Сидерит — карбонат железа и его свойства¶

Сидерит — минерал класса карбонатов, химическая формула FeCO₃ (карбонат железа(II)). Относится к группе кальцита, образует изоморфный ряд с магнезитом (MgCO₃) и родохрозитом (MnCO₃). Название происходит от греческого σίδηρος («сидерос») — железо. В русскоязычной литературе встречается также под историческими названиями «железный шпат» и «шпатовый железняк». Сидерит — важнейшая руда для получения железа наряду с магнетитом, гематитом и лимонитом.

¶Состав и свойства

Теоретический состав: FeO — 62,01 %, CO₂ — 37,99 %. В природных образцах железо часто частично замещается магнием и марганцем, реже — кальцием, что отражается в промежуточных разновидностях (сидероплезит, пистомезит). Примеси никеля, кобальта и цинка встречаются реже.

Ключевые физические характеристики:

Сидерит хрупок, легко растворяется в горячей соляной кислоте с выделением углекислого газа. При нагревании разлагается: около 500–600 °C отщепляется CO₂ с образованием оксида железа. Слабо магнитен; при окислении на поверхности превращается в лимонит, приобретая бурый цвет.

¶Происхождение и месторождения

Сидерит образуется в гидротермальных жилах, осадочных толщах и метаморфических породах. Осадочный сидерит формируется в восстановительной среде при недостатке кислорода, часто в ассоциации с глинистыми сланцами и угленосными отложениями. Метаморфический генезис даёт крупнокристаллические агрегаты.

Крупные месторождения известны в Австрии (Штирия, Айзенэрц), Великобритании (Камберленд), Германии, США, Казахстане и России (Урал, Керченский бассейн). Часто сидерит встречается в виде конкреций — округлых стяжений в осадочных породах.

¶Разновидности и спутники

По составу выделяют:

• Сидероплезит — с преобладанием магния.
• Пистомезит — железисто-магнезиальный карбонат.
• Олигонит — марганцовистая разновидность.
• Сферосидерит — конкреционная форма.

Типичные спутники — кварц, пирит, халькопирит, галенит, а также лимонит и гётит в зоне окисления.

¶Применение

Сидеритовые руды служат сырьём для чёрной металлургии. Из-за относительно невысокого содержания железа (до 48 % после обжига) и наличия примесей такие руды часто требуют предварительного обогащения и обжига, при котором карбонат переходит в оксид. В ряде регионов сидерит добывают как флюс и источник железа для доменного процесса. Кристаллы сидерита представляют интерес для коллекционеров и минералогических музеев.

¶Диагностика и отличия

Сидерит распознают по светлой черте, совершенной спайности и вскипанию в кислоте. От кальцита его отличает большая плотность и слабая магнитность, от магнезита — поведение в кислоте (магнезит реагирует только с горячей кислотой) и цвет черты. От лимонита отличается твёрдостью и отсутствием характерного бурого блеска.