Пиролюзит

Материал из GeoWiki - открытой энциклопедии по наукам о Земле.

Пиролюзит (назв. от греч. pýr - огонь и lúo - мою) - минерал, диоксид марганца с формулой МnО₂. Содержание Мп - 63,2 %. В виде механических примесей обычно присутствуют: Fe₂O₃, SiO₂, Н₂О и др.

Cтруктура

Кристаллизуется в тетрагональной сингонии, дитетрагонально-дипирамидальный вид симметрии L⁴4L²5PC. Пространственная группа P4₂/mmm. а₀ = 4,38; с₀ = 2,85. Кристаллическая структура типа рутила.

Морфология

В виде кристаллов тонкошестоватого или столбчатого облика встречается редко (только в пустотах). Чаще образует тонкоигольчатые агрегаты, скрытокристаллические землистые или порошковатые и сажистые массы в смеси с гидроокисями марганца и отчасти железа, с примесями SiO₂, BaO, H₂O и др. Характерны древовидные дендритные формы пиролюзита в трещинах пород. Отчасти бывает в псевдоморфозах по почковидным агрегатам псиломелана.

Cвойства

Цвет чёрный, стально-серый, голубовато-серый, серо-стальной. Блеск металлический до полуметаллического. Непрозрачен. Твёрдость кристаллических разностей 6 - 6,5, а скрытокристаллических существенно ниже (колеблется от 2 до 3). Плотность 4,4 - 5,06. Цвет черты чёрный. Иногда наблюдается синеватая металлическая побежалость. Блеск ме- таллическiй до полуметаллического. Непрозрачен. Очень хрупок. Спайность совершепная по {110}, весьма характерна для пиролюзита. Спайность несовершенная. Пиролюзит обладает полупроводниковыми и пьезоэлектрическими свойствами. В соляной кислоте растворяется с выделением хлора.
Диагностические признаки. От других чёрных марганцевых минералов, обладающих чёрной чертой, отличается сильным блеском, характерной спайностью, хрупкостью п сравнительно низкой твёрдостью. Под п. тр. не плавится. Выделяя часть кислорода (до 12 % весовых), переходит в низшие окислы и буреет. При нагревании до 500°С не изменяется, в интервале 550-650°С, как установлено ревтгенометрвческими исследованиями, происходит диссоциация с образованием β-браунита(кубической модификации); при дальнейшем нагревавив при температурах 940-1100°С β-браунит переходит в устойчивый при высоких температурах гаусманит.

Происхождение и местонахождения

Пиролюзит отлагается в прибрежных частях морских и озёрных бассейнов в условиях доступа кислорода, нередко образуя скопления, имеющие промышленное значение. Встречается в зонах окисления марганцевых месторождений ("марганцевых шляпах"). Известен в некоторых гидротермальных месторождениях.
Месторождения пиролюзита возникают главным образом в экзогенных условиях. Промышленное значение имеют осадочные месторождения, в которых пиролюзит находится в ассоциации с другими марганцевыми и железистыми окислами и гидроокислами (гаусманитом, манганитом, браунитом, псиломеланом, лимонитом). Встречаются и месторождения выветривания, образующие марганцевые шляпы в зоне окисления месторождений, содержащих бедные первичные руды марганца. Осадочные месторождения марганца возникают за счёт коллоидных растворов, выносящихся речными водами и претерпевающими коагуляцию в прибрежных зонах морских бассейнов. Процессу коагуляции способствуют растворённые в морской воде минеральные соли, играющие роль электролитов. Сравнительно редки месторождения пиролюзита гидротермального происхождения. Осадочные месторождения пиролюзита находятся в Закавказье (Чиатурское месторождение) и на Украине. Месторождения, возникшие вследствие выветривания, известны в Индии (Балагхат, Нагнур, Бандар) и в Западной Африке (Золотой Берег). Крупные кристаллы пиролюзита встречены в месторождении Платтен в Чехии. На земной поверхности пиролюзит как высший окисел марганца является наиболее устойчивым. В зоне окисления в пиролюзит переходят все марганцевые минералы, по которым пиролюзит образует псевдоморфозы. Известны псевдоморфозы пиролюзита по манганиту, кальциту, родохрозиту и доломиту.

Практическое значение

Пиролюзит, находящийся в марганцевых рудах в смеси с псиломеланом и др. минералами, применяется для выплавки ферромарганца. Чистые пиролюзиты используются в производстве сухих батарей, химических препаратов, в стекольном, фарфоровом и др. производствах. Применяют в производстве гальванических элементов и батарей. Для получения катализаторов типа гопкалита в специальных противогазах для защиты от моноксид углерода (СО). Из пиролюзита получают перманганат калия и соли марганца. В стекольном производстве пиролюзит применяют для обесцвечивания зелёных стёкол.

---

Пиролюзит (англ. PYROLUSITE) - MnO₂

Молекулярный вес	86.94
Происхождение названия	От греческого, pyro и louein, "fire" и "to wash," because it was used to remove the greenish цвета imparted to glass by iron compounds.
IMA статус	действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание)	4/D.02-20
Dana (7-ое издание)	4.4.1.4
Dana (8-ое издание)	4.4.1.4
Hey's CIM Ref.	7.18.3

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала	черный или очень темно-серый.
Цвет черты	черный переходящий в голубовато-черный.
Прозрачность	непрозрачный
Блеск	металлический, тусклый, матовый
Спайность	совершенная по {110}.
Твердость (шкала Мооса)	2 - 6.5
Излом	неровный
Прочность	хрупкий
Плотность (измеренная)	5.04 - 5.08 g/cm3
Плотность (расчетная)	5.189 g/cm3
Радиоактивность (GRapi)	0

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Тип	анизотропный
Оптическая анизотропия	сильная, в желтых тонах
Цвет в отраженном свете	кремово-белый
Плеохроизм	слабый
Люминесценция	Нет

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Точечная группа	4/mmm (4/m 2/m 2/m) - Дитетрагонально-дипирамидальный
Пространственная группа	P42/mnm (P42/m 21/n 2/m)
Сингония	Тетрагональная
Параметры ячейки	a = 4.4041(1) Å, c = 2.8765(1) Å
Отношение	a:c = 1 : 0.653
Число формульных единиц (Z)	2
Объем элементарной ячейки	V 55.79 ų (рассчитано по параметрам элементарной ячейки)
Двойникование	Twinning rare. Repeated twins with twin planes {031} and {032}. Polysynthetic twinning observed in polished sections.

Перевод на другие языки

баскский — Pirolusita голландский — Pyrolusiet французский — Acerdèse fibreuse немецкий — Pyrolusit; Polianit; Weichmangan иврит — פירולוזיט венгерский — Piroluzit итальянский — Pirolusite

японский — 軟マンガン鉱 польский — Piroluzyt португальский — Pirolusita румынский — Piroluzit русский — Пиролюзит испанский — Pirolusita; Polianita; Pyrolusita английский — Pyrolusite

Ссылки

• www.mindat.org
• www.webmineral.com
• ATHENA Mineralogy
• www.mineralienatlas.de
• MinCryst

Список литературы

• Dana and Penfield (1888), American Journal of Science: 35: 243.
• St. John (1923), Phys. Rev.: 21: 389.
• Ferrari (1926), Acc. Linc., Att.: 3: 224.
• Vaux (1937), Mineralogical Magazine: 24: 521.
• Palache, Charles, Harry Berman & Clifford Frondel (1944), The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana Yale University 1837-1892, Volume I: Elements, Sulfides, Sulfosalts, Oxides. John Wiley and Sons, Inc., New York. 7th edition, revised and enlarged: 562-566.
• Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte (1974): 8: 371-384.
• Potter, R. and Rossman, G., The Tetravalent Manganese Oxides: Identification, hydration and Structural Relationships by Infrared Spectroscopy, American Mineralogist (1979): 64: 1199-1218.
• Gaines, Richard V., H. Catherine, W. Skinner, Eugene E. Foord, Brian Mason, Abraham Rosenzweig, and Vandall T. King, (1997), Dana's New Mineralogy : The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana: 238.
• Kohler, T., Armbruster, T., and Libowitzky, E. (1997) Hydrogen bonding and Jahn-Teller distortion in groutite, α-MnOOH, and manganite, γ-MnOOH, and their relations to the manganese dioxides ramsdellite and pyrolusite. Journal of Solid State Chemistry: 133: 486-500.