ספודומן

ספודומן הוא מינרל אינוסיליקטי (סיליקט במבנה בצורת שרשרת) של ליתיום ואלומיניום, השייך לקבוצת הפירוקסן (תת קבוצת קלינופירוקסן), והמשמש כמקור לליתיום ולעיתים כאבן חן.

תכונות

הרכב
נוסחת המבנה הכימי של הספודומן היא LiAl (SiO3)2. הגוונים הייחודים לסוגים המשמשים כאבני חן מקורם בזיהומים בכמויות זעירות, מגנזיום בקונזיט וכרום בהידניט.

קריסטלוגרפיה
הספודומן מתגבש במערכת המונוקלינית, חבורת סימטריות נקודתית "מונוקלינית רגילה" , וחבורת סימטריות מרחבית C2/c. הפרמטרים של תא היחידה הם: Åa=9.46, b=8.39Å, c=5.22Å, וגודלה של זווית β הוא 110.17°.

תכונות פיזיקליות
הספודומן מופיע בטבע בדרך כלל כמסה חסרת צורה. הגבישים פריזמתיים שטוחים ומוארכים המסתיימים בכיפה. פני הגביש מחוספסים ומופיעים עליהם נקבים וסימנים בצורת משולש, וכמו כן משורטטים עליהם קווקווים במקביל לציר הראשי. הגבישים מסוגלים להגיע לגדלים יוצאי דופן ונתגלו גבישים באורך של עד 12.8 מטרים במשקל 54 טון, ואפילו בגודל של 14.3 מטרים מאזור הגבעות השחורות של דרום דקוטה. תופעת גבישים תאומים קיימת במינרל. לספודומן יש פצילות טובה בשני כיוונים בזוויות של 87º ו-93º (פצילות אופיינית לקבוצת הפירוקסן), והוא נשבר בצורה בלתי שווה עד דמוית קונכייה. הקשיות של המינרל בינונית, 7-6.5 בסולם מוס, ומשקלו הסגולי הממוצע 3.2 גרם לסמ"ק.

הספודומן מתפרק בקלות למינרלים אחרים (בעיקר פצלות השדה ונציצים) ולמינרלי חרסית. מוסקוביט ירוק, תוצר ופסאודומורף של ספודומן מכונה "פיניט". לעיתים הספודודמן בגביש מתפרק חלקית בלבד, והתוצאה היא גבישים מיוחדים.

תכונות אופטיות
אופטית המינרל הוא דו-צירי חיובי. מקדמי השבירה של הספודומן הם: nα=1.648-1.661, nβ=1.655-1.670 ו-nγ=1.662-1.679. גבישי הספודומן שקופים עד שקופים למחצה, וצבעם רב גוני, לבן, חסר צבע, אפור, ורוד, לילך, סגול (קונזיט), צהוב (טריפאן) וירוק (הידניט), חסר צבע בשקף מנוסר. הספודומן ניחן בפליאוכרואיזם (עד כמה משתנה צבע המינרל בהתאם לזווית בה מסתכלים בו) חזק, בייחוד בסוג קונזיט, כאשר מסתכלים על הגביש מלמטה או מלמעלה ואז מכיוונים אחרים. הוא נראה סגול עד ירוק מזווית אחת, וחסר צבע מזווית שנייה. הספודומן הוא טנאברסנטי, כלומר הוא משנה צבע בעת חשיפה לשמש וקיימת בו תופעת עין החתול. המינרל פלואורסצנטי. בקרינת על סגול  בגלים קצרים הוא פולט קרינה בגוונים לבן וכחול, ובגלים ארוכים הוא פולט קרינה בגוון כתום עד כתום אדום.

גילוי ומקור השם
המינרל נתגלה לראשונה ב-1800 בפגמטיטים שחוצים כדייק את הסלעים בחלקו הצפוני של האי אוטו (Utö) במחוז סטוקהולם שבשוודיה. מקור השם ביוונית, "ספּוֹדוּמנוס" (σποδυμενος), שפירושו "בגוון אפר", והוא ניתן למינרל בשל הגוון האופייני של החומר שמעובד לשימוש בתעשייה. הסוגים המשמשים כאבני חן נתגלו מאוחר יותר, ההידניט ב-1879 והקונזיט רק ב-1902.

שימושים
לספודומן יש שני שימושים עיקריים, כאחד המקורות החשובים לליתיום, וכאבן חן.

מקור לליתיום
הליתיום הוא מתכת המשמשת בסוללות חשמליות, בתרופות נוגדות דיכאון, בעדשות, בקרמיקה ובסגסוגות עם מתכות אחרות ליצירת חלקים למטוסים. הליתיום ממוצה מתוך הספדומן על ידי המסה בחומצה.

הייצור העולמי של ליתיום מספודומן הוא סביב 80,000 טון לשנה, בעיקר מהפגמטיט של גרינבושס (Greenbushes) שבאוסטרליה המערבית, וכן ממקורות סיניים וצ'יליאניים. עתודות הליתיום במכרה טאליסון (Talison) בגרינבושס מוערכות ב-13 מיליון טון.

עם זאת, הספודומן הופך למקור חשוב פחות של ליתיום משום שניתן להפיק ליתיום כלורידי ישירות מהאגמים האלקליים המלוחים בצ'ילה, סין וארגנטינה. ליתיום כלורידי מותמר לליתיום פחמתי ולליתיום הידרוקסידי בתגובה כימית עם נתרן פחמתי וסידן הידרוקסידי בהתאמה.

אבן חן
גבישי ספודומן מפותחים מבוקשים על ידי אספני מינרלים, ובנוסף נעשה שימוש בשני סוגים של ספודומן כאבן חן בתעשיית התכשיטים, הקונזיט בעל הגוון הוורוד-סגול, וההידניט הירקרק. מכיוון שהמינרל ניחן בפליאוכרואיזם (עד כמה משתנה צבע המינרל בהתאם לזווית בה מסתכלים בו) חזק, חייב חותך האבן להקפיד על חיתוך שיציג את הצבע הבולט ביותר. חיתוך האבן קשה גם בגלל הפצילות הטובה של המינרל וקשיותו הבינונית.

קונזיט

קונזיט, סוג של ספודומן, הוא אבן חן בגוון ורוד עד צבע לילך (סגול בהיר), כשמקור הצבע בכמויות זעירות של מנגן. חלק (אם כי לא תמיד) מאבני הקונזיט עוברות חימום במטרה לשפר את צבען. לעיתים קרובות נוהגים גם להקרין את האבנים לאותה מטרה. צבעם של רוב אבני הקונזיט דוהה בחשיפה ממושכת לשמש עד כדי איבוד הצבע לחלוטין, אבל התהליך הוא איטי ואורך שנים אחדות. הקונזיט נתגלה ב-1902 וקרוי על שמו של ג'ורג' פרדריק קונז (George Frederick Kunz; 1932-1856), התכשיטן הראשי של חברת טיפאני ומינרלוג ידוע. את הקונזיט ניתן למצוא בברזיל, ארצות הברית, קנדה, חבר המדינות, מקסיקו, שוודיה, אוסטרליה המערבית, אפגניסטן ופקיסטן.

הידניט
הידניט, סוג של ספודומן, הוא אבן חן בגוון ירוק בהיר עד צהוב ירקרק, כשמקור הצבע בכמויות זעירות של כרום. ההידניט נתגלה ב-1879 בסמוך ליישוב הזעיר וייט פליינס (White Plains) במחוז אלכסנדר (Alexander) בצפון קרולינה. ההידניט קרוי על שמו של הגאולוג ויליאם ארל הידן (William Earl Hidden; 1918-1853) ששלח את הדוגמאות הראשונות לבדיקה, אם כי למען הדיוק ההיסטורי לא הוא גילה את המינרל אלא בחור בשם לקי (Lackey). הידן רכש את השטח שבו נתגלתה האבן והפעיל בשנות ה-80 וה-90 של המאה ה-19 חברה בשם "חברת כריית האזמרגד וההידניט" שהפיקה אזמרגדים ואבני הידניט. שם העיירה שבקרבתה נתגלתה האבן שונה מאז והיא קרויה כיום הידנייט (Hiddenite) על שם האבן. המינרלוג ג'ורג' פרדריק קונז, שהוזכר בפסקה הקודמת, תיאר ב-1892 את ההידניט כ"תמיד שקוף, וצבעו נע מחסר צבע (נדיר) לצהוב בהיר, לירוק צהבהב ועד לצהוב עמוק של אזמרגד ירוק". קונז ציין שגודלם של הגבישים המפותחים ביותר של הידניט היה 68 מ"מ ומשקלם 5.5 קרט. אבל רוב האבנים שנחצבו היו קטנות, ההידניט במשקל 2 קרט שבאוסף אוגוסטוס ק. המלין (Augustus C. Hamlin) נחשב בין היפים ביותר שבאבנים הגדולות יותר.

בנוסף למקור שבצפון קרולינה נמצא הידניט בברזיל בסין ובמדגסקר, אבל רק האבנים שבצפון קרולינה הם באיכות של אבני חן. ספודומן ירוק נתגלה גם באפגניסטן ובפקיסטן, אך קיים ויכוח בין הגמולוגים האם נכון לכנותו הידניט וכן הועלו טענות שהצבע הוא תוצאה מלאכותית של הקרנה.

מקור ותפוצה
הספודומן קיים בסלעי גרניט ופגמטיטים עשירים בליתיום, כמו כן בסלעי אפליט ובגנייס.

הספודומן הוא מינרל נפוץ למדי. מקומות בהם ניתן למצוא את המינרל כוללים את אוטו (Utö) במחוז סטוקהולם שבשוודיה (המקום בו נתגלה המינרל לראשונה); ובסמוך לקורטן (Kuortane), בפינלנד; במכרה הרדינג (Harding) במחוז טאוס (Taos) שבארצות הברית; ברספלנדור (Resplendor) שבמדינת מינאס ז'ראיס בברזיל; בנוריסטן שבמחוז לוגהם באפגניסטן; בביקיטה (Bikita) בזימבבווה; ובמקומות רבים נוספים. גבישים מפותחים גדולים מאוד נמצאו במכרה אטה (Etta) סמוך לקיסטון (Keystone) במחוז פנינגטון (Pennington) ובמקומות נוספים בגבעות השחורות של דרום דקוטה שבארצות הברית ובאגם ברניק במניטובה שבקנדה. הידניט מצוי בסמוך להידנייט (Hiddenite) במחוז אלכסנדר (Alexander) בצפון קרולינה (המקום בו נתגלה ההידניט). קונזיט מצוי יחד עם טורמלין באזור פאלה (Pala) במחוז סן דייגו (San Diego) שבקליפורניה.

לקריאה נוספת
 Anthony, John W., Bideaux, Richard A., Bladh, Kenneth W., and Nichols, Monte C. (1990): Handbook of Mineralogy: Mineral Data Publishing, Tucson, Arizona  
 Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy, 20th ed., 
Deer, W.A., R.A. Howie, and J. Zussman (1978) Rock-forming minerals, (2nd edition), vol. 2A, single-chain silicates, 527-544
 Kunz, George Frederick (1892) Gems and Precious Stones of North America. The Scientific Publishing Company, New York NY
 Palache, C., Davidson, S. C., and Goranson, E.A. (1930) The Hiddenite deposit in Alexander County, N.Carolina.  American Mineralogist Vol 15 No. 8 p. 280
 Webster, R. (2000). Gems: Their sources, descriptions and identification (5th ed.), pp. 186-190. Great Britain: Butterworth-Heinemann.

קישורים חיצוניים

אתר WebMineral
אתר Mindat
אתר Mineral Galleries
פרויקט rruff
אתר Mineral and Gemstone Kingdom
 

Cameron, M., S. Shigeho, C.T. Prewitt & J.J. Papike  High temperature crystal chemistry of acmite, diopside, hedenbergite, jadeite, spodumene and ureyite, מקור: American Mineralogist, 1973, כרך 58 עמ' 618-594

הערות שוליים

קבוצת הפירוקסן
אבני חן
אינוסיליקטים
מינרלים סיליקטיים
מינרלים