Лимонит (с др.-греч. λειμών — луг; по нахождению в сырых местах) – минерал из класса оксидов: гидрат оксида железа (III). Синоним: бурый железняк. Химическая формула: Fe2O3•nH2O.
Физические свойства и фото лимонита
Матовый или имеет металловидный, шелковистый, смоляной блеск. Твердость 1,5-5,5; непостоянная: встречаются разности мягкие, средней твердости и твердые. Удельный вес: 3,3-3,9 г/см3. Цвет бурый, охряно-желтый, черный. Черта ржаво-бурая, охряно-желтая. Спайность отсутствует.
Сплошной, плотный, натечный; конкреции, жеоды, оолиты, получившие название бобовой и болотной руды; иногда землистый (дерновые руды), порошковатый; кроме того несцементированные оолиты. Аморфный; иногда встречаются кристаллы в виде кубов, пентагональных додекаэдров – результат химического выветривания пирита (псевдоморфозы по пириту) или ложные формы по сидериту и органическим остаткам.
Отличительные признаки. Цвет у лимонита ржаво-бурый, охряно-желтый, черный; черта ржаво-бурая, охряно-желтая. Бурый железняк по внешним признакам имеет много общего с бокситом. Отличается по цвету (цвет у боксита кирпично-красный, буро-красный, розовый), черте (черта у боксита бледнее) и плотности (боксит легче бурого железняка).
Мастер-класс по определению минералов
Химические свойства. Легко растворяется в соляной кислоте.
Разновидности:
- Бурая стеклянная голова – натечные формы с гладкой блестящей поверхностью.
- Желтая охра (железная охра) – землистый, порошковатый лимонит охряно-желтого цвета. Мягкая.
Лимонит Бурая стеклянная голова. Фото Роб Лавински Желтая охра. Фото Роб Лавински
Происхождение
Лимонит образуется в результате химического выветривания железосодержащих минералов: сидерита, пирита, халькопирита, гематита, магнетита и др. лимонит образуется и в результате отложения водных соединений железа на дне болот (болотная руда), озер (озерная руда) и в мелководной части морских бассейнов. Этот процесс идее при участии железобактерий.
Наблюдается отложение бурого железняка и у выходов железистых источников. Лимонит, попадая в глубинные зоны Земли, в условиях высокой температуры и давления теряет воду и переходит в гематит и магнетит.
Спутники. Сидерит, пиролюзит. Минералы, в результате химического изменения которых образуется бурый железняк: сидерит, пирит, халькопирит, гематит, серпентин, роговая обманка, авгит, биотит, железистые хлориты.
Применение
Лимонит служит рудой для получения железа. Порошковатый, землистый лимонит используется как краска (охра, умбра).
Месторождения лимонита
Месторождения лимонита на территории России многочисленны. Крупные запасы бурого железняка разведаны в Западно-Сибирском железорудном бассейне, составляющие значительную часть всех мировых запасов железных руд (на востоке Западной Сибири находится один из крупнейших в мире железорудных бассейнов, содержащих бурый железняк – наиболее богатое Бакчарское месторождение находится северо-западнее г. Томска, крупнейшее месторождение Колпашевское – в Томской области).
Минералы и их свойства. Как определить?
Орско-Халиловское месторождение (Южный Урал) возникло в результате химического выветривания ультраосновных магматических пород. Лимонит Алапаевского и Бакальского месторождений (Средний Урал) образовался в верхней части сидерита (железная шляпа) в результате химического выветривания последнего.
Бурый железняк Кыштымского и Карабашского месторождений (Урал) появился в результате химического выветривания пирита и других сульфидов в верхней части месторождений – лимонит представляет «железную шляпу» их. Месторождения Липецкой и Тульской областей – озерные и болотные отложения позднепалеозойского возраста. В Карелии лимонит залегает на дне современных озер.
Через 10-15 лет выработанные запасы вновь восстанавливаются. Наконец, следует отметить Комарово-Зигазинское месторождение (Башкортостан). Месторождения сурика, умбры и охры имеются в Курской магнитной аномалии.
Крупные железорудные районы расположены в Казахстане – Кустанайский и Приаральский железорудные районы. Крупнейшее в мире месторождение бурых железняков находится в Кустанайской области.
Керченское месторождение расположено в северной и восточной окраинах Керченского полуострова (Украина). Месторождения лимонита Таманского п-ова аналогичны месторождениям Керченского п-ова.
Промышленные месторождения охры и мумии имеются в Таджикистане (близ Янтака), золотисто-желтая охра добывается в Джангельдинском месторождении (Кызылкумы).
Наиболее значительные в Западной Европе месторождения железной руды представлены бурым оолитовым железняком осадочного происхождения (Лотарингия, Люксембург).
Источник: www.geolib.net
ЛИМОНИТ
ЛИМОНИТ (бурый железняк), агрегат или смесь нескольких минералов, гидроксидов железа с преобладанием гетита. Название происходит от греч. «лимон» – луг или болото.
Также по теме:
МИНЕРАЛЫ И МИНЕРАЛОГИЯ
Встречается в виде мелко- или скрытокристаллических плотных сталактитоподобных выделений или землистых масс. Цвет обычно темный – красновато-бурый или ржаво-коричневатый, черта желтовато-коричневая. Твердость в пределах 5,0–5,5, плотность 3,8–4,2. Образуется как вторичный продукт в результате окисления и гидратации первичных минералов, содержащих железо.
Весьма широко распространен. Главный компонент железных шляп в верхней части зон окисления сульфидных рудных тел; образует рассеянную вкрапленность в зоне окисления пород, содержащих сульфиды, силикаты и карбонаты железа. Встречается также в качестве природного железистого цемента, связующего зерна минералов в осадочных породах, особенно в песчаниках.
Железо, растворенное в морской воде при ее испарении или при участии железобактерий, отлагается в виде пластов осадочных лимонитов – оолитовых бурых железняков. Железобактерии распространены также в торфяных болотах. Если водотоки, дренирующие территории, где в изобилии присутствуют окисленные минералы железа, впадают в болото, происходит накопление лимонитовой болотной руды. Болотные железные руды добывают в некоторых странах Европы.
Лимонит как продукт гидратации гематита часто встречается в гематитовых рудных телах в районе оз. Верхнего в США. В России лимонит распространен в зонах окисления рудных месторождений (Бакал на Урале и др.) и в корах выветривания (Урал). Развитие черной металлургии в России началось с разработки месторождений болотных железных руд Карелии. Лимонит используется также для изготовления пигмента – желтой охры.
Источник: www.krugosvet.ru
Лимонит, гетит — формула, свойства, применение
Синоним: «игольчатая железная руда» (в немецкой литературе). Является главной составной частью такого неоднородного, но широко распространенного и общеизвестного минерального образования, каким является лимонит (гидрогётит)
Лимонит не является минералом строго определенного состава, а представляет собой смесь различных гидроокислов железа, называемых бурым железняком.
Происхождение названия
Гётит назван в честь поэта Гёте (1749–1832). Первоначально этот минерал был назван онегитом (по месту нахождения на Волк’острове в Онежском озере), но так как его свойства не были описаны, это название не привилось в минералогической литературе.
Название лимонит происходит от греческого слова лемон — луг (имелись в виду луговые и болотные руды гидроокислов железа).
Формула гетита и лимонита
Гетит — α-FeOOH или HFeO2
Лимонит — HFeO2. aq или FeO * nOH
Химический состав
Химический состав. Fe2O3 — 89,9 %, Н2О — 10,1 %. Содержание воды часто бывает выше, чем полагается по формуле: до 12–14 % (лимонит). В связи с этим раньше выделяли несколько минеральных видов, отличающихся друг от друга по содержанию воды и некоторым физическим свойствам.
Рентгенометрически установлено, что в действительности существует одно соединение с отношением Fe2O3 : Н2О = 1 : 1, обладающее определенной кристаллической структурой. Все более богатые водой разности гидроокислов железа по существу являются гидрогелями и содержат адсорбированную воду в разных количествах (в зависимости от степени дегидратации). Поэтому лимонит не является отдельным минеральным видом, представляя собой гидратированную разновидность гётита.
Разновидности. Так называемый турьит по рентгенометрическим и термическим исследованиям оказался смесью гётита с гидрогематитом и не принадлежит к числу самостоятельных минералов. Скопления природных гидроокислов железа в своей массе, как правило, представляют собой гидратированные смеси гётита с лепидокрокитом, а также гидроокислами кремнезема, глинистым веществом и др. Такие смеси обычно называются бурыми железняками.
Кристаллографическая характеристика
Сингония ромбическая; ромбодипирамидальный mmm. в. с. Пр. гр Pbпт. а0 = 4,64; b0 = 10,0; с0 = 3,03.
Кристаллическая струкjтура аналогична структуре диаспора.
Форма нахождения в природе
Облик кристаллов. Редко встречающиеся кристаллы имеют игольчатый или столбчатый облик.
Может давать двойники, аналогичные коленчатым двойникам рутила по (011).
Агрегаты. Обычно наблюдается в скорлуповатых, почковидных или сталактитовых формах с тонким радиально или параллельно-волокнистым строением в изломе («игольчатая железная руда») или в сплошных плотных, пористых ноздреватых, шлаковидных, порошковатых массах. Распространены псевдоморфозы по кристаллам пирита и другим сульфидам железа. Встречается также в виде оолитов, бобовин, конкреций и жеод.
Обычны псевдоморфозы лимонита по пириту, сидериту и другим минералам.
Разновидности.
1. Бурая стеклянная голова — натечный лимонит с гладкой блестящей поверхностью.
2. Железная охра — землистый, порошковатый лимонит охряно-желтого цвета.
3. Бобовая руда — лимониты оолитового строения.
Физические свойства
Оптические
Цвет лимонита и гётита темно-бурый до черного. Порошковатый или охристый лимонит, нередко образующийся при физическом выветривании за счет плотного черного лимонита и силикатов железа, обладает довольно светлым желто-бурым цветом. Как показали сравнительные химические и рентгенометрические исследования, эта охристая разность ничем особенным не отличается от плотного лимонита.
- Черта гётита бурая с красноватым оттенком. Лимонит большей частью имеет светло-бурую или желто-бурую окраску черты.
- Блеск гётита алмазный до полуметаллического. На поверхности почковидных или сталактитовых масс лимонита часто обнаруживается гётит в виде блестящих смоляно-черных тонких корочек.
- Отлив бархатный (бархатная обманка), восковой, матовый.
- Прозрачность. Непрозрачный
Механические
- Твердость гётита 4,5–5,5, лимонита — 4–1 (в зависимости от физического состояния).
- Плотность. 4—4,4.4, у лимонита колеблется от 3,3 до 4,0.
- Спайность гётита по совершенная.
- Излом. Шероховатый, неровный, землистый.
Химические свойства. Поведение в кислотах. В HCl медленно растворяются.
Прочие свойства: часто можно наблюдать в одном образце переходы плотных разностей в землистые; свойства минерала соответственно могут изменяться в пределах одного образца.
Диагностические признаки
Сходные минералы. Манганит, лимонит, гематит. Практическое значение. Железная руда.
Диагностические признаки. Гётит и лимонит сравнительно легко узнаются по неяснокристаллическим формам выделения, бурой черте и желто-бурым охристым примазкам. Аморфный. В отличие от сидерита не реагирует с соляной кислотой и имеет более слабый блеск.
Спутники. Сидерит, а также другие железосодержащие минералы за счет которых он образуется (пирит, магнетит, гематит и др.). Кроме того галенит, кварц, агат, кальцит и др.
Происхождение и нахождение
Гётит в виде игольчатых илистолбчатых кристалликов крайне редко наблюдается как эндогенный минерал: в пустотах мелафиров, в аметистовых жеодах на Волкострове (Онежское озеро, Карелия); в пустотах пегматитовых жил Волыни (Украина), иногда в гидротермальных месторождениях как один из наиболее низкотемпературных минералов в пустотах, например в Пршибраме (Чехия), в ассоциации с более ранними, не затронутыми выветриванием сфалеритом и пиритом.
В главной же массе гётит и лимонит распространены как экзогенные минералы и притом почти исключительно в виде колломорфных или землистых масс. Они образуются преимущественно в результате гидролиза солей возникающих при окислении и разложении железосодержащих минералов: сульфидов, карбонатов, силикатов и других, в которых железо присутствует в двухвалентной форме. Образование гидроокислов железа на поверхности мы наблюдаем буквально всюду и притом в самых различных видах.
В значительных массах бурые железняки образуются в зонах окисления сульфидных месторождений. Это так называемые железные шляпы, представленные рыхлыми, комковатыми и плотными массами, состоящими главным образом из лимонита, гётита, иногда лепидокрокита и др.
Большие массы гидроокислов железа заключены в осадочных месторождениях бурых железняков молодого (неогенового) возраста, образовавшихся в морских и озерных бассейнах. Накопление осадков гидроокислов железа, так же как и других гидроокислов, в прибрежных зонах этих бассейнов, очевидно, происходит путем коагуляции приносимых поверхностными водами коллоидных растворов в морских водах под действием электролитов, а в пресных озерах — в результате, вероятно, жизнедеятельности ферробактерий. Правда, в ряде осадочных месторождений гидроокислы железа, кроме того, дополнительно образуются в результате современного окисления попавших в зону окисления фаций карбонатных и силикатных руд железа.
Таким образом, лимонит и гётит почти исключительно образуются на самой поверхности в условиях полного доступа кислорода и влаги.
При региональном метаморфизме гидраты железа обезвоживаются и превращаются в безводные окислы (гематит и магнетит).
Месторождения
Из весьма многочисленных и разнообразных в генетическом отношении месторождений бурых железняков мы укажем лишь некоторые наиболее главные.
В пределах России известное Бакальское месторождение бурых железняков (Ю. Урал, к юго-западу от Златоуста) образовалось в виде крупных железных шляп в результате окисления кристаллических сидеритовых руд, по видимому, гидротермального происхождения. Наряду с мягкими рыхлыми рудами широко распространены жеоды бурых железняков, часто очень крупные.
Стенки полостей покрыты почками лимонита и гётита. Эти руды малофосфористые, высокого качества. Халиловское месторождение бурых железняков (у ж.д. ст. Халилово Оренбургской области, Ю. Урал) бразовалось в юрском периоде за счет выветривания и размыва массивов ультраосновных (серпентинитовых) пород.
Поэтому бурые железняки несколько обогащены такими элементами, как никель и хром, являющимися ценными легирующими компонентами сталей. Никеленосные бурые железняки как остаточные продукты выветривания серпентинитов широко распространены на Урале; назовем Елизаветинское месторождение около Екатеринбурга.
Крупное месторождение преимущественно крупноолитовых бурых железняков находится на Керченском полуострове. Мощный рудный пласт залегает в мульдах среди осадков третичного возраста. Эти руды содержат 34–42 % Fe и обогащены фосфором. Аналогичные по составу руд, но заметно меньшего масштаба залежи имеются по соседству на Таманском полуострове. Бурыми железняками представлены руды Эльзаса (Франция).
Практическое применение
Бурые железняки, так же как и гематитовые и магнетитовые руды, являются важнейшим сырьем для выплавки чугунов и сталей в доменных печах. В процессе нагревания этих руд в печах происходят полное их обезвоживание и образование чрезвычайно тонко-пористых масс. Так как скорость восстановления руд сильно зависит от удельной поверхности массы, то эти руды являются более экономичными по сравнению с магнетитовыми и гематитовыми рудами. Поэтому требования к минимальному содержанию железа в них снижаются до 35–40 % (вместо 50—60 % для плотных магнетитовых и гематитовых руд)
Порошковатые массы используются для приготовления красок.
Физические методы исследования
Старинные методы. Под паяльной трубкой плавится, при продолжительном нагревании становятся сильно магнитными.
В стеклянной трубке выделяют воду, краснеют, превращаясь в безводную Fe2O3.
Источник: natural-museum.ru