Ісландський шпат. Відкриття мінералу та його поширення
Ісландський шпат, відомий також як ісландський кальцит або оптичний кальцит, є різновидом кальциту з унікальною здатністю до подвійного променезаломлення. У його кристалах легко спостерігати, як світловий промінь, проходячи крізь мінерал, розділяється на два окремі промені. Завдяки цій властивості ісландський шпат має високу цінність для науковців, мінералогів і ювелірів.
Ісландський шпат являє собою різновид карбонату кальцію (CaCO₃), що формується внаслідок тривалих геологічних процесів. Його знаходять як у первинних, так і у вторинних родовищах, найчастіше він виникає під впливом гідротермальної діяльності, рідше — як осадовий мінерал. Формування відбувається з гідротермальних бікарбонатно-хлоридних розчинів, що кристалізуються у порожнинах основних ефузивних та карбонатних порід. Кристали мають різний колір, переважно блідий (синій, рожевий, жовтий, безбарвний або інший) відтінок. Колір залежить від домішок марганцю, заліза, магнію, менше барію, свинцю, стронцію або бітуму.
Для кристалів характерна різноманітність кристало-лографічних форм, красиво огранованих, а деякі з них досягають десятків тонн в розмірах. Основними властивостями ісландського шпату є прозорість, однорідність і висока подвійна променезаломленість. Це є причиною його високої цінності як унікального оптичного матеріалу. Ісландський шпат є найдосконалішим як у структурному, так і в хімічному кальциті.
Ісландський шпат входить до переліку корисних копалин загальнодержавного значення, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 12 грудня 1994 р. № 827, як оптична та п’єзооптична сировина.
Перелік корисних копалин загальнодержавного значення
Ознайомтесь з повним класифікованим списком корисних копалин України
Перейти до перелікуВідкриття мінералу
Ісландський шпат привернув значну увагу науковців ще у XVII столітті. Одним із перших його досліджував данський вчений Расмус Бартолін, який у 1669 році описав унікальне явище подвійного променезаломлення, відкриття якого стало важливим етапом у становленні науки про оптику. Назва «ісландський шпат» походить від історично найвідомішого родовища Гельгустадір у Східній Ісландії, яке у XVIII–XIX ст. забезпечувало Європу великими бездефектними кристалами для наукових і прикладних потреб, адже саме в Ісландії мінерал спершу активно добували, хоча нині його знаходять у багатьох країнах світу. Історично він був відомий ще за часів вікінгів і застосовувався для досліджень, а згодом відіграв важливу роль у розвитку оптичних наук, допомагаючи вивчати властивості світлового заломлення.
Властивості ісландського шпату вперше описав Еразм Бартолін у 1669 р. Перші великі скупчення кристалів були знайдені в Ісландії, зокрема біля ферми Гельгустадір та у родовищі Дьюпіфьордер. Тут зустрічалися кристали гігантських розмірів, зокрема екземпляр вагою близько 60 т. Розробка родовищ почалася у XVII ст., а систематичний видобуток тривав до 1920‑х років.
Поширення ісландського шпату
Ісландський шпат трапляється в природі досить рідко, адже для утворення великих прозорих кристалів потрібні специфічні умови. Основні родовища пов’язані з карбонатними породами — вапняками й доломітами, що зазнали процесів перекристалізації. Найвідомішим є родовище в Ісландії (район Рейк’янес та Східна Ісландія), звідки й походить назва мінералу. У минулому там видобували високоякісні кристали розміром до кількох десятків сантиметрів.
Крім Ісландії, поклади відомі у Норвегії, Данії (Ґренландія), США (штати Монтана, Арканзас, Південна Дакота), Канаді, Мексиці, Перу, Китаї, Монголії. Невеликі прояви трапляються також у Чехії, Словаччині, Німеччині та Україні (Поділля, Карпати, Донбас — у складі кальцитових жил).
Найціннішими вважаються родовища, де кристали відзначаються високою прозорістю, відсутністю тріщин і включень, адже лише така сировина придатна для оптичної промисловості. Промисловий видобуток нині ведеться обмежено, оскільки потреба у великих кристалах частково заміщена синтетичними матеріалами.
У ХХ ст. родовища відкрито в США (Монтана, Каліфорнія), ПАР (Cape Province), Австралії, Іспанії, Аргентині та Росії. Під час Другої світової війни інтерес до шпату зріс через його оптичне значення. Основним постачальником на світовий ринок нині є ПАР, де промисловий видобуток розпочався у 1920‑х рр. і досі залишається важливою сировинною базою.
Видобуток
Видобуток ісландського шпату може бути складним, оскільки часто вимагає цілеспрямованої розвідки та видобутку в певних геологічних районах. Розробляються відкритим способом з обмеженим застосуванням вибухових речовин. Кристали необхідно ретельно витягувати, щоб зберегти їхню чистоту та оптичні властивості, які важливі для наукових, а також естетичних і колекціонерських потреб.
Видобуток ісландського шпату зазвичай мало- та середньомасштабний, проте характерні ризики подібні до інших каменедобувних робіт: порушення рельєфу та ґрунтового покриву, локальні зміни дренажу, пил і шум та відвали пустої породи.
Використання ісландського шпату
Завдяки високому двопроменезаломленню і прозорості ісландський шпат використовується в оптичних системах для поляризації й керування світловими потоками, зокрема у призмах Ніколя. Для цього застосовують монокристали без тріщин і з мінімальними включеннями. Розрізняють дві групи сировини: А — для широкого спектра, В — для червоного й інфрачервоного діапазонів. Також мінерал використовують у світлофільтрах фотоапаратів для зменшення відблисків.
Існує версія, що ісландський шпат був «сонячним каменем» вікінгів, який допомагав орієнтуватися в похмуру погоду. У 1967 році датський археолог Торкільд Рамскоу висунув цю гіпотезу, а на затонулому в 1592 році кораблі виявили кристал шпата серед навігаційних приладів. У 2011 році французькі фізики підтвердили можливість його використання для навігації, що було підтверджено подальшими експериментами. Спостереження через кристал дозволяє визначити положення Сонця навіть за хмарного неба завдяки поляризованому світлу, спричиненому рейлеївським розсіюванням.
ПРОЙДЕМО РАЗОМ ШЛЯХ ВІД ІДЕЇ ДО ВИДОБУВАННЯ
Теоретичні знання з геології, мінералогії та оцінки ресурсів — лише початок. Щоб реалізувати потенціал родовища, потрібна чітка послідовність дій: від правових процедур до польових робіт і видобутку.
Нижче — покроковий шлях, який ми допомагаємо пройти на практиці.
Пов’язані матеріали
Більше публікацій про корисні копалини, способи видобутку та практичне використання ресурсів.
Цирконій і гафній. Властивості та поширення
Гафній і цирконій — це стратегічно важливі метали, які завдяки своїм унікальним фізико-хімічним властивостям
Плагіограніт. Інтрузивна порода як свідок глибинних процесів планети
Плагіограніт — інтрузивна порода, що відображає процеси магматичної диференціації та формування океанічної кори.
Палигорськіт. Унікальні властивості породи та її поширення
Палигорськіт — волокнистий глинистий мінерал із високими адсорбційними властивостями, який утворюється у відкладах теплого мілководдя.


