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 пере­лі­ку
Відкриття 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.

циркон

Цирконій і гафній. Властивості та поширення

Гафній і цир­ко­ній — це стра­те­гі­чно важли­ві мета­ли, які зав­дя­ки сво­їм уні­каль­ним фізи­ко-хімі­чним вла­сти­во­стям

plagiogranite

Плагіограніт. Інтрузивна порода як свідок глибинних процесів планети

Пла­гі­о­гра­ніт — інтру­зив­на поро­да, що від­обра­жає про­це­си магма­ти­чної дифе­рен­ці­а­ції та фор­му­ва­н­ня оке­а­ні­чної кори.

palygorskit

Палигорськіт. Унікальні властивості породи та її поширення

Пали­гор­ськіт — воло­кни­стий гли­ни­стий міне­рал із висо­ки­ми адсорб­цій­ни­ми вла­сти­во­стя­ми, який утво­рю­є­ться у від­кла­дах тепло­го міл­ко­во­д­дя.