4. Группа псиломелана

В эту группу входят разнообразные гидроокислы марганца сложного и непостоянного состава, наблюдающиеся в виде скрытокристаллических и колломорфных образований. Раньше их относили целиком к аморфным веществам. Однако рентгенометрическими исследованиями устанавливается, что многие из них кристалличны и по структуре не только не походят ни на один из ранее рассмотренных окислов и гидроокислов марганца, но сами отличаются друг от друга.

Химическая конституция для многих из этих гидроокислов пока еще не выяснена. Рентгенометрическое изучение их началось в самое последнее время. Они представляют собой сложные гидраты. Наиболее простым по составу является "моногидрат" двуокиси марганца-МNO₂•Н₂O, который, по мнению В. И. Вернадского, относится к природной метамарганцовистой кислоте (Н₂МNO₃), легко получаемой в лабораторных условиях в виде шоколадно-бурого геля. В состав более сложных соединений, кроме окислов марганца (МNO₂ и МnО), входят следующие окислы: К₂O, ВаО, СаО, иногда РbО, ZnO, СоО, NiO, CuO, изредка Li₂O, WO₃, Р₂O₅, As₂O₅ и др. Устанавливаются также коллоидальные смеси гидроокислов марганца с гидроокислами SiO₂, Fe₂O₃, Аl₂O₃ и органическими веществами. Этим соединениям, в зависимости от того, какие из окислов металлов входят в их состав, дано много различных названий.

Все эти минеральные виды в полевых условиях называются просто собирательным именем "псиломелан". Точное установление минерального вида может быть сделано на основании дебаеграмм и данных химических анализов. Термограммы, к сожалению, почти ничего не дают для диагностики этих минералов.

Мягкие порошковатые разности псиломеланов бурой или черной окраски раньше называли "вадом". В настоящее время этот термин утратил свое значение, так как детальное изучение этих разностей с помощью химических анализов и дебаеграмм показало, что в этом виде могут существовать самые различные по составу минералы: минеральные виды группы псиломелана, а также манганит, вернадит и др.

Псиломелан - m МnО•МNO₂•nН₂O. Формула точно пока не установлена. "Псилос" по-гречески - лысый, "мелас" - черный ("черная стеклянная голова"). В американской литературе под этим термином предлагается подразумевать существенно бариевую разность, другими авторами называемую романешитом. Основанием этому послужило то, что первые образцы, названные псиломеланом, как было установлено впоследствии, оказались богатыми барием. Однако наиболее широко распространенной из всех разностей группы псиломелана является бедная барием.

Химический состав не постоянен. Соотношение МnО и МNO₂ колеблется в относительно широких пределах в зависимости от степени окисления низшего окисла марганца. Содержание МNO₂ обычно составляет 60-80%, МnО 8-25%, Н₂O 4-6% (большая ее часть удаляется при температуре свыше 110°). В небольших количествах часто присутствуют ВаО (до нескольких процентов), иногда щелочи, CaO, СоО, MgO, ZnO, а также SiO₂, Fe₂O₃, Аl₂O₃ в виде посторонних примесей. Изредка устанавливается WO₃ (до 1, а иногда до 5-8%)-тунгомелан.

Сингония ромбическая. Обычно наблюдается в натечных формах с концентрически-зональным строением или в тонкокристаллических агрегатах. Нередки дендритовидные налеты (рис 50).

Цвет псиломелана черный, иногда буровато-черный. Черта обычно черная. Блеск полуметаллический, у рыхлых разностей матовый.

Твердость 4-6 (для плотных разностей), колеблется в зависимости от содержания воды и физического состояния. Хрупок. Уд. вес 4,4-4,7.

Диагностические признаки. Принадлежность к группе псиломелана устанавливается по натечным формам агрегатов, черной черте и реакции на марганец. Точная диагностика пока возможна лишь с помощью химического анализа.

П. п. тр. не плавится. При растворении в соляной кислоте выделяется хлор. В закрытой трубке выделяет воду и кислород. С бурой и фосфорной солью в окислительном пламени дает фиолетовый перл.

Происхождение. Как и другие минеральные виды группы псиломелана. образуется главным образом в экзогенных условиях: в зонах окисления месторождений марганцевых руд и в месторождениях осадочного происхождения. Как второстепенный минерал встречается также в рудах марганца гидротермального генезиса.

В зонах окисления он образуется в основном за счет таких минералов, как браунит, гаусманит, иногда силикатов и карбонатов марганца (совместно с вернадитом), а также самостоятельным путем при коагуляции гидроокислов марганца в виде натечных форм в пустотах и в виде плотных масс.

В осадочных месторождениях марганца псиломелан встречается в виде прослоев плотных руд или оолитов и шарообразных конкреций с концентрически-скорлуповатым строением.

При выветривании псиломелан подвергается окислению и дегидратации. При этом за счет его образуется пиролюзит, главным образом на поверхности пустот и пор, часто в виде черной сажистой массы.

Практическое значение. Вместе с пиролюзитом и другими окисными минералами марганца является главной рудой, используемой в черной металлургии для выплавки ферромарганца. Более бедные марганцем руды используются для подшихтовки при выплавке из железных руд обыкновенных чугунов.

Месторождения. К крупнейшим осадочным месторождениям марганца, в которых встречается псиломелан, принадлежат Чиатурское (Закавказье) и Никопольское (Украина).