Описание и минеральные свойства биотита

Под названием «биотит» подразумевается железная слюда – распространенная в природе порода чаще всего черного цвета. Однако из-за примесей возможны различные оттенки.

По мнению многих ученых, это не отдельный минерал, а собирательное название целой группы веществ, составляющих около 3 % состава земной коры.

Хотя другие минерологи оставляют за ним право называться камнем. Но в любом случае биотит, который классифицируется как алюмосиликат, очень распространен.

История открытия и описание

Впервые камень был изучен в XIX веке. Свое название он получил от имени исследовавшего свойства слюд военного специалиста, академика, физика, математика французского происхождения Ж.Б. Био, который жил с 1774 по 1862 гг.

Официально данный термин зарегистрировал германский минеролог И. Хаусманн в 1847 г. Он же выделил всю группу веществ и подверг ее подробному исследованию. Изучение свойств биотитных структур продолжилось и в ХХ в., а наиболее подробное представление о них в научной среде сложилось только к 2000 г. Именно с этой даты биотит считается изученным в сравнительно полной степени.

Выглядит камень как раствор твердой консистенции, в основной состав которого входят:

• алюминий;
• калий;
• магний;
• железо.

В минералогической классификации биотит относится к слюдам. Его цвет варьируется в зависимости от происхождения и вида. Окрас при этом дают добавочные примеси:

• титан;
• литий;
• барий;
• фтор;
• натрий;
• марганец;
• стронций;
• цезий.

В природе встречается несколько разновидностей элемента:

• мероксен содержит малую долю железа;
• рубеллан отличается яркой коричневой окраской;
• сидерофиллит лишен магния, но изобилует железом с литием;
• лепидомелан особенно черен и выглядит, будто покрыт чешуей;
• бауэрит или «кошачье золото» отличает бронзовая расцветка;
• до недавнего времени видом вещества считалась гидрослюда, но сейчас изумрудный камень выделяют в отдельную разновидность.

По внешнему виду элементы делятся на:

• кристаллы больших или даже гигантских форм, вплоть до нескольких метров в квадрате;
• двойники или типичные слюды;
• агрегаты в составе пластинчатых, листообразных или чешуйчатых масс.

Химические свойства

В науке приняты следующие химические формулы биотита:

• K(Fe, Mg)3[AlSi3O10](OH, F)2;
• К2О 6(Mg, Fe)OAl2O3 6SiO2 2Н2О.

Обе они равнозначны, так как по сути обозначают одно и то же, но с учетом различающихся примесей.

Камень растворяется в серной кислоте, образуя в осадке белый скелет. Соляная кислота на минеральную структуру никак не влияет. Однако минерал плавится огнем свечки и быстро тускнеет на солнечном свету.

Выглядят кристаллы элемента как тела псевдогексагональной формы. Они могут быть в форме призмы по оси С или пластинчатыми.

Биотиты разлагает химический ветер. Из них выносятся щелочные соединения, двухвалентное железо становится трехвалентным. Камень приобретает рыхлость, теряя свой блеск и эластичность. На завершающем этапе распада образуются глинистые породы и происходит гидратация.

Встречаясь в море, зерна биотитов меняются в ходе гальмиролиза и перевоплощаются в калиевый силикат с изумрудным трехвалентным железом, уже не относящийся к биотиту.

Физические свойства

Минерал биотит обладает следующими физическими качествами:

1. Чаще всего встречаются элементы черного цвета. Отдельные виды могут быть золотисто-коричневатыми, коричневыми с красным оттенком, изумрудным. Бронзовую разновидность люди нарекли кошачьим золотом.
2. Они бывают прозрачными или просвечивающимися в истонченных пластинках, но могут быть и непрозрачными.
3. Их твердость и плотность насчитывает по 3 единицы современной шкалы измерений, то есть вещество относится к группе мягких пород.
4. Некоторые элементы минеральной группы довольно эластичны.
5. Камень обладает перламутровым блеском.
6. Он хорошо расслаивается в отдельные мелкие листы или чешуйки, благодаря многослойной структуре кристаллов.
7. Вещество обладает абсолютной спайностью, то есть присущим кристаллам физическим качеством колоться на отдельные плоские элементы с образующимися вдоль разломов параллельными друг другу поверхностями.

Происхождение камня

Биотиты происходят из разных источников. Поэтому их разновидностей довольно много и различаются они по форме и породе, в которой находятся.

Что касается формы, то минерал встречается в виде:

• пластин;
• чешуйчатых минералов;
• столбчатых кристаллов.

В плане фактора залегания выделяются:

• пегматитовые биотиты, которые выделяют в базальтовых жилах;
• гранитные, что образуются в магматических породах;
• а в сланцах или гнейсах находятся метаморфические камни.

В целом большинство биотитов происходят их вулканических и изверженных пород. Часто камень можно найти в граните, трахитах. Иногда встречается в базальтовых отложениях. Среди рудных месторождений описываемые качественные породы обнаруживаются не так часто. Обычно они там залегают в разрушенном состоянии.

Биотиты традиционно соседствуют с полевыми шпатами, калиевыми слюдами, гранатами, силикатом алюминия.

Самыми известными месторождениями являются:

• породы в Ильменских горах;
• Светлинский карьер на Южном Урале;
• местность в районе реки Слюдянки возле деревни Савватеевой Борщовочного кряжа;
• за рубежом минералы залегают в Германии в гранитных месторождениях Гарц, Лаузиц, в Рудном бассейне, области Мейсен;
• в базальных породах Обервизенталь, в Тюренгенском лесу;
• в Танзании биотитовые породы обнаружены в месторождении Улугуру;
• канадский город Онтарио – еще один регион с богатыми залежами минерала.

Также в значительных объемах биотиты попадаются во многих других месторождениях в Гренландии, Бразильской республике, Швеции и Норвегии, на Аляске в США и в ряде итальянских городов.

Применение на практике

Биотитовые породы практически не использовались в промышленности до недавнего времени. Раньше минерал иногда добавляли в качестве украшений на игрушках, для оформления театральных декораций, в виде материала для блесток.

Однако за последние десятилетия ученые нашли применение слюдяной породе. Она входит в состав изоляционных и жаростойких материалов, синтетических красителей. Также используется в радиоэлектронике и компьютерных технологиях как изоляционный материал.

Отдельные формы добавляют в удобрения, что повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

Наиболее красивые кристаллы ценятся коллекционерами. Иногда включения элемента попадаются в драгоценных камнях, придавая им особенный искрометный блеск. Именно за этот эффект ценятся оливин, берилл и андалузит.

В геологии и минералогии используется в ряде методов по определению возрастных рамок пород.

Камень применяется в традиционной медицине и оккультных практиках как минерал, обладающий рядом целебных и даже магических свойств.

Таким образом, биотит является широко распространенным минералом или, как его считают многие ученые, разновидностью пород. Он разделяется на множество видов в зависимости от принципов классифицирования и широко применяется в современной индустрии.