Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН

Ильменит (ilmenite)

Fe2+TiO3


История открытия

 

 Ильменит установлен в сборах И.Н. Менге 1824 года. В этих материалах присутствовали блестящие кристаллы чёрного цвета, которые И.Н. Менге считал танталитом. Они были переданы им для изуче- ния нескольким минералогам: Дж. Г. Гейланду, А.Ф. Купферу и др. На основании измерений углов между гранями этих кристаллов Купфер отнёс их к моноклинной сингонии и назвал “ильменитом” [38]. Густав Розе, получивший кристаллы этого “танталита” от Вейса и также измеривший их, установил их сходство с кристаллами, исследованными Купфером, но отнёс их к тригональной сингонии, указав при этом, что вероятно вследствие искажённого облика кристаллов, они были Купфером неверно установлены [42]. Здесь же, на основе химического анализа, проведённого Генрихом Розе, он сообщил, что этот минерал представляет собой титанистое железо. Таким образом получилось, что название минералу дал А.Ф. Купфер, а правильно его определил (состав и симметрию) – Густав Розе. Следует отметить, что из песков в Меннакане (Корноул, Англия) почти за четверть века до открытия ильменита Мак-Грегором был описан аналогичный минерал под названием “менакканит” [15] со ссылкой на [41]. Однако он был недостаточно изучен и в номенклатуре минералов утвердилось название “ильменит”. 


Номенклатура минерала

 

Ильменит как минеральный вид
В системе минералогии ильменит относится к классу оксиды; по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – координационные, отдел – сложные, группа ильменита. Кристаллизуется в тригональной сингонии, вид симметрии R3. Минерал в природе распространён, в настоящее время основной источник титана.


Кристаллическая структура

 

Кристаллическая структура ильменита имеет тот же тип, что и корунд: атомы кислорода образуют плотнейшую гексагональную упаковку, в октаэдрических пустотах её располагаются атомы металлов (Fe и Ti), но не во всех, а только в 2/3 (по так называемому “корундовому мотиву”), остальные пустоты (1/3) – вакантны. Fe и Ti в структуре распределены не равномерно (статистически), а послойно: O – Ti – O – Fe – O – Ti и т.д. [8], вследствие чего симметрия ильменита понижена, по сравнению с корундом (R3 и R3с соответственно.

Структура ильменита (по [11])

1 – структура из октаэдров двух типов (Fe и Ti); 2 – то же, отдельные слои; 3 – мотив структуры в слое, перпендикулярном  оси c.

Распределение атомов Fe и Ti в структуре ильменита (по [8])

Проекция на плоскость (2110).


Морфология

 

Формы нахождения
Плотные зернистые скопления, часто зёрна таблитчатые, пластинчатые. Кристаллы пластинчатые, таблитчатые до изометричных (рис. 1). В ограничении установлено (рис. 2): обычные формы – 16, редкие и недостоверные – более 30. Известны двойники по (0001) и (1011), а также полисинтетические по тем же направлениям.

Рис.1. Ильменит Кристаллы. Муз.обр. (слева направо) №5080 и №4502.

Рис.2. Кристаллы ильменита  Грани форм: c{0001}, r{1011}, s{0221}, e{0112}, n`{2243}, `n{2423}


Основные физические характеристики

  Удельный вес: 4,6 – 4,8 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса – 5-6;
микротвёрдость (по различным данным) от ~ 500 до 825 кг/мм2.
Излом: неровный до раковистого, спайность не выражена, иногда отмечается отдельность по (0001) и по (1011), как следствие полисинтетического двойникования.
Цвет: железно-чёрный, иногда с буроватым или стально-серым оттенком.
Черта: чёрная, иногда буроватая.
Блеск: полуметаллический до металического.
Магнитность: немагнитен или слабомагнитен.
Оптические характеристики [12]: непрозрачен, в очень тонких сколах слабо просвечивает буровато-красным цветом. В отражённом свете (в аншлифах) цвет светло-серый, отражение умеренно низкое (выше чем у магнетита, но ниже чем у гематита).


Особенности химического состава.

 

Теоретический состав чистого ильменита (FeTiO3): FeO – 47,34 мас.%; FeO2– 52,66 мас.%. Но этот состав непостоянен. Как правило присутствует Fe2O3, иногда в довольно больших количествах; а также Mg – так называемый пикроильменит, и Mn2+ – манганильменит.
Из других примесей отмечались: Nb – в ильменитах из щелочных пород; V, Cr, Co, Ni – в ильменитах из основных пород; а также Sc, Zn, Sn, Ba, Sr, Y, Th.


Видео

 

Ильменит 

Закрыть меню