Dumortieryt – zastosowanie

Zastosowanie:

  • w przemyśle ceramicznym i materiałów ogniotrwałych,
  •  znaczenie kolekcjonerskie,
  •  wykorzystywany do wyrobu biżuterii
  • okazy gemmologiczne
  • stosowany w produkcji wysokiej jakości porcelany
  • imitacje lapis lazuli

 

Helidor – Historia

50 n.e. –  Pliniusz używał sproszkowanego Berylu do wyleczenia urazów oka.

1910 r. –  w Namibii odkryto złoże złotego berylu i nadano mu nazwę heliodor = dar słońca.

1963 r. – Brazylijski Helidor o wadze 2054.00 ct włączony do kolekcji Smithsonian Institution National Museum of Natural History. Został podarowany przez Evyan Perfumes, Inc.

Dawniej  nazwa minerału Helidor była stosowana tylko do złotych beryli ze złóż południowoafrykańskich.

Beryl był kiedyś używany do odpędzania demonów i złych duchów, i że będzie  chronić użytkownika przed niebezpieczeństwem w czasie podróży.

 

Sinhalit – opis

Sinhalit – minerał, do 1952 uważany za żółtawobrunatną odmianę perydotu (oliwiny), aktualnie uznawany za osobny minerał.

Nazwa pochodzi od miejsca odkrycia – sinhala w sanskrycie oznacza Cejlon.

Największy sinhalit znaleziono na Sri Lance, miał 158 karatów.

Skałotwórcze

Minerały skałotwórcze – grupa minerałów stanowiących główne składniki skał. Z ok. 4000 znanych minerałów skały buduje niewielka grupa minerałów ok. 200.

  • Minerałami skałotwórczymi skał magmowych są: kwarc, skalenie, skaleniowce, łyszczyki, pirokseny, amfibole i oliwiny.
  • Minerałami skałotwórczymi skał osadowych są: wyżej wymienione oraz kalcyt, dolomit, gips, anhydryt, halit.
  • Minerałami skałotwórczymi skał metamorficznych są: kwarc, skalenie, łyszczyki, chloryty, amfibole, pirokseny, staurolit, sylimanit, andaluzyt, dysten, kordieryt, granat, serpentyny, wezuwian.

Efekty – Labradoryzacja

Labradoryzacja (labradorescencja) – gra barw w metalicznie lśniących odcieniach na niektórych minerałach, zwłaszcza u labradoru i spektrolitu. Często są to niebieskie i zielone efekty, lecz również można zaobserwować wszystkie inne barwy widma.

Zjawisko to powodują drobne, blaszkowe lub igiełkowe inkluzje różnych minerałów np. magnetyt, rutyl, tytanit, miedź. Przyczyną labradoryzacji jest interferencja światła na najcieńszych płytkach.

Labradoryt

fot. Kluka, Licencja: Creative Commons

Labradoryzacja na krysztale labradoru

Hambergit – Występowanie

Minerał związany z pegmatytami zasobnymi w alkalia.

Pierwsze znane wystąpienie nastąpiło w południowej Norwegii w okolicach Helgaraen, u wejścia do fiordu Langesund.

Występowanie:

Świat:

Anjanabanoana, Madagaskar ( obecnie największe źródło minerału);
Molo, Myanmar (większa część to są małe kryształy); Indie; Czechy; California, U.S.A.; fiord Langesund, Norwegia (małe ilości) ; Kaszmir, Rosja, Birma

 

Fluoryt – występowanie

Fluoryt w skorupie ziemskiej występuje dość pospolicie. Największe znaczenie gospodarcze mają żyłowe złoża hydrotermalne. Powstawanie fluorytu w osadach gorących źródeł obserwuje się także współcześnie, w Teplicach w Czechach i w Plombiéres w Wogezach.

Na świecie wydobywa się około 5 mln ton fluorytu rocznie. Udokumentowane zasoby fluorytu w Polsce wynoszą 0,54 mln t.

Świat:

W Rosji – złoże Kałanguj – Zabajkale, w okręgu moskiewskim na brzegach Rtowki koło miasta Wierei, w okręgu Kalinińskim na prawym brzegu Osugi. W USA fluoryt występuje w Crystal Peak (Kolorado) i w Hardin County (Illinois). Fluoryt itrowy napotkano w Sussex County, w stanie New York. Też w Szwecji, Norwegii, Niemcach, Czechosłowacji, Chinach.

Polska:

Szczególne znaczenie przemysłowe mają żyły fluorytowo-barytowe. W Polsce żyły takie występują w Boguszowie koło Wałbrzycha i Stanisławowie koło Złotoryi. Największym złożem fluorytu było złoże w Kletnie koło Stronia śląskiego. Odmiana fluorytu – antozonit – współwystępowała tam z rudą uranową wydobywaną w latach 50-tych.

Niewielkie ilości fluorytu występują również w na obszarze Gór Sowich, niecki śródsudeckiej i masywu Strzegomia, a także w Karpatach fliszowych oraz w wapieniach w obrębie wysadów solnych na Kujawach.

W złożach barytu w Stanisławowie i Jeżowie Sudeckim spotyka się skupienia fluorytu .
Na Pogórzu Izerskim w okolicach Kopańca i Małej Kamienicy fluoryt wypełnia szczeliny tektoniczne w gnejsach, a w okolicach Krobicy i Świeradowa jest formacja łyszczykowo-fluorytowa.

W żyłach hydrotermalnych fluoryt spotyka się w miejscowościach: Dziećmorowice, Boguszów, Stanisławów, Kowary i Złoty Stok).

Fluoryt – historia

Nazwa pochodzi od łac. fluctus = fala lub fluere = płynące, z powodu wykorzystywania
tego minerału w hutnictwie jako topnika oraz ze względu na stosunkowo niską
temperaturę jego topnienia.

Niezwykłe zróżnicowanie barwy było powodem tego, że minerał ten już w starożytności
był ceniony jako kamień ozdobny. W dawnym Rzymie popularnością
cieszyły się wielobarwne wazy o nazwie murrhins wykonywane z fluorytu przywożonego
z za Morza Kaspijskiego. Wobec wysokich kosztów materiału próbowano uzyskiwać
jego imitację przez barwienie szkła. Był to początek imitowania i fałszowania kamieni ozdobnych.

W XVII wieku zauważono, że rudy, w których współwystępował ten barwny minerał, znacznie łatwiej od innych ulegały stopieniu. Na wielką zaś skalę zaczęto stosować fluoryt w hutnictwie angielskim od 1775 r., dodatek fluorytu do stosowanego jako topnik wapienia. Obniżał on temperaturę wytopu i zwiększał płynność szlaki.

Fluoryt – opis

Fluoryt

Fluoryt tworzy sześcienne lub ośmiościenne kryształy, osiągające niekiedy duże rozmiary. Często występuje w postaci bliźniaków krzyżowych. Często tworzy naloty, naskorupienia i żyły. ładne kryształy występują zazwyczaj w druzach w formie szczotek krystalicznych.
W czystej formie jest bezbarwny; w przyrodzie jest zabarwiony na najróżniejsze kolory – od żółtego, różowego, zielonego i niebieskiego aż po czarny. Niekiedy wykazuje barwne wstęgowanie podobne do agatu. światło ultrafioletowe powoduje we fluorycie zjawisko różowej fluorescencji (nazwa pochodzi od nazwy tego minerału).

Fluoryt fluorescencyjny

fot. Hannes Grobe – Hgrobe, Licencja: Creative CommonsAttribution-Share Alike 2.5

Fluorescencja kryształów fluorytu

Diament – powstawanie

Diament to minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Jego występowanie jest bardzo rzadkie, choć węgiel, z którego jest tworzony występuje bardzo pospolicie. Dzieje się tak dlatego, że krystalizacja przebiega w ekstremalnych warunkach, pod ciśnieniem przekraczającym 70 ton na centymetr kwadratowy i w temperaturze wyższej od 1300 st. C. Warunki takie są na głębokości 100-200 km podczas procesów tektonicznych.
Gdy wybuchał wulkan, magma wydobywałą się na powierzchnię przepojona gazami i zwierająca również węgiel. Pod wpływem wysokiego ciśnienia oraz wysokiej temperatury dochodziło do krystalizacji węgla do postaci diamentu. Diamenty wraz z fragmentami skały, w której wykrystalizowały, zostały wypchane blisko pod powierzchni gdzie w skale wypełniają stare kominy wulkaniczne.
Skały te nazywają się kimberlity (nazwa od miasta Kimberly w RPA, gdzie w roku 1871 znaleziono diamenty). Ta magmowa skała głębinowa o niebiesko-zielonkawym zabarwieniu złożona jest głównie z biotytów, oliwinów, piropów i ilmenitów.

diament w kimberlicie

fot. Parent Géry, Licencja: domen publiczna

Diament w kimberlicie

Na powierzchni ziemi kimberlity występują w postaci kominów zwężających się w głąb ziemi. Chociaż diamenty występują w kimberlitach, nie powstawały w nich. Dowodem na to jest fakt, że w jednym z kominów znaleziono 2 części tego samego kryształu pochodzące z różnych głębokości.
Nie wszystkie kimberlity są diamentonośne, niektóre wcale nie zawierają diamentów, inne posiadają je ale w bardzo małej koncentracji. Zawartość diamentów w południowoafrykańskich kominach kimberlitowych przeciętnie wynosi 0,5 karata na toń. Kimberlit znaleziony w Afryce ma 70 do 150 milionów lat.

Wielkości kominów kimberlitowych na powierzchni są różne. Pierwszy odnaleziony miał rozmiar 430 m x 880 m lecz są i większe kominy. Największy aktualnie znaleziony jest w Tanzanii (Mwadui), występują też w Botswanie (Orapa), Afryce Wschodniej, RPA, okolicach Zatoki Gwinejskiej, Indiach, USA, Kanadzie i oczywiście Rosji (Jakucja).

powstawanie diamentów

 grafika: Emmix Licencja: Wszystkie prawa autorskie zastrzeżone

proces powstawania złóż diamentów

1,2 – Wybuch wulkanu

3 – Stygnięcie lawy i tworzenie się diamentów pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia

4 – Wystygnięty kimberlitowy komin. Czubek powulkaniczny eroduje pod wpływem desczczu, wiatru i zmian temperatur.

5 – Przemieszczanie się zerodowanych skał wraz z wodą i osadzanie wzdłóź rzek i wybrzeźa morskiego.

Aby wydobywyć diamenty wybiera się całą skałę z kimberlitowego komina. Skałę zawierającą diamenty uzyskuje się normalnymi pracami górniczmi: odstrzałem czy kopaniem za pomocą kombajnów. Urobek jest mielony i wypłukiwany na zewnątrz. Następnie przechodzi proces poszukiwania diamentów. Odbywa się to w specjalnych urządzeniach. Mielony urobek przechodzi obok źródła promieniowania rentgenowskiego. Gdy detektor odkryje odbite od diamentu promieniowanie, dysza wydmuchuje sprężone powietrze i przerzuca diamenty do osobnego kanału. W czasach dawniejszych proces sortowania odbywał się ręcznie. Koszty wydobycia są bardzo duże, bowiem aby wydobyć 1 karat diamentu, musi być wydobyte ok. 250 ton skały.

By znaleźć kimberlit z diamentami prowadzi się szeroko zakrojone badania. Wygasłe wulkany, koryta rzek i piaszczyste wybrzeża są szczegółowo przeczesywane. Kominy wygasłych wulkanów bada się metodą odkrywkową i poprzez kopanie sztolni. W ostatnich czasach nauka pomaga poszukiwaczom. Badanie właściwości magnetycznych gruntu może usprawnić poszukiwania.

Wtórne złoża
Złoża wtórne były znane wcześniej i mają większe znaczenie pod względem wydobytych i wydobywanych dotąd diamentów. Np. w złożach Konga i Gujany Brytyjskiej na 1 m3 przypada ok. 2 karaty diamentów.

Minerały skały erodują i tworzę tzw. „żółta ziemię” która transportowana jest wraz z diamentami. Tworzy ona miejsca, gdzie pojawia się zwyższona koncentracja tych minerałów. Diamenty opadają na dno rzeki albo przemieszczają się do ujść rzek i morskich wybrzeży. Tak powstają wtórne złoża diamentowe. Ich eksploatacja jest tam łatwiejsza.Na piaszczystych plażach tworzy się tarasy poprzez zbieranie warstwami piasku. W korytach i meandrach rzek w których znajdują się diamenty wydobywa się warstwy żwiru. Dalej wypłukuje się, podobnie jak złoto, diamenty. Czasem wykorzystuje się przylepność diamentu do tłuszczu – piasek z wodą przepuszcza przez koryta nasmarowane tłuszczem gdzie diamenty przylepiają się.

Diamenty w meteorytach

Diament może powstawać jako efekt działania czynników pozaziemskich, o charakterze metamorfizmu uderzeniowego. Występuje tam w postaci wysokociśnieniowej odmiany heksagonalnej zwanej londsdaleitem.
We wsi Nowyj Uriej w 1886 roku spadł meteoryt (obecnie w zbiorach Instytutu Górniczego w Sankt-Petersburgu). Znaleziono w nim diament typu karbonado.
W Arizonie znaleziono diamenty w wale otaczającym Meteor Crater (Barringer Crater). Towarzyszyły im minerały: coesyt i stiszowit, powstające w warunkach wysokich ciśnień. W momencie uderzenia meteorytu o powierzchnię ziemi ciśnienie mogło wynosić około miliona atmosfer.

Diament – właściwości

Wzór chemiczny – C (krystaliczna postać węgla, niezwykły minerał rodzimy). Każdy atom węgla połączony jest wiązaniami kowalencyjnymi z czterema innymi atomami znajdującymi się w narożach tetraedru tworząc w przestrzeni siatkę z czworościanów foremnych. Wszystkie odległości między atomami węgla są jednakowe i wynoszą 1,54 jednostki.
Jednak idealnych diamentów nie spotyka się w przyrodzie, zawsze mają jakieś defekty. Zwykle zawiera śladowe ilości azotu, glinu, boru, magnezu, chromu, manganu, krzemu, tlenki Fe, ale obcych pierwiastków może być nawet ok. 30. Większość z nich występuje w ilościach śladowych i nie wywiera istotnego wpływu na strukturę i właściwości diamentu.
Jednak azot, bor, a także wodór i glin, w dużym stężeniu mogą prowadzić nie tylko do zaburzeń struktury kryształu, ale także wpływać na zmianę jego niektórych właściwości fizycznych.

struktura diamentufot. Itub License: GNU Free Documentation License

Struktura diamentu (po lewej) i grafitu (po prawej)

Układ krystalograficzny – regularny, klasa czterdziestoośmiościanu.
Najczęstsze kształty – Oktaedr (ośmiościan – największa symetria) (111), czworościan (100), dwunastościan rombowy (rhombododekaerd) (110)
Duża część kryształów ma zaokrąglone kształty oraz wykazuje zbliźniaczenia.

formy diamentów

„Diamonds”, Sir Willam Crooces, Londyn 1909 r.

Formy diamentów występujące w naturze.

Twardość – 10, najtwardszy ze znanych minerałów. Na poziomie 9 znajduje się grupa korundów. Mimo że na skali jest to tylko jeden stopień różnicy, w rzeczywistości diament jest 180 razy twardszy niż korund. Ta różnica twardości jest jak pomiędzy 1 i 9 stopniem.

Pokrój kryształów- kulisty

Postać kryształów- ośmiościan, sześcian, dwunastościan, czworościan

Łupliwość – doskonała według ścian ośmiościanu, kruchy

Inkluzje – wrostki mineralne oliwinu, granatu, tlenków żelaza, ilmenitu, rutylu, piropu, pirotynu, grafitu, diopsydu, spinela oraz wcześniej wykrystalizowane diamenty. Ciekłe wrostki CO2 zamkniętego w diamentach pod wysokim ciśnieniem powodują samorzutne pękanie kryształów.

Galeria inkluzji w diamencie

Rysa – biała

Przełam – muszlowy

Gęstość – 3,47 – 3,56 – najczęściej: 3,52 g/cm3

Barwa – zwykle bezbarwny, rzadziej: czarny, niebieski, zielonkawy, żółtawy, czerwonawy, brązowy, czarny.
Znawcy szczególnie cenią sobie diamenty czerwone i różowe, rzadkie i kosztowne. Z kopalni w pobliżu Mwadui w Tanzanii pochodzą okazy różowych i zielonych diamentów.
formy diamentów

 

Sztuczne barwienie – Za pomocą promieni gamma, przy wykorzystaniu reaktorów i akceleratorów osiąga się pożądany kolor. Diamenty o zabarwieniu żółtawym można przekształcić w zielonkawe lub żółtozielonkawe, które są wysoko cenione i poszukiwane na rynku.
Diamenty o barwie ciemno-zielonej pod wpływem promieniowania neutronowego zmieniają kolor na koniakowo-brązowy.

Połysk – diamentowy (diament jest definicją dla tego typu połysku), kamienie, które po rozcięciu i wyszlifowaniu nie błyszczą się, nazwamy martwymi diamentami

Dyspersja – 0,044

Przewodność cieplna – bardzo dobra wynikającą z efektywnego przewodnictwa fononowego, 5x wyższe niż miedź; 2000-2500 W/mK,

Przeźroczystość – rozróżnia się diamenty od absolutnie przezroczystych do zupełnie matowych. W jubilerstwie mają zastosowanie tylko przezroczyste i przejrzyste kamienie. Pozostałe diamenty mają znaczenie czysto przemysłowe.

Fluorescencja – po naświetleniu ultrafioletowym światłem diamenty świecą widocznym światłem. Zazwyczaj niebieskim, ale może być ono też białe, fioletowe, żółte, pomarańczowe lub zielone.

Przyjmuje się skalę fluorescencji: brak – słaba – średnia – mocna (none – slight – medium – strong)

Wskaźnik załamania światła – 2,4175 przy długości fali 589,3 mm

Dyspersja – Wysoka (0,044), powoduje tęczowe barwy przy załamaniu światła

Optyczna przepuszczalność – Przepuszczalny w szerokim zakresie długości fal, jest wyjątkowym materiałem do urządzeń optycznych

– Na diament nie działa żadny kwas
– W wyższych temperaturach diament przechodzi w grafit.

wycena diamentów

fot. Diamoundchand – diamenty certyfikowane

Tester diamentów

 

Apatyt – opis

Apatyt gr. apaté, miner. fosforan wapnia, minerał dodatkowy skał krystalicznych, także na Księżycu; w skałach osadowych tworzy konkrecje zwane fosforytami; stosowany przy produkcji kwasu fosforowego i nawozów sztucznych.
Krystaliczny apatyt występuje prawie we wszystkich skałach magmowych. Duże koncentracje apatytu znajdują się w pewnych partiach rud magnetytowych. Apatyt jest częstym składnikiem pegmatytów. Najładniejsze okazy spotykane są w druzach jako szczotki krystaliczne oraz w pustkach skał wulkanicznych.

Apatyt Wisiorek z apatytem