Группа сфена.

Из этой группы рассмотрим только сфен — CaTiO[SiО4]. Название минерала произошло от греч. слова сфен — клин (кристаллы сфена имеют клиновидную форму). Синоним — титанит.

Химический состав: CaO — 28,6%, ТiO2 — 40,8%, SiO2 — 30,6%. Содержит до 12% (Се, Y)2O3, до 10% Sn, а также Nb, Сr.

Сингония моноклинная, вид симметрии призматический — C2h 2/m(L2PC).

Структурная ячейка содержит Ca4Ti4O4[Si4O16]. Пространственная группа — C62h — С2/с, а0= 6,56, b0 = 8,72, с0 = 7,44; 0 — 119° 43′; а0 : b0 : с0 = 0,752 : 1 : 0,858.

Кристаллическая структура сфена состоит из крем-некислородных тетраэдров, соединенных с помощью ионов Са и Ti (рис.).

сфен , минерал сфен

Рис. Кристаллическая структура сфена: слева в полиэдрах, справа разреженная модель в проекции на (010)

При этом ионы Са окружены семью, а ионы титана — шестью ионами кислорода.

Агрегаты и габитус. Сфен характеризуется хорошей кристаллографической индивидуальностью. Его пластинчатые и клиновидные кристаллы (рис. 2) имеют тупые углы между гранями, вследствие чего разрезы сфена клиновидные. Главные формы на кристаллах этого минерала — пинакоиды {100} и {001} и призмы {110} и {111}. Встречается сфен в виде отдельных кристаллов, вросших в породу, или в виде друз на стенках трещин. Значительно реже он образует зернистые агрегаты. Наблюдаются двойники срастания по (100) и реже по (001).

Физические свойства. Цвет сфена желтый, коричневый, зеленый, иногда красный, серый. Блеск алмазный. Спайность несовершенная по (ПО). Твердость — 5—6,5. Плотность — 3,3—3,6. Оптические свойства: оптически двухосный, положительный; ng — 1,973—2,054; пт =1,894—1,934; пр = 1,888—1,918, ng — np = 0,109; 2V = 23°20’—49°30′.

Диагностические признаки. Диагностическим признаком сфена является габитус кристаллов (клиновидные формы). Главные линии на рентгенограммах: 3,20; 2,98; 2,59. Растворяется в H2SO4 с образованием сульфата Са и частично в горячей НСl. П. п. т. сплавляется по краям в темное стекло.

Отличие от сходных минералов. Сфен похож на аксинит, гранат и везувиан. В отличие от сфена аксинит прозрачный с фиолетовым оттенком и штриховкой на гранях; гранат имеет иную твердость и плотность, везувиан отличают от сфена по твердости.

Сфен , минерал сфена

Габитус кристаллов сфена

Искусственное получение. Сфен получен сплавлением SiО2 и ТiO2 с избытком СаСl2, а также сплавлением ТiO2 и CaCO3 с силика тами.

Образование и месторождение. По происхождению сфен — магматический и метаморфический минерал. Известен также сфен гидротермального происхождения. При образовании магматическим путем он является акцессорным минералом многих изверженных пород. При метаморфизме сфен возникает за счет превращения первичных титанистых минералов на контакте с известняками. Здесь он находится в ассоциации с диопсидом, амфиболами, ильменитом, хлоритами, апатитом, гранатами, эпидотом. В гидротермальных образованиях сфен встречается среди жид альпийского типа вместе с адуляром, альбитом и асбестовидным актинолитом (биссолитом).

Сфен связан преимущественно с щелочными породами. Он встречается в Вишневых, Ильменских, Шишимских и Назямских горах Урала, а также в ряде мест Украинской кристаллической полосы как акцессорный минерал в изверженных породах. Хорошо образованные кристаллы сфена обнаружены в месторождениях Швейцарии (Сен-Готард, Бинненталь, Церматт) и Италии (Пьемонт, Сен-Марчел).

Разрушение. При разрушении сфена вокруг его зерен и кристаллов возникает лейкоксеновая оторочка. На поверхности сфен неустойчив и переходит в кальцит и окислы титана.

Практическое значение. Иногда сфен используют для получения двуокиси титана.


В основном с этим также ищут .