Гаусманит Mn ²⁺ Mn ₂ ³⁺ O ₄ — минерал класса окислов и гидроокислов. Назван в честь немецкого минералога Фридриха Гаусмана (1782 —1859). Устаревшие название — бурый камень ( Валериус , 1747).

Свойства минерала

Структура и морфология кристаллов

Тетрагональная сингония — ${\displaystyle I4/amd}$ ; a ₀ = 0,576 нм ; c ₀ = 0,944 нм ; a ₀ : c ₀ = 1 : 1,639; Z = 4. Вхождение железа в структуру гаусманита вызывает увеличение ${\displaystyle a_{0}}$ и уменьшение ${\displaystyle c_{0}}$ . Структура является несколько искаженной структурой шпинели . Все атомы кислорода в структуре гаусманита эквивалентны. Изоструктурен с гетеролитом. Дитетрагонально-дипирамидальный класс — ${\displaystyle 4/mmm(L_{4}4L_{2}5PC)}$ .

Кристаллы часто дипирамидальные ( октаэдровидные ) нередко образуют друзы . Грани тусклые, часто покрыты горизонтальными штрихами. Двойники , иногда пластинчатые, также сростки из пяти кристаллов, из которых четыре располагаются симметрично на четырех нижних ребрах центрального неделимого.

Физические свойства и физико-химические константы

Спайность совершенная. Излом неровный. Хрупок. Микротвердость 541—733 кГ/мм ² при нагрузке 50 г, по Янгу и Милмэну; 541—613 кГ/мм ² при нагрузке 100 г, по Бови и Тэйлору. Твердость 5—5,5. Удельный вес 4,7—4,9. Цвет коричневато-черный до черного. Черта коричневая или красновато-бурая. Блеск у незатронутых окислением кристаллов сильный полуметаллический. Просвечивает в очень тонких осколках. Точка Кюри 41,9 К°. Обладает магнитной анизотропией . Теплота образования 331,4 ккал/моль ; изобарные потенциалы образования при 300 К° (—) 306 ккал/моль ; при 500 К° (—) 289,1, при 900 К° (—) 255,3; свободная энергия образования (—) 306,2 ккал/моль .

Микроскопическая характеристика

В проходящем свете серовато-белый. Отражательная способность по Рамдору (в %): для зеленого света 20, оранжевого — 16,6, красного 13. Двуотражение в воздухе слабое, от серого до серовато-белого. Резко выражена анизотропия с цветными эффектами в желтоватых, желтовато-коричневых, светло-серых или голубовато-серых тонах. Характерны ярко кроваво-красные внутренние рефлексы, особенно в иммерсии . Полируется хорошо в разрезках, перпендикулярных к направлению удлинения двойниковых пластинок, и хуже в разрезах, параллельных ему. Структура агрегатов преимущественно гипидиоморфнозернистая или аллотриоморфнозернистая; изредка наблюдается зерна с кристаллографическими очертаниями. Чрезвычайно характерно полисинтетическое двойниковые строение (в полированных шлифах , при скрещенных николях).

Химический состав

Теоретический состав: MnO — 31%; Mn ₂ O ₃ — 69%. Содержит FeO , ZnO , BaO , MgO , CaO ; Mn ³⁺ , возможно заменяется железом, Mn ²⁺ — цинком .

Нахождение

Наиболее широко гаусманит распространен в метаморфизованных марганцовых осадочных месторождениях. Встречаются в некоторых контактово-метаморфических, контактово-метасоматических и гидротермальных месторождениях . Подобно магнетиту , возникает в более восстановительной среде по сравнению с браунитом и гематитом . При региональном метаморфизме образуется из водных окислов марганца, а также за счет пиролюзита и браунита. Нередко тесно ассоциируется с браунитом, иногда якобситом , магнетитом и другими минералами. В контактово-метаморфических и контактово-метасоматических месторождениях находится вместе с тефроитом , манганозитом, родохрозитом , марганцовыми гранатами, родонитом . В гидротермальных жилах гаусманит находится в ассоциации с браунитом, родохрозитом, манганитом, пиролюзитом. Жильные минералы представлены баритом , кварцем , кальцитом .

Характерные выделения

Зернистые массы, реже мелкие кристаллы .

Месторождения

Гаусманит известен в рудах метаморфизованных осадочный месторождений Атасуйской группы в Казахстане , в рудах Южно-Хинганского месторождения ( Еврейская автономная область ). В метаморфизованных осадочных месторождениях Индии — Палхгар и Бхандра ( Махараштра ), Срикакулам и Вишакхапатнам ( Андхра Прадеш ) он ассоциируется с биксбиитом , якобситом , браунитом , манганитом , пиролюзитом , псиломеланом . В сходной ассоциации встречается в Бускеруде ( Норвегия ). В Чиатурском месторождении ( Лихский хребет , Грузия ). В контактовом месторождении Франклин ( штат Нью-Джерси , США ) для гаусманита характерна ассоциация с марганцовыми, цинко-марганцовыми и цинковыми минералами, с амфиболами , пироксеном и гранатом . В большом количестве в виде хорошо образованных кристаллов гаусманнит был встречен в контактово-пневматолитовых месторождении в Швеции ; в Якобсберге ( Вермланд , Швеция ) он наблюдался в кристаллических известняках с гранатом , магнетитом, манганофоллитом и якобситом. В железо-марганцевых рудах гидротермального месторождения Найтзатас ( Улытауский район , Казахстан ) является главным первичным минералом марганца . Отмечен в гидротермальных жилах Мадагаскара , также встречен в жилах месторождения Эреншток в Тюрингии ( Германия ), в Постмасбурге ( Северо-Капская провинция , Южно-Африканская Республика ) в ассоциации с якобситом, в рудниках префектуры Иватэ ( Япония ). В США на руднике Кресцент (п-ов Олимпик , штат Вашингтон ) гаусманит вместе с бементитом отлагался путем замещения известняка; в районе Бейтсвил ( штат Арканзас ) ассоциируется с пиролюзитом и псиломеланом, в месторождениях района Бромайд ( штат Оклахома ) — с карбонатами ; в месторождении Спилер (штат Техас ) гаусманит образует прожилки в браунитовой руде.

Метаморфизм

При прогрессирующем метаморфизме переходит в , который в дальнейшем превращается браунит . В зоне окисления замещается псиломеланом и пиролюзитом .

Искусственное получение

Может быть получен при помощи многочисленных методов, главным образом при помощи многочисленных солей марганца на воздухе и последующем окислении или попеременным разложением и восстановлением Mn ₂ O ₃ или MnO ₂ до Mn ₃ O ₄ . В виде кристаллов — при нагревании MnO или осажденного Mn ₃ O ₄ на воздухе с минерализаторами, а также при сильном нагревании высших окислов марганца . Образуется в огнеупорной кладке доменных печей . Изучен в системе Fe ₃ O ₄ — Mn ₃ O ₄ , Mn — Si — O , Mn — O — H ₂ O .

Практическое значение

Богатые гаусманитовые руды используются в черной металлургии для выплавки ферромарганца и для подшихтовки при выплавке чугунов .

Отличия

От очень сходных по внешнему виду браунита , магнетита и манганита гаусманит отличается по оптическим свойствам: сильными эффектами анизотропии и кроваво-красными внутренними рефлексами, а также характерным тонкопластинчатым двойниковым строением; от манганита отличается также по окрашиванию горячего водного раствора H ₂ SO ₄ . В отличие от гематита , сходного по оптическим свойствам, имеет меньшую отражательную способность. Может быть принят за марокит, отличие от которого плеохроирует . одноосен, поперечные сечения кристаллов гаусманита квадратны.

Литература

• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
• Геологический словарь, Т. 1. — М. : Недра, 1978. — С. 138.
• Чухров Ф. В.. Бонштедт-Куплетская. Э. М. Минералы. Справочник. Выпуск 3. Сложные окислы, титанаты, ниобаты, танталаты, антимонаты, гидроокислы.. — Москва: Наука, 1967. — Т. 2. — С. 99—102. — 676 с.

Ссылки

• (англ.)