Немесит — минерал группы шпинели¶

Немесит — редкий минерал класса оксидов, относящийся к группе шпинели. Химическая формула — Ni₂SiO₄, то есть он представляет собой ортосиликат никеля. В минералогической систематике немесит рассматривается как никелевый аналог оливина (форстерита и фаялита), однако в отличие от них кристаллизуется не в ромбической, а в тригональной сингонии, что роднит его со шпинелевой структурой. Минерал непрозрачный или полупрозрачный, имеет характерный яблочно-зелёный цвет и высокую плотность. Впервые описан в 1967 году по образцам из месторождения в штате Западная Австралия; название происходит от греческого «немесис» — «возмездие», что связано с редкостью находки.

¶Общие сведения и положение в классификации

Немесит принадлежит к структурному типу шпинели, для которого характерна кубическая плотнейшая упаковка атомов кислорода с катионами в тетраэдрических и октаэдрических пустотах. Внутри этой группы он образует изоструктурный ряд с другими силикатами шпинелевого типа, прежде всего с рингвудитом (Mg₂SiO₄) и вадслеитом (Mg₂SiO₄) — высокобарическими модификациями оливина. По классификации Международной минералогической ассоциации немесит имеет статус утверждённого минерального вида.

Ключевые характеристики:

Высокая плотность обусловлена значительной атомной массой никеля, замещающего магний и железо в структуре. Именно по этой причине немесит легко отличается от внешне похожих зелёных минералов по удельному весу.

¶История открытия и происхождение названия

Немесит был впервые обнаружен и описан в 1967 году в никелевом месторождении Скошайл (Scotia), расположенном в Западной Австралии. Авторами описания выступили минералоги, изучавшие продукты окисления никелевых руд. Название минерал получил от греческого слова νέμεσις — «Немесида», богиня возмездия в древнегреческой мифологии. Мотивом послужила редкость и «коварство» находки: минерал встречается в столь малых количествах, что долгое время ускользал от исследователей.

Позднее немесит был установлен ещё в ряде точек мира, однако повсеместно он остаётся акцессорным, то есть второстепенным по количеству компонентом пород и руд.

¶Условия образования

Немесит формируется в специфических геохимических условиях, требующих повышенной концентрации никеля и относительно низкого содержания магния. Основные обстановки минералообразования:

• Зоны окисления никелевых сульфидных месторождений. При выветривании никельсодержащих сульфидов (пентландита, миллерита) никель высвобождается и при взаимодействии с кремнекислотой образует немесит.
• Гидротермальные жилы. Минерал отмечен в ассоциации с гарниеритом, никелевым хлоритом и кварцем.
• Метеориты. Немесит обнаружен в некоторых метеоритах, где он сосуществует с другими высокобарическими силикатами, что указывает на образование при ударных или глубинных давлениях.

Типичные минералы-спутники: гарниерит, тальк, серпентин, магнетит, хромшпинелиды.

¶Физические и оптические свойства

В проходящем свете немесит слабо плеохроичен, окраска варьирует от светло-зелёной до жёлто-зелёной. Показатели преломления высокие, что отражает плотную упаковку и присутствие тяжёлого никеля. Двупреломление низкое — следствие псевдокубической структуры. В отражённом свете под микроскопом минерал выглядит серовато-зелёным с заметной анизотропией.

Кристаллы немесита обычно микроскопические, редко достигают миллиметровых размеров; чаще он образует тонкие корочки, вкрапления и землистые агрегаты. Из-за этого макроскопическая диагностика затруднена и требует применения рентгеноструктурного анализа, электронно-зондового микроанализа и оптической микроскопии.

¶Диагностика и отличия от схожих минералов

Немесит внешне напоминает ряд зелёных минералов, поэтому надёжная идентификация опирается на комплекс методов:

• от гарниерита отличается более высокой твёрдостью и отсутствием характерной для гарниерита водосодержащей структуры;
• от хризопраза (окрашенного никелем кварца) — по оптическим свойствам и химическому составу;
• от рингвудита и вадслеита — по преобладанию никеля над магнием в химическом анализе.

Решающим признаком служит химический состав: доминирование NiO в сочетании с SiO₂ при шпинелеподобной структуре однозначно указывает на немесит.

¶Распространённость и месторождения

Немесит относится к редким минералам и не образует крупных скоплений промышленного значения. Наиболее известные находки:

• месторождение Скошайл, Западная Австралия — типовое;
• никелевые проявления в Новой Каледонии;
• зоны окисления сульфидных никелевых руд в Канаде (район Садбери);
• отдельные метеориты.

В России немесит отмечался в некоторых никельсодержащих объектах Урала и Норильского региона, однако сведения о нём ограничены и требуют подтверждения современными методами.

¶Практическое значение

Промышленного значения как источник никеля немесит не имеет из-за редкости и малых объёмов. Его роль лежит преимущественно в научной сфере:

• индикатор условий минералообразования — присутствие немесита указывает на специфический никелевый геохимический фон;
• объект экспериментальной минералогии — синтетический Ni₂SiO₄ используется для изучения фазовых переходов в силикатах шпинелевого типа;
• петрологический маркер — в метеоритах немесит помогает реконструировать условия ударного метаморфизма.

Кроме того, соединения со структурой немесита рассматриваются в материаловедении как модельные системы для изучения поведения никель-силикатных фаз при высоких давлениях и температурах.

¶Изучение и синтез

Экспериментально Ni₂SiO₄ получен в лабораторных условиях при высоких давлениях и температурах, что позволило уточнить границы его устойчивости и параметры элементарной ячейки. Искусственный немесит применяется как эталон при калибровке аналитического оборудования и в исследованиях фазовых равновесий системы NiO–SiO₂. Это делает минерал значимым не только для минералогии, но и для физики твёрдого тела и геохимии.