ออกไซด์ และ เฮไลด์

1. ออกไซด์ และ เฮไลด์ Oxides and Halides

2. Oxides • ออกไซด์เป็นหมู่แร่ที่ค่อนข้างแข็ง เนื้อแน่น ทนไฟ มักเกิดเป็นแร่รอง (Accessory minerals) ในหินอัคนีหรือหินแปร และเป็นเม็ดแร่ที่มีความคงทนต่อการกัดกร่อน • ประกอบด้วยแร่ประมาณ 80 ชนิด ที่มีความสัมพันธ์กันเชิงเคมี แต่โครงสร้างและการกำเนิดทางธรณีวิทยาแตกต่างกัน

3. โครงสร้างของแร่ออกไซด์โครงสร้างของแร่ออกไซด์ • หมู่แร่ออกไซด์ประกอบด้วยโลหะตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไปรวมกับออกซิเจน แบ่งเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้ 2 กลุ่ม คือ ออกไซด์เดี่ยว (Simple oxides) และออกไซด์ควบ (Multiple oxides) • ออกไซด์เดี่ยว เป็นสารประกอบของโลหะชนิดหนึ่งกับออกซิเจน ซึ่งสามารถยึดเกาะกันในแบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของโลหะ (X) กับออกซิเจน (O) ที่สำคัญคือ X2O, XO และ X2O3 • ออกไซด์ควบ ได้แก่ ออกไซด์ของโลหะที่มีประจุ หรือตำแหน่งโลหะต่างกันในโครงสร้าง 2 ตำแหน่ง (A และ B) เช่นในสูตรเป็น XY2O4

4. โครงสร้างของแร่ออกไซด์โครงสร้างของแร่ออกไซด์ • น้ำแข็งซึ่งเกิดขึ้นในธรรมชาติ (H2O) จัดเป็นแร่ออกไซด์ ชนิดออกไซด์เดี่ยวได้ โดยมีไฮโดรเจนอยู่ในตำแหน่งของโลหะ • ส่วนควอรตซ์ (SiO2) ซึ่งเป็นแร่ที่สามัญที่สุดในสารประกอบออกไซด์ แต่ไม่จัดอยู่ในแร่หมู่ออกไซด์ เนื่องจากพบว่าโครงสร้างอะตอมของแร่ควอรตซ์มีความสัมพันธ์กับแร่ที่เป็น Si-O อื่นๆ จึงจัดไว้ในหมู่แร่ซิลิเกต

5. 3. ชนิด XO2 Rutile group Rutile TiO2 Pyrolusite MnO2 Cassiterite SnO2 Uraninite UO2 • แร่ในหมู่ออกไซด์ มีดังนี้ 1. ชนิด X2O และ XO Cuprite Cu2O Zincite ZnO 2. ชนิด X2O3 Hematite group Corumdum Al2O3 Hematite Fe2O3 Ilmenite FeTiO3

6. 4. ชนิด XY2O4 Spinel group Spinel MgAl2O4 Gahnite ZnAl2O4 Magnetite Fe3O4 Franklinite (Zn, Fe, Mn)-(Fe, Mn)2O4 Chromite FeCr2O4 Chrysoberyl Be Al2O4 Columbite (Fe, Mn)-(Nb, Ta)2O6

7. คิวไพรต์ (Cuprite) • ระบบผลึก: ระบบสามแกนเท่า • รูปผลึกทั่วไป: cubic, octahedral, dodecahedral และมีฟอร์มเหล่านี้ผสมกัน • การเกาะกลุ่มกันของผลึก: แสดงลักษณะของผลึกลูกบาศก์ผสมรวมกัน, ผลึกคล้ายเส้นผสมรวมกันเป็นกลุ่ม (hair like aggregate), พบแบบเม็ด(granular) และเกาะกับเป็นเนื้อแน่น(massive) • คุณสมบัติทางเคมี สูตรเคมี : Cu2O

8. คิวไพรต์ (Cuprite)

9. คิวไพรต์ (Cuprite) • คุณสมบัติทางกายภาพ ความถ่วงจำเพาะ(S.G.) : 5.8 – 6.2 สี(colour) : มีสีแดงทับทิม ในผลึกที่ยอมให้แสงผ่าน ซึ่งเรียกว่า Ruby copper สีผง(steak) : แดงอมน้ำตาล ความแข็ง(hardness) : 3 ½ - 4 ประกาย(Luster) : โลหะ (metallic) บางครั้งคล้ายเพชร (adamantine) แนวแตกเรียบ(cleavage) : ไม่สมบูรณ์ รอยแตก(fracture) : คล้ายฝาหอย(conchoidal) ถึง ไม่เรียบ (uneven) ความโปร่งใส(Diaphenity) : โปร่งใสถึงโปร่งแสง (transparent to translucent)

10. คิวไพรต์ (Cuprite) • องค์ประกอบและโครงสร้าง(crystal structure) ประกอบด้วย Cu 88.8% และ O 11.2% โดยปกติจะบริสุทธิ์ แต่อาจมี FeO ปนอยู่บ้าง โครงสร้างเป็นการจับตัวกันของออกซิเจน แบบเตตระฮีดรอล โดยมีออกซิเจนอยู่ตรงปลายยอด และตรงกลางเตตระฮีดรอล ส่วนทองแดงอยู่ครึ่งทางระหว่างออกซิเจนตัวกลางกับออกซิเจนตัวที่อยู่ตรงยอดของเตตระฮีดรัล • ลักษณะที่ใช้จำแนก (Diagnostic feature) แยกจากแร่ชนิดอื่นๆ โดยดูได้จากรูปผลึก ประกายสูง และสีผง

11. คิวไพรต์ (Cuprite) • การเกิด และแหล่งแร่ที่สำคัญ คิวไพรต์พบในแหล่งแร่ทองแดงทุติยภูมิ ซึ่งถือเป็นสินแร่สำคัญชนิดหนึ่งและพบทางตอนบนของเขตออกซิไดซ์(oxidized zone) ของสายแร่ทองแดงร่วมกับแร่ไลมอไนต์(limonite) และแร่ทองแดงทุติยภูมิอื่นๆ เช่น ทองแดงธรรมชาติ มาลาไคต์ อะซูไรต์ และคริโซคอลลา ประเทศที่มีแร่ชนิดนี้มากได้แก่ ชิลี โบลิเวีย ออสเตรเลีย ซาอีร์ อังกฤษ ฝรั่งเศส และสหรัฐอเมริกา ในประเทศไทยพบที่จังหวัดน่าน • ประโยชน์ ใช้เป็นสินแร่ทองแดงอันดับรอง และใช้ทำเครื่องประดับบ้าง

12. คอรันดัม (Corundum) • ระบบผลึก: ระบบสามแกนราบ (Hexagonal system) อยู่ในrhombohedral division • รูปผลึกทั่วไป: มักพบผลึกที่อยู่ในฟอร์ม hexagonal • การเกาะกลุ่มกันของผลึก: โดยปกติพบเป็นผลึกรูปแบน (tabular) บนฟอร์ม {0001} หรือเป็นแบบแท่งPrismatic ตามฟอร์ม {1120} มักพบเป็นรูปเฮกซะโกนัลไดพิระมิดแบบเรียวแหลม หรือรูปกลมของถังเบียร์ที่มีลายเส้น (striation) เป็นร่องลึกในแนวราบ อาจแสดงหน้าผลึกของฟอร์มรอมโบฮีดรัล ตามปกติพบผลึกขนาดหยาบหรือเป็นกลุ่ม ผลึกแบบกลุ่มก้อน (massive) หรือกลุ่มผลึกแบบเม็ด(granular) ที่หยาบหรือละเอียด ผลึกแฝดที่พบมักเป็นแบบแฝดซ้อนขนาน ตามระนาบ {0001} และ {1011}

13. คอรันดัม (Corundum) • คุณสมบัติทางเคมี สูตรเคมี : Al2O3 • คุณสมบัติทางกายภาพ ความถ่วงจำเพาะ(S.G.) : 4.00 สี(colour) : การเรียกสีของคอรันดัมแบ่งออกเป็น 2 variety Rubyคือ คอรันดัมสีแดง หรือที่เรียกกันว่า ทับทิม Sapphireคือ คอรันดัมสีอื่นๆที่ไม่ใช่สีแดง โดยทั่วไปแล้ว sapphire จะใช้เรียกคอรันดัมสีน้ำเงิน หรือ ไพลิน

14. คอรันดัม (Corundum) นอกจากนี้ก็ยังมีsapphire สีอื่นๆอีก ได้แก่ Green sapphireแซปไฟร์สีเขียว หรือเขียวส่อง Yellow sapphireแซปไฟร์สีเหลือง หรือบุษราคัม Yellow-green sapphireแซปไฟร์สีเหลือง-เขียว หรือแซปไฟร์สีเขียวบางกะจะ Purple sapphireแซปไฟร์สีม่วง Orange sapphireแซปไฟร์สีส้ม Pink sapphireแซปไฟร์สีชมพู Padparadchaแซปไฟร์สีชมพูอมส้ม หรือ แพดพารัดชา Colourless sapphireแซปไฟร์ไม่มีสี Star sapphireสตาร์แซปไฟร์ มีทั้ง star ruby, star sapphire และ black star sapphire Colour - change sapphireแซปไฟร์ที่แสดงการเปลี่ยนสี บางครั้งพบคอรันดัมที่มีสีน้ำตาลเทา และพบลักษณะแถบสี(colour zoning)

15. คอรันดัม (Corundum) Ruby Blue sapphire Yellow sapphire

16. คอรันดัม (Corundum) Pink sapphire Green sapphire

17. คอรันดัม (Corundum) Padparadcha Star sapphire

18. คอรันดัม (Corundum) Colour zoning

19. คอรันดัม (Corundum) สีผง(steak) : ขาว ความแข็ง(hardness) : 9 ประกาย(Luster) : คล้ายแก้ว(vitreous) บางครั้งคล้ายเพชร (adamantine) แนวแตกเรียบ(cleavage) : ไม่มี (none) รอยแตก(fracture) : คล้ายฝาหอย(conchoidal) ถึง ไม่เรียบ (uneven) ความโปร่งใส(Diaphenity) : โปร่งใสถึงทึบแสง (transparent to opaque)

20. คอรันดัม (Corundum) • องค์ประกอบและโครงสร้าง(crystal structure) ประกอบด้วย Al 52.9%, O 47.1% ทับทิมมีธาตุ Cr ปนเล็กน้อย (ประมาณ 1% แต่อาจสูงถึง 4%) ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดสีแดงในทับทิม ถ้ามีFe ปนเล็กน้อยจะทำให้คอรันดัมมีสีแดงอมน้ำตาลถึงสีม่วง ส่วนแซปไฟร์สีน้ำเงินหรือไพลินนั้น จะมีธาตุ Fe และ Ti ปนอยู่ ถ้ามี Fe เข้าแทนที่เพียงอย่างเดียวจะให้สีเขียว ส่วนสีเหลืองของบุษราคัมเกิดจากcolour center โครงสร้างของคอรันดัม ประกอบด้วยออกซิเจนอะตอม(O) เชื่อมต่อกับอะตอมของอะลูมิเนียม(Al) โดยมีอัตราส่วนของอะตอมของ Al : O เป็น 2 : 3 ออกซิเจนอะตอมเชื่อมต่อกันแน่นแบบหกเหลี่ยม (hexagonal closed packing) โดยมีอะตอมอะลูมิเนียมอยู่ในตำแหน่งที่ล้อมรอบด้วยออกซิเจน 6 อะตอม จะเห็นว่าอะตอมของAl เข้าไปอยู่ในตำแหน่งนี้เพียง 2 ใน 3 ของช่องว่างที่มีอยู่

21. คอรันดัม (Corundum) • ลักษณะที่ใช้จำแนก(Diagnostic feature) แยกจากแร่ชนิดอื่นๆ โดยดูจากความแข็งที่สูงมาก ความวาวสูง ถ.พ.สูง และไม่หลอมละลายในกรด คอรันดัมมีลักษณะคล้ายกับอัญมณีอื่นอีกหลายชนิด เช่น garnet, chrysoberyl, spinel, tourmaline เป็นต้น ส่วนใหญ่มักใช้คุณสมบัติทางกายภาพแยกได้

22. คอรันดัม (Corundum) • การเกิด และแหล่งแร่ที่สำคัญ(Occurences) คอรันดัมพบเป็นแร่รอง (accessory mineral) อยู่ในหินอัคนีบางชนิด เช่น syenite, หินnepheline syenite, หินบะซอลต์ และหินpegmatite นอกจากนี้ยังพบในหินแปรบางชนิด เช่น หินschist แต่การทำเหมืองส่วนใหญ่มักเป็นแบบalluvial deposit โดยจะกล่าวในรายละเอียดเพียง 4 แหล่ง คือ

23. คอรันดัม (Corundum) 1. แหล่งโมกก(Mogok stone tract) ประเทศพม่า: เป็นแหล่งทับทิมที่มี คุณภาพดีที่สุด ตั้งอยู่ทางตอนเหนือของประเทศพม่า ทับทิมแหล่งนี้มีสีแดงสดที่เรียกว่า แดงเลือดนก (pigeon’s blood) ซึ่งเป็นทับทิมที่สีสวยที่สุด เกิดในหินอ่อน ซึ่งเกิดอยู่ติดกันหรือแทรกสลับกับชุดหินไนส์ และมีสายแร่ของหินแกรนิตแทรกเข้ามา บางครั้งพบทับทิมอยู่ในหินสีขาวที่มีเฟลด์สปาร์มาก ส่วนแซปไฟร์พบในหินเพกมาไทต์ สำหรับการทำเหมืองนั้นมักพบ spinel ร่วมกับทับทิม ซึ่งบางครั้งจึงทำให้เข้าใจผิดว่าพบทับทิมมาก

24. คอรันดัม (Corundum) Pigeon blood Ruby

25. คอรันดัม (Corundum) 2. แหล่งจันทบุรี-ตราด ประเทศไทย: พบคอรันดัมทั้งในeluvial และ alluvial gravel ที่มาจากหินบะซอลต์ยุคTertiary ถึงPleistocene ซึ่งแทรกเข้ามาในหินตะกอนหรือหินแปร คล้ายกับหินบะซอลต์ที่ให้คอรันดัมในประเทศกัมพูชาและออสเตรเลีย ส่วนคอรันดัมที่พบในประเทศไทยและกัมพูชา เกิดเป็นผลึกขนาดใหญ่(xenocryst) อยู่ร่วมกับxenocryst อื่น เช่น ไคลโนไพรอกซีน การ์เนต สปิเนล แร่เหล่านี้เกิดที่ความลึกมาก โดยการแปรสภาพ และ/หรือการแปรสภาพโดยการแทนที่ (metasomatism) ซึ่งถูกแมกมาอายุอ่อนกว่าแทรกเข้ามาอย่างรวดเร็ว คอรันดัมที่พบส่วนใหญ่เป็น ruby อาจพบไพลิน, เขียวส่อง, บุษราคัม และสตาร์สีดำ แร่อื่นที่พบร่วมด้วยได้แก่ การ์เนต, เซอร์คอน, ควอรตซ์ และนิล(black spinel)

26. คอรันดัม (Corundum) 3. แหล่ง Yogo Gluch, Montana, USA : แซปไฟร์แหล่งนี้เกิดอยู่ในพนังของหินแลมโพรไฟร์ (lamprophyre dike) แหล่งYogo Gluch เป็นแหล่งแซปไฟร์ชนิดที่อยู่ในแหล่งกำเนิดที่ใหญ่ที่สุด เชื่อกันว่าพนังmagmaในแหล่งนี้ เกิดในบริเวณที่ลึกมาก แล้วเย็นตัวลงอย่างช้าๆ ในระหว่างที่แทรกตัวเข้าไปในตะกอนที่ปิดทับอยู่ การทำเหมืองทำทั้งในพนังและalluvial gavel แต่ปัจจุบันเหมืองนี้ได้ปิดไปแล้ว เนื่องจากประสบปัญหาขาดทุน

27. คอรันดัม (Corundum) 4. แหล่งNew South Wales, Australia : แหล่งทับทิมและแซปไฟร์นี้พบอยู่ร่วมกับหินบะซอลต์ เช่นเดียวกับแหล่งจันทบุรี-ตราด และแหล่งไพลินของกัมพูชา • แหล่งอื่นที่พบ เช่น Afghanistan Brazil Canada China Columbia India Kenya Laos Madagascar Pakistan Russia Sri Lanka Tanzania Cambodia และ Vietnam สำหรับในประเทศไทยพบที่กาญจนบุรี แพร่ เพชรบูรณ์ ตราด อุบลราชธานี และสุโขทัย

28. คอรันดัม (Corundum) • ประโยชน์ ใช้เป็นอัญมณีและวัสดุขัดสี ทับทิมสีแดงสดมีค่ามากที่สุด รองจากมรกต แซปไฟร์สีน้ำเงินมีราคาแพง ส่วนสีอื่นๆมีราคาดีเช่นกัน คอรันดัมที่มีคุณภาพใช้เป็นอัญมณีและใช้ทำนาฬิกา และลูกปืนในเครื่องมือวิทยาศาสตร์

29. ฮีมาไทต์ (Hematite) • ระบบผลึก: ระบบสามแกนราบ (Hexagonal system) • การเกาะกลุ่มกันของผลึก: ผลึกที่พบโดยปกติมีรูปแบนหนา หรือบางตามระนาบ หน้าคู่ฐานมักแสดงลายเส้นสามเหลี่ยม (triangular marking) และขอบแผ่นอาจจะหักมุม โดยมีหน้าผลึกของฟอร์มรอมโบฮีดรัล แผ่นของรูปผลึกอาจรวมกลุ่มกันเป็นผลึกรูปดอกกุหลาบ (Rosette) ซึ่งเรียกว่า กุหลาบเหล็ก (Iron roses) อาจพบเป็นผลึกรูปกลีบ (micaceous) และการเรียงตัวเป็นแผ่น (foliated) ซึ่งเรียกว่าสเปกคิวลา (specular) หากพบลักษณะด้านเหมือนดิน เรียกว่า มาร์ไทต์ (martite)

30. ฮีมาไทต์ (Hematite) • คุณสมบัติทางเคมี สูตรเคมี : Fe2O3 • คุณสมบัติทางกายภาพ ความถ่วงจำเพาะ(S.G.) : 5.26 สี(colour) : น้ำตาลอมแดง ถึงดำ สีผง(steak) : แดง ความแข็ง(hardness) : 6 – 6 ½ ประกาย(Luster) : คล้ายโลหะ(metallic) และด้าน(dull) แนวแตกเรียบ(cleavage) : ไม่มี รอยแตก(fracture) : คล้ายฝาหอย(conchoidal) ถึง ไม่เรียบ (uneven) ความโปร่งใส(Diaphenity) : ทึบแสง(opaque)

31. ฮีมาไทต์ (Hematite) • องค์ประกอบและโครงสร้าง (crystal structure) ฮีมาไทต์ที่บริสุทธิ์มี Fe 70%, O 30% บางครั้งพบ Mn และ Ti ปนบ้างเล็กน้อย โครงสร้างผลึกมีลักษณะคล้ายคอรันดัม • ลักษณะที่ใช้จำแนก (Diagnostic feature) สีผงสีแดง

32. ฮีมาไทต์ (Hematite) • การเกิด และแหล่งแร่ที่สำคัญ เป็นแร่สามัญที่เกิดได้ในหินแทบทุกยุค และเป็นสินแร่เหล็กที่สำคัญที่สุด และมีมากที่สุด สามารถเกิดได้ตั้งแต่หินภูเขาไฟ หินอัคนีเนื้อหยาบ จนถึงแหล่งแปรสภาพแบบสัมผัส และไพศาล แหล่งแร่ที่สำคัญของโลกอยู่ในประเทศ Germany, USA, Brazil, Canada, Australia, Switserland, UK, Russia, Venesuela, China, Sweden เป็นต้น สำหรับประเทศไทยพบหลายแห่ง เช่น ลพบุรี นครสวรรค์ เชียงใหม่ เลย ฉะเชิงเทรา นครศรีธรรมราช สุราษฎร์ธานี กาญจนบุรี เป็นต้น • ประโยชน์ เป็นสินแร่เหล็กที่สำคัญที่สุดสำหรับการผลิตเหล็กกล้า ใช้เป็นเม็ดสีและเป็นผงขัด ผลึกสีดำอาจใช้เป็นอัญมณี

33. อิลเมไนต์ (Ilmenite) • ระบบผลึก: ระบบสามแกนเท่า (Hexagonal system) • การเกาะกลุ่มกันของผลึก: พบผลึกแบนแบบหนา (thick tabular) แบบเม็ด (granular) และเนื้อแน่น (massive) • คุณสมบัติทางเคมี สูตรเคมี : FeTiO3

34. อิลเมไนต์ (Ilmenite) • คุณสมบัติทางกายภาพ ความถ่วงจำเพาะ(S.G.) : 4.5 - 5 สี(colour) : ดำ สีผง(steak) : ดำ ความแข็ง(hardness) : 5 - 6 ประกาย(Luster) : คล้ายโลหะ(metallic) และด้าน(dull) แนวแตกเรียบ(cleavage) : ไม่มี รอยแตก(fracture) : คล้ายฝาหอย(conchoidal) ถึง ไม่เรียบ (uneven) ความโปร่งใส(Diaphenity) : ทึบแสง(opaque)

35. อิลเมไนต์ (Ilmenite) • องค์ประกอบและโครงสร้าง (crystal structure) ประกอบด้วย Fe 36.8% Ti 31.6% และ O 31.6% อัตราส่วนของ Ti และ Fe เปลี่ยนแปลงได้มาก • ลักษณะที่ใช้จำแนก (Diagnostic feature) มักพบเป็นผลึกแบน และบางครั้งอาจพบเป็นทรงหกเหลี่ยม เนื่องจากอยู่ในระบบผลึกเฮกซะโกนอล และมีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก แต่อ่อนกว่าแร่แมกนีไทต์

36. อิลเมไนต์ (Ilmenite) • การเกิด และแหล่งแร่ที่สำคัญ แร่อิลเมไนต์เกิดในหินแปร และพบได้ในสายแร่ที่เกิดการแยกตัวจากหินหนืด มักเกิดร่วมกับแร่แมกนีไทต์ ส่วนในหินอัคนีมักพบปนอยู่ในทราย ร่วมกับแร่แมกนีไทต์ รูไทล์ เซอร์คอน และโมนาไซท์ มักพบแร่อิลเมไนต์ในแหล่งแร่ดีบุกเสมอ แหล่งที่พบ เช่น ประเทศนอร์เวย์ ฟินแลนด์ รัสเซีย อินเดีย และบราซิล และมีการทำเหมืองบริเวณชายฝั่งเป็นส่วนมาก สำหรับในประเทศไทยพบที่ จ.กาญจนบุรี มีขนาดเล็กเท่าเม็ดทราย ลักษณะคล้ายดีบุก จนอาจทำให้เข้าใจผิดกันได้ ชาวเหมืองมักเรียกว่า ขี้แร่ ส่วนชนิดที่เป็นแผ่นบางๆซ้อนๆกัน พบในจ.จันทบุรี และตราด

37. อิลเมไนต์ (Ilmenite) • ประโยชน์ เป็นต้นกำเนิดของไททาเนียม ซึ่งนำมาใช้เป็นแม่สีจำนวนมาก นำมาทดแทนแม่สีเก่าซึ่งเป็นสารประกอบตะกั่ว เนื่องจากไททาเนียมมีคุณสมบัติพิเศษ คือ สามารถนำมาทำเป็นวัตถุสร้างเครื่องบิน ทั้งส่วนที่เป็นโครงสร้าง และเครื่องยนต์

38. รูไทล์ (Rutile) • ระบบผลึก: ระบบสองแกนราบ (Tetragonal system) • รูปผลึกทั่วไป: ปกติพบรูปผลึกเป็นรูปปริซึม โดยที่ปลายทั้งสองปิดด้วยฟอร์มไดพิระมิด และหน้าผลึกมีริ้วขนานพบได้บ่อย • การเกาะกลุ่มกันของผลึก: ผลึกมักเป็นรูปเข็มเรียวเล็ก นอกจากนี้ยังพบเป็นก้อนเนื้อแน่นด้วย (massive) • คุณสมบัติทางเคมี สูตรเคมี : TiO2

39. รูไทล์ (Rutile) • คุณสมบัติทางกายภาพ ความถ่วงจำเพาะ(S.G.) : 4.18 - 4.25 สี(colour) : แดง น้ำตาลอมแดง ดำ สีผง(steak) : น้ำตาลอ่อน ความแข็ง(hardness) : 6 – 6 ½ ประกาย(Luster) : คล้ายโลหะ(metallic)จนถึงคล้ายเพชร(adamantine) แนวแตกเรียบ(cleavage) : แตกเรียบตามแนว {110} ชัดเจน รอยแตก(fracture) : คล้ายฝาหอย(conchoidal) ถึง ไม่เรียบ (uneven) ความโปร่งใส(Diaphenity) : โปร่งใสถึงโปร่งแสง(transparent to translucent)

40. รูไทล์ (Rutile) • องค์ประกอบและโครงสร้าง(crystal structure) ประกอบด้วย Ti 60% O 40% แม้ว่ารูไทล์จะมีองค์ประกอบลักเป็น TiO2แต่มีรายงานผลการวิเคราะห์พบว่ามี Fe2+ Fe3+ Nb และ Ta ปนอยู่ด้วย • ลักษณะที่ใช้จำแนก (Diagnostic feature) รูไทล์มีลักษณะเด่นคือ ความวาวเหมือนเพชร และสีแดง แยกจากแร่แคสิเทอร์ไรต์โดยรูไทล์มีถ.พ.ที่ต่ำกว่า

41. รูไทล์ (Rutile) • การเกิด และแหล่งแร่ที่สำคัญ รูไทล์พบในหินแกรนิต หินเพกมาไทต์ที่มีองค์ประกอบเป็นแกรนิต หินไนส์ หินไมกาชีสต์ หินปูนแปรสภาพ และหินโดโลไมต์ อาจพบเป็นแร่รอง(accessory mineral) ในหิน หรือในสายแร่ควอรตซ์ที่ตัดผ่านหินนั้น มักพบเป็นผลึกเรียวเล็กอยู่ภายใน แร่ควอรตซ์ แร่ไมกาชนิดต่างๆ แร่คอรันดัม เป็นต้น นอกจากนั้นยังพบเป็นปริมาณมากในรูปของเม็ดทรายสีดำ อันประกอบไปด้วยแร่รูไทล์ อิลเมไนต์ แมกนีไทต์ เซอร์คอน โมนาไซต์ เป็นต้น แหล่งแร่ที่สำคัญ เช่น นอร์เวย์ ฝรั่งเศส และสวิสเซอร์แลนด์ แหล่งรูไทล์ที่ได้จากหาดทรายของทะเล อยู่ที่รัฐนิวเซาท์เวลส์ และทางใต้ของรัฐควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย ซึ่งมีปริมาณมากจนทำให้ออสเตรเลียเป็นผู้ผลิตแร่รูไทล์รายใหญ่ที่สุดในโลก

42. รูไทล์ (Rutile) • ประโยชน์ แร่รูไทล์ที่ได้จากแหล่งส่วนใหญ่ นำมาใช้ลวดเชื่อม ธาตุไทเทเนียม บางส่วนที่ได้จากแร่รูไทล์นำไปทำโลหะผสม ทำขั้วอิเล็กโทรดในเครื่องทำไฟอาร์ก และทำให้เกิดสีเหลืองในเครื่องเคลือบดินเผา และฟันปลอม นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ต่อภาคอุตสาหกรรมการผลิตไททาเนียมออกไซด์ เพื่อนำไปทำเม็ดสีแทนวัตถุดิบเดิมซึ่งก็คือ ธาตุตะกั่วเป็นส่วนประกอบ

43. รูไทล์ (Rutile) Rutile in Quartz

44. แคสซิเทอร์ไรต์ (Cassiterite) • ระบบผลึก: ระบบสองแกนราบ (Tetragonal system) • รูปผลึกทั่วไป: ปกติพบรูปผลึกเป็นรูปปริซึม {110} และ {010} และฟอร์มไดพิระมิด {111} และ {011} ที่มีลักษณะเป็นรอยบาก (Notch) ชาวเหมืองเรียกว่า ไวเซอร์ทิน (Visor tin) • การเกาะกลุ่มกันของผลึก: โดยปกติมักจับตัวกันเป็นก้อน ส่วนรูปไตก็พบได้บ่อยเช่นกัน • คุณสมบัติทางเคมี สูตรเคมี : SnO2

45. แคสซิเทอร์ไรต์ (Cassiterite) • คุณสมบัติทางกายภาพ ความถ่วงจำเพาะ(S.G.) : 6.8 – 7.1 สี(colour) : น้ำตาล หรือ ดำ สีผง(steak) : ขาว ความแข็ง(hardness) : 6 - 7 ประกาย(Luster) : คล้ายโลหะ(metallic)จนถึงคล้ายเพชร(adamantine) แนวแตกเรียบ(cleavage) : ไม่สมบูรณ์ (imperfect) รอยแตก(fracture) : คล้ายฝาหอย(conchoidal) ถึง ไม่เรียบ (uneven) ความโปร่งใส(Diaphenity) : โปร่งใสถึงทึบแสง(transparent to opaque)

46. แคสซิเทอร์ไรต์ (Cassiterite) • องค์ประกอบและโครงสร้าง(crystal structure) ประกอบด้วย Sn 78.6% O 21.4% มีไอออนของเหล็ก Fe3+ปนบ้างเล็กน้อย มีธาตุไนโอเบียมและแทนทาลัม ปนอยู่ในปริมาณน้อยกว่า โดยเข้าแทนที่ดีบุก แร่แคสซิเทอร์ไรต์มีโครงสร้างเหมือนแร่รูไทล์ คือ แคตไอออนตรงกลาง มีแอนไอออนล้อมรอบ 6 ตัว (ออกซิเจน) หรือรูปทรงแปดด้าน โดยมีขอบของทรงแปดด้านต่อกันเป็นลูกโซ่ขนานกับแกน c ทำให้ผลึกเป็นรูปปริซึม

47. แคสซิเทอร์ไรต์ (Cassiterite) • ลักษณะที่ใช้จำแนก (Diagnostic feature) มี ถ.พ.สูงมาก ความวาวคล้ายเพชรและสีผงจางการตรวจแร่หากดูไม่ออกจริงๆ อาจใช้วิธีที่ชาวเหมืองแร่คุ้นเคยคือ ตรวจบนถาดสังกะสี โดยใส่เม็ดแร่ลงไปในถาดแล้วเทกรดเจือจางลงไป 5 - 10 นาที และรินน้ำล้าง กรดออก ถ้าเป็นแร่ดีบุกจริง ผิวของเม็ดแร่ จะเปลี่ยนเป็นโลหะผิวสีเทาขาวด้านๆ หุ้ม อยู่รอบเม็ดแร่ ถ้าขัดถูจะทำให้เป็นมันวาว ชัดขึ้น

48. แคสซิเทอร์ไรต์ (Cassiterite) • การเกิด และแหล่งแร่ที่สำคัญ แร่ดีบุกเกิดขึ้นทั่วไปอย่างกว้างขวาง แต่เกิดในปริมาณที่ไม่มาก ซึ่งทำให้บริเวณที่ทำเหมืองได้ในเชิงพาณิชย์มีอยู่ไม่กี่แห่ง แหล่งปฐมภูมิของแร่นี้มักเกิดในหินอัคนีและเพกมาไทต์ แต่ที่พบมากที่สุดคือในสายน้ำแร่ร้อนอุณหภูมิสูง ที่เกิดอยู่ใกล้กับหินแกรนิต สายแร่ดีบุกโดยปกติจะพบแร่ที่มีธาตุฟลูออรีน และโบรอน เช่น แร่ทัวร์มาลีน โทแพซ ฟลูออไรต์ อะพาไทต์ แร่ดีบุกยังพบในแหล่งลานแร่ในรูปของเม็ดกรวดที่ถูกพัดพากลิ้งมาสะสมตัวกัน แหล่งแร่ดีบุกที่มีชื่อเสียงของโลกมาจากแหล่งลานแร่ ได้แก่ มาเลเซีย รัสเซีย อินโดนีเซีย และประเทศไทย ส่วนในโบลิเวียได้จากแหล่งแร่ทุติยภูมิ ประเทศไทยนั้นภาคใต้พบทุกจังหวัด นอกจากนี้พบที่กาญจนบุรี ราชบุรี เพชรบุรี อุทัยธานี กำแพงเพชร ตาก เชียงใหม่ ลำปาง เชียงราย แม่ฮ่องสอน เป็นต้น

49. แคสซิเทอร์ไรต์ (Cassiterite) • ประโยชน์ ใช้สกัดเอาโลหะดีบุก โดยนำโลหะดีบุกไปใช้เคลือบเหล็ก เรียกว่า แผ่นเหล็กวิลาศ ซึ่งใช้ทำภาชนะบรรจุอาหาร แต่ปัจจุบันเริ่มใช้น้อยลง เพราะมีการใช้อะลูมิเนียม แก้ว กระดาษ และพลาสติก แต่ดีบุกก็ยังใช้ผสมกับตะกั่ว เป็นตะกั่วบัดกรี Cassiterite in quartz

50. สปิเนล (Spinel) • ระบบผลึก: ระบบสามแกนเท่า (Isometric system) • รูปผลึกทั่วไป: พบเป็นผลึกออกตะฮีดรัล (octahedral) หรือผลึกแฝดสปิเนล (Spinel twin) หรืออาจพบเป็นผลึก dodecahedral ที่มีขนาดเล็ก • การเกาะกลุ่มกันของผลึก: พบเป็นผลึกก้อน รูปร่างไม่แน่นอน • คุณสมบัติทางเคมี สูตรเคมี : MgAl2O4