Diaspora, aluminium minerał wodorotlenkowy o wzorze chemicznym AlO(OH), jest podstawowym składnikiem w badaniach geologii i mineralogiaJest to istotne ze względu na jego rolę w tworzeniu boksyt, główna ruda aluminium i jej zastosowanie w materiałach ogniotrwałych i gemmologii. Ten minerał wyróżnia się swoimi unikalnymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi, procesami formacji geologicznej i rozmieszczeniem na całym świecie. Diaspora jest również znana ze swoich kamień szlachetny odmiana ceniona za niezwykłe zjawiska optyczne, takie jak pleochroizm i zmiana koloru.
W tym kompleksowym artykule omówiono geologię diaspory, szczegółowo opisując jej skład, właściwości, środowiska formowania i powiązane minerały, globalna dystrybucja, zastosowania przemysłowe, wpływ na środowisko i znaczenie gospodarcze.
Spis treści
1. Charakterystyka chemiczna i fizyczna
Skład chemiczny
Diaspora należy do grupy minerałów wodorotlenkowych i ma stosunkowo prostą strukturę chemiczną:
- Formuła:AlO(OH)
- Waga molekularna: Około 58.00 g/mol.
- Kompozycja:
- Aluminium (Al): ~52.94%
- Tlen (O): ~47.06%
Grupa hydroksylowa (OH⁻) w jego strukturze odróżnia go od czystych minerałów tlenkowych, takich jak korund (Al₂O₃). Taka kompozycja daje w rezultacie odmienne właściwości fizyczne i właściwości optyczne które są kluczowe dla jego identyfikacji.
Struktura krystaliczna
Diaspora krystalizuje się w układ krystalograficzny rombowy, tworząc wydłużone, spłaszczone lub tablicowe kryształy. Układ atomowy składa się z łańcuchów oktaedrów glinowo-tlenowych, z grupami hydroksylowymi połączonymi między łańcuchami. Ta unikalna sieć odpowiada za idealne rozszczepienie minerału i zjawiska optyczne.
Właściwości fizyczne
- Kolor: Zwykle biały, szary lub bezbarwny, ale może mieć odcienie zielonego, żółtego, brązowego lub różowego ze względu na śladowe zanieczyszczenia (np. chrom or żelazo).
- Przejrzystość:Od przezroczystego do półprzezroczystego, w zależności od jakości kryształu.
- Twardość: 6.5–7 na Skala Mohsa, co wskazuje na umiarkowaną twardość odpowiednią do zastosowań w kamieniach szlachetnych.
- Połysk: Kolor szklisty do perłowego, co przyczynia się do jego walorów estetycznych.
- Łupliwość:Doskonały w jednym kierunku, co sprawia, że jest kruchy i podatny na rozdwajanie.
- Złamanie: Nierówne lub drzazgowate.
- Środek ciężkości: 3.3–3.5, co oznacza gęstość umiarkowaną.
- Właściwości optyczne:
- Wykazuje silne pleochroizm, w którym minerał przyjmuje różne kolory (np. zielony, żółty lub czerwonobrązowy), gdy ogląda się go pod różnymi kątami w świetle spolaryzowanym.
- Diaspora o jakości klejnotu często wykazuje zmiana koloru w zależności od źródła światła, cecha wysoko ceniona w gemmologii.
2. Formacja geologiczna
Warunki środowiska
Diaspora tworzy się w określonych warunkach geologicznych, w których występują bogate w glin złoża skały poddać się działaniu chemicznemu zwietrzenie, hydrotermalny zmianalub metamorfizm. Procesy te obejmują wzajemne oddziaływanie temperatury, ciśnienia i aktywności płynu.
Procesy prowadzące do powstania
- Wietrzenie chemiczne:
- Występuje w boksytach laterytowych depozytyDiaspory tworzą się, gdy minerały zawierające glin, takie jak skalenie, rozkładają się w warunkach tropikalnych i subtropikalnych.
- Intensywne wypłukiwanie usuwa rozpuszczalne elementy (np. krzemionkę i metale alkaliczne), pozostawiając tlenki glinu i wodorotlenki, takie jak diaspory, bemit i gibbsit.
- Zmiany hydrotermalne:
- Obejmuje interakcję skał bogatych w aluminium z gorącymi, nasyconymi minerałami płynami. Proces ten może przekształcać inne minerały aluminium w diaspory.
- Występuje w środowiskach wulkanicznych lub powulkanicznych, często w połączeniu z zeolitami i minerały ilaste.
- Metamorfizm:
- Metamorfizm osadów lub skał bogatych w glin pod wysokim ciśnieniem i w niskiej temperaturze może prowadzić do powstania diaspory.
- W reakcjach odwodnienia minerały takie jak gibbsyt czy bemit przekształcają się w diaspory.
Ustawienia geologiczne
Diaspora występuje zazwyczaj w:
- Złoża boksytów:Podstawowe środowisko diaspor, często obok gibbsytu i boehmitu.
- Skały metamorficzne:Występuje w fyllitach, łupkach i innych przeobrażonych skałach glinowych.
- Żyły hydrotermalne:Rzadsze zjawisko, ale istotne dla zrozumienia wszechstronności tego minerału w różnych kontekstach geologicznych.
Powiązane minerały
Diaspora często współistnieje z:
- Wodorotlenki glinu: Boehmit (γ-AlO(OH)) i Gibbsyt (Al(OH)₃)
- Tlenki żelaza: Krwawień i Goethite
- Minerały ilaste: Kaolinit, Ilicja, Montmorylonit
- Krzemiany: kwarc i Chloryn
3. Globalna dystrybucja
Złoża diaspor są szeroko rozpowszechnione na całym świecie, a szczególnie widoczne są w regionach bogatych w boksyty i skały glinowe.
Główne kraje produkujące
- Turcja:
- Znany z diamentowej jakości, często sprzedawany jako zultanit or Csaryt.
- Złoża w prowincji Muğla dostarczają jednych z najpiękniejszych przezroczystych kryształów diaspor.
- Indie:
- Znaczne złoża występują w bogatych w boksyty regionach Orisy, Madhja Pradesz i Dźharkandu.
- Wydobywa się go głównie w celach przemysłowych, choć sporadycznie można znaleźć materiał o jakości kamieni szlachetnych.
- Jamaica:
- Wydobycie boksytu na Jamajce dostarcza diaspory jako minerału wtórnego.
- Osady są produktami wietrzenia wapień i bazalt.
- United States:
- Występuje w złożach boksytów w Arkansas, Georgii i Alabamie.
- Górnictwo koncentruje się na produkcji aluminium.
- Australia:
- Wiodący producent boksytu, którego powszechnym składnikiem jest diaspora.
- Rosja i Chiny:
- Znajdują się tam ogromne złoża boksytów zawierające diaspory powstałe w wyniku procesu wydobycia aluminium.
4. Diaspora w gemmologii
Diaspora jest ceniona w gemmologii ze względu na swoje unikalne efekty optyczne, zwłaszcza pleochroizm i zmianę koloru.
Jakość kamienia szlachetnego
- Zmień kolor:Zmienia kolor z zielonkawego w świetle dziennym na różowawy lub fioletowy w świetle żarowym ze względu na śladowe ilości chromu lub wanad.
- klarowność:Wysoka przejrzystość podnosi jego wartość, a przezroczyste okazy są bardzo poszukiwane.
- Ciąć:Zwykle fasetowany, aby zmaksymalizować jego właściwości pleochroiczne i zdolność do zmiany koloru.
- Trwałość:Choć jest średnio twardy, jego idealny łupliwość wymaga ostrożnego cięcia i obchodzenia się.
Nazwy rynkowe
- Zultanit:Zastrzeżona nazwa handlowa diaspory o jakości jubilerskiej pochodzącej z Turcji.
- Csaryt:Inna nazwa handlowa diaspory tureckiej.
5. Znaczenie przemysłowe i gospodarcze
Zastosowania
- Produkcja aluminium:Jako składnik rudy boksytu, diaspora jest niezbędna do produkcji aluminium, metalu o kluczowym znaczeniu dla gałęzi przemysłu, od lotnictwa po opakowania.
- Materiały ogniotrwałe:Stosowany w materiałach odpornych na ciepło ze względu na wysoką temperaturę topnienia i stabilność.
- Pigmenty:Diaspora gruntowa jest składnikiem pigmentów w farbach i powłokach.
- Kamienie:Duży rynek biżuterii, szczególnie egzotycznej, z kamieniami zmieniającymi kolor.
Skutki ekonomiczne
Regiony dysponujące znacznymi rezerwami diaspory czerpią korzyści z wydobycia i przetwórstwa tego surowca, wspierając lokalne gospodarki i dostarczając go dla światowego przemysłu.
6. Uwarunkowania środowiskowe
Górnictwo diasporowe, zwłaszcza złóż boksytów, stwarza wyzwania środowiskowe, w tym:
- wylesianie:Usuwanie roślinności na potrzeby prac górniczych.
- Gleba Erozja:Zakłócenie struktury terenu.
- Zanieczyszczenie wody:Odpływy pochodzące z działalności górniczej mogą wprowadzać do zbiorników wodnych osady i substancje chemiczne.
Środki łagodzące
- Rehabilitacja gruntów:Rekultywacja terenów wydobywczych poprzez ponowne zalesianie i stabilizację gleby.
- Zrównoważone praktyki górniczeWdrażanie technologii mających na celu redukcję odpadów i emisji.
- Recykling aluminium:Zmniejsza zależność od podstawowego wydobycia.
Podsumowanie
Diaspora to minerał o ogromnym znaczeniu geologicznym, przemysłowym i gemologicznym. Jego występowanie w złożach boksytów podkreśla jego rolę w produkcji aluminium, podczas gdy jego rzadka odmiana kamienia szlachetnego podkreśla jego wartość estetyczną. Zrozumienie powstawania, właściwości i zastosowań diaspory dostarcza cennych informacji na temat procesów geologicznych Ziemi i zarządzania zasobami. Dzięki starannej ochronie środowiska korzyści z wydobycia diaspory można wykorzystać w sposób zrównoważony, zapewniając jego ciągły wkład w naukę, przemysł i sztukę.
