Espinelas de cromo

espinelas de cromo

Fórmula	CrMgFeAlO
Sistemática según IMA ( Mills et al., 2009 )
subclase	Óxidos complejos
Familia	espinelas
Grupo	espinelas de cromo
Propiedades físicas
Color	El negro

Las espinelas de cromo o cromo espinelas son un grupo de minerales de la familia de las espinelas con la fórmula general donde es un elemento químico divalente o trivalente ; - con impurezas. ${\ estilo de visualización {\ ce {MA2O4}}}$ ${\ estilo de visualización {\ ce {M}}}$ ${\ estilo de visualización {\ ce {A}}}$ ${\ estilo de visualización {\ ce {Cr}}}$

La composición de las espinelas de cromo (espinelas de cromo), como otras espinelas , no es constante y la selección de representantes individuales es condicional. En la práctica, todas las espinelas de cromo se denominan comúnmente cromita . En la naturaleza, los más comunes:

Magnocromita (sinónimos: berezovita, berezovskita, cromita magnesiana y ferruginosa) ${\ce {(Mg, Fe)Cr2O4))$
Crompicotita (sinónimos: cromoceylonita, picrocromita, alumoberesovita, aluminocromitas magnesianas y ferruginosas, crompicotitas magnesianas y ferruginosas) ${\ Displaystyle {\ ce {(Mg, Fe) (Cr, Al) 2O4))}$
Alumocromita (sinónimos: hercinitecromita, picotita ferrocrómica) ${\ce {Fe(Cr,Al)2O4}}$

Todas las espinelas cromadas tienen un aspecto similar entre sí y son prácticamente indistinguibles sin análisis químico; se describen juntos a continuación.

Propiedades de los minerales

Estructura y morfología de los cristales

sintonía cúbica . Grupo espacial - Fd3m; Número de unidades de fórmula = 8. En los recubrimientos de cromo, el parámetro de la celda disminuye al aumentar el contenido (con relación y contenido decrecientes ). Estructura tipo espinela . A baja temperatura , se encontró simetría tetragonal para la cromita . El grupo de puntos es m3m ( ). Cristales típicamente octaédricos . Se observan inclusiones orientadas de chrompicotita en diamante . ${\ce{Al2O3}}$ ${\ Displaystyle {\ ce {Cr2O3: Al2O3}}}$ ${\ Displaystyle {\ ce {MgO}}}$ $3L_{4}4L_{3}6L_{2}PC$

Parámetro celular versus composición

Parámetro de celda , Å $un_{0}$	espinelas de cromo	Campo
8.302 - 8.311	magnocromita	Kempirsay , Kazajistán
8.177 - 8.299	crompicotita	Tiszafo, Hungría , Kempirsai , Kazajstán
8.236 - 8.284	alumocromita	Zimbabue , Kempirsay , Kazajstán
8.321 - 8.332	${\ce{MgCr2O4}}$	recepción artificial
8.360	${\ce{FeCr2O4}}$	recepción artificial

Propiedades físicas y constantes físico-químicas

El escote está ausente. El descanso es desigual. Frágil. Dureza 5,5 - 7,5. Microdureza 1246-1519 kg / mm 2 con una carga de 100 g (Yang y Milman), 1317-1366 kg / mm 2 con una carga de 200 g (Lebedeva). La gravedad específica de magnocromita es 4.2, cromita 4.5 - 4.8. El color es negro, la crompicotita es de color negro pardusco. La línea es marrón. Brillo metálico a graso. En chips delgados, son translúcidos y translúcidos. Las crompicotitas son más translúcidas que las magnocromitas . No magnético o débilmente magnético, el magnetismo depende del contenido y . Punto de Curie de espinela cromada con parámetro de celda = 8.392 - 90°K. Calor de formación de cromita \u003d (-) 341,9 kcal / mol ; potenciales isobáricos de formación a 300°K (-) 317,7 kcal/mol a 500°K (-) 301,57 kcal/mol , a 900°K (-) 269,31 kcal/mol . El espectro infrarrojo de la cromita artificial tiene dos bandas intensas bien separadas con máximos cercanos a 617 y 523 cm– 1 . ${\ce {FeO}}$ ${\ce{Fe2O3}}$

Caracterización microscópica

A la luz transmitida, las espinelas de cromo con bajo contenido de cromo son opacas o de color verde oliva y verde amarillento, las de alto contenido de cromo son de color marrón anaranjado, marrón rojizo y marrón. isotrones . A la luz reflejada, blanco grisáceo con un ligero matiz parduzco. La reflectividad de una muestra de cromita no orientada disminuye desde 14,6-15,2% a 520ºC hasta 11,3-11,7% a 700ºC . Aumenta en paralelo con el parámetro de celda con un aumento en el contenido y contenidoeluna disminución en . A menudo ligeramente anómalamente anisotrópico con efectos de color gris a gris oscuro; en inmersión se potencian los efectos, aparece una tenue tonalidad pardusca (debido a la presencia de reflejos internos). Los reflejos internos son de color amarillo-marrón y rojo, claramente observados en inmersión. Las secciones pulidas tienen una dureza relativa muy alta. ${\ estilo de visualización m \ mu,}$ ${\ estilo de visualización m \ mu,}$ ${\ce{Cr2O3}}$ ${\ce{Al2O3}}$ ${\ce{Cr2O3}}$ ${\ce{Cr2O3}}$ ${\ce{Al2O3}}$

Composición química

Composición teórica de la magnocromita (at ): - 9,69%; - 17,26%; - 73,05%; crompicotita - (at y ): - 11,01%; - 19,62%; - 27,85%; - 41,52%; aluminocromita (at = ): — 36,14%; - 25,64%; - 38,22%; cromita : - 32,09%; - 67,91%. A alta temperatura, la cromita forma una solución sólida con la ilmenita . En condiciones artificiales, se obtuvieron una serie de soluciones sólidas entre cromita y magnetita , entre cromita y magnesioferrita . En condiciones naturales, la miscibilidad de la cromita y la magnetita es incompleta. Se permite la mezcla con - . Se establecen amplios límites de sustituciones isomórficas entre elementos divalentes ( ) y trivalentes ( ). El contenido puede variar mucho. El contenido suele ser igual a 3 - 4, rara vez alcanza 5 - 10 y aún más raramente 10 - 22 mol. % En las cromitas de Transvaal, la cantidad varía de 0,05 a 0,81%. El contenido alcanza el 5,8%. Se encuentra en pequeñas cantidades . En las espinelas cromadas, a medida que aumenta el contenido, aumenta y disminuye el contenido de dependencia . Para las cromitas del complejo intrusivo de Stillwater ( EE . UU .), se observó una correlación directa entre contenido y contenido , así como cantidad . Existe una relación entre la composición de las espinelas de cromo y las condiciones geológicas de su formación: las espinelas de cromo de las dunitas suelen tener el contenido más alto y el mínimo ; Las espinelas de cromo de las lherzolitas se caracterizan por tener el contenido más bajo de y y menos de y que las espinelas de cromo accesorias de las rocas directamente anfitrionas. ${\ Displaystyle {\ ce {Fe: Mg))}$ ${\ estilo de visualización = 1: 1}$ ${\ Displaystyle {\ ce {MgO}}}$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Cr2O4}}$ ${\ce {Mg: Fe}}$ ${\ Displaystyle {\ ce {Cr: Al}}}$ ${\ estilo de visualización = 1: 1}$ ${\ Displaystyle {\ ce {MgO}}}$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce{Al2O3}}$ ${\ce{Cr2O3}}$ ${\ Displaystyle {\ ce {Cr: Al}}}$ ${\ estilo de visualización 1:1}$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce{Al2O3}}$ ${\ce{Cr2O3}}$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce{Cr2O3}}$ $\gama$ ${\ce{Al2O3}}$ ${\ce {Mg, Fe, Zn))$ ${\ce {Cr, Al, Fe}}$ ${\ce {Mg, Fe, Al}}$ ${\ estilo de visualización {\ ce {Cr}}}$ ${\ce{Fe2O3}}$ ${\ estilo de visualización {\ ce {V}}}$ ${\ Displaystyle {\ ce {ZnO}}}$ ${\ Displaystyle {\ ce {Ni, Mn, Zr, Co, Ti, V))}$ ${\ce {Fe^3+))$ ${\ce {Fe^2+))$ ${\ce {Mg))$ ${\ Displaystyle {\ ce {MnO}}}$ ${\ estilo de visualización {\ ce {TiO2}}}$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce{Ga2O3}}$ ${\ce{Fe2O3}}$ ${\ estilo de visualización {\ ce {Cr}}}$ ${\ce {Al}}$ ${\ estilo de visualización {\ ce {Cr}}}$ ${\ce {Mg))$ ${\ce {Al}}$ ${\ce {Fe^2+))$

Comportamiento al calentar

Se funden a 1450-2180°C. El punto de fusión es menor, mayor es el contenido y . A medida que aumenta el contenido , también aumenta el punto de fusión. Cuando se calientan, dan un efecto exotérmico de unos 450°C y un efecto endotérmico de unos 670°C. Cuando se calentó a 300°C, se observó la formación de hematites ; por encima de 500°C, la formación de , ya 1000°C, magnetita . ${\ce {FeO}}$ ${\ce{Fe2O3}}$ ${\ce{Cr2O3}}$ ${\ Displaystyle {\ ce {MgO}}}$ ${\ce{Cr2O3}}$

Rasgos distintivos

Las características distintivas de las espinelas cromadas son el color negro, línea marrón , alta dureza , no magnético (o magnético muy débil). Una asociación característica es con piroxenos olivinos , rómbicos y monoclínicos o sus productos secundarios: serpentinita , talco , actinolita . A diferencia de la magnetita , que es similar bajo un microscopio en luz reflejada, las espinelas de cromo no se graban con ningún reactivo estándar , mientras que la magnetita se graba fácilmente con concentrado . En luz reflejada, la magnesioferrita también es muy similar a las espinelas de cromo, pero no muestra reflejos internos. ${\ce {HCl))$

Pruebas de diagnóstico

Se descompone cuando se fusiona con . En secciones pulidas y no grabadas . La estructura se revela cuando el mineral se hierve durante 30-60 minutos. Durante el grabado térmico a 600–650°C durante 5–8 minutos en un ambiente oxidante, forma hematita . No se derriten frente a la cerbatana. ${\ce {KHSO4}}$ ${\ce {HNO3, HCl, KCN, FeCl3, HgCl2))$ ${\ Displaystyle {\ ce {KOH}}}$ ${\ce {KClO3 + H2SO4}}$

Estar en la naturaleza

Las espinelas de cromo están bastante extendidas y asociadas casi exclusivamente con rocas ígneas ultramáficas . Las dunitas , las harzburgitas y las lherzolitas suelen contener espinelas de cromo accesorias y también son rocas hospedantes de minerales de cromita. Las espinelas cromadas accesorias también se conocen en los troctolitos . En rocas de kimberlita de la parte nororiental de la plataforma siberiana ( región de Yakutsk ). También se encuentra en meteoritos de piedra y hierro . En forma de inclusiones en troilita , así como en intercrecimientos con olivino , troilita y schreibersita , se encontró cromo espinela en muestras del meteorito de hierro Sikhote-Alin , en la parte de silicato del meteorito Okhanek.

Los basaltos toleíticos de los volcanes Mauna Loa y Kilauea en la isla de Hawái contienen xenocristales de olivino con inclusiones de cromo espinela [1] .

Hay dos métodos principales para la formación de depósitos de cromo espinela.

Segregación en procesos de protocristalización de magma ultramáfico . En este caso, las espinelas de cromo accesorias se forman en rocas ultrabásicas, acumulaciones de schlieren y depósitos en forma de láminas de minerales de cromita diseminados. Un ejemplo son los depósitos del complejo Bushveld en Sudáfrica .
La liberación de magma ultramáfico de los fundidos sedimentarios es la formación de los principales depósitos industriales de los Urales y otras regiones geosinclinales, que se caracterizan por cuerpos minerales claramente definidos como lentes, pilares y vetas. Los minerales tienen una textura masiva o densamente diseminada. Yacimientos de este tipo se encuentran en Albania , Bulgaria , Turquía , Pakistán e India . Se han instalado cuerpos columnares inclinados en los depósitos de Alapaevskoye, Verblyuzhyegorskoye y Severokempirsayskoye en los Urales.

Durante el metamorfismo y la redeposición de espinelas de cromo debido a la serpentinización, no se forman depósitos industriales. Estas segregaciones de cromita se caracterizan por la presencia de kemmererita . En forma de granos clásticos, las espinelas de cromo se encuentran en rocas sedimentarias marinas de varias edades: granos de arena, gravas , conglomerados ( Urales , Cáucaso , Balcanes ). Los placeres aluviales se observan entre los depósitos del río Opava en Checoslovaquia . Se conocen placeres marino-costeros. Hay acumulaciones diluviales y eluviales , por ejemplo, en el macizo de Klyuchevskoy ( región de Sverdlovsk ) y el macizo de Kempirsai ( región de Aktobe ).

Adquisición artificial

Se forman durante la fusión de los óxidos correspondientes en presencia de mineralizantes, durante la cristalización de fundidos de silicato de la composición de periodita con un cierto exceso y un pequeño contenido de y ; a fuerte calentamiento en un crisol con criolita . ${\ Displaystyle {\ ce {MgO}}}$ ${\ce{Al2O3}}$ ${\ce{Cr2O3}}$ ${\ce {Cr2O3 + FeCl3}}$

Aplicación

Minerales básicos para la obtención de cromo , sus compuestos y aleaciones; Se utilizan minerales que contienen más del 40% . ${\ce{Cr2O3}}$

Los minerales de baja ley se utilizan para fabricar ladrillos refractarios .

Notas

↑ Makeev A. B., Lyutoev V. P., Vtorov I. P., Bryanchaninova N. I., Makavetskas A. R. Composición y espectroscopia de xenocristales de olivino de basaltos toleíticos hawaianos // Uch. aplicación Universidad de Kazán. Ser. natural Ciencias. 2020. V. 162. Núm. 2. S. 253-273.

Literatura

Pavlov N.V. Composición química de cromo-espinelas en relación con la composición petrográfica de rocas de intrusivos ultrabásicos: Tesis para el grado de candidato de ciencias geológicas y mineralógicas. M , 1947.
Chukhrov F. V. Bonstedt-Kupletskaya. E. M. Minerales. Directorio. Tema 3. Óxidos complejos, titanatos, niobatos, tantalatos, antimonatos, hidróxidos. - Moscú: Nauka, 1967. - S. 81-88. — 676 pág.