Описание и применение бурого железняка: формула, свойства и магия, история

Лимонит (бурый железняк, болотная руда) – минерал из группы оксидов железа, который за счет различного происхождения и включений химических элементов не имеет постоянной формулы.

Название камня характеризует его первоначальное отношение к рудам болотного и лугового происхождения и с греческого переводится: «леймон» — «луг». Происхождение породы лимонит имеет историю протяженностью в 25 миллионов лет.

Физические и химические свойства

В составе лимонита (FeO·OH·nH2O) присутствует гетит, лепидокрокит и вода, выделенная в процессе адсорбции, при этом доля окислов железа доходит до 90%. Кроме указанных элементов практически всегда в составе минерала содержатся примеси глинозема, разложившаяся органика и гидроокислы кремния. Редко в небольших количествах присутствует окись хрома, титана, никеля и фосфора. За счет этого окраска лимонита варьируется от желто-бурых до темно-бурых оттенков, которые в плотных кристаллах доходят до черного цвета. Тонкие сколы могут просвечивать красными или коричневыми оттенками.

Жеода лимонита

Лимониту свойственен шелковистый, матовый или металлический блеск, при этом натечные образования создают на поверхности камня эффект радужного отлива. Минерал имеет разные показатели твердости. У землистых образований коэффициент твердости не превышает 2-х баллов, в то время как у кристаллов натечного типа, имеющих раковистый излом, показатель доходит до 5-ти баллов.

Свойства минерала таковы, что у него отсутствует спайность, а черта на изломе имеет красно-бурый или желтый оттенок. Он не имеет магнитных свойств, однако при нагреве начинает магнититься. Еще моментально растворяется под влиянием кислот, а при нагреве выделяет воду.

Болотная руда

Гидрат оксида железа трёхвалентного известен под несколькими названиями: лимонит, бобовая, или болотная, руда, бурый железняк, игольчатая железная руда, гётит. Последнее название произошло от имени Иоганна Вольфганга Гёте — поэта, мыслителя, философа и естествоиспытателя. Слово «лимонит» произошло от греческого «леймон», что означает «луг», так как он встречается в составе луговых и болотных руд.

Самое старое название гидроокисла железа трёхвалентного — онегит, им почти не пользуются.

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.

Цвет охристо-желтогый коричневый черный Поисхождение коры выветривания хемогенное Применение черные металлы минераьные пигменты Химические элементы /fe3+ион железа Водород H Кислород O

Физико-химические характеристики лимонита

По химическому составу лимонит относится к оксидам железа. В его составе найдены другие подобные минералы, например, гётиты и лепидокрокиты, и адсорбированная вода. В целом лимонит – это аморфный минерал, без постоянного устойчивого химического состава. По этой причине лимониты зачастую не выделяют в отдельную минералогическую группу. Кроме гетитов они также могут содержать в своем составе глинозёмы, глинистые минералы, гидрооксиды кремнезёма, продукты распада органических соединений. Немного реже в них встречаются оксиды титана, фосфора, хрома и никеля.
Цветовая палитра лимонита достаточно разнообразна, она включает оттенки желтовато-бурого и тёмно-бурого цвета. Плотные массы его обычно очень темные, практически черные. Блеск для различных лимонитов также отличается, встречаются образцы матовые, металлические, шелковистые и даже смоляные.

— Реклама —

Твёрдость у лимонита из-за непостоянного химического состава также не является фиксированной, природные образцы бывают мягкими, средней твердости и твердыми. По шкале Мооса ее можно оценить в пределах 1,5-5,5.

Для сростков лимонита не характерна спайность. Они растворимы в соляной кислоте. На изломе землистые или раковистые.

Отличительная особенность лимонита состоит в том, что минерал является немагнитным, но если образец подвергнуть достаточно длительному нагреванию, то у него могут проявиться магнитные свойства.

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.

Nm = 2,35–2,39.

• Отлив бархатный (бархатная обманка), восковой, матовый.
• Прозрачность. Непрозрачный

Химический состав

Химический состав бурого железняка представлен оксидом железа (III) и водой в следующих пропорциях: Fe2O3 – 86-89%, H2O – 10-14%. Пропорции могут варьироваться, в связи с чем ранее выделяли несколько разновидностей лимонита. Сейчас лимонит считают гидратированной версией гетита.

Гетит, или как его иначе называют — игольчатая железная руда, является основной составляющей лимонита. Этот минерал получил свое название в честь немецкого писателя И.В. Гете, который увлекался минералогией и имел большую коллекцию камней. Формула гетита — FeO(OH). Значительное присутствие этого минерала в агрегате делает лимонит тверже, ведь твердость гетита составляет 5-5,5 по шкале Мооса. Сингония ромбическая планаксиальная.

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 {010} 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.

Формула гетита и лимонита

Гетит — α-FeOOH или HFeO2

Лимонит — HFeO2. aq или FeO * nOH

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.

Разновидности камня

В зависимости от состава и плотности выделяют две разновидности лимонита:

1. «Стеклянная бурая голова» — гладкие на ощупь наросты округлой формы, напоминающие тем самым голову и отличающиеся шелковистым блеском и бурым цветом.
2. «Желтая охра» — хрупкий минерал желто-оранжевого цвета, который легко истирается в порошок. Он широко распространен среди художников в качестве источника натуральных красок.

По цвету лимониты делят на следующие подвиды:

• желто-лимонный;
• желто-охровый;
• серо-коричневый;
• темно-коричневый;
• оранжево-бурый.

Месторождения минерала

Лимонит имеет экзогенное происхождение, формируя залежи в болотистых местностях, а также на побережьях и дне морей и озер в месторождениях осадочного типа.

Многочисленные залежи минерала находятся в России. В промышленных масштабах лимонит добывают в Западных регионах Сибири, на территории Томской области (Бакчарское и Колпашевское месторождение). На Урале залежи камня формировались в процессе химического выветривания сидерита, пирита и главных магматических пород (Бакальское, Орско-Халиловское, Карабашское, Алапаевское и Кыштымское месторождение).

Залежи осадочного происхождения разрабатываются в болотистых и озерных местностях Тульской и Липецкой области, Карелии и Башкортостана. В окрестностях Курска добывают образцы, представляющие собой охру и сурик.

За рубежом значительные объемы лимонита добывают в Индии, Канаде, Бразилии, Венесуэле, Анголе, Бразилии, Конго, Лотарингии, Эльзасе и на Кубе.

Геологическое распространение

Наиболее крупные месторождения окисных железных руд приурочены к докембрийским отложениям (Курская магнитная аномалия, Кривой Рог и др.) древних геосинклинальных областей. Эти железные руды представлены главным образом кремнисто-железистыми (джеспилитовыми) породами. Они встречаются лишь в кембрийских (Хинган, Дальний Восток) отложениях. В палеозойской эре происходит накопление уже оолитовых окисных морских железных руд. В мезозойскую и кайнозойскую эры, кроме оолитовых руд, начинают образовываться озерно-болотные отложения и руды коры выветривания. Так, например, к юрским или близким к ним но возрасту отложениям приурочены железорудные месторождения Южного Урала. В конце третичного периода происходит накопление железных руд Керченского полу-острова.

Сидерцты в послепротерозойских периодах известны из каменно-угольных отложений центральных областей европейской части России, из Приполярного Урала, юрских отложений Дагестана, юрских и меловых отложений Вятско-Вычегодского водораздела, нижнемеловых пород Западного Кавказа и из верхов неогеновой толщи Таманского и Керченского полуостровов.

Шамозитовые руды образуются в прибрежных частях морских бассейнов в условиях недостатка кислорода среди богатых железом осадков. Известны в силурийских и девонских отложениях Западного Урала. Значительно содержание шамозитов в керченских рудах.

Применение лимонита

Камень относят к бурым железнякам, которые используются в металлургической промышленности для производства стальных и чугунных сплавов. На предприятиях с современными технологиями объемы потребления лимонита для выплавки сталей постепенно снижаются за счет присутствия в составе минерала фосфора. Свойства землистого лимонита также позволяют применять его в качестве формовочного материала, а в химической промышленности использовать для изготовления красок.

Удивительные оттенки и формы необработанных кристаллов делают лимонит востребованным в ювелирном и коллекционном деле. Из него изготавливают красивые украшения – подвески, кулоны, мужские перстни и кольца, серьги и браслеты. Наиболее удачно самоцвет сочетается с серебром. У коллекционеров особый интерес вызывают псевдоморфозы минерала по марказиту и пириту.

Цена изделий

Лимонит доступен в цене, поэтому приобрести его может каждый желающий. В зависимости от качества камня, а также размера и вида изделия цена варьируется в пределах:

• 0,15-0,2 $ — за галтовку размером 10-20 мм;
• от 2 $ — за камень, обработанный кабошоном размером от 30 мм;
• 10-30 $ — за сросток лимонита с горным хрусталем;
• 15 $ — за серьги в серебре с камнем до 30 мм;
• от 30 $ за браслет в зависимости от размера камней.

Дороже стоят украшения, в которые вставлены самоцветы высокого ювелирного качества. Их цена составляет 250 $ и выше.

Основные способы добычи

Добывают полезное ископаемое открытым способом путём организации карьеров. Наиболее дешёвым способом его получения являются взрывные работы. Для этого с помощью бурения в породу помещается взрывное устройство и затем происходит взрыв. Более экономичным вариантом выступает применение воздушной подушки. В этом случае в породе пробуривают узкий канал, в который помещают резервуар с воздухом под давлением. И, наконец, самой дорогостоящей является добыча с использованием камнереза.

Лечебные свойства

Кулон с аметистом с включениями лимонита
Литотерапевты считают, что регулярное использование лимонита способствует нормализации психоэмоционального состояния. Энергетика камня помогает:

• снизить проявление нервных расстройств;
• нормализовать сон;
• устранить проявление агрессии, раздражительности, беспричинных страхов;
• повысить стрессоустойчивость;
• избавиться от апатии и пессимистического настроя.

Свойства самоцвета также помогают укреплять иммунитет, улучшать кровообращение и работу сосудистой системы, нормализовать артериальное давление, повысить показатели гемоглобина.

Магия камня

Лимонит — бурый железняк
Эзотерики практически не используют лимонит в обрядах и ритуалах из-за его слабо выраженных магических свойств. Однако силы камня достаточно для того, что ею пользовались обычные обыватели.

Лимонитовые обереги защищают своего владельца от «дурного глаза», зависти, порчи, злых умыслов недоброжелателей, опасностей и прочих неприятностей. Камень вносит гармонию в семейную жизнь, помогает супругам наладить отношения после ссор.

Людей, у которых профессия связана с риском, минерал убережет от травм и несчастных случаев. Спортсменам, спасателям, альпинистам амулет с ним придаст уверенности в собственных силах и поступках.

В качестве талисмана лимонит рекомендуется носить людям творческих профессий. Энергетика камня излучает позитив, вдохновляет на новые и нестандартные подходы к искусству, способствует развитию фантазии.

Чтобы лимонит максимально раскрыл свои свойства, его нужно носить при себе постоянно.

Интересные факты

Многие минералы имеют богатую историю. В древние времена жрецы использовали камни в своих обрядах и магических ритуалах. Но лимонит нельзя назвать популярным среди служителей культа. Также камень не востребован и в астрологии.

Некоторые разновидности лимонита имеют необычную структуру, что делает их привлекательными для коллекционеров. 5 лет назад за рекордную сумму в несколько десятков тысяч долларов был продан один из таких камней неизвестному коллекционеру.

История лимонита очень древняя и насчитывает более 10 млн лет. Еще во времена язычников минерал использовался для ритуалов. Для этих целей он подвергался термической обработке и дальнейшей шлифовке. При одной из таких обработок было обнаружено, что камень можно использовать для получения железа. Именно этот факт, по мнению многих ученых, и дал начало железному веку. По поводу достоверности этой гипотезы ведутся дискуссии и сегодня.

Как ухаживать за камнем

Лимонит в горном хрустале
К лимониту следует бережно относиться, чтобы он длительное время сохранял свою первозданную красоту и цвет. Для этого рекомендуется соблюдать несложные правила:

1. Выделить для хранения лимонита отдельное место. Это может быть небольшая шкатулка с мягкой обивкой внутри, футляр или бархатный мешочек.
2. Снимать украшения с самоцветом во время занятий спортом, принятия душа или ванны, посещения бассейна, сауны или бани.
3. Не допускать воздействия механических факторов и резких перепадов температуры. Камень следует беречь от ударов, падения и царапин.
4. Не носить лимонит под открытыми солнечными лучами, которые оказывают негативное влияние на его структуру и цвет.
5. В случае загрязнения промывать камень мыльным раствором и проточной водой, после чего обязательно насухо вытирать тканевой салфеткой. Не использовать для чистки абразивные средства, а также растворы, содержащие кислоты.

Диагностические параметры

Под такими признаками подразумевают набор внешних параметров, а также физические свойства, по которым анализируемый минерал отличается от других. В случае с красным железняком среди них можно упомянуть:

• по внешним показателям он аналогичен черному камню, вулканическому стеклу (отличается большей плотностью);
• порода твердая, но хрупкая (при проведении кусом породы по фарфору, на стекле будет оставаться след);
• на керамической пластине он оставляет красный цвет;
• в отличие от магнетита он слабо притягивается магнитом.