Диаспора, алюминий гидроксидный минерал с химической формулой AlO(OH), является фундаментальным компонентом в изучении геологии и минералогия. Он имеет важное значение из-за своей роли в формировании боксит, первичная руда алюминия, и ее использование в огнеупорах и геммологии. Этот минерал выделяется своими уникальными физическими и химическими характеристиками, геологическими процессами формирования и распространением по всему миру. Диаспор также известен своим драгоценный камень разновидность, ценимая за замечательные оптические явления, такие как плеохроизм и изменение цвета.

диаспора

В этой комплексной статье рассматривается геология диаспора, подробно описываются его состав, свойства, условия формирования, связанные с ним полезные ископаемые, глобальное распространение, промышленное применение, экологические последствия и экономическое значение.


1. Химические и физические характеристики

Химический состав

Диаспор относится к группе гидроксидных минералов и имеет относительно простую химическую структуру:

  • Формула: AlO(ОН)
  • Молекулярная масса: Приблизительно 58.00 г/моль.
  • Состав:
  • Алюминий (Al): ~52.94%
  • Кислород (O): ~47.06%

Гидроксильная группа (ОН⁻) в его структуре отличает его от чистых оксидных минералов, таких как корунд (Al₂O₃). Этот состав приводит к различным физическим и оптические свойства которые являются ключевыми для его идентификации.

диаспора

Кристальная структура

Диаспора кристаллизуется в орторомбическая кристаллическая система, образуя удлиненные, сплющенные или пластинчатые кристаллы. Атомная структура состоит из цепочек алюминиево-кислородных октаэдров с гидроксильными группами, связанными между цепочками. Эта уникальная решетка объясняет идеальную спайность минерала и оптические явления.

Физические свойства

  • Цвет: Обычно белый, серый или бесцветный, но может иметь зеленые, желтые, коричневые или розовые оттенки из-за следов примесей (например, хром or железо).
  • Прозрачность: От прозрачного до полупрозрачного, в зависимости от качества кристаллов.
  • Твердость: 6.5–7 на Шкала Мооса, что указывает на умеренную твердость, пригодную для использования в драгоценных камнях.
  • Блеск: Стекловидный (глянцевый) или перламутровый, что придает ему эстетическую привлекательность.
  • Расщепление: Идеально подходит в одном направлении, что делает его хрупким и склонным к расщеплению.
  • Перелом: Неровный или занозистый.
  • Удельный вес: 3.3–3.5, что означает умеренную плотность.
  • Оптические свойства:
  • Демонстрирует сильные плеохроизм, когда минерал показывает разные цвета (например, зеленый, желтый или красновато-коричневый) при рассмотрении под разными углами в поляризованном свете.
  • Диаспоры ювелирного качества часто проявляют изменение цвета в зависимости от источника света, свойство, высоко ценимое в геммологии.

2. Геологическое образование

диаспора

Условия окружающей среды

Диаспора образуется в особых геологических условиях, где богаты алюминием горные породы подвергаться химическому выветривание, гидротермальный изменение, или метаморфизм. Эти процессы включают взаимодействие температуры, давления и активности флюида.

Процессы, приводящие к формированию

  1. Химическое выветривание:
  • Найден в латеритных бокситах депозитыдиаспор образуется при разложении минералов, содержащих алюминий, таких как полевые шпаты, в тропических и субтропических условиях.
  • Интенсивное выщелачивание удаляет растворимые элементы (например, кремний и щелочные металлы), оставляя оксиды и гидроксиды алюминия, такие как диаспор, бемит и т. д. гиббсит.
  1. Гидротермальные изменения:
  • Включает взаимодействие богатых алюминием пород с горячими, насыщенными минералами флюидами. Этот процесс может преобразовывать другие алюминиевые минералы в диаспоры.
  • Встречается в вулканических или поствулканических условиях, часто в сочетании с цеолитами и глинистые минералы.
  1. метаморфизм:
  • Метаморфизм богатых алюминием осадков или пород под высоким давлением и низкой температурой может вести к образованию диаспоры.
  • В ходе реакций дегидратации такие минералы, как гиббсит или бемит, превращаются в диаспор.

Геологические условия

Диаспора обычно встречается в:

  • Месторождения бокситов: Основная среда обитания диаспора, часто вместе с гиббситом и бемитом.
  • Метаморфических пород: Встречается в филлитах, сланцах и других метаморфизованных глиноземистых породах.
  • Гидротермальные жилы: Менее распространен, но важен для понимания универсальности минерала в различных геологических контекстах.

Связанные полезные ископаемые

Диаспора обычно соседствует с:


3. Глобальное распространение

диаспора

Месторождения диаспора широко распространены по всему миру, наиболее заметные их проявления наблюдаются в регионах, богатых бокситами и глиноземистыми породами.

Основные страны-производители

  1. Турция:
  • Известный как диаспор ювелирного качества, часто продается как zultanite or Ксарите.
  • На месторождениях провинции Мугла добывают одни из самых прекрасных прозрачных кристаллов диаспора.
  1. Индия:
  • Значительные месторождения находятся в богатых бокситами регионах Одиша, Мадхья-Прадеш и Джаркханд.
  • В основном добывается для промышленных целей, хотя иногда встречаются и материалы ювелирного качества.
  1. Ямайка:
  • Добыча бокситов на Ямайке дает диаспор в качестве вторичного минерала.
  • Отложения представляют собой продукты выветривания известняк и базальт.
  1. США:
  • Встречается в бокситовых формациях в Арканзасе, Джорджии и Алабаме.
  • Горнодобывающая промышленность ориентирована на производство алюминия.
  1. Австралия:
  • Ведущий производитель бокситов, основным компонентом которых является диаспор.
  1. Россия и Китай:
  • Имеются огромные запасы бокситов, содержащих диаспор, являющийся частью процесса добычи алюминия.

4. Диаспора в геммологии

диаспора

Диаспора почитается в геммологии за свои уникальные оптические эффекты, особенно плеохроизм и изменение цвета.

Качество драгоценных камней

  • Изменение цвета: Изменяется от зеленоватого при дневном свете до розоватого или пурпурного при свете лампы накаливания из-за следов хрома или ванадий.
  • ясность: Высокая чистота повышает его ценность, прозрачные образцы пользуются большим спросом.
  • Порез: Обычно ограняется для максимального усиления плеохроических и цветоизменяющих свойств.
  • Долговечность: Несмотря на умеренную твердость, идеальная спайность требует осторожной резки и обращения.

Названия рынков

  • Zultanite: Торговая марка диаспора ювелирного качества из Турции.
  • Ксарите: Другое коммерческое название турецкой диаспоры.

5. Промышленное и экономическое значение

диаспора

Приложения

  1. Производство алюминия: Диаспор, входящий в состав бокситовой руды, имеет решающее значение для производства алюминия — металла, необходимого в различных отраслях промышленности: от аэрокосмической до упаковочной.
  2. Огнеупоры: Используется в термостойких материалах благодаря высокой температуре плавления и стабильности.
  3. Пигменты: Молотый диаспор способствует получению пигментов в красках и покрытиях.
  4. Драгоценные камни: Рынок ювелирных изделий с высокой стоимостью, особенно экзотических изделий с камнями, меняющими цвет.

Экономическое влияние

Регионы со значительными запасами диаспоры получают выгоду от ее добычи и переработки, поддерживая местную экономику и поставляя сырье для мировой промышленности.


6. Экологические аспекты

Добыча диаспора, особенно из месторождений бокситов, создает экологические проблемы, в том числе:

  • Вырубка леса: Удаление растительности для горнодобывающих работ.
  • Почва Эрозия: Нарушение структуры земли.
  • Загрязнение воды: Сточные воды от горнодобывающей деятельности могут привносить в водоемы отложения и химикаты.

Меры по смягчению последствий

  • Реабилитация земель: Восстановление территорий, подвергшихся разминированию, путем лесовосстановления и стабилизации почвы.
  • Устойчивые методы добычи полезных ископаемых: Внедрение технологий по сокращению отходов и выбросов.
  • Переработка алюминия: Снижает зависимость от первичной добычи.

Заключение

Диаспор — минерал, имеющий огромное геологическое, промышленное и геммологическое значение. Его наличие в месторождениях бокситов подчеркивает его роль в производстве алюминия, а его редкая разновидность драгоценных камней подчеркивает его эстетическую ценность. Понимание образования, свойств и применения диаспора дает ценную информацию о геологических процессах Земли и управлении ресурсами. При тщательном контроле за окружающей средой преимущества добычи диаспора могут быть использованы устойчиво, что гарантирует его постоянный вклад в науку, промышленность и искусство.