Бетафит — минерал класса окислов, группы пирохлора. Имеет состав (Ca,U)2-m(Nb,Ta,Ti)2O6(O,F)1-n·H2O. Назван по месту первоначальной находки в Бетафо на острове Мадагаскар.

Синонимы: Бломстрандит, менделеевит, альсвортит.

Разновидности: Иттробетафит, титанбетафит.

Свойства минералов

Структура и морфология кристаллов

Минерал кристаллизуется в кубической сингонии, однако в природном состоянии обычно является рентгеноаморфным вследствие метамиктного преобразования. После прокаливания в его структуре преобладает пирохлоровая фаза с параметром элементарной ячейки 1,057-1,037 нм. Кристаллы преимущественно имеют октаэдрический облик, сходный с кристаллами пирохлора и микролита; реже встречаются додекаэдрические и тетрагонтриоктаэдрические формы. Нередко наблюдается неправильное развитие кристаллов: они могут быть значительно уплощены по (110), особенно при росте на пластинках слюды, либо вытянуты вдоль осей симметрии третьего или четвёртого порядка; реже отмечается уплощение по (100). Для минерала характерны взаимно-параллельные сростки кристаллов, тогда как образование двойников не наблюдалось.

Физические свойства Бетафит не обладает спайностью, характеризуется хрупкостью и неровным до раковистого изломом. Твёрдость минерала по шкале Мооса составляет 4-5. Значения микротвёрдости варьируют в широких пределах: 350—490 кг/мм² при нагрузке 50 г и 313—676 кг/мм² при нагрузке 100 г, причём различные участки одного и того же кристалла могут существенно отличаться по этому показателю. Удельный вес изменяется от 3,7 до 5 и зависит от химического состава, степени метамиктности и гидратации минерала. Окраска бетафита разнообразна — от бурой и зеленовато-бурой до жёлтой, зелёной, тёмно-бурой, серовато-чёрной и чёрной; нередко наблюдается неравномерное распределение цвета. Черта минерала красновато-бурая. Блеск меняется от жирного до стеклянного, встречаются образцы с восковым блеском. Внешние части кристаллов часто матовые и покрыты серовато-жёлтыми порошковидными продуктами изменения. Минерал может быть как просвечивающим, так и непрозрачным в тёмноокрашенных разновидностях.

Бетафит отличается очень высокой радиоактивностью, которая иногда распределена в кристаллах неравномерно. Диэлектрическая постоянная составляет 4,66-5,86, а pH суспензии — 7,0-7,3. Минерал флотируется олеиновой кислотой. В инфракрасном спектре поглощения установлены выраженные полосы в области 1250 см⁻¹ и широкая полоса в диапазоне 2380-3570 см⁻¹.

Микроскопическая характеристика В шлифах в проходящем свете бетафит имеет светло-жёлтую, почти бесцветную или бурую окраску. Минерал изотропен. Показатель преломления варьирует от 2,10 до 1,89 и ниже, существенно снижаясь у гидратированных разновидностей. В отражённом свете бетафит выглядит серым с буроватым оттенком; отражательная способность вишневогорского бетафита составляет около 13 %.

Химический состав Состав бетафита в целом соответствует общей формуле минералов группы пирохлора — A2B2O6X. Для бетафита характерна повышенная роль титана и урана, а также, в большинстве случаев, высокое содержание кристаллогидратной воды. Метамиктные разновидности минерала часто отличаются выраженной химической неоднородностью. Среди элементов группы B основное значение имеют Ti и Nb; содержание Ti обычно составляет 30 % и более от суммы элементов группы В — Nb , Ta и Ti, при этом количество TiO2 колеблется в диапазоне 12-20 %. В титанбетафитах доля Ti превышает 70 % от суммы Nb + Ta + Ti. Содержание Ta, как правило, невелико, однако для отдельных месторождений отмечены повышенные значения: до 28 % в пересчете на Ta2O5 в бетафите с Мадагаскара и до 19,88 % Ta2O5 в образцах из Китая. Содержание Fe сравнительно высокое. Цирконий обычно присутствует в следовых количествах или его содержание не превышает долей процента и, зачастую, этот элемент не определялся при анализе; лишь в бетафите из карбонатитов Карелии установлено его содержание свыше 9 % в расчёте на ZrO2.

Среди элементов группы A наибольшее значение имеют U и Ca, соотношение которых изменяется в широких пределах. Редкоземельные элементы (РЭ) в составе большинства бетафитов существенной роли не играют: содержание РЭ2O3 обычно не превышает нескольких процентов. Исключение составляет иттробетафит, характеризующийся их повышенным содержанием. Для бетафита также типично чрезвычайно низкое содержание Na, обычно менее 1 % в расчёте на Na2O.

Нахождение Бетафит образует преимущественно мелкие кристаллы, однако отдельные экземпляры достигают 15 см и более. Встречается также в виде округлых зёрен и крупных выделений массой свыше 6 кг. Минерал распространён ограниченно, главным образом, в пегматитах и карбонатах.

Бетафит характерен для амазонитовых пегматитов Мадагаскара, где ассоциирует с эвксенитом, малаконом и другими минералами. В Россия он найден в гранитных пегматитах Прибайкалья совместно с ортитом, цирконом, магнетитом и другими минералами. Иттробетафит наблюдался в пегматитах Карелии совместно с обручевитом, циртолитом, ксенотимом и монацитом. В небольшом количестве минерал встречается также в Вишнёвых горах в Челябинской области в составе кварцево-полевошпатовых гранитных пегматитов, реже — в биотит-полевошпатовых и канкринитовых участках нефелиновых пегматитов, где он находится в парагенезисе с цирконом и магнетитом. В Ильменских горах бетафит отмечен как акцессорный минерал в пегматитах совместно с апатитом, а также такими редкими минераллами, как монацит, малакон, торит и чевкинит. В Канаде в округе Халибёртон минерал содержится в карбонатитах совместно с флюоритом и апатитом; он встречается в карбонатитах и других районов этой страны, реже — в зональных пегматитах.

Разновидности Среди разновидностей бутафита можно выделить иттробетафит и титанбетафит.

Иттробетафит характеризуется повышенным содержанием иттрия, гадолиния и других редкоземельных элементов. Впервые был обнаружен в пегматитовой жиле Алакуртти в Карелии в тесной ассоциации с обручевитом. Минерал метамиктен, имеет зеленоватую окраску и матовый блеск.

Титанбетафит представляет собой обогащённую титаном разновидность бетафита, найденную в пегматитовой жиле Танген близ Крагерё в Норвегии. Минерал также метамиктен, отличается чёрной окраской и сильным стеклянным либо матовым блеском. После прокаливания параметр элементарной ячейки a0 составляет 1,034-1,038 нм.

Примечания

Литература

Категория:Минералы по алфавиту Категория:Минералы кубической сингонии Категория:Окислы (минералы) Категория:Окислы и гидроокислы (минералы) Категория:Минералы урана