Chromite

Хромит — минерал из группы шпинели, состоящий в основном из оксида железа(II) и оксида хрома(III), с формулой FeCr2O4. Магний может замещать железо в различных количествах, образуя твёрдый раствор с магнезиохромитом (MgCr2O4). Алюминий также может замещать хром, образуя герцинит (FeAl2O4). Сегодня хромит в основном добывают для производства нержавеющей стали через получение феррохрома (FeCr) — сплава железа и хрома. Зёрна хромита обычно встречаются в крупных магматических интрузиях основного состава, таких как Бушвельд в ЮАР и месторождения в Индии. Минерал имеет железно-чёрный цвет, металлический блеск, тёмно-коричневую черту и твёрдость по шкале Мооса 5,5. Хромит встречается преимущественно в основных-ультраосновных магматических интрузиях, а иногда и в метаморфических породах. Он образует слоистые залежи, которые могут простираться на сотни километров в длину, но имеют толщину всего несколько метров. Хромит также распространён в железных метеоритах, где встречается вместе с силикатами и троилитом. Состав FeCr2O4 содержит железо в степени окисления +2 и хром в степени +3. Структура минерала пластинчатая, с раскалыванием по слабым плоскостям. В шлифах хромит проявляется в виде рассеянных идиоморфных до субидиоморфных кристаллов. Он содержит магний, двухвалентное железо, алюминий и следы титана. Поскольку хромит относится к группе шпинели, он образует полные ряды твёрдых растворов с другими членами группы, включая чэнминит (FeCr2O4), сьеит (FeCr2O4), магнезиохромит (MgCr2O4) и магнетит (Fe²⁺Fe³⁺₂O₄). Чэнминит и сьеит являются полиморфами хромита, тогда как магнезиохромит и магнетит изоструктурны ему. Хромит встречается в виде массивных и зернистых кристаллов; октаэдрические кристаллы очень редки. Двойникование происходит по шпинелевому закону на плоскости {III}. Зёрна обычно мелкие, но были найдены некоторые размером до 3 см. Эти крупные зёрна кристаллизуются из жидкости метеоритного тела в условиях низкого содержания хрома и кислорода, связанных со стабильным пересыщением. Хромит помогает определять условия образования горных пород. Он реагирует с газами, такими как CO и CO₂, восстанавливая хромит и образуя сплавы железа и хрома, а также возможные карбиды металлов. Хромит кристаллизуется на ранних этапах процесса охлаждения, что делает его устойчивым к изменениям под воздействием высоких температур и давлений во время метаморфизма. Он может проходить через метаморфический ряд неизменённым, в то время как менее устойчивые минералы изменяются до серпентина, биотита или граната. Хромит встречается в виде ортокумулятивных линз в перидотите из мантии Земли, в слоистых ультраосновных интрузивных породах и в метаморфических породах, таких как некоторые серпентиниты. Рудные залежи образуются как ранние магматические дифференциаты, часто в ассоциации с оливином, магнетитом, серпентином и корундом. Бушвельдский магматический комплекс в ЮАР содержит слои, состоящие до 90% из хромита, образуя редкую породу хромитит. Магматический комплекс Стиллуотер в Монтане также содержит значительные запасы хромита. Коммерчески рентабельные месторождения ограничены несколькими крупными участками. Существует два основных типа: стратиформные месторождения (в слоистых интрузиях, обеспечивающие 98% мировых запасов), встречающиеся в ЮАР, Канаде, Финляндии и на Мадагаскаре; и подушечные месторождения, встречающиеся в Казахстане, Турции и Албании. Зимбабве — единственная страна со значительными запасами обоих типов. Они образуются в виде крупных пластообразных тел в слоистых основных и ультраосновных магматических комплексах, обычно докембрийского возраста и расположенных на кратонах. Интрузии, вероятно, внедрялись в континентальную кору, содержащую граниты или гнейсы. Они имеют таблитчатую или воронкообразную форму. Таблитчатые интрузии (например, Стиллуотер и Берд-Ривер) залегают в виде силлов с параллельной слоистостью. Воронкообразные интрузии (например, Бушвельд и Великая Дайка) наклонены к центру, образуя синклинали. Хромит встречается в нескольких слоях хромитита, каждый толщиной от 1 см до 1 м, простирающихся вбок до 70 км. Хромитит составляет 50–95% этих слоёв.