Месторождения исландского шпата

В Эвенкии сосредоточены практически все запасы исландского шпата России

Исландский шпат — минерал, прозрачная крупнокристаллическая разновидность кальцита (CaCO₃). Другое название — оптический кальцит. Он представляет собой прозрачные, бесцветные или слегка окрашенные желтоватые, голубые или розовые кристаллы. 

На севере Красноярского края, в Эвенкии, располагается крупнейшая провинция оптического исландского шпата, ее площадь составляет примерно 100 тыс. кв. км. В пределах провинции выявлен уникальный Нижне-Тунгусский район, где сосредоточены почти все учтенные запасы оптического кальцита в стране. Всего в его пределах известно 29 объектов, часть которых является крупными промышленными месторождениями. Практически все месторождения исландского шпата локализуются в эффузивных породах туфолавовой толщи триаса. Возобновление масштабной добычи возможно при улучшении конъюнктуры рынка этого сырья.

Название «исландский шпат» закрепилось в минералогии с конца XVII в., когда из Исландии стали привозить кристаллы этого прозрачного минерала.

В 1820 г. Уильям Николь собрал устройство из двух одинаковых треугольных призм исландского шпата, склеенных тонким слоем канадского бальзама. Получившаяся призма Николя расщепляет проходящий через нее свет на два луча, идущих под разными углами. Кроме научных целей, этот оптический прибор использовался для просмотра стереофотографий, проецируемых на экран.

Кристаллы оптического кальцита известны высоким двойным лучепреломлением и прозрачностью в широкой области спектра. При просмотре через пластинчатый кристалл предметы дают двойное изображение, видимое невооруженным глазом. Кажущееся расстояние между двумя изображениями меняется пропорционально толщине пластинки.

В чистом виде оптический исландский шпат бесцветен, но примеси могут придавать ему желтоватый, голубой или розовый оттенок. Окраска зависит от содержания марганца, железа, магния, реже бария, свинца, стронция и битумов. Даже крупные образцы минерала отличаются высокой прозрачностью. Для оптического кальцита характерны кристаллы, имеющие форму тригонального скаленоэдра — двенадцатигранника, напоминающего двойную пирамиду. При ударе они легко раскалываются по спайности на правильные ромбоэдры (наклонные параллелепипеды). Образцы минерала часто имеют перламутровый блеск, который объясняется интерференцией света, отражающегося как от поверхности кристалла, так и от внутренних плоскостей спайности.

Месторождения исландского шпата находятся на древних платформах и связаны с породами трапповых формаций. Они могут быть приурочены к базальтовым покровам, к пластам и линзам туфогенных пород, к рвущим субвулканическим телам диоритов, представляя единый геологопромышленный тип: низкотемпературные гидротермальные шпатоносные тела в траппах. Скопления кристаллов исландского шпата ассоциируют с Na- и Na-Ca цеолитами, анальцимом, халцедоном и монтмориллонитом. Исландский шпат всегда является одним из самых поздних продуктов гидротермального процесса, кристаллизуясь в открытых полостях горных пород, богатых кальцием: известняков, базальтов, диабазов и др.

Естественные отложения кристаллов исландского шпата, приемлемые для оптики, встречаются все реже и реже. Высококачественные кристаллы исландского шпата извлекаются в России в районе Нижней Тунгуски. Также на территории России известны месторождения в Якутии, в районе Крыма, в Туве, на Кавказе. Другие месторождения находятся в Исландии, ЮАР, Мексике, США, в Средней Азии.

Благодаря высокому двулучепреломлению света (0,172) и хорошей прозрачности в видимой и УФ-области спектра шпат используется в оптических и оптоэлектронных системах для поляризации света и управления световыми потоками. Использование исландского шпата в оптической промышленности основано на его оптической однородности, очень высоком двупреломлении в сочетании с прозрачностью и проницаемостью для ультрафиолетовых и видимых лучей света.

Из оптического кальцита изготавливаются поляризационные призмы конструкции Глана, Глана — Томпсона, Глазебрука, Аренса, Франка — Риттера, Николу, Коттона, двупреломляющие призмы Волластона, Сенармона, Рошона, полутеневые призмы Шенрока, Шиппиха, лучеразводящие цилиндры и пластины, бифокальные линзы и другие главные детали полярископов, поляриметров, фотометров, интерферометров, поляризационных микроскопов и т. п. Приборы, работающие с поляризованным светом, необходимы для разнообразных научных исследований и применяются в оборонной, химической и пищевой промышленности, в астрономии и медицине.

Оптический кальцит является наиболее эффективным материалом модуляторов излучения и затворов оптических квантовых генераторов, элементов непрерывного и дискретного сканирования света, узкополосных интерференционно-поляризационных светофильтров. Эти устройства являются неотъемлемой частью лазеров, оптико-электронных вычислительных машин и других систем, имеющих важнейшее значение для самой современной техники и исследования космоса.

Оптический кальцит также используется в стекольной и керамической промышленности.