Физические, химические и оптические свойства малахита
Малахит - основной карбонат меди, имеющий формулу Cu2[CO3](OH)2 (формула также может записываться как СиСО3Си(ОН)2). Химический состав малахита был определён в 1857 году Е.
А. Норденшильдом и давно стал классическим анализом минерала (в вес. %): CuO - 71,80-72,33; H2O - 8,31-8,95; CO2 - 18,30-19,30 [Соловьёв, 1953]. Изоморфно медь может замещаться на Zn и Ni, углерод на P. Так как малахит встречается с кварцем, то в анализах часто можно встретить примесь Si. Химический состав малахита из разных месторождений и образца выращенного (фирма Женави), приведён в табл. 1[1]. Микроэлементный состав (полученный методом ICP-MS) малахита из Меднорудянского месторождения (Урал) представлен в табл. 2. Таким образом, в малахите найдено 54 элемента.образца выращенного малахита (Женави)
Таблица 1 - Химический состав образцов природного малахита разных месторождений и
|
Минерал хрупок, твёрдость 3,5-4 по шкале Мооса, плотность 3,9-4,1г/см3, но может уменьшаться из-за захвата примесей до 3,6г/см3 [Собчак Т., Собчак Н., 2002].
Излом неровный, иногда скорлуповатый. Кристаллизуется в моноклинной сингонии. Пространственная группа P21/a. Совершенная спайность по {2 01} и средняя по {010}. Двойники по {100}, иногда наблюдается прорастание или полисинтетическое двойникование с двойниковой осью параллельно { 2 01} (рис. 1) [Солодова и др., 1985]. Изображение монокристалла не встречено.| Таблица 2 - Микроэлементный состав меднорудянского малахита [по Пономарёву, Ерохину, 2005]
|
 Рис. 1. Двойники малахита по {100}. По материалам mindat.org. |
Блеск матовый, от стеклянного до алмазного в кристаллах, в изломе радиально-лучистых агрегатов шелковистый. Черта бледно-зелёная. При нагревании малахит переходит в тенорит. При взаимодействии с соляной кислотой растворяется с выделением углекислого газа.
Минерал двуосный, оптически отрицательный, угол между оптическими осями 2V=44°. Ng=1,909, Nm=1,875, Np=1,655. Обладает сильным двупреломлением. Цвета плеохроизма варьируют от бесцветного по Np до желтовато-зелёного по Nm и тёмно-зелёного по Ng [Винчелл и Винчелл, 1953; Корнилов, Солодова, 1982].
Зелёная окраска обусловлена присутствием катиона меди, занимающим октаэдрическую позицию. Интенсивность окраски зависит от формы, величины индивидов и их взаимной ориентации кристаллов в агрегатах малахита.
Малахит наиболее известен в виде плотных "натёчных" образований (рис. 2) - почковидных масс, гроздьевидных скоплений (изредка - сталактитов) с концентрически- зональным или радиально-лучистым строением. Малахит встречается в виде порошковатых образований, землистых масс и тонких корок. Отдельные сферолиты (рис. 3), лучистые и сноповидные агрегаты (рис. 4), состоящие из игольчатых кристаллов встречаются редко. Размер индивидов в агрегатах малахита обычно не превышает сотых долей миллиметра в сечении. Отдельные кристаллические индивиды встречаются очень редко (рис. 5), они почти всегда невелики и имеют призматическую или игольчатую форму, обычны двойники. Ещё более редки спиралевидные кристаллы малахита - яркий пример гетерометрии при росте кристаллов (рис. 6).
 |
 Рис. 4. Сноповидный агрегат малахита. Демократическая Республика Конго (Заир). Фото автора. |
 Рис. 5. Кристаллы малахита высотой 0,7 мм. Фото и коллекция Enrico Bonacina. Месторождение: Giovetto mine, Schilpario, Scalve Valley, Bergamo Province, Lombardy, Italy По материалам MinDat.org |
 Рис. 6. Спиралевидные кристаллы малахита. Рудник Flambeau, Rusk County, штат Висконсин, США [http://wisconsingeologicalsurvey.org]. |
Иногда малахит образует тесные срастания с азуритом (азур-малахит) (рис. 7), хризоколлой (рис. 8), образует псевдоморфозы, преимущественно по медьсодержащим и карбонатным минералам - кальциту, атакамиту (рис. 9), куприту (рис. 10) и др. В малахите изредка встречаются дендриты оксидов марганца. Очень часто в агрегатах малахита выделяются по цвету пятна округлой формы - псевдомалахит - водный фосфат меди (рис. 11). В полировках псевдомалахит отличить от малахита несложно - он выделяется по цвету и рельефу, так как твёрдость первого выше - 4,5-5.
 |
 Рис. 9. Псевдоморфозы малахита по атакамиту. Кристаллы до 40x7мм. Фото А. А. Евсеев. Место: Турьинские р-ки, Сев. Урал, Россия. По материалам geo.web.ru |
 |
Во времена расцвета «малахитового производства» на Урале академиком П.С.Палласом было выделено два основных сорта малахита: бирюзовый и плисовый [Вертушков, 1975; Баландин, 2000].
В природных условиях наиболее распространен бирюзовый малахит [Самсонов, Туринге, 1985]. Он встречается в виде различных по форме натечных образований и имеет концентрически-зональное или ленточное «узорчатое» строение (рис. 12).
Плисовый малахит характеризуется радиально-лучистым строением (рис. 13), и обладает своеобразным переливом цвета (его изменением при изменении положения образца по отношению к источнику света), оптическим эффектом, напоминающим некогда распространённый хлопчатобумажный бархат - плис (см. главу 2, параграф 2.3.3).
Обращаем внимание, что приведённое - традиционное - разделение малахита нелогично, поскольку оно противоречит необходимости единого принципа при классификации: один тип назван по цвету и рисунку, другой по наличию оптического эффекта.
Бирюзовый малахит всегда ценился больше, чем плисовый. В конце XIX - начале XX веков гранильщики ценили бирюзовую разновидность в 5 раз дороже плисовой, поскольку
«обычно гранильщиками наблюдается, что, чем светлее малахит, тем выше его полировка» [Ферсман, 1920]. При этом, подчёркивает Ферсман, хотя «его полировка очень трудна и непостоянна», в то же время плисовый малахит является «особенно красивым».
 Рис. 12. Ленточный бирюзовый малахит. Демократическая Республика Конго (Заир) Размер 3,5х2,5 см. Фото автора. |
 Рис. 13. Радиально-лучистый плисовый малахит. Месторождение Чокпак, Казахстан. По Мельникову Е. П. и Черненко Т. В. [2003] |
Впоследствии была выделена промежуточная разновидность малахита - слабоплисовая [Петров, Мошкин, Жоголева, 1986], которая была охарактеризована как «бирюзовый малахит с эффектом плисовости». То есть это разновидность, которой присущ цвет бирюзового малахита, но в тоже время, которая обладает и эффектом плисовости.
По данным на 1983 год, по действовавшему в СССР отраслевому стандарту, к высшему сорту относился массивный бирюзовый малахит с чётким рисунком и кусками не менее 30х30х20 мм [Киевленко, Сенкевич, 1983].
1.1