Рутил – это одна из разновидностей кварца, образуется с невероятными рисунками, похожими на волоски. Минерал рутил давно известен людям, его использовали народные целители, позже, выяснив все свойства, стали применять в промышленном производстве.

Rutilus (рутил, TiO2) в переводе с латиницы означает желто-красный. Полупрозрачный или полностью прозрачный камень, чаще кварц с находящимися в нем золотистыми волосками рутила (оксид титана). Минерал чаще всего залегает в кислых или основных магматических породах, глинистых сланцах (осадочные породы), а также встречается в гидротермальных хрусталеносных, гранитовых, габбровых жилах. Его особенность не выветриваться позволяет накапливаться в различных образованиях рядом с золотом.

Место добычи и распространения минерала в Центральной части и на Урале России, Казахстане, Армении, Канаде, США, Норвегии, Швейцарии, Австрии, Италии, Бразилии, Узбекистане.

В народе, минерал получил несколько названий «волосатик», «Волосы Венеры», «Радужный камень», «Стрелы Амура», «Даймонтит», «Лучистый шерл», «Титаний», «Красный шерл», «Радужный волшебный минерал» до того как он был впервые описан А.Г.Вернером и когда поступил в ювелирное производство.

Классификация

Рутил, относится к минералам класса оксиды, был открыт в России на Урале 1803 году П.С.Паласом, статус IMA получен до 1959 года. В зависимости от разных мест залегания, различают несколько видов рутила, которые образованы от различного количества примесей Sn, Fe, Cr, V, Nb, Ta , благодаря которым волоски в прозрачном кристалле окрашиваются в желтый, золотой, красный, бурый, черный цвет.

• Нигрин — минерал с черными или бурыми включениями, получаемые и-за большого количества примеси железа;
• Стрюверит — минерал с большим включением тантала, образует волоски золотистого цвета;
• Ильменорутил (сагенит) образует волоски желтого цвета из-за присутствия ниобия.

Также выделяют в отдельный вид чистый рутил с минимальным количеством вкраплений, его чаще всего применяют в ювелирном деле.

Минерал ассоциирует с кварцем, брукитом, анатазом, акоагиитом, гематитом, шпинелью, корундом.

Синтетический рутил появился в результате побочного эффекта при производстве белил.

Химический состав и физические свойства

Рутил — прозрачный, непрозрачный или полупрозрачный минерал с сильной оптической анизотропией и высоким оптическим рельефом, для него характерна микротвердость VHN100=894 — 974 кг/мм2. Интересной особенностью минерала является то, что на краю кристаллов образуются пирамиды.

Рутил (TiO2)состоит из:

• Ti до 60%;
• О2 не более 40%;
• Примеси Fe, Ta, Nb, V, Sb — до 4%, максимум был зафиксирован с Fe 11 %, от его количества зависит цвет камня.

Сингония	тетрагональная
Форма выделения	призматические, игольчатые, столбчатые или волосовидные кристалы
По шкале Мооса твердость	5-6,5
Плотность	4,23-4,25
Молекулярный вес	79.88
Излом	неровный, раковистый
Спайность	в зависимости от формы выделения, совершенная, несовершенная, средняя.
Блеск	алмазный или металлический
Цвет черты	светло-коричневый, серый, черно-серый, бледно-желтый

Камень не разлагается в кислотах и, поглощая световые волны, изменят цвет на красно-буро-желтый, который виден невооруженным взглядом (видимый плеохроизм). Он тяжелый, твердый, но хрупкий, легко можно разделить по спайности.

Характеристика по знакам Зодиака

Астрологи рекомендуют использовать свойства минерала знакам Зодиака, родившимся летом, Близнецам, Ракам, Львам, а также он оказывает особое внимание Тельцам. Этот минерал способен растопить сердце любого зодиакального знака, подчинить голосу разума и добра. Особенность Рутила — в привлечении положительной, легкой, мягкой энергии, которая придает своему обладателю обаятельности и привлекательности в глазах окружающих, притягивая новых людей.

Ювелирные украшения в виде кольца или другой круглой формы, рекомендовано носить тем, кто еще не обременен семейными узами, так как это помогает избавиться от одиночества.

Лечебные и магические свойства камня

С древних времен считалось, что камень рутил следует носить тем, у кого слабая нервная система, впечатлительным и ранимым личностям. Его энергетика положительно влияет на здоровье человека, делая более спокойным, уравновешенным. Лекари рекомендовали носить в кармане или в виде амулета на шее, чтобы избавиться от заболеваний дыхательной системы, при аллергии и для повышения иммунитета.

Специалисты по магическому воздействию часто используют кристаллы рутила, он усиливает энергетику хрусталя, открывая внутренние миры и позволяя усилить процесс ясновидения. Маги заговаривают рутил в виде талисмана или охранного амулета, которые дают возможность преодолеть тяжелые моральные, психологические и энергетические атаки от посторонних людей. Если постоянно носить в кармане кусочек камня, то можно избавиться от негативного мышления, депрессии и увидеть мир в теплых, солнечных тонах.

Украшения и бытовое использование

Минерал Рутил – не только поделочный камень, который используют для изготовления разных украшений и фигурок, его свойства применяют в косметологии, лакокрасочной промышленности и при создании электродов.

В косметологии рутил перерабатывают и очищают, полученный состав добавляют в кремы от загара, помады, блески, туши, тени, тональные кремы. Содержание в них рутила позволяет защитить кожу от вредного ультрафиолетового излучения.

В керамической промышленности с добавлением рутила изготавливают ударопрочную посуда, которая отличается высоким качество и стоимостью.

Сочетания с другими камнями

Рутил — неприхотливый камень, он не меняет своих свойств и внешнего вида при сочетании с другими минералами. Сочетается с рубином, бриллиантом, шпинелью, гранатом, сапфиром, топазом, турмалином, янтарем, гематитом, угольным агатом.
Ювелиры рутил обрамляют в золото, платину, так как с этими металлами его внешний вид более привлекателен, чем с другими драгоценными камнями.

Как отличить от подделки и стоимость камня

Рутил необыкновенный камень, чтобы отличить его от подделки нужно посветить ультрафиолетовым светом и посмотреть внутрь камня, в нем появится красно-буро-желтый оттенок от волосков. Подлинный камень будет стоить за 1 гр. не менее 550 руб., а подделки более дешевые и не имеют такого сильного и яркого блеска, как оригинал. В отличие от других камней, он очень тяжелый, что порой бросается в глаза с несоизмеримым весом и размером минерала.

Уход за камнем

Уход за украшениями с камнем рутилом, не отличается от других минералов. Не следует его ронять, бить, царапать. Длительное время держать на солнце или принимать с ним термальные ванны. Очистить от пыли и загрязнений можно с помощью мыльного раствора, после которого опустить в раствор нашатырного спирта с водой на несколько секунд и повесить просыхать. Хранят украшения с рутилом в ювелирной коробочке с мягкой подкладкой, чтобы случайно не повредить.

Рутил — один из самых популярных камней, используемых в изготовлении ювелирных украшений и подарочных фигурок. Он имеет большое значение и в промышленном производстве, часто его используют для добычи ниобия и тантала.

Название минерала произошло от латинского rutilus-красный, красноватый (Вернер, 1803).

Английское название минерала - Rutile

Синонимы: Красный шерл - schorl rouge (Де-Лиль, 1783), титанкальк - Titankalk (Клапрот, 1795), титанит - titanite (Кирван, 1796), титановая руда - Titanerz (Эмерлинг, 1797), криспит - crispite (Деламетри, 1797), эдисонит - edisonite (Хиден, 1888), титановый шерл - titanschorl (Эглестон, 1889), диксбергит - dicksbergite (Игельстрём, 1896), галлитцинит- gallitzinite (Ленд, год?; по Хею), кахуэлит (каюэлит) - cajuelite (по Честеру, 1896).Группа

Формула

TiO 2

Химический состав

Химический теоретический состав: TiO 2 - 100 (Ti - 59,95). Часто содержит примесь Fe (частью за счет включений); в небольшом количестве содержит Sn (до 1,5% SnO 2 в рутиле из пегматитов), V (в рутиле из основных пород), Nb до 5% и Та (главным образом в рутиле из щелочных комплексов и из высокотемпературных рудных жил), Cr (в месторождениях хромитов). Максимально возможное содержание Cr 2 O 3 в рутиле - 4 мол.%;. («хромрутил» с 16,61% Cr 2 O 3 оказался самостоятельным минералом - редледжеитом). Спектроскопически в рутиле обнаружен Sc.

Разновидности

Нигрин - nigrine (Карстен, 1800) - Fe-содержащий рутил. Содержание Fe 2 O 3 достигает 11 %. Иногда содержит Sn02 (до 1,4%). Облик кристаллов такой же, как у рутила. Цвет черный. Плотность 4,4-5,2. Встречен в Бернау (Бавария,Германия), в Олахпьяне в Трансильвании (Румыния) и в других местах. Fe в нигринах, по-видимому, замещает титан; частью нигрины содержат микроскопические включения ильменита. Роль Nb в нигринах и их соотношение с ильменорутилом не выяснены.
Включения ильменита содержит и еще более богатый железом рутил - изерин - iserine (изерит - iserite), впервые обнаруженный Яновским (1886) в песках Изервизе в Чехии; частично это смеси ряда минералов, частично ильменит . По Хенрикуесу, нигрин содержит железо в виде Fe 3+ , а изерин - в виде Fe 2+ .

Кристаллографическая характеристика

Сингония Тетрагональная. L 4 4L 2 5PC

Класс симметрии. Дитетрагонально-бипирамидальный - 4/mmm. Отношение осей. с/а=0,645.

Кристаллическая структура

Структура рутила представляет собой один из характерных типов простых структур. Эта структура свойственна ряду минералов, состав которых отвечает формулам AO 2 или AB 2 O 6 . Атомы Ti (А) расположены по вершинам и в центре элементарной ячейки, атомы O - по диагоналям базисных плоскостей и перпендикулярным к ним диагоналям, проходящим через центр ячейки, образуя октаэдры вокруг Ti. Атомы O слагают несколько искаженную плотнейшую гексагональную упаковку, половина октаэдрических пустот которой заполнена атомами Ti. Заполненные октаэдры имеют по два общих ребра с соседними октаэдрами и образуют цепи в направлении оси с.

В соответствии с наличием цепей октаэдров в направлении оси с кристаллы часто бывают значительно вытянуты по этой оси. Расположением оси 4-го порядка в плоскости плотнейшей упаковки по одному из трех возможных направлений гексагональной сетки объясняется образование характерных для рутила коленчатых двойников с углом срастания 120°, тройников и «сагенитовых» шестиугольников
Возможно, что наряду с ионной связью в структуре рутила Существует сильная гомеополярная связь, что обусловливает высокое значение диэлектрической постоянной (Баур) и подтверждается расчетами значений теплоемкости искусственного рутила.

Главные формы: Наиболее распространенные формы: a, m, s, e, h, l, t, z.

Форма нахождения рутила в природе

Облик кристаллов . Кристаллы обычно удлинены по оси с - призматического (столбчатого) до игольчатого облика. Грани зоны призм покрыты вертикальной штриховкой или бороздками и бугорками. Встречаются изогнутые кристаллы. Нередки волосовидные кристаллики («волосатик», или «венерины волосы» - venus’ hair stone, «стрелы амура» - fleches d’amour), образующие включения в кварце.

Обычны двойники по (101): коленчатые, полисинтетические, также тройники, реже шестерники или восьмерники. Более редки двойники по (301) - сердцевидные. Наблюдаются двойники скольжения по (101).

Ориентированные срастания рутила

Встречаются ориентированные нарастания кристаллов рутила на гематит: оси с кристаллов рутила располагаются под углом 60° друг к другу, (100) и (101) рутила параллельно (0001) и (1011) гематита; ориентированные срастания с ильменитом: (100) рутила параллельно (0001) или (1010) ильменита; описаны нарастания рутила на магнетит и вростки рутила в магнетите с (100) рутила параллельно (111) магнетита и расположением осей с кристаллов рутила параллельно ребрам октаэдра магнетита. Аналогичные взаиморасположения минералов наблюдаются в шлифах в виде продуктов распада твердых растворов: в ильмените, гематите, магнетите (Рамдор), хромите и др.

Характерны тетрагональная форма кристаллов и коленчатые двойники. От циркона отличается меньшей твердостью, от касситерита - меньшей плотностью. Игольчатый и волосовидный рутил отличается от турмалина и гётита по форме поперечных сечений кристаллов. В прозрачных шлифах от сходных минералов отличается по исключительно высоким показателям преломления и двупреломлению (даже в тонких иголочках дает высокие цвета интерференции); в отраженном свете характерны внутренние рефлексы, высокая отражательная способность, наличие двойников; не поддается травлению.

Сопутствующие минералы. Кварц , амфибол, гранат и др.

Происхождение и нахождение

Очень распространен. Образуется в различных условиях. Как акцессорный минерал встречается в магматических, метаморфических и осадочных породах, в небольших количествах в рудах различного происхождения и состава, в безрудных жилах, в массивах вторичных кварцитов. В повышенных количествах наблюдается в некоторых пегматитах, генетически связанных с основными породами. Он широко распространен в метаморфических породах: изолированные зерна в ам­фиболитах (особенно в западных Рудных горах), гней­сах, слюдистых сланцах. Часто образует игольчатые включения в кварце, слюде и других минералах («стре­лы амура», «волосы Венеры»),

Изменение минерала.

Изредка замещается ильменитом.

Рутил. Сегенит. Урал

Месторождения рутила

Обогащенными рутилом являются апатитовые жилы Норвегии, залегающие в массивах габбровых пород и вмещающих их гнейсах. В Крагерё (Норвегия) встречается весьма интересная в практическом отношении плагиаплитовая порода - крагерёит, содержащая более 20% рутила. Апатито-ильменитовая порода, содержащая около 10% рутила, известная под названием нельсонита, добывается как титановая руда в районах Амхерст и Нельсон в шт. Виргиния (США); дайки нельсонита залегают в сиените; образование минералов титана и апатита связывается с послемагматическими процессами.
Рутил характерен для жил альпийского типа, в которых встречается совместно с горным хрусталем (нередко образует в нем игольчатые и волосовидные включения), с гематитом и др.: Приполярный Урал, Средний Урал, Алдан в России, Бинненталь, Тессин в Швейцарии, Тироль в Австрии, также во Франции, Италии и др.
В промышленных концентрациях рутил содержится в кварцитах некоторых древних метаморфических толщ, например, в районе р. Кутим на Урале. Рутилоносные хлоритовые, талько-хлоритовые, хлорито-серицитовые и серицитовые сланцы распространены на Урале и в других районах России. Известны богатые рутилом графитовые сланцы (Сангиленское нагорье, Тува), отмечается обогащение рутилом некоторых эклогитов (Шубинское месторождение в Оренбургской области, около Кокчетава в Казахстан), кварцевых жил и плагиоклазовых линз среди амфиболитов Крумовградского округа (Болгария).
В глинах и бокситах рутил частично представляет аутигенный минерал. Образуется в результате изменения ильменита, титаномагнетита и других титановых минералов, является обычно конечным продуктом их лейкоксенизации. Рутил накапливается в россыпях, что приводит к образованию особенно ценных (легко обогащаемых) титановых руд. Таковы, например, меловые и третичные рутило-цирконо-ильменитовые прибрежно-морские россыпи Украины; богаты рутилом прибрежно-морские россыпи Австралии, Бразилии и других стран.
Часто рутил совместно с гематитом или с магнетитом наблюдается в виде мелких включений (продуктов распада твердых растворов) в ильмените, отчасти в титаномагнетите и др. Известен в параморфозах по брукиту и анатазу (Магнет-Ков, шт. Арканзас, США), в псевдоморфозах по сфену (Кузнечихинское месторождение на Урале), развивается также по ильмениту, гематиту,

Этот камень невозможно не полюбить, согласно легенде (которая существует в нескольких версиях), к появлению на Земле этого минерала причастна сама богиня любви – Венера. Волосатик – это наиболее распространённое название камня, помимо него, существуют ещё некоторые «прозвища». Например: волосатый кварц, стрелы Купидона (Амура), волосы Афродиты (Венеры), игольчатый (ежиный) камень. Примечательно, что всякое название указывает на то, что в составе минерала присутствуют игольчатые вкрапления.

Красивая легенда

Однажды, решила богиня любви искупаться в горном озере. Разумеется, для этого ей пришлось спуститься с Олимпа на Землю, где время течёт гораздо быстрее, чем на «божественной горе». Купаясь в прохладной и чистой воде, богиня и не заметила, что потеряла свой золотистый локон.

Когда она спохватилась, то было поздно: толстый лёд сковал горное озеро. Но Венере удалось отыскать свой локон, вмёрзший в лёд. Залюбовавшись столь необычным зрелищем, она захотела подарить эту красоту людям. Воспользовавшись своими божественными возможностями, Венера превратила кусок льда с вмёрзшими в него волосами в камень волосатик.

Описание камня

По своей химической сути волосатик – это кварц, разновидность горного хрусталя, а легендарные «венерины волосы» есть не что иное, как посторонние вкрапления под названием рутил. Помимо него, в состав минерала могут быть включены: турмалин , рибикит, лепидокрокит, роговая обманка и пр. Следовательно, «волосы» могут быть не только золотистыми, но и иметь самые разные оттенки, ибо всё зависит от природы игольчатых включений.

(лат. «rutilus» — красноватый) – диоксид титана, с примесью железа, тантала, олова и ниобия. Рутил один из самых красивых самоцветов.

Встречается в магматических и осадочных горных породах, в рудах практически любого происхождения и состава, часто ассоциирует с кварцем, нарастая на кварц или образуя в нём включения. Имеет столбчатую форму кристаллов, с наличием продольной штриховки, или форму кристаллов в виде длинных игл, или волосков.

Рутил – твердый и в то же время хрупкий минерал, в кислотах не растворяется, под паяльной трубкой не плавится, блеск металлический или алмазный, устойчив к выветриванию. Кристаллы прозрачные или легких дымчатых оттенков с вкраплениями тонких золотистых или черных волокон (напоминающие волоски). Имеет высокие показатели преломления и дисперсии (преломление света). После обработки он приобретает алмазный блеск и шелковистость.

Окраска минералов бывает красной, бурой, черной, желтой, золотисто-красной, красно-бурой, жёлто-бурый, золотисто-желтой, иногда бесцветный, синеватый, фиолетовый.

Другие названия — шерл красный, нигрин, криспит, волосы венеры, стрелы амура, волосы из пророка, нигрин, волосатик, гранат шерловидный, руда титановая, шерл титановый.

Впервые рутил был найден на Среднем Урале в 1770 году немецким ученым П. С. Палласом и описал его как лучистый шерл, а назвал его немецкий минералог А. Г. Вернер в 1803 году.

За свою красоту, яркую цветовую гамму, оригинальную форму кристаллов, высоким показателям преломления и дисперсии, рутил высоко ценится коллекционерами.

Густой красный цвет проявляется только в камнях менее 1 карата, более крупные камни темно-красного цвета выглядят черными.

Природный рутил используют для изготовления титановых белил, изделий с высокой диэлектрической проницаемостью. Для изготовления выпрямителей, работающих при высокой температуре используют кристаллы искусственного рутила.

Минерал добывают в Казахстане, Азербайджане, США, Канаде, на юге Австралии, Бразилии, России (Средний и Южный Урал).

Магические свойства

В практической магии рутил используется редко, рутил имеет очень сильные магические свойства и чтобы не причинить вред, использовать его в магических целях, рекомендуется только магам и гадалкам.

Минерал чёрного цвета носят только чёрные маги, остальным не рекомендуется. Рутил чёрного цвета маги применяют для предсказаний будущего, колдуны используют его для проведения своих ритуалов. Маги утверждают, что чёрный рутил поможет совершить астральные путешествия, передвигаясь во времени.

Ученым, путешественникам и всем тем, кто хочет познать неизвестное талисманом может послужить амулеты и талисманы из камней других цветов.

Успех и удачу в азартных играх притягивает амулет из рутила жёлтых оттенков, из красных оттенков, поможет обрести любовь и создать счастливую , для лучшего действия нужно на левой руке носить браслет из рутила. Мужчинам амулет поможет привлечь внимание женщин в сексуальном плане

Лечебные свойства

Лечебные свойства рутила ещё не до конца исследованы. Народные целители считают, что минерал можно использовать в качестве профилактического средства от простудных заболеваний, вызванных переохлаждением, способен избавить от заболеваний горла, бронхов, верхних дыхательных путей.

Минералы золотисто-желтого рутила стимулируют работу печени, предотвращают печени, благоприятно влияют на пищеварение, возбуждают аппетит и ускоряет метаболизм.

В эту группу входят соединения типа АХ 2 , кристаллизующиеся в тетрагональной сингонии: двуокиси Ti, Sn, Мn и Pb. Из них ТiO 2 в природе известна в трех полиморфных модификациях, носящих особые названия, а МnО 2 - по крайней мере в двух модификациях. По некоторым данным, и соединение SNO 2 является диморфным.

Все относящиеся сюда главные минералы не связаны друг с другом парагенетически и образуются в различных условиях. Двуокись олова отчасти встречается в условиях, аналогичных условиям, при которых образуется ТiO 2 , но в основном при геологических процессах ведет себя все же обособленно. МNO 2 и РbO 2 образуются в совершенно других условиях, почти исключительно при экзогенных процессах минералообразования.

Замечательной особенностью химического состава некоторых разностей рутила является то, что в них в виде изоморфных примесей присутствуют Nb 5+ и Та 5+ , но совместно с Fe 2+ .

Химическая формула для таких разностей выражается в следующем виде: Ti 3-3x Nb 2x Fe x O 6 . Из этой формулы видно, что два иона Nb 5+ и один Fe 2+ могут заменять три иона Ti 4+ с сохранением общего заряда заменяемых ионов. Так как размеры ионных радиусов всех этих ионов примерно одного порядка (см. рис. 142), то кристаллическая структура минерала будет оставаться однотипной. Лишь размеры ее будут несколько возрастать соответственно размерам ионных радиусов Nb 5+ , Та 5+ и Fe 2+ (или Мn 2). Таким образом, эти разности рутила представляют изоморфные смеси ТiO 2 , вернее Ti 3 O 6 , с Fe Nb 2 O 6 или Fe Та 2 O 6 (т. е. минералами, называемыми мосситом и тапиолитом), кристаллизующимися в той же структуре рутила.

Следует указать, что соединения FeNb 2 O 6 и FeTa 2 O 6 диморфны и кристаллизуются как в тетрагональной, так и в ромбической сингониях. Кристаллическая структура ромбической модификации (колумбита и танталита) также аналогична ромбической модификации ТiO 2 (брукита).

Рутил - ТiO 2 . Название происходит от латинского слова "рутилус" - красноватый. Он является наиболее устойчивой модификацией ТiO 2 как при высоких, так и при низких температурах.

Химический состав . Ti 60%. Химические анализы показывают, что в нем часто присутствуют примеси других элементов: Fe в виде закиси или окиси, иногда Sn 4+ (до 1,5%), изредка Cr 3+ , V 3+ и некоторые другие. Богатая FeTiO 3 (в виде твердого раствора) разность называется нигрином .

Рис. 158 Кристаллическая решетка рутила. А - в изображении центров ионов (черные кружки - титан, полые - кислород); по вертикали расположены три элементарные ячейки рутила. Б - в изображении октаэдров TiO6 (центральная колонка); ионы Ti располагаются внутри октаэдров. В - расположение ионов кислорода вокруг иона титана и титана вокруг кислорода

Сингония тетрагональная; дитетрагонально-дипирамидальный в. с. L 4 4L 2 5РС. Кристаллическая структура рутила, как типичная, изображена на рис. 158. Она отличается некоторыми особенностями. Если в кристаллической структуре типа корунда листы плотнейшей упаковки ионов кислорода располагаются перпендикулярно тройной оси, а в структуре типа шпинели - параллельно граням октаэдра (т. е. также перпендикулярно тройным осям), то в кристаллической структуре типа рутила, как показал Н. В. Белов, направления плотнейшей упаковки в виде колонок параллельны главной (четверной) оси кристаллов рутила. Каждый ион Ti окружается шестью ионами кислорода, располагающимися по углам почти правильного октаэдра (рис. 158-В), а каждый ион О окружен тремя ионами Ti (в углах почти равностороннего треугольника). Такие октаэдры в кристаллической структуре рутила вытянуты вдоль оси с в виде прямолинейных колонок (рис. 158-Б), чем и обусловливается игольчатый или шестоватый Облик кристаллов с направлениями плоскостей спайности параллельно вытянутости индивидов. Характерно, что в структуре рутила, в отличие от других модификаций TiO 2 , каждый октаэдр ТiO 6 имеет по два ребра, общих с соседними октаэдрами (рис. 158-Б). Поскольку колонки плотно упакованных ионов кислорода, вытянутых вдоль четверной оси рутила, в сущности отвечают одному из трех возможных направлений в плоскости гексагональной плотнейшей упаковки, то не случайно, что для минералов группы рутила мы имеем коленчатой формы двойники и тройники срастания (рис.160) с углом, образуемым отдельными индивидами, близким к 120° (т. е. соответственно направлениям гексагональной сетки). Таким путем могут возникнуть даже кольцеобразные шестерники. Это же обстоятельство лежит в основе закономерных (под углом 120°) нарастаний тончайших иголочек или призматических кристалликов рутила на базальном пинакоиде {0001} гематита (см. рис. 148), слюды и других минералов, грани которых представлены плоскостями плотнейшей упаковки ионов кислорода. Облик кристаллов рутила чрезвычайно характерен: призматический, столбчатый до игольчатого. Обычные формы: {100}, {110}, {101), {111}, изредка {001}. Часто наблюдается штриховатость вдоль главной оси с. Типичные формы кристаллов изображены на рис. 159. Очень часты двойники коленчатой формы (рис. 160) с плоскостью срастания (011). Плоские сетчатые сростки двойников игольчатого рутила называют сагенитом. Как было указано, распространены закономерные срастания кристалликов рутила с кристаллами гематита, причем четверная ось рутила совпадает с одной из горизонтальных двойных осей гематита. Игольчатые волосовидные кристаллы рутила иногда наблюдаются в виде пучков, заключенных в прозрачных кристаллах кварца.

Цвет рутила обычно темножелтый, бурый, красный и черный (нигрин). Бесцветные или бледноокрашенные разности исключительно редки. Черта желтая, светлобурая. Блеск алмазный до металловидного (для непрозрачных черных разностей). Ng=2,903 и Nm=2,616.

Твердость 6. Хрупок. Спайность по {110} совершенная, по {100} средняя. Уд. вес 4,2-4,3.

Диагностические признаки . Весьма характерны тетрагональные призматического облика кристаллы и коленчатые двойники. Смешать можно с минералами, похожими по облику кристаллов: с цирконом (ZrSiO 4), обладающим более высокой твердостью (7-8), и касситеритом (SNO 2), для которого характерен высокий удельный вес. Волосовидные кристаллы рутила можно принять иногда за турмалин, отличающийся по оптическим константам.

П. п. тр. не плавится и не изменяется. В кислотах не растворяется. С фосфорной солью реагирует на титан (стекло в восстановительном пламени становится фиолетовым).

Происхождение . Рутил в природе образуется в различных условиях. Изредка он наблюдается как составная часть изверженных пород (сиенитов, реже гранитов). В небольших количествах он встречается в пегматитах и некоторых гидротермальных месторождениях в ассоциации с кварцем, минералами титана и железа (ильменитом, ильменорутилом, гематитом, магнетитом), иногда с корундом, силикатами и с другими минералами. Известны редкие находки его в виде новообразований в экзогенных продуктах разложения титановых минералов, изредка в осадочных породах, а также месторождениях боксита. Однако гораздо чаще он образуется при метаморфических процессах в результате преобразования титансодержащих минералов, выделяясь в виде самостоятельных зерен в гнейсах, слюдяных сланцах, амфиболитах и других породах. Весьма эффектны его игольчатые и волосовидные кристаллы в жилах альпийского типа , нередко заключенные в кристаллы горного хрусталя и гематита; часто он наблюдается в сопровождении брукита и анатаза.

В зоне окисления химически устойчив и нередко встречается в россыпях в виде окатанных зерен и галек.

Практическое значение . Употребляется для выплавки ферротитана, применяемого в производстве некоторых стойких при ударе сортов стали, в керамике в качестве бурой краски, в радиотехнике как детектор, для изготовления титановых белил и др.

Месторождения . В СССР рутил в виде крупных кристаллов известен в ряде месторождений в слюдяных сланцах, в пегматитовых жилах Ильменских гор , в месторождении Семиз-Бугу (Центральный Казахстан) с корундом и в других местах. Кроме того, он часто встречается в россыпях, особенно на Среднем Урале.

Из иностранных отметим месторождения С. Каролины (США), где встречаются замечательные кристаллы рутила различного облика.

Рис. 161. Кристаллическая решетка брукита (в несколько идеализированном виде). А и Б - два участка решетки в проекции на (100); нижний располагается над верхним (ионы кислорода, помеченные цифрой 50, являются общими). В - решетка в проекции на (001) с действительным положением ионов кислорода и титана

Брукит -ТiO 2 . Сингония ромбическая, ромбо-дипирамидальный в. с. 3L 2 3PC. Кристаллическая структура в несколько идеализированном виде представлена на рис. 161-А в проекции на плоскость (100), являющуюся плоскостью плотнейшей гексагональной упаковки ионов кислорода. На рис. 161-Б изображены вышележащие (над плоскостью чертежа) листы ионов кислорода (ср. цифры в кружках). Если наложить нижний рисунок на верхний, то не трудно убедиться в том, что в направлении оси а в целом мы имеем комбинацию гексагональной и кубической упаковок (топазовую упаковку): ионы кислорода "75" располагаются не над ионами "25", как следовало бы для плотнейшей гексагональной двуслойной упаковки, а так, как это имеет место в кубических плотнейших упаковках. Ионы Ti лежат между листами ионов кислорода в шестерном окружении, образуя зигзагообразные цепочки октаэдров в каждом слое плотнейшей упаковки. В отличие от структуры рутила, эти октаэдры здесь имеют по три общих ребра.

В соответствии со структурой находится и уплощенный но (100) облик кристаллов (рис. 162), причем четыре грани призмы {021}, параллельной оси а, и пинакоиды {001} образуют почти правильный шестиугольник в разрезе. Характерна также вертикальная штриховка на гранях.

Цвет брукита желто- или красно-бурый до черного. Черта бесцветная до серовато-или буровато-желтой. Блеск алмазный. Ng=2,741, Nm=2,586 и Np- 2,583. В некоторых образцах наблюдается очень сильное изменение показателей преломления, а в связи с этим меняется и дисперсия оптических осей для разных длин воли.

Твердость 5-6. Спайность по {110} несовершенная. Уд. вес 3,9-4,0 (меньше, чем рутила, но больше, чем анатаза). При прокаливании он увеличивается и становится равным удельному весу рутила (очевидно, происходит перестройка кристаллической решетки).

Месторождения . Превосходные кристаллы брукита у нас встречаются в Атлянской золотоносной россыпи близ Миасса и в жилах альпийского типа в ряде мест Урала.

Рис. 163. Кристаллическая решетка анатаза. А - элементарная ячейка; Б - связи между Ti и О; В - расположение ионов кислорода вокруг иона титана и наоборот (ср. с рутилом - рис. 158)

Анатаз -TiO 2 . Сингония тетрагональная; дитетрагонально-дипирамидальный в. с. L 4 4L 2 5PC. Кристаллическая структура характеризуется плотнейшей кубической упаковкой ионов кислорода с вертикальной четверной осью (рис. 163). Координационные числа те же, что для рутила (6: 3), но геометрические формы координации искаженные. Это обусловливается тем, что октаэдры ТiO6 сочетаются друг с другом таким образом, что имеют четыре общих ребра.

Кристаллы обладают характерным дипирамидальным обликом (рис. 164), причем дипирамида {111} острее дипирамиды (112}, близкой по форме к октаэдру. Реже встречаются кристаллы призматической и таблитчатой формы.

Цвет бурый, коричневый, черный. Черта бесцветная. Блеск алмазный. Nm =2,55 и Np =2,49.

Твердость 5-6. Спайность совершенная по {001} и {111}, чем отличается от рутила. Уд. вес 3,9 (меньше, чем рутила и брукита). П. п. тр. не плавится. В кислотах не растворяется.

Встречается в пегматитах и кристаллических сланцах (хлоритовых, слюдяных). Хорошо образованные кристаллы нередко наблюдаются на кварце в жилах альпийского тигa в Швейцарских Альпах, Бразилии, на С. Урале. Минерал химически устойчив, встречается в россыпях (Атлянская россыпь на Ю. Урале, около Миасса).

Касситерит - SNO 2 . "Касситерос" по-гречески - олово. Синоним: оловянный камень. Касситерит фактически является единственным промышленно важным минералом олова.

Химический состав . Sn 78,8% (по химической формуле). Почти постоянно присутствуют примеси. Во многих случаях, особенно в касситеритах из верматитовых месторождений, обнаруживаются Fe 2 O 3 , Та 2 O 5 , Nb 2 O 5 , ТiO 2 , МnО, FeO, изредка ZrO 2 и WO 3 . Все эти разковалентные металлы, подобно тому как это встречается в некоторых разностях рутила, по всей вероятное и, присутствуют в виде изоморфных примесей.

Сингония тетрагональная; дитетрагонально-дипирамидальный в. с. L 4 4L 2 5PC. Однако встречающиеся оптически двуосные разности, возможно, обладают кристаллической решеткой, близкой к ромбической. Искусственно ромбические кристаллы SNO 2 (с уд. весом 6,70) были получены Добрэ. Кристаллическая структура идентична структуре рутила. Облик кристаллов . В виде хорошо образованных и сравнительно часто наблюдаемых кристаллов касситерит встречается в пустотах. Кристаллы обычно мелкие, по изредка достигают крупных размеров - до 10 см (в несколько килограммов весом). Чаще всего они имеют дипирамидалыный, пирамидально-призматический (рис. 165) или столбчатый облик, иногда игольчатый. В пегматитах обычно встречаются кристаллы дипирамидального облика и нередко в виде двойников. Вкрапленные зерна в грейзенах и гранитах часто обладают неправильными очертаниями. Неправильные формы свойственны также зернам касситерита, образовавшимся метасоматическим путем при эндогенном окислении станнина и других сернистых соединений олова. Двойники кристаллов очень часты и, подобно двойникам рутила, имеют коленчатый вид (рис. 166). Агрегаты . Сплошные зернистые массы встречаются редко. Обычно наблюдается в виде вкраплений кристалликов или неправильной формы зерен. В пустотах гидротермальных жил он иногда обнаруживается в виде друз хорошо образованных кристаллов. Так называемый "деревянистый касситерит" встречается в виде желваков и натечных форм; обладает концентрически-зональным строением, свойственным коллоидным массам.

Цвет . Примесями Fe, Nb, Та и Мn касситерит обычно окрашен в темно-бурые оттенки до смоляно-черного цвета, причем в тонких шлифах часто наблюдается кристаллически-зональное строение отдельных кристаллов и зерен, обусловленное чередованием зон с различной степенью интенсивности окраски. Совершенно бесцветные разности очень редки. Черта у темных разностей обычно слабо окрашенная в буроватые оттенки. Блеск алмазный, в изломе - смоляной, слегка жирный. Грани кристаллов иногда матовые.

Непрозрачные черные разности обладают даже полуметаллическим блеском. Ng=2,09 и Nm =1,99.

Твердость 6-7. Хрупок. Спайность несовершенная, иногда ясная по {100}. Излом часто раковистый. Уд. вес 6,8-7,0. Прочие свойства . Не Maгнитен. Черные разности, обогащенные железом, все же обладают электромагнитными свойствами.

Диагностические признаки . По форме кристаллов, двойникам и цвету похож на рутил, а светлоокрашенные разности - также на циркон. Существенно отличается от них по удельному весу, твердости (у циркона 7-8) и характерному слегка жирному или смоляному блеску в изломе. В тонких шлифах мелкие зерна касситерита можно принять за циркон, двупреломление у которого значительно ниже.

П. п. тр. не плавится, но с тремя объемами соды на угле, при продолжительном дутье, в восстановительном пламени получаются мелкие ковкие корольки олова и белый налет SNO 2 . Кислоты не действуют. Если положить на касситерит каплю HCl и прикоснуться к нему кусочком цинка (или лучше специально изготовленной цинковой иглой), то через некоторое время под восстанавливающим влиянием бурно выделяющегося водорода на нем образуется металлический налет олова, блестящий после протирки на сукне (очень характерная, почти всегда удающаяся реакция для касситерита).

Происхождение . Месторождения касситерита генетически связаны с кислыми изверженными породами, преимущественно гранитами.

В самих гранитах касситерит устанавливается очень редко, и то главным образом в грейзенизированных участках, т. е. превращенных под влиянием пневматолитовых агентов (F,Cl, В и др.) в слюдисто-полево-шпато-кварцевую породу с топазом, флюоритом, лепидолитом (литиевой слюдой), турмалином и другими минералами. Полагают, что при высоких температурах олово переносится в виде летучих соединений SnF 4 и SnCl 4 , которые впоследствии гидролизуются с выпадением SNO 2 . Установлено также, что щелочные растворы, содержащие сероводород, в восстановительной среде весьма активны в отношении переноса олова.

Очень неравномерно распространенные скопления касситерит образует в пегматитовых жилах, связанных с оловоносными интрузиями. В парагенезисе с ним присутствуют: кварц, слюды, альбит, турмалин, иногда колумбит, берилл, сподумен и т. д. Касситерит встречается также в некоторых контактово-метасоматических месторождениях в тесной ассоциации с различными сульфидами, что указывает на отложение его в гидротермальную стадию процесса.

Жильные гидротермальные месторождения касситерита являются гораздо более важными в промышленном отношении. Из них главное значение имеют типы жил: 1) кварцево-касситеритовые и 2) сульфиднокасситеритовые. В первом типе, кроме преобладающего кварца и касситерита, обычно присутствуют: турмалин, белая слюда, полевые шпаты, вольфрамит, в небольших количествах арсенопирит, пирит, иногда флюорит, топаз, берилл и другие минералы. Касситерит встречается главным образом вкрапленным в кварцевую массу и в пустотах в виде кристаллов, иногда достигающих крупных размеров. Во втором типе месторождений касситерит ассоциирует преимущественно с сульфидами: в одних случаях главным образом с пирротином и отчасти с сфалеритом, халькопиритом, станнином; в других - преимущественно с сфалеритом и галенитом и, наконец, в третьих - среди разнообразных сульфидов, где видную роль играет висмутин (боливийский тип). Из нерудных минералов, кроме кварца, в существенных количествах встречаются черные турмалины, очень часто железистые хлориты и карбонаты.

В зонах окисления оловорудных месторождений касситерит исключительно устойчив. Этим объясняется его нахождение в россыпях.

Касситерит экзогенного происхождения, образующийся при разрушении сульфидов олова, в виде пористых и землистых масс встречается в зонах окисления.

Практическое значение . Касситеритовые руды представляют собой единственный вид сырья, из которого в промышленных масштабах добывается олово. Последнее имеет следующие применения:

1. для производства белой жести;
2. для легкоплавких, трудноокисляемых сплавов с медью (бронзы), цинком, медью и свинцом (латуни), припоя (со свинцом) и др.;
3. для лужения медной посуды;
4. для изготовления оловянной фольги (станиоля);
5. в керамика (для красок, эмали) и для других целей.

Месторождения . На территории СССР месторождения касситерита распространены главным образом в Восточной и особенно в Северо-Восточной Сибири. Укажем лишь на некоторые из них, наиболее типические.

• Представителем оловоносных пегматитов является 3авитинское месторождение (к юго-востоку от оз. Байкал, в районе слияния pp. Ингоды и Онона), где они залегают в краевых частях гранитного массива. Пегматитовые жилы здесь местами сильно изменены пневматолитовыми процессами, обусловившими оруденение. Измененные (грейзенизированные) участки их содержат розовый турмалин, лепидолит, гранат, касситерит и зеленый турмалин.
• К числу контактово-метасоматических месторождений относится Такфонское в Зеравшанском хребте (Средняя Азия), в котором среди скарновых образований с пирротином, арсенопиритом и халькопиритом встречаются касситерит, станнин и висмутин.
• Примером кварцево-касситеритовой формации является Ононское месторождение (ст. Онон, Забайкалье), где имеется ряд ветвящихся кварцевых жил, пересекающих осадочные породы. Руды представлены здесь кварцевыми массами, в которых касситерит ассоциирует с белой слюдой, топазом, флюоритом, арсенопиритом, пиритом и другими минералами.
• К касситерит-сульфидным месторождениям относятся Хапчерангинское (Восточное Забайкалье) и другие. Касситерит ассоциирует в них с различными сульфидами: арсенопиритом, пирротином, сфалеритом, вюртцитом, галенитом, халькопиритом, а также железистыми хлоритами, карбонатами и кварцем.

Из месторождений зарубежных стран большой известностью пользуется Малайская оловоносная провинция (Бирма, Западный Сиам, весь Малайский полуостров и южные острова - Баника, Билитон и другие), где широко распространены крупные касситеритсодержашие россыпи, образующиеся при разрушении коренных (главным сбразом пегматитовых и кварцево-касситеритовых) жил. В Боливии распространены кварцевые жилы с касситеритом, вольфрамовыми минералами, различными сульфидами, флюоритом и турмалином, а также сульфидно-касситеритовые месторождения.

Колумбит-танталит - (Fe,Mn)Nb 2 O 6 -(Fe,Mn)Ta 2 O 6 . Сбразуют непрерывный ряд изоморфных смесей. Название "колумбит" происходит от американского названия элемента ниобия - Колумбии. Синоним: ниобит.

Химический состав очень непостоянный. Даже в одном и том же месторождении содержания Fe и Мn, так же как и содержания Nb и Та, колеблются в широких пределах. Любопытно, что танталиты встречаются либо почти чисто марганцовистые, либо чисто железистые (промежуточные разности редки). Иногда в незначительных количествах содержат примеси: SnO 2 (до 1-2%, реже до 2-9% в танталитах), W03, TiO 2 и ZrO 2 , изредка UO 2 .

Сингония ромбическая: ромбо-дипирамидальный в. с. ЗL 2 ЗГС. Кристаллическая структура аналогична структуре брукита (см. рис. 161). Ионы Nb, Та, Мn, Fe, W, U и вероятно Sn располагаются на местах Ti, т. е. в центрах октаэдрических групп кислорода. Облик кристаллов пластинчатый по (010), таблитчатый, иногда короткостолбчатый (рис. 167). Наиболее обычные формы: пинакоиды {100}, {010}, {001}, призма {110}, дипирамида {111} и другие. Двойники наблюдаются по (201), нередко пластинчато-сердцевидные и характеризующиеся перистой штриховкой (рис. 168). Описаны закономерные срастания колумбита с самарскитом.

Цвет черный или буровато-черный. Черта красная или красновато-бурая до красновато-черной. Блеск полуметаллический. Непрозрачны.

Твердость 6. Хрупкие. Спайность по {100) довольно ясная. Уд. вес 5,15-8,20, увеличивается по мере увеличения содержания Та (рис. 169). Прочие свойства . Колумбит является проводником электричества.

Диагностические признаки . По внешним признакам распознать колумбит и танталит очень трудно. Их можно смешать:

1. с ильменитом (отличие по цвету черты, облику кристаллов и отрицательным реакциям на Nb и Та);
2. с вольфрамитом, обладающим более совершенной спайностью по {010} и меньшей твердостью;
3. с ортитом, имеющим меньший удельный вес (3,2-4,2) и светлую черту;
4. с самарскитом, эшинитом, эвксенитом и с другими ниобатами и танталатами, содержащими редкие земли и радиоактивные элементы, от которых без данных спектрального и радиометрического анализа, а также микрохимических реакций отличить их трудно.

П. п. тр. не плавятся. В кислотах не растворимы. Колумбит после сплавления с КОН и обработки разбавленной НСl и H 2 SO 4 , при прибавлении металлического Zn, дает устойчивую синюю окраску. Танталит после сплавления с KHSO 4 и обработки НСl дает желтый раствор и тяжелый белый осадок, также приобретающий яркосиний цвет при прибавлении Zn; однако при разбавлении водой синяя окраска исчезает.

Происхождение . Обычно встречается в пегматитовых жилах в ассоциации с различными минералами, образующимися в более поздние стадии пегматитового процесса: альбитом, кварцем, мусковитом, турмалином, цирконом, вольфрамитом, касситеритом, иногда самарскитом, монацитом я другими.

Будучи относительно устойчивыми в зоне окисления минералами, они встречаются в россыпях.

Практическое значение . В случае значительных скоплений этих минералов, они могут иметь промышленное значение как источник ниобия и тантала, используемых в производстве особых сортов сталей и для других целей.

Месторождения . Из иностранных месторождений известны: месторождение около Мосса, Крагерё и Финбо (Норвегия), месторождения около Лиможа (Франция), а также месторождение Ивигтут (Гренландия), где встречены прекрасно образованные кристаллы, и др.

Пиролюзит - MNO 2 . "Пирос" по-гречески - огонь, "люзиос" - уничтожающий (употребляется в стеклоделии для уничтожения зеленого оттенка стекла). Синоним: полианит (так называли явнокристаллические разности).

Химический состав . Мn 63,2%, О 36,8%. В тонкозернистых и скрыто-кристаллических массах, обычно в виде механических примесей, присутствуют: Fe 2 O 3 , SiO 2 , Н 2 O и т. д.

Сингония тетрагональная; дитетрагонально-дипирамидальныи в. с. L 4 4L 2 5РС. Кристаллическая структура аналогична структуре рузила. В кристаллах встречается редко (только в пустотах). Они имеют игольчатый или шестоватый облик. Пиролюзит обычно наблюдается в сплошных кристаллических или скрытокристаллических, часто порошковатых, сажистых массах, частью в псевдоморфозах по почковидным агрегатам псиломелана.

Цвет пиролюзита черный. Иногда синеватая металлическая побежалость. Черта черная. Блеск полуметаллический. Непрозрачен.

Твердость у кристаллических индивидов 5-6; в агрегатах снижается до 2 (в зависимости от пористости и рыхлости их). Очень хрупок. Спайность совершенная по {110}, весьма характерна для пиролюзита. Уд. вес 4,7-5,0.

Диагностические признаки . От других черных марганцевых минералов, обладающих черной чертой, отличается по характерной для нею спайности, хрупкости и сравнительно низкой твердости.

П. п. тр. не плавится. Выделяя часть кислорода (до 12% весовых), переходит в низшие окислы и буреет. При нагревании до 500° не изменяется; в интервале 550-650°, как установлено рентгенометрическими исследованиями, происходит диссоциация с образованием β-браунита (кубической модификации); при дальнейшем нагревании при температурах 940-1100° β-браунит переходит в наиболее устойчивый при высоких температурах гаусманит.

В НСl растворяется с выделением хлора. Это явление широко используется в химической промышленности. С бурой и фосфорной солью в окислительном пламени дает фиолетовое стекло; при восстановлении оно становится бесцветным.

Происхождение . Сравнительно редко образуется в гидротермальных месторождениях марганца, и лишь при условии явно окислительной среды. Зато широко распространен на земной поверхности как высший природный окисел марганца в прибрежных фациях осадочных месторождений. Является наиболее устойчивым окислом марганца в зоне окисления. В этих условиях в него в конце концов переходят все марганцевые минералы, содержащие марганец в низших степенях окисления. Поэтому нередки псевдоморфозы пиролюзита по манганиту, вернадиту, псиломелану, гаусманиту и др. Вследствие своей хрупкости, в россыпях встречается крайне редко.

Практическое значение . Чисто пиролюзитовые руды используются для самых различных целей:

1. в производстве сухих электрических батарей;
2. в изготовлении для той же цели искусственно активированных продуктов;
3. в стекольном деле для обесцвечивания зеленого стекла;
4. при изготовлении химических препаратов, употребляемых в медицине и для других целей;
5. в производстве специальных противогазов для защиты от окиси углерода, катализаторов типа гопкалита для очистки от вредных примесей в выхлопных газах автомобильных двигателей и пр.;
6. в технике при производстве олифы, масел, воска, в кожевенном деле при выделке хромовой кожи, в фотографии, в производстве красок и т. д. Для целей производства сухих батарей содержание двуокиси марганца в руде должно быть не ниже 80%.

Месторождения . Постоянно встречается во всех так называемых марганцевых шляпах, т. е. в зонах окисления, а также в ряде осадочных месторождений. Из числа крупнейших в мире осадочных месторождений на нашей территории необходимо отметить Чиатурское (Грузинская ССР), в котором пиролюзит слагает ослитовые стяжения и, кроме того, в виде скрытокристаллических мягких агрегатов образует псевдоморфозы по оолитам манганита (на выходах пластов на поверхность), Никопольское (Украина), где он иногда слагает более крупные шаровидные конкреции (рис. 170) с концентрически-зональным строением.

Из иностранных месторождений следует отметить зоны окисления метаморфизованных месторождений Индии, Золотого Берега (Западная Африка) и др. Хорошо образованные кристаллы были установлены в месторождении Платтен в Богемии (Чехословакия).