весьма редко встречаются виллемиты голубого или синего цвета. А если вдруг обнаружен розовый или красноватый виллемит, то он уже будет называться трустит.

Области применения

Из-за необычного свойства люминесцировать светло-зеленым цветом этот минерал используется при производстве флуоресцентных экранов. Но из-за его ограниченной добычи виллемит не стал промышленно важным минералом. Поэтому используется его синтетический аналог, который формируется в результате переработки цинковых руд. Аналог получил широкое распространение при создании:

  • рентгеновских экранов;
  • люминесцентных электронно-лучевых трубок;
  • люминесцентных ламп;
  • датчиков радиации.

Виллемит очень ценится коллекционерами, хотя его можно встретить и в изысканных ювелирных украшениях. А более распространенный трустит используется в качестве поделочного камня.

Виллемит

Минералы и горные породы / минерал Виллемит

Английское название Willemite

  • Свойства
  • Где купить
  • Фотографии

Виллемит – относительно редкий минерал состава Zn2[SiO4]. Назван в 1829 году французским минералогом и кристаллографом Арманом Леви (1794-1841) в честь короля Нидерландов Вильяма I (1815-1840).

Химический состав

ZnO—72,96, SiO2—27,04. Содержание ZnO 57,83— 72,11%, SiO2 26,55—27,97%; Zn замещается Mn, Fe 2 +, Ca, Mg. Содержание МпО в собственно виллемите от следов до долей процента, в троостите больше 3% (до 12,59%); содержание FeO 0,07—5,35%, СаО до 2,2%, MgO до 2,91%. Кроме того, в некоторых виллемитах обнаружен Be (0,5— 1,87% ВеО). Кристаллическая структура виллемита аналогична структуре фенакита (места ионов Ве заняты ионами Zn).

Морфология

Сингония тригональная, ромбоэдрический вид симметрии L36C. a0= 12,49; c0= 8,26. Кристаллы очень редки, как правило они очень мелкие и образованы гранями призм и ромбоэдра. Габитус кристаллов чаще короткостолбчатый с преобладанием граней призмы (1120) и ромбоэдра(1011), реже удлинённо-призматический, пластинчатый по с (0001), ромбоэдрический. На гранях с (0001) иногда отмечается сильный блеск. Характерна вертикальная штриховка; грани е (0112) иногда слегка выпуклые.

На некоторых гранях наблюдаются асимметричные фигуры растворения; в результате частичного растворения часто образуются зёрна округлой формы. Характерны параллельные срастания кристаллов и двойники прорастания. Но чаще находится в виде сплошных и зернистых масс, а также радиально-лучистых агрегатов, отдельных зёрен, почковидно-сферолитовых образований, образует также агрегаты игольчатых кристаллов. Отмечены псевдоморфозы по гемиморфиту.

Свойства

Виллемит сам по себе бесцветный, однако чаще всего окрашен окислами железа в жёлтый, коричнево-жёлтый, кремовый, бурый, зеленовато-жёлтый, яблочнозеленый и красноватый (примесь MnO) цвет. Растворяется в НСI в тонком порошке с выделением студенистого SiO2. Растворим в растворе КОН.

Месторождения

Месторождения единичны. Встречается преимущественно в зонах окисления сульфидных свинцово-цинковых месторождений. В известном контактово-метаморфическом месторождении Франклин в Нью-Джерси, США (см.фото) в большом количестве обнаружены достаточно крупные кристаллы марганцовистого виллемита эндогенного происхождения в мраморовидных кальцифирах в парагенезисе с франклинитом, цинкитом, ганитом и др. Также в м-ниях Альтенберг близ Аахена, Германия и Брокен-Хилл, Замбия.

В России отмечен на руднике Кадаинский (под Нерчинском, Вост. Забайкалье), в Средней Азии – на месторождении Кумыш-Таг (Киргизский хр.).

Аналог виллемита техногенного происхождения устанавливается в продуктах металлургической переработки при выплавке цинка.

Камень виллемит

Виллемит или бельгит открыт в начале XIX века в Бельгии в месторождении около города Кельмис. Этот хрупкий минерал вскоре был описан французским минерологом Армандом Леви как цинкосодержащий силикат. Камень виллемит встречается в основном на цинковых рудниках как сопутствующий минерал, но его месторождений очень мало. Назван виллемит в честь нидерландского монарха Вильяма I.

Свойства, разновидности и наиболее интересные экземпляры виллемита

Как ювелирный и поделочный камень виллемит используется крайне редко из-за своей хрупкости. По шкале Мооса его твердость равна всего 5,5. Он обладает стеклянной прозрачностью и смолоподобным блеском. Обычно встречается в виде игольчатых кристаллов, зернистых агрегатов и натеков. Кристаллы небольшие до 15-20 см. Самыми распространенными являются прозрачные и молочные виллемиты. Реже встречаются желтые, зеленые, бурые и голубые. Цвет кристаллам придают примеси железа, кальция, магния и марганца. Вышеперечисленные свойства виллемита делают минерал скорее коллекционным материалом, чем ценным поделочным камнем.

В минералогии описана лишь одна разновидность виллемита – трустит. В зависимости от содержания марганца, трустит может быть желтого, розового и даже красного цвета. Наибольшую ценность представляют крупные кристаллы трустита красно-бурого цвета. Такие экземпляры найдены в США, месторождение Спарта. В Смитсонском институте находятся два камня трустита с этого месторождения весом выше 11 карат.

Наиболее красивые и пригодные в качестве поделочного камня виллемиты добывают в Намибии и Замбии. Эти кристаллы имеют достаточно яркий голубой и зелено-голубой оттенок. Недалеко от Монреаля (Канада) добывают яркие синие виллемиты, а в США (месторождение Франклин) прозрачные зеленые кристаллы. В России и Украине чаще всего находят прозрачные бесцветные виллемиты. Хотя цена виллемита невысока, приобрести его достаточно сложно ввиду редкости и невысокой популярности.

Обработка

Если камень имеет подходящие для огранки размеры, его обрабатывают кабошоном. Камень шлифуют до получения гладкой поверхности и определенной формы. Как правило это овал или шар. Виллемит ввиду своей мягкости прекрасно поддается шлифовке, поэтому крупным кристаллам можно придать любую форму. Самый крупный обработанный таким способом камень виллемит весит почти 30 карат и находится в США.

Часто в процессе металлургической обработки цинковых руд получают синтетический виллемит. Такой камень является люминофором, то есть способен преобразовывать энергию в свет – люминесцировать. Поэтому синтетический виллемит иногда использую в качестве индикатора радиации и при изготовлении рентгеновских экранов.

Виллемит

Синонимы: Вильгельмит — wilhelmite, гебетин — hebetine (Брайтхаупт, 1832), бельгит — belgite (Панбианко, 1916). Вильямсит (вильямсонит)—williamsite (williamsonite) — частью виллемит, частично антигорит.

Назван по имени короля Нидерландов Вилля (Леви, 1830).

Английское название минерала Виллемит – Willemite

  • Химический состав
  • Разновидности
  • Кристаллографическая характеристика
  • Форма нахождения в природе
  • Физические свойства
  • Химические свойства. Прочие свойства
  • Диагностические признаки. Спутники.
  • Происхождение минерала
  • Месторождения
  • Практическое применение
  • Физические методы исследования
  • Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
  • Купить

Формула

Химический состав

Химический теоретический состав: ZnO—72,96, SiO2—27,04. Содержание ZnO 57,83— 72,11%, SiO2 26,55—27,97%; Zn замещается Mn, Fe 2+ , Ca, Mg. Содержание MnO в собственно виллемите от следов до долей процента, в троостите больше 3% (до 12,59%); содержание FeO 0,07—5,35%, СаО до 2, 2%, MgO до 2,91%. Кроме того, в некоторых виллемитах обнаружен Be (0,5— 1,87% ВеО). Согласно экспериментальным исследованиям, виллемит и фенакит, благодаря их изоструктурности, образуют твердые растворы с наибольшим содержанием Be2SiO4 —30 мол. %.

По данным спектральных анализов, виллемит иногда содержит германий; экспериментально установлено, что Zn2SiO4 и Zn2GeO4 образуют серию смешанных кристаллов.

Разновидности

Троостит (трустит) — troostite — (Zn,Mn)2 (SiO4) — отличается повышенным содержанием марганца. Назван по имени профессора Трооста (Шепард, 1832). Синононим Тефровиллемит — tephrowillemite (Кени, 1889). Цвет красный, коричневый, зеленый, желтый, серый, белый. Блеск стеклянный. Спаиность по (1120) совершенная, по (0001) и (1011) несовершенная. Известен только в месторождениях Франклин и Стерлинг Хил в шт. Нью-Джерси (США); наблюдается в сплошных зернистых массах, иногда в виде крупных призматических кристаллов (до 15 см) в мраморизованном известняке наряду с собственно виллемитом.

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Тригональная.

Класс симметрии. Ромбоэдрический

Кристаллическая структура

Главные формы:

Структура аналогична структуре фенакита (места атомов Be заняты атомами Zn)

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Кристаллы мелкие удлиненнопризматические, короткостолбчатые, пластинчатые по с (0001), ромбоэдрические. На гранях их, особенно на с (0001), сильный блеск. Характерна вертикальная штриховка; грани е (0112) иногда слегка выпуклые. На некоторых гранях наблюдаются асимметричные фигуры растворения; в результате частичного растворения часто образуются зерна округлой формы.

Двойники. Наблюдаются параллельно сросшиеся кристаллы, а также двойники прорастания по (3.3.6.10). Отмечались ориентированные срастания виллемита с тефроитом (оси с обоих минералов параллельны). В месторождении Франклин в шт. Нью-Джерси (США) округлые зерна виллемита наблюдаются в тесном срастании с франклинитом, кальцитом и цинкитом, а кристаллы «черного» виллемита переполнены мелкими включениями франклинита. В месторождении Вранчиц (Чехия) кристаллы виллемита содержат включения гематита, гётита, кальцита и галенита.

Агрегаты. Щетки игольчатых кристаллов или радиально-лучистые агрегаты, также зерна, сплошные массы, иногда натечные агрегаты.

Физические свойства

Оптические

Цвет бесцветный, белый, серовато-белый, желтый, желтовато-бурый, коричневый, мясо-красный, темно-бурый, иногда синеватый.

Блеск жирный до стеклянного.

Прозрачность. Прозрачный до непрозрачного.

Механические

Спайность по (1120) совершенная, по (0001) несовершенная.

Излом раковистый до неровного.

Химические свойства

Разлагается в НСl с выделением студенистого кремнезема; растворим в растворе едкого кали.

Прочие свойства

Диэлектрическая постоянная 5,55.

Различно окрашенные виллемиты люминесцируют в катодных и ультрафиолетовых лучах даже при небольшом количестве марганца. Сила свечения зависит от длительности и интенсивности облучения. Цвет свечения ярко-зеленый, иногда желтый (максимум свечения чистого Zn2SiO4 при 5250А). Свечение искусственно полученных β Zn2SiO4 — желтое, γ-Zn2SiO4 — красноватое. При нагревании способность минерала люминесцировать в катодных лучах утрачивается, при остывании — восстанавливается; около 160° наблюдается ясное ослабление люминесценции, при 480° она едва заметна. После вспышки ленты Mg близ образца наблюдается его фосфоресценция.

Инфракрасные спектры поглощения виллемита характеризуются максимумами при 975 и 931 см -1 , а также дополнительными максимумами при 901 и 869 см -1 .

Поведение при нагревание. Плавится при 1465°. Искусственные модификации — ( β- и γ-Zn2SiO4 при нагревании переходят в α-Zn2SiO4 (виллемит): (β — около 900°, γ — в интервале 300—400°. Коэффициент термического расширения виллемита 32 • 10 -7 .

Искусственное получение

Виллемит без примесей марганца и бериллия впервые синтезирован Добрэ в 1854 г. при пропускании паров SiCl4 над ZnO. Позднее был получен многими исследователями: в результате взаимодействия SiF4—ZnO и SiO2—ZnF2; сплавлением SiO2, Na2SO4 и Zn2SO4; нагреванием SiO2, NaCl и ZnCl2 в атмосфере водяного пара при 500—1250°; из раствора ацетата цинка, нагретого до кипения при медленном добавлении к нему слабого раствора силиката Na и соды при pH 7—8,5; при кристаллизации в системе Na2CO3 — ZnO— SiO2—Н2O, а также другими способами. Отмечается инкогруэнтное плавление ларсенита с образованием виллемита и Pb-содержащей силикатной жидкости около 900°.

Виллемит, содержащий марганец, количество которого не определено, получен Ингерсоном и Татлом; виллемит с 1% марганца синтезирован при прокаливании (1350°, 12—15 час.) ZnO и SiO2 (в стехиометрических отношениях) с добавкой нитрата марганца. Соболев и Княгина получили виллемит из безводной газовой фазы при изучении системы ZnO— ВеО—SiO2 с минерализатором; наиболее низкая температура образования виллемита (620°) установлена при добавке к окислам NaF и BeF2. При 1200° и соотношении ZnO : ВеО=3:1 с добавкой минерализатора Na2BeF4 получен твердый раствор (Zn,Be)2SiO4. Новоселова, Бабин и Соболев синтезировали силикат состава (Zn,Be)2SiO4, активированный марганцем. Получены также кристаллы состава (Zn,Mg)2SiO4, Zn2GeO4 и (Zn,Mn)2GeO4.

Виллемит известен как составная часть силикатного шлака черновой меди. Модификации α-Zn2SiO4, β-Zn2SiO4, γ-Zn2SiO4 получены при остывании расплава Zn2SiO4. При наиболее медленном остывании образуется α-Zn2SiO. β-форма превращается Ba-Zn2Si04 при нагревании до 900°; менее стабильная γ-форма превращается в α-форму при 300—400°. На эти превращения влияет не только температура опыта, но и время. При небольших изменениях условий опыта γ-Zn2SiO4 может превращаться в α-Zn2SiO4 непосредственно или через промежуточную β-форму. При искусственном получении виллемита в качестве промежуточного продукта часто образуется β-форма, которая полностью превращается в α-Zn2SiO4 при 900°. В системе ZnO—SiO2—Н2O виллемит (α-Zn2SiO4) образуется при разложении гемиморфита в интервале от 240° и 10 000 psi до 260° и 40 000 psi, а также кристаллизуется из гелей; в условиях опыта устойчив выше 750°.

Диагностические признаки

Сходные минералы

Сопутствующие минералы. Кварц, сидерофиллит, гентгельвин, ганит, циртолит, циркон, фенакитомкальцит, гетит, гематит, халькозин.

Происхождение и нахождение

Редок, но иногда дает промышленные скопления. Встречен в контактово-метасоматических породах и в гидротермальных рудах, известен как минерал зоны гипергенеза.

Изменение минерала

Отмечено замещение виллемита гемиморфитом.

Месторождения

Примером контактово-метасоматических месторождений виллемита являются известные цинковые месторождения Франклин и Стерлинг Хил в шт. Нью-Джерси (США), где виллемит, иногда содержащий бериллий, находится в ассоциации с франклинитом, цинкитом, манганозитом, гематитом, насонитом, глаукохроитом, лейкофеницитом, датолитом, годжкинсонитом, баритом и др.
Бериллийсодержащий виллемит найден в метасоматитах и грейзенах кристаллического докембрийского фундамента Европейской части России в ассоциации с кварцем, сидерофиллитом, гентгельвином, ганитом, циртолитом, цирконом, фенакитом. Предположительно гидротермальным является виллемит Нагольного Кряжа (Украина), выделившийся на агрегатах сфалерита. За рубежом виллемит известен в следующих гидротермальных месторождениях: Вранчиц (Чехия) — в сульфидных жилах различаются три генерации виллемита, который ассоциируется с кальцитом, гетитом, гематитом, халькозином, иногда с самородным серебром; Бухбахерберг и Брокенберг (Германия) — виллемит образует срастания с галенитом; Седалиа и Ангурта в шт. Колорадо (США) — виллемит в кварцево-флюоритовой жиле, секущей породы докембрия.

Наиболее многочисленны находки виллемита в зоне гипергенеза свинцово-цинковых месторождений. В Кадаинском месторождении (Восточное Забайкалье) виллемит обнаруживается в пустотах марганцовых лимонитов, иногда со смитсонитом и церусситом. Очень богата виллемитом и смитсонитом зона окисления свинцово-цинкового месторождения Акташ в Средней Азии. В месторождении «Верхнее» в Тетюхе (Приморский край) виллемит наблюдается иногда совместно с церусситом, малахитом, аурихальцитом, гипсом.

За рубежом виллемит известен в железной шляпе свинцово-цинкового месторождения Брокен-Хил в Замбии (Африка) совместно с церусситом, гемиморфитом, пироморфитом, деклуазитом и др. В зоне окисления месторождения Берг Аукас в Намибии (Африка) виллемит и смитсонит замещают сфалерит, с ними ассоциируются церуссит, галенит и деклуазит; найден в Моренси (шт. Аризона), в ТресГерманас (шт. Новая Мексика). В месторождении Балмат (шт. Нью-Йорк, США) виллемит был отложен из рудничных вод. В качестве новообразования он известен также в зоне подземных пожаров в месторождении Текели, Казахстан.

Практическое применение

При значительных концентрациях может быть рудой на цинк. Искусственный виллемит, активированный марганцем, и твердые растворы состава (Zn,Be)2SiO4 — Mn широко используются как люминофоры. Прозрачные желтые кристаллы относятся к драгоценным камням.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Главные линии на рентгенограммах:

Старинные методы. Под паяльной трубкой светится, сплавляется с трудом в белую эмаль. В восстановительном пламени на угле дает налет ZnO, который после смачивания раствором Со (NO3)2 при прокаливании в окислительном пламени приобретает зеленый цвет.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В шлифах обычно бесцветный. Окрашенный виллемит плеохроирует: по Ne — синевато-фиолетовый, по No — красновато-фиолетовый. Одноосный (+).

По Отто, показатели преломления увеличиваются с увеличением со держания FeO+MnO: ne=1,714, no = 1,691 при FeO+MnO=0,41; ne = 1,732, no=1,714 при FeO+MnO=7,01. По Малахову и Коуржимскому, на величину показателей преломления влияет только содержание MnO. Кристаллы виллемита в поперечных разрезах иногда зональны.

Виллемит.

Виллемит — редкий минерал из группы фенакита; силикат цинка. Назван в честь первого короля Нидерландов Виллема I (Willem Frederik Prins van Oranje-Nassau 1772 — 1843). Впервые описан в 1830 году французским минералогом А. Леви (Armand Levy) по образцам, найденным в цинковом месторождении близ городка Кельмис в Бельгии (которая с 1815 по 1830 год входила в состав Нидерландов). Синонимы: бельгит, вильгельмит, вильямсонит.

Состав: ортосиликат цинка — Zn2SiO4. Характерные примеси: железо, марганец, алюминий, кальций, магний, свинец. Кристаллы виллемита и фенакита (Be2SiO4) имеют одинаковое строение, но в кристаллической решетке последнего на местах атомов цинка находятся атомы бериллия.

В чистом виде виллемит — белый или бесцветный. Соединения железа придают ему желтую, зеленоватую, буровато-коричневую окраску. Изредка имеет голубой или синий цвет. Розовая или красная Mn-содержащая разновидность известна как «трустит» или «троостит». Названа в честь американо-голландского минералога Ж. Труста (Gerard Troost 1776 — 1850). Включения франклинита иногда придают виллемиту сероватый оттенок.

Встречается в виде призматических, таблитчатых, игольчатых кристаллов. Часто образует зернистые массы, радиально-лучистые агрегаты; реже наблюдаются почковидные натечные формы. Характерны кристаллы-двойники. Просвечивающий до прозрачного. Блеск жирный или стеклянный. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Спайность: совершенная в одном направлении. Хрупкий. Твердость: 5,5. Средний удельный вес: 4 г/см3.

Виллемит. М-ние Маммот, Аризона, США. © Lou Perloff

В коротковолновых ультрафиолетовых лучах люминесцирует светло-зеленым светом. Черта: белая. Показатели преломления: 1,691 — 1,725. Растворяется в соляной кислоте с выделением студенистого кремнезема. Внешне похож на гемиморфит, по которому нередко образует псевдоморфозы.

Виллемит достаточно редок; его значимые месторождения единичны. Может иметь метаморфическое происхождение, но обычно образуется как продукт выветривания сфалерита в зонах окисления цинковых руд. Сопутствующие минералы: гемиморфит, малахит, смитсонит, франклинит, цинкит. В России встречается в Тыве (хр. Чихачева), на востоке Забайкальского края (Кадаинский рудник), в Приморском крае (Дальнегорское м-ние).

Известны находки в Украине (Житомирская обл.), Китае (пров. Хунань), а также на востоке Бельгии (пров. Льеж), где минерал и был впервые обнаружен. Красивые виллемитовые корки голубовато-зеленого и медово-желтого цвета добывают в Замбии (м-ние Брокен-Хилл), Намибии (Цумеб).

Великолепные прозрачные ярко-синие кристаллы до 2,5 см в поперечнике найдены в Канаде (массив Сент-Илер, пров. Квебек). Пригодный для огранки зеленый виллемит известен в США (м-ние Франклин, шт. Нью-Джерси). Здесь же встречаются крупные (до 20 см) коричневато-красные кристаллы трустита.

Виллемит содержит около 73% окиси цинка и вполне может служить рудой этого металла. Но он слишком редок для того чтобы считаться промышленно важным минералом. В процессе переработки цинковых руд образуется синтетический аналог виллемита, обладающий сильной люминесценцией. Его используют в рентгеновских экранах, люминесцентных электронно-лучевых трубках и лампах, а также в качестве датчиков радиации.

В качестве ювелирного камня виллемит используется редко. Он не чувствителен к нагреву; хорошо обрабатывается. Просвечивающие разновидности шлифуют кабошоном. В таких изделиях иногда наблюдается искристый блеск авантюрина, обусловленный включениями гематита. Из прозрачных кристаллов получают в огранке камни до 10 карат. Твердость этого минерала невысока, поэтому они представляют в основном только коллекционный интерес. Самый крупный ограненный виллемит из м-ния Франклин имеет вес 29,66 карата. Массивный красноватый трустит с включениями белого кальцита и цинкита используется как поделочный камень.

Виллемит

Виллеми’т (англ. Willemite) – относительно редкий минерал состава Zn2[SiO4]. Назван в 1829 году французским минералогом и кристаллографом Арманом Леви (1794-1841) в честь короля Нидерландов Вильяма I (1815-1840).
Химический состав: ZnО – 73,0%, SiO2 – 27%. Часто содержит примеси марганца. Структурная ячейка содержит Zn6[Si18O72]. Пространственная группа С 2 3i – R3, а0 = 13,96; с0 = 9,34; а00 = 1:0,669. Кристаллическая структура виллемита аналогична структуре фенакита (места ионов Ве заняты ионами Zn).

Морфология
Сингония тригональная, ромбоэдрический вид симметрии L 3 6C. a0= 12,49; c0= 8,26. Кристаллы очень редки, как правило они очень мелкие и образованы гранями призм и ромбоэдра. Габитус кристаллов чаще короткостолбчатый с преобладанием граней призмы (1120) и ромбоэдра(1011), реже удлинённо-призматический, пластинчатый по с (0001), ромбоэдрический. На гранях с (0001) иногда отмечается сильный блеск. Характерна вертикальная штриховка; грани е (0112) иногда слегка выпуклые. На некоторых гранях наблюдаются асимметричные фигуры растворения; в результате частичного растворения часто образуются зёрна округлой формы. Характерны параллельные срастания кристаллов и двойники прорастания. Но чаще находится в виде сплошных и зернистых масс, а также радиально-лучистых агрегатов, отдельных зёрен, почковидно-сферолитовых образований, образует также агрегаты игольчатых кристаллов. Отмечены псевдоморфозы по гемиморфиту.

Свойства
Виллемит сам по себе бесцветный, однако чаще всего окрашен окислами железа в жёлтый, коричнево-жёлтый, кремовый, бурый, зеленовато-жёлтый, яблочнозеленый и красноватый (примесь MnO) цвет. Блеск стеклянный до жирного или смолистого. Просвечивающий в краях. Спайность по (1120) средняя, по (0001) несовершенная. Излом раковистый до неровного. Твердость 5 – 6. Плотность 3,89 – 4,18. Некоторые разности в ультрафиолетовых лучах интенсивно люминесцируют зелёным или жёлтым цветом. Растворяется в НСI в тонком порошке с выделением студенистого SiO2. Под паяльной трубкой с трудом сплавляется в белую эмаль. В восстановительном пламени на угле при долгом прокаливании даёт налёт ZnO.
Оптические свойства: Ng = 1,719-1,723, Nm = 1,691-1,694.

Происхождение и месторождения
Месторождения единичны. Встречается преимущественно в зонах окисления сульфидных свинцово-цинковых месторождений. В известном контактово-метаморфическом месторождении Франклин в Нью-Джерси, США (см.фото) в большом количестве обнаружены достаточно крупные кристаллы марганцовистого виллемита эндогенного происхождения в мраморовидных кальцифирах в парагенезисе с франклинитом, цинкитом, ганитом и др. Также в м-ниях Альтенберг близ Аахена, Германия и Брокен-Хилл, Замбия.
В России отмечен на руднике Кадаинский (под Нерчинском, Вост. Забайкалье), в Средней Азии – на месторождении Кумыш-Таг (Киргизский хр.).
Аналог виллемита техногенного происхождения устанавливается в продуктах металлургической переработки при выплавке цинка.

Минерал виллемит — свойства и разновидности, сфера применения

Минерал виллемит не входит в число тех, что ценятся ювелирами. Причины кроются в его редкости, а также в качественных характеристиках – хрупкости и мягкости. О том, каковы свойства виллемита, востребованного в большей степени коллекционерами, его значение и роль в жизни человека и промышленности, расскажем в данной статье.

История открытия и происхождение названия минерала

Открытие виллемита приходится на начало 19 века. Тогда в месторождениях цинка близ бельгийского города Кельмис и были найдены образцы неизвестного до того времени минерала.

Описал находку французский минералог Арман Леви.

Свое название камень получил в честь первого нидерландского короля – Виллема первого.

Название камня в английском языке – Willemite.

Состав и разновидности

Химическая формула виллемита имеет вид: Zn2[SiO4]

Среди характерных примесей отмечены железо (Fe), марганец (Mn), кальций (Ca), алюминий (Al), магний (Mg), свинец (Pb).

По кристаллической структуре виллемит схож с фенакитом, однако различия присутствуют в кристаллической решетке. У фенакита атомы цинка заменяются атомами бериллия.

Что касается цвета минерала, то виллемит без примесей будет иметь белый окрас или даже выглядеть бесцветным.

Желтый оттенок камня говорит о присутствии в качестве примеси железа. В этом случае поверхность минерала может иметь также окрас ближе к зеленому или коричниво-бурый.

Камень, цвет которого розовый или даже красный именуется трооститом (труститом) и характеризуется наличием в составе марганца. Такое название разновидности было дано от фамилии минералога американо-голландского происхождения Жерара Труста.

Встречаются камни с голубым и синеватым окрасом. А сероватые виллемиты находятся лишь в США, штате Нью-Джерси, месторождениях Франклин и Стерлинг Хил.

Физические свойства и кристаллография

Класс по IMA и советской систематике, к которому относится виллемит – силикаты.

СвойствоЗначение
Кристаллография
СингонияТригональная
Классификация симметрииРомбоэдрический класс
Группа оптический свойств
Окрас поверхностиБелый (чистый или с налетом сероватости), желтый или желто-бурый, коричневый, блеклый красный, темно-бурый, с синевой
Цвет чертыБелый
БлескЕсть, жирный вплоть до стеклянного
ПрозрачностьРазлична (от прозрачного до непрозрачного
Преломление (основные показатели)Ng = , Nm = и Np =
Механические характеристики
Твердость по школе Мооса5.5
Показатель плотностиот 3,89 до 4,18
Спайность совершенная и несовершенная по (1120) и (0001) соответсвенно
ИзломРаковистый, неровный
ХрупкостьДа
Термические характеристики
Минерал отличается довольно затруднительным сплавлением, получаемое вещество – белая эмаль
При попадании в востановительное пламя на угле формируется нлет в виде оксида цинка, который после смачивания нитратом кобальта окрашивается в зеленый цвет.
Электрические свойства
Диэлектрическая постоянная – 5, 55
Показатели люминисценции
В коротковолновых УФ-лучах SW UV & X-rayЯркий зеленый, с заметной фосфоресценцией
В коротко- и длинноволновых Уф-лучах SW & LWот белого или кремового до пастельно-желтого
Химические свойства
Среда растворенияРаствор едкого калия
Разлагается в хловодород, при этом выделяется студенистый керемнезем

Добыча и месторождения

Виллемит довольно редкий минерал. Хотя были случаи обнаружения залежей в промышленных масштабах.

Минералы, которые сопутствуют виллениту: гентгельвин, ганит, гетит, гематит, кварц, сидерофиллит, циркон, халькозин, фенакитомкальцит.

Камень относится к зоне гипергенеза, обнаруживается в контактово-метасоматических породах.

Примером подобных месторождений являются места обнаружения цинка — Франклин и Стерлинг Хил (США).

Веллимит, содержащий бериллий, был обнаружен в Европейской части РФ, где он ассоциировал с кварцем, ганитом и рядом других минералов. Есть месторождения в Приморском крае (Тетюх), Восточном Забайкалье.

На Украине (Нагольный Кряж) был найден виллемит, являющийся гидротермальным, проявившийся на сфалеритовых агрегатах

За рубежом виллемит обнаруживается:

  • В Чехии, Вранчиц;
  • В Германии, Брокенберг и Бухбахерберг;
  • В США помимо указанных выше месторождений в штатах Колорадо, Аризона, Нью-Мексико, Нью-Йорк;
  • В Замбии, месторождение Брокен Хил;
  • В Намибии, Берг Аукас.

Довольно наполнена виллемитом зона окисления свинцово-цинкового месторождения Акташ, территориально расположенного в Средней Азии.

Форма нахождения в природе

Виллемит присутствует в залежах в виде кристаллов: довольно мелких, удлиненнопризматических, короткостолбчатых, пластинчатых или ромбоэдрических. Грани иногда отличаются выпуклостью, штриховка вертикальная.

Кристаллы встречаются в форме двойников (параллельно сросшихся или прорастающих) и агрегатов (в виде щеток кристаллов игольчатой формы, радиально-лучистых, зерен, масс сплошного вида, агрегатов натечных).

Сфера применения виллемита

Промышленная ценность минерала обусловлена его люминесцирующими характеристиками. Он применяется для создания флуоресцентных экранов.

Стоит отметить, что камень природного происхождения не применяется в промышленных масштабах из-за своей редкости.

Поэтому в основном используется искусственно выведенный аналог, синтезированный при переработке цинковых руд.

Где используется виллемит:

  1. При создании рентгеновских дисплеев;
  2. При производстве люминесцентных электронно-лучевых трубок;
  3. При изготовлении люминесцентных источников света;
  4. В производстве радиационных датчиков.

Украшения

В ювелирном деле встречается крайне редко. При этом применяются лишь прозрачные камни, которые довольно неплохо обрабатываются, чаще шлифуются кабошоном.

В огранке камни редко превышают 10 карат.

В качестве поделочного камня используется красноватый трустит, который отличается массивностью, вкраплениями белого кальцита и цинкита.

Виллемит не наделяется какими-то целебными или магическими свойствами уже всего лишь потому, что стать оберегом, талисманом или помощником мага при совершении ритуалов и церемоний минералу удается не часто. Опять же по причине его довольно редкости.

Основной интерес виллемит вызывает у коллекционеров камней и минералов. Стоит помнить, что если камень попал в Ваши руки, его стоит хранить довольно аккуратно, отдельно от более твердых камней, оберегать от падений, ударов. Так как стойкий к воздействию температур и пламени веллемит является при этом очень хрупким.

Ссылка на основную публикацию