Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
СИДЕРИТ — FeCO3. Сидерос — по-гречески «железо». Синоним-железный шпат.
Химический состав: FeO 62.1 % (Fe 48.3%), CO2 37.9%. Из изоморфных примесей чаще всего присутствуют Mg и Mn; устанавливается также присутствие CaO, SiO2, Al2O3 и др.
Сингония тригональная; дитригонально-скаленоэдрический в. с. L63L2SPC Кристаллическая структура аналогична структуре кальцита.
Встречающиеся кристаллы чаще имеют ромбоэдрический облик, причем грани ромбоэдра {1011} нередко искривлены, иногда имеют
3.50 ЗАО
3JO
2.90
г
У
У
у»
7
и/
JtI
ф/
у
S
*
то то
/780
то
/JOO
то то
/580 /540 /500
чешуеобразную поверхность, как у доломита, а также седловидные изгибы. Агрегаты обычно кристаллически-зернистые; наблюдается также в шаровидных конкрециях (сферосидерит) со скрыто кристаллическим или радиально-лучистым строением. Описаны находки сидерита в землистых массах, натечных, оолитовых и других формах.
Цвет сидерита в свежем состоянии желтовато-белый, сероватый, иногда с зеленым или буроватым оттенком. При выветривании интенсивно буреет. Блеск стеклянный. Оптические константы. Оптически отрицательный. Nm = 1.875, Np = = 1.633; с увеличением содержания MgO показатели преломления падают (фиг. 363). В катодных лучах светится ярким оранжево-красным цветом.
Твердость 3J)—4.5. Хрупок. Спайность по {10Ш совершенная. Уд. вес 3.9 (фиг. 363). Прочие свойства. Теплота образования: FeO + +C02=FeC03+26 750 кал (близка к MgCO3).
Диссоциация сидерита при атмосферном давлении, согласно кривым нагревания, происходит в интервале температур 500—600° (имеет место экзотермическая реакция, отвечающая окислению Fe"). Кривая упругостей диссоциации FeCC>3, вычисляемых термодинамически, близка к кривой для MgCC>3, поэтому на диаграмме фиг. 352 она не нанесена. Эта близость упругостей диссоциации обусловливает и одинаковые с MgCCb условия нахождения сидерита. Однако FeO, которая должна образоваться в результате разложения FeCO3 при высоких температурах, не встречается в природе, и вместо нее образуется магнетит — Fe3O^ Если в ассоциации с сидеритом присутствует Fe2O3, то, как показано на диаграмме (см. фиг. 352), диссоциация FeCO3 с образованием магнетита происходит при значительно более низких температурах. Наоборот, образование сидерита за счет магнетита может происходить также при сравнительно низких температурах (170—400°), что наблюдается в некоторых регио-нально-метаморфизованных железнорудиых месторождениях на сравнительно небольших глубинах.
Растворимость FeCO3 ниже, чем у кальцита: при 18° и Рсоа, равном 1 ат, растворимость его в виде бикарбоната составляет 720 мг/л (для кальцита 1100 мг/л). Характерно, что при увеличении Рсо2 она, в противоположность ранее рассмотренным карбонатам, возрастает слабо и при P 00/=56 ат равна 770 мг/л. С повышением температуры при одном и том же P со, растворимость, как и для других карбонатов, падает. В присутствии кислорода бикарбонат железа, окисляясь, быстро разлагается с образованием гидратов окиси железа.
MgCO3 20 40 60 Я?FeCO Состаб
Фиг. 363. Показатели преломления и удельные веса в изоморфном ряду MgCO3 — FeCO3
Диагностические признаки. Как и всем карбонатам группы кальцита, кристаллическому сидериту свойственна совершенная спайность по ромбоэдру. Похож на анкерит, от которого уверенно можно отличить по данным химических анализов и кривым нагревания.
П. п. тр. не плавится, растрескивается, буреет, затем чернеет (вследствие окисления железа) и становится магнитным. С бурой и фосфорной солью реагирует на железо, а с содой — на марганец (если он содержится). Холодная HCl действует слабо, но при нагревании — очень энергично. Капля ее на куске сидерита постепенно окрашивается в зеленовато-желтый цвет вследствие образования FeCl3. Смоченный 1%-ным раствором красной кровяной соли — K3Fe(CN)6, подкисленным несколькими каплями HCl, дает на поверхности зерна или куска темно-синюю пленку турнбулевой сини (на анкерите при этой реакции образуется светлосиняя пленка).
Происхождение. Сидерит, как карбонат закиси железа, вообще может образоваться лишь в восстановительных условиях. Встречается он в различных генетических типах месторождений.
1. В гидротермальных месторождениях он образуется при сравнительно невысоких температурах. Как спутник он наблюдается нередко в жильных месторождениях свинцово-цинковых и медных сульфидных руд в ассоциации с пирротином, халькопиритом, железистыми хлоритами, анкеритом и другими минералами. Встречаются также самостоятельные сидеритовые жилы, а в известняках — метасоматические залежи неправильных форм. Кроме редких сульфидов, в них иногда наблюдаются магнетит и гематит.
2. На поверхности земли образование сидерита устанавливается в исключительных случаях. Таковы, например, редко встречающиеся отложения творожистого белого сидерита под болотными почвами, возникающего, очевидно, в условиях сильно восстановительной органической среды. Таковы же так называемые сферосидериты в виде желваков и шарообразных конкреций в глинах, а также в угленосных свитах, возникшие, повидимому, без доступа воздуха в осадках, богатых органическим веществом. В особых случаях, при наличии карбонатных пород, сидерит образуется в низах зоны окисления сульфидных месторождений.
