Касситерит это минерал, сложное неорганическое вещество, в состав которого входят: олово Sn и кислород О.
Химическая формула SnО2, применяется как важнейшая руда для получения олова и олово содержащих сплавов.
Что такое минерал касситерит
Название получил от греч. слова касситерос, что означает олово. Синоним — оловянный камень. Обычно содержит примеси Fe3+, Та, Nb, Sc, In, Мn и W.
Сингония — тетрагональная, вид симметрии — дитетрагонально-бипирамидальный — D4h — 4/mmm(L44L25PC).
Структурная ячейка содержит Sn2O4. Пространственная группа —D144h— Р4/mnm; а0 = 4,72, с0 = 3,17; а0 : с0 = 1 : 0,672.
Кристаллическая структура касситерита идентична структуре рутила.
Агрегаты и габитус
Кристаллы его в большинстве случаев малы и лишь изредка достигают значительных размеров (известны кристаллы до 10 см длиной и массой в несколько кило-граммов).
Обычно касситерит образует неправильные зерна или вкрапленные кристаллы. Габитус кристаллов касситерита в основном бипирамидальный, бипирамидально-призматический (рис. Габитус кристаллов касситерита).
Наблюдаются также столбчатые и игольчатые кристаллы. Главные формы {100}, {110}, {230}, {111}, {231}.
Известны разности, называемые деревянистым касситеритом, имеющие вид желваков и натечных форм с концентрически-зональным строением.
Как и для рутила, для касситерита характерны коленчатые двойники, Встречаются также параллельные срастания касситерита с норденшельдитом (CaSn[BО3]2) и кварцем (SiО2).
Физические свойства
Касситерит обычно желтоватого или красновато-коричневого до коричневато-черного цвета. Иногда он бывает красный, желтый, серый или белый, редко — бесцветный.
Цвет черты буроватый, светлый. Блеск алмазный, жирноватый.
На кристаллах и кристаллических агрегатах касситерита часто наблюдается зональная, пятнистая и неравномерная по интенсивности окраска.
По Г. Л. Вазбуцкому, пятнистость окраски касситерита является признаком изменения цвета минерала после его образования.
Это вторичное окрашивание возникает при переходе первичного цвета последовательно в ряд других цветов или при понижении интенсивности окрашивания, т. е. посветлении до обесцвечивания.
Причина изменения окраски касситерита связана с ври-вносом или выносом элементов-хромофоров или элементов, влияющих на окраску.
Элементы Nb, Та, Fe и Мn придают касситериту темную окраску, a W — восково-желтую.
Светлые разности касситерита прозрачны, темные просвечивают в тонких осколках. Излом минерала часто раковистый.
Черные разности касситерита, обогащенные железом, имеют электромагнитные свойства, которые при выветривании минерала исчезают. Обладает полупроводниковыми свойствами.
В оптическом отношении касситерит одноосный, положительный, иногда проявляет оптические аномалии и в таком случае явно двухосный.
Под микроскопом в проходящем свете касситерит коричневато-красный, желтый, зеленый, иногда бесцветный.
Характерным является неправильное зональное или сегментное распределение окраски. В полированных шлифах минерал светло-серый с сильной анизотропией и слабым плеохроизмом.
Наблюдается тонкопластинчатое двойниковое строение по (011), особенно заметное после травления; последнее обнаруживает также зональное строение.
Отражательная способность низкая — около 10%.
Как определить касситерит
Диагностические признаки касситерита — форма кристаллов, двойники и высокая плотность. Главные линии на рентгенограммах: 1,758; 1,213; 1,079.
В кислотах не растворяется.
Применение паяльной трубки: не плавится, с тремя объемами соды в восстановительном пламени дает мелкие корольки Sn и белый налет SnO2.
Обломки касситерита, помещенные в разведенную соляную кислоту НСl вместе с металлическим цинком, покрываются темно-серым налетом металлического олова, который при трении становится блестящим.
Отличие от сходных минералов. Касситерит можно спутать с рутилом, имеющим, однако, плотность 4,2—4,3, и с цирконом, от которого касситерит отличают по твердости (твердость циркона 7—8).
Искусственное получение. Касситерит получен сплавлением SnO2 при действии паров на галоиды олова при температуре красного каления, при плавлении SnO2 в буре.
А также осаждением оловянных солей из растворов щелочей (таким образом образуются гели и золи гидроокиси олова, которые, старея, переходят в касситерит).
Образование
Месторождения касситерита генетически связаны с кислыми изверженными породами.
Они встречаются в пегматитах, а также в пневматолитовых и гидротермальных образованиях.
Касситерит пегматитов и пневматолитовых месторождений характеризуется темным, почти черным цветом и короткопризматическим, почти бипирамидальным габитусом.
Тогда как касситерит гидротермальных жил бурого цвета и имеет удлиненно-призматический габитус.
В пегматитах касситерит чаще всего находится в рассеянном состоянии. В пневматолитовых образованиях он возникает, очевидно, по реакции:
SnF4 + 2Н2O = SnO2 +4HF
и ассоциирует с вольфрамитом, молибденитом и арсенопиритом.
Из нерудных минералов, кроме кварца, присутствуют турмалин, берилл, флюорит и другие минералы, в состав которых входят летучие компоненты.
Касситерит пневматолитовых месторождений концентрируется или в верхних частях интрузий или вблизи изверженных пород.
Образование его сопровождается интенсивной грейзенизацией вмещающих пород (преобразованием гранитов в слюдисто-кварцево-полевошпатовую породу с топазом, флюоритом и турмалином).
Среди гидротермальных месторождений касситерита выделяются две группы:
1) кварцево-касситеритовая, напоминающая по своему составу пневматолитовые образования,
2) сульфидно-касситеритовая.
Характерной чертой второй группы является широкое развитие таких сульфидов, как арсенопирит, пирит, пирротин, висмутовый блеск, халькопирит.
Касситерит находится здесь в подчиненных количествах по отношению к другим минералам, однако имеет большое промышленное значение.
Названные типы месторождений касситерита относятся к первичным. За счет их при выветривании образуются вторичные, или россыпные, месторождения, представляющие значительный промышленный интерес.
Месторождения
Крупные месторождения касситерита имеются на островах Малайского архипелага (Бирмано-Малайская зона).
Эти месторождения связаны с гранитами и тянутся на протяжении 2500 км через весь Малайский полуостров, Таиланд и Бирму.
Касситерит добывается здесь также из мощных россыпей с содержанием 0,02—0,05% металла. Крупные скопления касситерита имеются в Боливии.
Где разрабатываются коренные месторождения с содержанием 3—6% металла, а также в Корнуэлле в Англии, где они известны были еще в древности.
В России за последние годы создана своя оловорудная база. В дореволюционное время касситерит добывался в России только в Ононском месторождении (Восточное Забайкалье) и в Питкя-ранте (Карелия).
Важнейшими районами добычи олова являются сейчас северо-восточная часть Азии, а также Дальний Восток и Восточное Забайкалье.
Касситерит образует псевдоморфозы по ортоклазу (K[AlSi3O8]), висмутину (Bi2S3) и гематиту. На земной поверхности он устойчив и переходит в россыпи.
В зоне окисления месторождений олова вследствие вторичных процессов могут возникать желваки с лучистым строением касситерита — деревянистый касситерит.
Применение
Касситерит — основная и почти единственная руда для получения олова, используемого главным образом для изготовления белой жести.
Содержание олова в россыпных месторождениях, имеющих промышленное значение, колеблется от 0,01 до 0,1%.
При разработке коренных месторождений руда должна содержать не меньше 0,15—0,2% металла.