Шпінель

Шпінель
октаедричні кристали шпінелі
Загальні відомості
Статус IMA	чинний (успадкований, G) і чинний (успадкований, G)
Клас мінералу	оксиди і гідроксиди
Генезис	пневматолітовий, гідротермальний
Хімічна формула	(Fe,Mg,Cr)Al2O4
Ідентифікація
Колір	прозорий, рожевий, червоний, зелений, чорний
Форма кристалів	октаедричного габітусу
Сингонія	кубічна сингонія, гексоктаедричний вид
Спайність	недосконала по (111)
Злам	раковистий до напівраковистого
Твердість за шкалою Мооса	8, домішки знижують до 7
Блиск	скляний
Прозорість	прозорий до непрозорого
Колір риси	нема
Питома вага	3,1-4,1
Розчинність	погано розчиняється в концентрованій сірчаній кислоті
Оптичні властивості кристалів
Показник заломлення	1,718-1,75
Інші властивості
Хімічні властивості	стійкий в гіпергенних умовах
Подібні мінерали	гранат, корунд

Шпінель — мінерал класу оксидів і гідроксидів, складний оксид алюмінію і магнію. Назва — від лат. spinella — невеликий шип — за гострокутною формою кристалу (G.Agricola, 1546). Інші назви:  балас-рубін, бале-рубін, магнезіошпінель.

Загальна характеристика

Поширений мінерал контактово-метасоматичних утворень; оксид магнію та алюмінію координаційної будови. Формула: MgAl₂O₄. Містить: MgO — 28,2%; Al₂O₃ — 71,8%. Домішки FeО, Fe₂O₃, ZnO, MnO, Mn₂O₃, Cr₂O₃, TiO₂ та інш.

Сингонія кубічна. Гексоктаедричний вид. Кристалічна структура координаційна, високосиметрична. Утворює октаедричні рідше додекаедричні та кубічні кристали. Характерні сплющені двійники по (111) — шпінелевий закон, рідше двійники проростання, шестерники внаслідок повторного двійникування. Густина 3,5-4,1. Тв. 7,5-8,0. Домішки хромофорів зумовлюють оранжеве, червонувато-буре, коричневе забарвлення. Безбарвна шпінель трапляється рідко. Блиск скляний. Порошок білий. Риси біла. Ізотропна.

3-D модель структури шпінелі

Генезис і родовища

Шпінель — типовий мінерал контактово-метасоматичних утворень, який виникає в пневматолітових і гідротермальних умовах на контакті з вапняками. Рідше вона спостерігається в магматичних породах, як продукт безпосередньої кристалізації з магматичного розплаву, а інколи — в метаморфічних породах. Для шпінелі характерна асоціація з магнетитом, хондродитом, везувіаном, піроксенами, гранатами, хлоритами тощо. Накопичується у розсипах.

Розповсюдження: Арґено (Вехр. Гарона, Франція), Екер (Швеція), Мустіо-Карьяа (Фінляндія), Ратнапура (Шрі-Ланка), Могок (Верх. М'янма), Кухілал (Памір).

На території України шпінель зустрічається як акцесорний мінерал у вивержених породах Українського кристалічного щита і Вигорлат-Гутинської вулканічної гряди в Закарпатті.

Галерея

• 

  Октаедричні кристали червоної шпінелі на друзі молочного кальциту, родовище Люк Єн, В'єтнам

• 

  Жеода червоної шпінелі, родовище Люк Єн, В'єтнам

• 

  Кристал темно-фіолетової шпінелі, Китай

• 

  Кристал темно-блакитної шпінелі на кальцитовій підложниці, Пакистан

Кристалічна структура шпінелі.

Різновиди

Розрізняють:

• Шпінель альмандинову
  1. Застаріла назва шпінелю червоного кольору;
  2. Торговельна назва благородної відміни шпінелю фіолетового кольору,
• Шпінель аризонська (темно-червоний піроп з Аризони, США),
• Шпінель бірманська (коштовний різновид шпінелю червоного кольору з М'янми),
• Шпінель благородна (прозорий різновид шпінелю. забарвлений у червоний, рожевий, зелений, синій, фіолетовий колір, який використовують для ювелірних виробів),
• Шпінель ванадієва (кульсоніт — магнетит ванадіїстий),
• ганошпінель (різновид шпінелі з о. Шрі Ланка, в якому магній заміщений цинком),
• Шпінель гіацинтова (жовтий або оранжево-червоний різновид шпінелю, який використовують для ювелірних виробів; син. — рубіцел),
• Шпінель ґранатова (благородна шпінелю фіолетового кольору),
• Шпінель залізиста, ферошпінель
  1. Різновид шпінелю що містить до 10% FeO;
  2. Герциніт залізний;
  3. Плеонаст,
• Шпінель залізисто-титаниста (зайва назва ульвошпінелі),
• Шпінель залізисто-хромова (зайва назва пікотиту),
• Шпінель залізна (різновид шпінелю із Златоуста, Урал, що містить 14,77% Fe₂O₃)), шпінелю залізо-залізиста (різновид шпінелю з родов. Велс, Франція, що містить 13,6% FeO і 10,72% Fe₂O₃),
• Шпінель залізо-магнезіальна (плеонаст або цейлоніт — різновид шпінелі, який містить до 22% FeO),
• Шпінель зелена (різновид шпінелю, забарвлений оксидами хрому в зелений колір),
• Шпінель зірчаста (шпінель з астеризмом у вигляді чотирикутної зірки),
• Шпінель кандійська (зайва назва альмандину з о-ва Шрі Ланка),
• Шпінель лужна (шпінель з родов. Манасьє, Швеція, яка містить 1,38% Na₂O i 1,31% K₂O),
• Шпінель магніїста (шпінель звичайного складу з невеликим вмістом заліза, іноді хрому, колір світло-червоний, прозора або напівпрозора, густина 3,63-3,71),
• Шпінель магніїсто-цинковиста (магніїста шпінелю, яка містить до 18% ZnO),
• Шпінель манґаниста
  1. Ґалаксит.
  2. Якобсит.,
• Шпінель нікелева (штучний мінерал складу NiAl₂O₄),
• Шпінель оранжево-червона (різновид шпінелю забарвлений в оранжево-червоний колір),
• Шпінель оцтова (зайва назва шпінелю червоно-жовтого кольору),
• Шпінель полум'яна (зайва назва шпінелю яскравого оранжево-червоного кольору),
• Шпінель пурпурна (темно-червоно-фіолетова шпінель), шпінель-рубін (шпінель темно-червоного кольору),
• Шпінель рубінова
  1. Коштовна шпінель світло-червоного або криваво-червоного кольору;
  2. Торговельна назва червоної шпінелі благородної; син. — балас-рубін,
• Шпінель сапфірова (синя шпінель),
• Шпінель селенова (зайва назва тиреліту — селеніду міді, кобальту та нікелю),
• Шпінель синя (гаюїн), шпінель талькова (шпінель магніїста),
• Шпінель титанова (ульвошпінель або ульвіт), тіошпінелі (сульфіди з структурою шпінелі),
• хлорошпінель (різновид шпінелі, в якій частина Al₂O₃ на 9-15% заміщена Fe₃O₄, a MgO на 0,3-0,6% CuO),
• Шпінель хризолітова (шпінелю світлого зеленувато-жовтого до світло-жовтого кольору),
• Шпінель хромиста, хромцейлоніт (пікотит),
• Шпінель хромова (різновид шпінелю, який містить значну кількість хрому, що заміщує алюміній, за складом є проміжною між власне шпінелю і хромітом),
• Шпінель цейлонська (торгова назва ґранату з о. Шрі-Ланка),
• Шпінель цинкова (ґаніт),
• Шпінель цирконова (штучна шпінелю блакитного кольору),
• Шпінель червона (шпінелю рубінова), шпінелю чорна (герциніт),
• Шпінель штучна (синтетична сполука, яка за складом відповідає шпінелю).

Використання

Куленепробивне скло

Інженерами дослідницької лабораторії ВМС США була розроблена технологія виготовлення куленепробивного скла зі шпінелю. На противагу традиційному куленепробивному склу, яке складається з декількох шарів різних матеріалів, дана технологія дозволяє виготовляти «скло» довільної форми. Серед інших переваг матеріалу — менша вага, здатність пропускати промені в інфрачервоному діапазоні. Новий матеріал може бути використаний для виготовлення тривких до подряпин екранів смартфонів, об'єктивів камер, захисного скла на військовій техніці.

Створена технологія включає методи очищення та промислового виготовлення листів шпінелю, який видобувається в різних кольорах і відтінках. Він обробляється за допомогою технології спікання, коли для формування матеріалу застосовується гарячий прес. У попередні спроби застосування методу спікання для виготовлення шпінелю не вдавалось досягти необхідної прозорості готового скла.

Література

• Курс Мінералогії: В 2-х ч. Частина 2: Опис мінералів / За ред. Є. К. Лазаренка. — Львів: «вид-во Львівського ун-ту», 1959.
• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.
• Лазаренко Є. К., Винар О. М. Мінералогічний словник, К.: Наукова думка. — 1975. — 774 с.

Див. також

• Кристалохімічна класифікація мінералів
• Шпінелі