Мезити́т ( от — средний, посередине), ранее мезити́новый шпат или мезити́н шпат (, ), также известен как железистый магнезит, мезити́н и даже мезизи́т — карбонатный минерал, один из так называемых горьких или бурых шпатов, рассматривается как железосодержащая разновидность магнезита или, в других случаях, брейнерита.
В полном соответствии со своим названием, мезитит — средний член непрерывного изоморфного ряда магнезит → сидерит с общей формулой (Mg,Fe)CO3, в котором содержание ионов железа (Fe2+) составляет примерно от 30 до 50 %, а соотношение железа к магнию, соответственно, колеблется в пределах от 30:70 до 50:50..
Название и история Мезитиновый шпат, позднее, сокращённо мезитит — в соответствии с международно признанной терминологией (от ) или мезитин (от ) представлял собой старое тривиальное название, широко употребимое в среде горняков, геологов и минералогов для некоторых железистых магнезитов. До конца XIX века разные авторы иногда считали мезитиновый шпат синонимом (разновидностью) брейнерита,Dana, James Dwight (1853). Manual of Mineralogy: Including Observations on Mines, Rocks, Reduction of Ores and the Application of the Science to the Arts. — Durrie and Peck (5th edition), 1853. в иных случаях — синонимом (разновидностью) пистомезита.Alexander Ramsay, Jun. The Rudiments of Mineralogy; a Concise View of the General Properties of Minerals. — London: Virtue & Co., 26, Ivi Lane. 1868. В самой общей форме считалось, что мезитин относится к числу бурых шпатов, в свою очередь, являясь разновидностью горького шпатаJames Apjohn. A descriptive catalogue of the simple minerals in the systematic collection of Trinity College, Dublin Dublin: Printed by M.H. Gill, 1850. (в данном случае, чаще магнезита), окрашенной карбонатом марганца или железа.
Собственно название одновременно определяло и пропорции химических соединений в его составе, и положение минерала среди родственных шпатов (греческое слово μεσιτης означает средний, находящийся посередине). К примеру, в 1835 году немецко-русский словарь технических терминов и названий Владимира Еремеева определял мезитиновый шпат как «составляющій средину между Бурымъ шпатомъ и Шпатоватымъ желѣзнякомъ».В. П. Еремеев. Немецко-русский словарь технических терминов и названий, употребляемых в: геогнозии, геологии, горном искусстве... и пр., с объяснением настоящего значения многих слов, взятых с др. яз. и особливо с греч. — Санкт-Петербург : тип. Мед. деп. М-ва вн. дел, 1835 г. — 169 с. При том, что само по себе определение бурого шпата было расширительным, касалось нескольких разных минералов и не отличалось определённостью.
Примерно такой же степенью минералогической точности отличались определения мезитинового шпата и в передовой европейской науке середины XIX века. В частности, в 1853 году Джеймс Дуайт Дана описал этот минерал в своём «Руководстве по минералогии» в следующих выражениях: «Мезитиновый шпат. (Брейнерит). Карбонат железа и марганца, встречающийся в желтоватых ромбоэдрах 107°14′. <...> Сюда же относится и большинство из того, что носит название ромбического шпата, или бурого шпата, который при воздействии влаги покрывается ржавчиной».
Значительно более корректным оказалось определение Александра Рамзая младшего, данное на полтора десятилетия позже, хотя в целом оно было основано на минералогической системе Джеймса Дана: «Мезитиновый шпат (Mg:FeO)CO2. Синоним пистомезит.Различение пистомезита и мезитинового шпата на тот момент было значительно более смазанным, чем теперь, несмотря на определение Дана, который уже достаточно чётко разграничил эти два минеральных вида по процентному содержанию, в целом, соответствующему современным представлениям: мезититы по Дана содержали 30-50 % FeCO3, а следующие за ними пистомезиты — уже 50-70%. Этот <минеральный> вид состоит из шпатовой железной руды или халибита и магнезита, зачастую в равных пропорциях <50:50>. Кристаллы представляют собой ромбоэдры с конечным углом в 107°14′, имеющие цвет серый или желтоватый, их блеск стекловидный или слегка перламутровый; твёрдость от 4,0 до 4,5; удельный вес от 3,0 (33,434) до 3,6 (40,140) и прозрачность несколько выше, чем таковая же у халибита. Он встречается в хлоритовых сланцах в Сен-Готарде, а также в Циллертале, в Тироле и в Пьемонте».
В минералогических и промышленно-геологических текстах XVIII-XIX веков мезититы нередко можно было встретить также под традиционным названием горького шпата, в целом, имевшего значение более широкого синонима для бурых шпатов, включающего в себя не только окрашенные, но и бесцветные разновидности. По химическому составу горькими шпатами называли минералы доломитово-магнезитового ряда с той только разницей, что в «чистых» доломитах и магнезитах отсутствовали окрашивающие их в бурый цвет примеси соединений железа и оксида марганца. В частности, под названием горьких шпатов в литературе XIX века регулярно можно встретить как бурые шпаты вообще, так отдельные выявленные разновидности, в том числе — мезитит.Robert Brough Smyth. Mining and Mineral Statistics. A Catalogue of Foreign Minerals, in the possesion of Mining Department, Melbourne, Victoria. Compiled by W. Vazie Simons, F.C.S., London, and Published by direction of the honorable the minister of mines. — John Ferres, Government Rinter, Melbourne. 1859.
Примесной состав бурых шпатов, прежде всего, относящихся к ряду магнезит → сидерит, позволил в XIX веке отнести их к числу изоморфных природных смесей и поставить проблему отнесения их к тому или иному фиксированному типу минералов с отдельным названием, описанием и химическим составом. В своей студенческой диссертации 1856 года Дмитрий Менделеев писал об этой фундаментальной минералогической проблеме со всей определённостью: «...возьмите любые изоморфные минералы, например, известковый и горькоземистый (Talkspath) шпаты; в них и кристаллическая форма, и рациональный химический состав сходны, а мы их разделяем, потому что существует некоторое постоянство в составе (первый почти чистая CaC, второй иногда даже совершенно чистая MgC...) <...> Есть до 5 шпатов, стоя́щих в средине или по химическому составу, или по форме. Бурый или горький шпат представляет переход по обоим свойствам: состав его есть вообще nMgC + mCaC, а угол его ромбоэдра = 106°15′20′′. Весьма было бы интересно знать: существуют ли все постепенные переходы по кристаллической форме и по химическому составу и не совершаются ли перые скачка́ми, т.е. существуют ли ромбоэдры шпатов всех возможных изменений от 105°8′ до 106°18′ и 107°20′? Если существуют такие переходные формы, то конечно нет никакого основания резко отделять формы, чаще встречающиеся по тем или другим обстоятельствам, и делать из них особые виды <с отдельным названием>. Напротив, когда будет доказана непостепенность в изменении углов с постепенным изменением состава, тогда настоящее деление шпатов на несколько видов будет основываться на прочных началах».Д.И.Менделеев. Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу. Диссертация представлена при окончании курса в Гл. пед. ин-те студентом Д. Менделеевым. — Санкт-Петербург: тип. И.И. Глазунова и Комп., 1856 г. — 234 с.
В последней четверти XIX века условная химическая формула мезитита выглядела как: 2MgCO3·FeCO3,. Catalogue of Minerals and Synonyms. — Washington: Government Printing Office, 1887.. Mineralogy. Vol 2. — New York: Putnam, 1877. что, безусловно, не отражало переменный состав мезитиновых шпатов.
Минералогия XX века пришла к определению мезитита как среднего (срединного) члена непрерывного изоморфного ряда железистых магнезитов (магнезит → сидерит) с общей формулой (Mg,Fe)CO3, находящегося по составу посередине между брейнеритом и пистомезитом. В зависимости от содержания молекулы FeCO3 в этом ряду выделяются четыре разновидности. Первым идёт брейнерит, в нём содержание железа самое низкое (до 30%), а свойства ближе всего к магнезиту; затем следует мезизит, содержащий до половины сидерита (30—50 % FeCO3); ещё выше содержание железа в пистомезитах (50—70% FeCO3) и последним, вплотную к железному шпату, примыкает сидероплезит (70—95% FeCO3).А. Г. Бетехтин, Минералогия. — Москва: Госгеолиздат, 1950 г. — 957 с.
Современная минералогия разделяет железосодержащие минералы изоморфного ряда магнезита → сидерита на две примерно равные части в полном соответствии с процентным содержанием карбоната железа (граница между которыми проходит ниже и выше 50%). Таким образом, брейнерит и мезитит считаются железистыми разновидностями магнезита,Iron-bearing Magnesite , a variety of Magnesite: информация о железистых магнезитах в базе Mindat. а сидероплезит и пистомезит — напротив, магнийсодержащими разновидностями сидерита.Mg-rich Siderite , a variety of Siderite (Mg-rich Siderite): информация о магний-содержащих сидеритах в базе Mindat.
Свойства В XIX веке мезитин шпат часто рассматривался как одна из разновидностей брейнерита, на тот момент — самого известного из числа железистых магнезитов изоморфного ряда магнезит → сидерит. Равным образом, и в первую половину XX века брейнерит оставался самым известным из всех разновидностей, однако и он также никогда не имел статуса самостоятельного минерального вида.Карпинский А. П. Собрание сочинений. Том третий. — Москва, Ленинград: Изд-во Акад. наук СССР. Напеч. в Л., 1939 г.
По составу мезитиновый шпат (включённый в неопределённое число брейнеритов) представляли как изоморфную смесь углекислой магнезии (магнезита) и железа (сидерита) в различных соотношенияхЭнциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. — том IVa (1891): Бос — Бунчук, с. 639: из статьи Брейнерит. или MgCO3, с примесью FeCO3.Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. — том XIX (1896): Мекенен — Мифу-Баня, с. 168—171: из статьи Метеориты. К примеру, Дмитрий Менделеев в своей магистерской диссертации «Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу» рекомендовал изображать формулу мезитин-шпата как (½Fe•½Mg)С или просто (MgFe)C.Д. И. Менделеев. Сочинения : в 25 томах. Том 1. — Ленинград: Химтеорет, 1954—1959 гг. Другим графическим вариантом формулы мезитинового шпата считалась (Mg:FeO)CO2.
Советская школа минералогии зачастую продолжала традиционно классифицировать упомянутые выше сидероплизит (70 до 95 % FeCO3), пистомезит и мезизит (мезитит) как разновидности брейнерита, тем не менее, оговаривая, что «…собственно брейнеритом, наиболее распространённым в природе, называют разности с содержанием FeCO3 до 30 %».
В начале 1950-х годов были проведены исследования люминесценции в тригональных карбонатах, образованных смешанными кристаллами CaCO3 — MgCO3 (доломита) с последующим изовалентным замещением магния железом, марганцем и иногда цинком. Внутри указанных изоморфных рядов были исследованы многие минеральные виды и разновидности, обнаружившие некоторые закономерные изменения люминесцентных свойств. Среди общих свойств, прежде всего, было выявлено, что примесь железа, присутствующая в форме FeCO3 в смешанных кристаллах сложных карбонатов, например в брейнерите (MgFe)CO3, или изовалентно замещающего ионы магния, вызывает жёсткое гасящее действие. Ни один из изученных минералов, содержащих железо (брейнерит, анкерит, мезитин, включая в их число, разумеется, также сидерит) не дал люминесцентного эффекта ни в одном из видов применяемого излучения.Г. П. Барсанов, В. А. Шевелева. Материалы по изучению люминесценции минералов. II. Карбонаты. — Москва: Труды минералогического музея, том 5, 1953 г.
Мезититы встречаются в ассоциациях с разными минералами, часто с кварцем, клинохлором, пиритом и шеелитом. В очень небольших количествах в виде изоморфных примесей в разных образцах брейнеритов было установлено также присутствие Mn, Ni и Co. Кальций в брейнеритах обычно отсутствует.
Нахождение