RODONIT IZ PETROVE REKE V MAKEDONIJI
Valentina Špeletič
Uvod
V literaturi podane manganove silikate kemične sestave RoSi^Og lo-
čimo v tri skupine:
1. Bustamit,
2. Johannsenit,
3. Rod o nit.
Različni avtorji so preiskovali lastnosti teh treh mineralov in skušali
podati zvezo med njimi. Vprašanje medsebojnega razmerja teh treh
mineralov kljub številnim raziskavam in analizam še ni rešeno; zato
sem skušala problem vsaj delno izpopolniti. V ta namen mi je jeseni
leta 1956 prof. J. Duhovnik odstopil v preiskavo mineral iz Petrove
reke, za kar se mu najlepše zahvaljujem, prav tako tudi za nasvete in
zanimanje, s katerim je spremljal moje delo.
Dosedanje preiskave rodonita in kemično sorodnih silikatov
Rodondt, triklinski manganov silikat, je prvič obdelal Flink (1888).
Poleg kristalografskih meritev je podal položaj optične indikatrise,
dispersijo treh glavnih osi, pojave pleohroizma, velikost kota optičnih
osi 2 V in značaj dvoloma. Lar s en in Shannon (1922, s. 149—152)
sta skušala kristalno optične lastnosti povezati s kemično sestavo. Podala
sta vrednosti lomnega količnika bustamita — triklinskega, s kalcijem bo-
gatega manganovega silikata. Rodonit in bustamit sta postavila v vrsto
zmesi s končnima členoma CaSiO^—MnSiO^. Za dvolomnost rodonita sta
navedla vrednost 0,014—0,016, kar ustreza rodonitu s precejšnjo količino
kalcijevega oksida (CaO). Hey (1929, s. 193—205) je skušal odkriti zvezo
med lomnim količnikom in kemično sestavo. Po njegovem sta lomni
količnik in specifična teža odvisna od količine kalcijevega oksida. Ca
količina CaO narašča, specifična teža in lomni količnik padata. Zato po
njegovem mišljenju rodonit in bustamit nista različna minerala, ampak
pripadata vrsti trdnih raztopin rodonita (MnSiO..) in wollastonita
(CaSiO.,). Ime je tako le vprašanje kemične sestave. Cim večja je količina
CaO, tem bolj se mineral približuje bustamitu. Enako misli tudi Ginsberg
(1909, s. 344), ki je umetno pripravil raztopine CaSiO;—MnSiO, in dobil
v nasprotju z naravnimi triklinskimi monoklinske kristale. Sundius
(1931, s. 411—429 in 488—518) pa rodonita in bustamita nima za izomorfna
283
minerala. Kot vzrok navaja različne optične konstante obeh mineralov, i
Prava izomorfija naj bi obstajala le med wollastonitom in bustamitomJ
Rodonit in bustamit sta prva strukturno preiskala Gossner in i
Brückl (1928, s. 316—322). Izmerjene osnovne celice jasno kažejo na
sorodnost z babingtonitom; zato prištevata avtorja rodonit k piroksenom.
Schaller (1938, s. 575—582) trdi, da so med manganovimi silikati tudi i
monoklinski primerki z imenom johannsenit, ki se od triklinskih man-j
ganovih siHkatov precej ločijo. Ravnina optičnih osi leži pri johannsenitu ;
paralelno ploskvi (010). Kot optičnih osi je pozitiven, vrednosti lomnih i
količnikov pa so med vrednostmi lomnih količnikov rodonita in busta- i
mita. Po Schallerju so rodonit, johannsenit in bustamit različni ;
minerali, kot je nakazal že Sun diu s. Novejši podatki izhajajo od ■
Hill a (1956), ki je rodonit preiskal optično, termično in kemično.;
Mineral iz Petrove reke smo preiskali optično, rentgensko in kemično ; i
dobili smo vrednosti, ki se lepo ujemajo s podatki v literaturi. i
Nastopanje rodonita in njegov razvoj
Rodonit v Petrovi reki pri vasi Saše v okraju Delčevo, Makedonija;
nastopa v rudnih žilah in lečah v metamorfnih kameninah, ki predstw-
Ijajo prehod gnajsov v filite in grafitne skrilavce. Vsa ta telesa vsebujejo:
poleg sulfidov: sfalerita, galenita, halkopirita in burnonita, ter karbo-^
nato v: siderita in kalcita še malo rodohrozita, bustamit (po podatkih;
dr. L. B a r i č a), aktinolit in sledove ilvaita. Leče imajo smer NNW—SSE ;
in padajo proti SW. Žile te leče sekajo in imajo smer ENE—WSW ter;
padajo strmo na eno ali drugo stran. Po nastopanju bi mogli sklepati, da
je rodonit nastajal za aktinolitom. Rodonit nahajamo v bolj ali manj-
kompaktni masi ali v približno 1 cm širokih žilicah med navedenimi mine- \
rali. V posameznih delih se po barvi loči, iz česar sklepamo, da nima^
enake kemične sestave v vsem izdanku. ■
Optične lastnosti
Zrna rodonita imajo pod mikroskopom podolgovato, v glavnem
pravokotno obliko in nastopajo posamezno, dvojčkov nismo opazili. So'
svetla, skoraj bela, nekoliko rjavkasta ali rahlo rdečkasta. Pleohroizma ne.
opazujemo, le pri rdečkastih zrnih kaže jasne sledove. Rdečkasta barva;
prehaja v svetlo, skoraj belo (Hin t z e, 1897). Zrna so povečini homo-
gena, le ponekod opažamo conarno strukturo. Pod navskrižnimi nikoli sei
razdvajajo na vrsto vlaken, ki se ne ujemajo v interferenčnih barvah in'
potemnitvi.
Zrna so močno razpotegnjena v podolžni smeri; njihova dolžina nihaj
v precej širokih mejah (2—7 mm). Relief je močan, razkolnost je jasna.;
Podolžne razpoke so zelo številne, potekajo v glavnem vzporedno, po-1
nekod so nekoliko razvejane in zapolnjene s temnejšo snovjo (verjetno-
z manganovim oksidom). Prečnih razpok navadno ni, le pri nekaterih'
zrnih so slabo nakazane, vendar jih nismo mogli izmeriti. Razkolne'
razpoke ustrezajo ploskvam (110) in (110), redkeje ploskvam (001).
287'
Optične konstante smo izmerili na Fedorovem mikroskopu in
Abbejevem refraktometru.
Dvolomnost niha v širokih mejah (0,0090—0,0129), povprečno je
v vsakem zbrusku enaka 0,010. Nihanje je posledica različne kemične
sestave posameznih zrn. Z naraščajočo kohčino kalcijevega in magnezi-
jevega oksida in s pojemanjem količine manganovega oksida dvolomnost
raste in doseže pri pravem bustamitu (nad 11 "/o CaO) vrednost 0,015 in
tudi več.
Za dvolomnost navajajo različni avtorji razhčne vrednosti: Eskola
(1946, s. 358) 0,011; Hintze (1897, s. 1150) 0,010-0,011; La rs en in
Shannon (1922, s. 149) 0,014-0,016; Machatschki (1953, s. 273)
0,012-0,015; Sundius (1931, s. 411) 0,0119-0,0121, in Win cheli
(1927, s. 10) 0,0095-0,0185 (enako za bustamit).
Dobljene vrednosti vsebuje 1. tabela.
Lomni količnik popolnoma ustreza vrednostim, ki jih najdemo v li-
teraturi za rodonite s približno enako коИсапо kalcijevega oksida. Lomni
količnik je linearna funkcija količine CaO + MgO. Z naraščanjem koli-
čine kalcijevega oksida vrednost lomnega količnika pojema in pade pri
pravem bustamitu do 1,66—1,68.
IzmeriU smo lomna količnika Ng in Np in dobili povprečne vrednosti
za Ng = 1,720 in Np = 1,706.
Izmerjene vrednosti vsebuje 2. tabela.
Kot optičnih osi 2 V je pozitiven in znaša 68"—76*". Velikost kota
optičnih osi 2 V s količino mangana narašča. Za rodonit navaja
Win C hell (1929) 6P do 75«, za bustamit pa 45«.
Kot potemnitve Ng д [0^1] meri pri naših zrnih povprečno 27«, more
pa zavzeti vse vrednosti od 19« do 33«.
Kemična analiza
Vzorec smo analizirali v treh paralelkah. Rezultate analize vsebuje
3. tabela. Ce primerjamo podatke te analize s podatki, ki jih navaja
Doelter (1914), vidimo, da se dobro ujemajo. Nihanje oksidov (SiOg,
MnO in CaO) je razumljivo. Rodonit je le vmesni člen v izomorfni vi'sti
(rodonit—bustamit—johannsenit—woUastonit, Ginsberg, 1909, s. 344),
oziroma izodimorfni vrsti (Kallenberg, 1914, s. 388) s končnima
členoma MnSiO^ — čisti rodonit in CaSiOs — čisti wollastonit. V naravi
popolnoma čist rodonit ne obstoji, vedno sta prisotna CaSiO.^ in FeSiO^,
kjer ti dve količini nihata v zelo širokih mejah. Največja količina kalci-
jevega oksida v rodonitu je 11 «/o, najmanjša 1,31 «/o (S h aller, 1938,
s. 575—582). Pri večji koHčini kalcijevega oksida imamo drug mineral, in
sicer bustamit ali johannsenit. Ne obstajajo zmesi, ki bi imele istočasno
veliko železovega in kalcijevega oksida. Vidimo torej, da se MnSiOg
meša z FeSiO;^ in je količina CaSiO^ majhna, oziroma obratno. Zanimivo
bi bilo s sintezo ugotoviti, ali nastopajo v vrsti zmesi prekinitve glede
na količine teh treh komponent. Ginsbergove preiskave kažejo, da
obstaja neprekinjena vrsta MnSiO.—CaSiOs (trdne raztopine). V skladu
s tem kohčine oksidov zelo nihajo. Količine kalcijevega oksida nihajo pri
288
analizah, ki jih navaja Doelter, od zelo nizkih vrednosti do preko
10 "/o; taki različM že pripadajo bustamitu. Pogosto je količina CaO
enaka 7—9 Vo, kakor tudi pri analizi našega rodonita. Sorazmerno z nave-
denim nihata tudi vrednosti SiO^ in MnO. Vse Doelterj eve anaUze
vsebujejo povprečno 0,50 °./o ALO.^. Naš rodonit aluminija ne vsebuje.
Specifična teža se lepo ujema s specifičnimi težami, ki jih navaja litera-
tura za rodonit s podobno kemično sestavo.
Formula
Popolnoma čistega rodonita s formulo MnSiO.5 v naravi ni. Vedno
je primešan CaSiO.. ali FeSiO;.. Različni avtorji navajajo različne for-
mule. Win cheli (1927, s. 10) navaja za rodonit razmerje Ca:Mn( +
+ Fe + Mg) = 1 : 5 in predlaga foirmulo:
CaMn^SiOy),;, za bustamit pa CaMn(SiO,),,.
Po Shallerju (1938) je formula rodonita:
MnSiO., s CaO . SiO, (MgO . SiO,).
Gossner in Brückl (1928, s. 316-322) pa predlagata formulo:
SiMnOs. Si^OjoMnjCa, oziroma
SiMnO^. SÌ40j;,Mn2Ca2 (z rastočim izomorfnim nadomeščanjem man-
gana s kalcijem). S to formulo sta našla edino razlago za kemično so-
rodnost rodonita z babingtonitom (SioO^Si^OjoCa.Fe^), ki že obstaja v di-
menzijah osnovne celice. Od babingtonita pridemo k rodonitu, če v dveh
molekulah prvega dvoatomne grupe SiO^ zamenjamo z Mn. Tako vsebuje
osnovna celica rodonita le dve molekuli gornje sestave, babingtonit pa
štiri molekule.
Preračunavanje formule rodonita iz povprečnih podatkov kemične
analize podaja 4. tabela.
Vidimo, da je pri analizi dobljena količina oksida SiO.^ nekoliko
prenizka. Pri preračunavanju smo uporabili vrednost 0,785 namesto
dobljene vrednosti 0,782. Ce vzamemo za osnovo formulo MnSiO^.CaSiO,,
kjer upoštevamo močno nadomeščanje kalcija z manganom, magnezijem
in železom, imamo naslednjo razporeditev komponent:
Ustrezna sestava je naslednja:
IMnSiOs (0,379 CaSiOj, 0,063 MgSiO^, 0,483 MnSiOs, 0,075 FeSiO,).
Geologija 6 — 19 289
Po najdeni strukturni sorodnosti z babingtonitom (SÌ204SÌ40i2Ca2Fe2)
sklepamo, da ima rodonit podobno sestavo. Tako imamo za rodonit
formulo: MnSiOg. 3 MnSiOj. CaSiO,.
Ce upoštevamo, da železo in magnezij nadomeščata mangan, magnezij
pa kalcij, je razporeditev komponent naslednja:
Pripadajoča sestava je naslednja:
IMnSiO, (2,707 MnSiO,, 0,185 FeSiO^, 0,108 MgSiO,)
(0,95 CaSiOs, 0,05 MgSiOg).
Rentgenska analiza
Rodonit smo analizirali po Debye-Scherrerjevi metodi.
Delali smo z Fe antikatodo, ki da žarke K-a z valovno dolžino 1,937 A in
o
K-ß z valovno dolžino 1,756 A.
Celotno preračunavanje prikazuje 5. tabela.
Razdalje med ploskovnimi mrežami, ki so dale odboje, smo računali
po formuli nA = 2 d . sin rJ. Najmočnejše odboje so dale ploskve (012),
(130), (003).
Razdalje d med ploskovnimi mrežami rodonita obenem z vrednostmi,
ki jih navaja literatura (Cumulative Alphab. Index of X-Ray Diffrac.
Data, s. 184 in 293), vsebuje 6. tabela.
Izračunane vrednosti se nekoliko razlikujejo od vrednosti, ki jih
navaja literatura za rodonit. Verjetno jih ne moremo pripisovati različni
strukturi, ampak so samo posledica netočnega čitanja razdalj na filmu.
Izračunane vrednosti kažejo, da pripada preiskani mineral rodonitu in ne
kaže prehodov v bustamit.
Simbole ploskev, ki so dale odboje, smo računali po formuli
(Bijvoet-Kolkmeier-MacGillavry,   1940) :
Izračunane simbole večinoma najdemo med simboli ploskev, ki jih
za rodonit navaja Goldschmidt (1897).
290
Zaključek
Pri preiskavi minerala iz Petrove reke smuo prišli do naslednjih
zaključkov:
1. Izmerjene optične postavke ustrezajo vrednostim, ki jih navaja
literatura za rodonit. Dvolomnost niha v precej širokih mejah (0,0088 do
0,0129), kar je posledica različne kemične sestave posameznih zrn. Dvo-
lomnost raste z naraščajočo količino kalcijevega oksida (CaO).
2. Podatki kemične analize se lepo ujemajo s podatki, ki jih navaja
Doelter (1914, Handbuch der Mineralchemie, B, II, 1. H, Leipzig).
Mineral je značilen po tem, da ne vsebuje aluminijevega oksida (AI2O;.),
3. Podatki rentgenske analize ustrezajo vrednosti za rodonit. Odkloni
so posledica netočnega čitanja razdalj na filmu.
4. Optična, kemična in rentgenska anahza ter pozitiven kot optičnih
osi potrjujejo, da pripada mineral pravemu rodonitu triklinske singonije.
1. tabela: Optične konstante rodonita, izmerjene na Fedorovem mikroskopu
Table 1 : Optical constants of rhodonite measured by  Fedorov  universal
stage microscope
291
292
2. tabela: Optične koaistante rodonita, izmerjene z Abbejevim
refraktometrom (Д = 5890 Â)
Table 2 : Indices of refraction measured by the Abb e-refractometer
(A = 5890 Â)
3. tabela: Podatki kemične analize rodonita iz Petrove reke
Table 3: Chemical analysis of rhodonite from Petrova Reka
Specifična teža pri 18" C = 3,623 g/cm*.
Specifično težo smo določili s piknometrom.
Analizirala: V. Špeletič.
4. tabela: Preračunavanje formule rodonita iz povprečnih podatkov
kemične analize
Table 4: Calculation of the rhodonit formula out off the average data
of chemical analysis
293
5. tabela: Podatki rentgenske analize
Table 5: X-Ray diffraction data
6. tabela: Razdalje d med ploskovnimi mrežami z največjo gostoto
Table 6: Distances between the plane lattices with the greatest density
RHODONITE FROM PETROVA REKA IN MACEDONIA
The optical properties of rhodonite from Petrova Reka in Macedonia
correspond quite well with the properties given for rhodonite. = 1.7198 —
— 1.7202, = 1.7108 — 1.7105, 2V = +68°—+ 76°, mean value + 72,90, the
birefringence N, —= 0,0088 — 0,0129. N, —= 0,0059 —0,0081, N,. —=
0,0059 — 0,0081, Ny —Nx = 0,0031 — 0,0048, ZAc = 19° —33° (27°). the bire-
fringence increases with the increasing CaO.
The chemical analysis of the mineral agrees with those of Doelter (Hand-
buch der Mineralchemie). On the base of the analysis we accept the formula
for rhodonite according to the proposal of Gossner, and Brückl. There is a
shortage of SÌO2, so we have to take the molecular quantity of it 0,785 instead.
294i
of the real one amounting 0,782. The formula of the rhodonite from Petrova!
Reka in Macedonia is thus 1 MnSiOs . (2.707 MnSiOg, 0.185 FeSiOa, 0,108 MgSiOa) .j
. (0,95 CaSiOs, 0,05 MgSiOs). |
The data of the X-Ray diffraction pattern correspond with the rhodonite- |
values except the small differences due to inacurate readings of individual lines. :
Optical properties first of all the optic axial angle, the chemical, and the!
X-Ray diffraction data are the basis, on which we call the rose tinted mineral'
from Petrova Reka in Macedonia rhodonite. J
LITERATURA
Alo i si, P., 1931, Contribute alio studio dei pirosseni manganiferi N. J.'
1931, I, 343—344. ;
Bijvoet, J. M., Kolkmeier, N. H., MacGillavry, Ch., 1940,'
Röntgenanalyse von Kristallen, 18, Berlin. j
Cumulative Alphabetical and grouped numerical index of X-Ray Dif-,
fraction Data, 277, 293. ]
Doelter,  C, 1914, Handbuch der Mineralchemie, В. II., LH, Leipzig.:
Eskola, P., 1946, Kristalle imd Gesteine. Wien.
F 1 i k , G., 1886, Studien über schwedische Pyroksen-Minerallien, 3. Uber '
Rhodonit von Pajstaerg und Längban. Z. f. K. u. M., 1886, 506—531. i
Ginsberg, J. A., 1909, Über den Isomorphismus der Bisilikate von Ca'
und Mg. N. J. 1909, IL, 344. Í
Goldschmidt,  V., 1897, Krystallographische Winkeltabellen, Berlin. \
Gossner, B. und K. Brückl, 1928, Über strukturelle Beziehungen ;
von Rhodonit zu anderen Silikaten. CBL f. M. 1928, 316—322. \
Hey, M. H., 1929, The variation of optical properties with chemical !
composition in the rhodonite-bustamite series. Min. Mag. 1929, Nr. 127, 193—205. \
Hill, F. M., 1956, Optische, thermooptische und chemische Untersuchun- ;
gen an Rhodoniten. Hamburger Beiträge zur Angew. Min. imd Kristallphysik-
von Drescher-Kaden, Berlin. ;
Hintze, C, 1897, Handbuch der Mineralogie, II. ■;
Kallenberg, 1914, Vorläufige Mitteilungen über das System CaSiOa—-i
MnSiOs. CBL, 1914, 388—394. \
L a r s e n , E. S. und Shannon, E. V., 1922, Notes on some new rhodo- ;
nite specimen from Franklin Furnace. Am. Min., 1922, 149—152, New Jersey. '
Machatschki, Fr., 1953, Spezielle Mineralogie, Wien. |
Shatter, W., 1938, Johannsenit, a new manganese pyroxene. Am. Min., ;
1938, 575—582. i
Sundius, N., 1931, On the triclinic manganiferous pj^roxenes. Am. Min., >
1931, 411—429 in 488—518. \
Strunz, H., 1941, Mineralogische Tabellen, Leipzig. i
Winchell, N. H. and A. N., 1929, Elements of optical Mineralogy. (
New York.
Winchell, N. H., 1927, Notes on the triclinic Pyroxenes. Am. Min.,
1927, 10—14. j
295-