Понятие о фазовых диаграммах (стр. 14 )

Генезис. Очень богат генетическими типами:

1. Магматический генезис.

а) Ликвационно-магматический ‑ Cu-Ni сульфидные руды, связанные с основными‑ ультраосновными породами: Норильск, Мончетундра, Печенга; Седбери (Канада).

б) Кроме собственно-ликвационных к этому же типу относится связанное с теми же массивами позднее, по-видимому метасоматическое, оруденение того же состава. Ассоциация ‑Pyrr + Pentl+Chpyr+Mgt(Pyr).

2. Очень близко к (1) примыкает тип медно-порфировых руд ‑ вкрапленность и прожилки сульфидов в кварцевых порфирах и др. близповерхностных интрузиях. Ассоц.: MoS2+Chpyr+Pyr ‑ Коунрад, (Каз.); Алмалык (Узб.), Сорское (Хакасия), Чукикамата (медный пояс Чили).

3. Гидротермальное образование.

а) Высоко-T сульфидное наложение в скарнах: с Pyrr, Mgt, Pyr; иногда с кобальтином (Cotn), Spal, Gal. Это меднорудные скарны Хакасии, Турьинское и Гумешевское м-ния в Екатеринбургской обл.

б) Высоко-T жильные м-ния W-Mo формации ‑ Chpyr, Wt, MoS2, Bi2S3,‑ Караоба, Вост. и Сев. Коунрад (все ‑ Каз.), Корнуэлл (Англ.) (с SnO2).

в) Средне-T полиметаллические жильные м-ния ‑ Chpyr - обычный минерал в ассоц: Gal, Sphal, Pyr, блеклые руды (Казахстан и Рудный Алтай ‑ Риддерское, Зыряновское, Заводинское, Белоусовское м-ния).

г) Иногда в таких жилах Chpyr становится ведущим минералом, а ассоциация других сульфидов бедна, тогда выделяют кварц-сульфидные жилы не как полиметаллический, а как медный тип. (Бьютт, Монтана, США; Успенское, Казахстан).

4. Медно-колчеданные (Chpyr+Pyr), полиметаллическо-колчеданные, колчеданные м-ния. Везде в ассоциации преобладает Pyr, Shpal; менее распространены Gal, блеклые руды. Нерудные ‑ Qu, Bat, Cat. Это вулканогенно-осадочные образования, позднее переработанные гидротермальными растворами, метасоматически измененные; часто это пластового типа залежи большой протяженности и больших запасов. Целая полоса таких колчеданных залежей ‑ на Урале: несколько м-ний в Екатеринбургской обл., Блявинское в Оренбургской, Сибай в Башкирии ‑ все на этой полосе. Из зарубежных ‑ Рио-Тинто в Испании, разрабатывается уже около 3000 лет, содержит больше половины мировых запасов колчеданных руд. К этому же типу относят крупнейшее в Европе медное м-ние Оутокумпу (Финляндия), где Chpyr+Pyrr+Sphal в брекчированном кварците образуют залежь.

5. Тип медистых песчаников. Здесь Chpyr ‑ один из главных минералов, тесно связан с Born, Chksn, Ferz (блеклой рудой). Генезис ‑ неоднозначный: часть рудного материала сингенетична осадконакоплению, часть возможно связана с более поздним гидротермальным (?) привносом. Это стратиформные (имеющие форму пласта) м-ния: Джезказган (Каз.), Удокан (Чит.обл.), медистые сланцы Мансфельда (Герм.), меднорудный пояс Родезии.

Изменение. В зоне окисления халькопирит неустойчив. Его изменение можно выразить следующей схемой:

Chpyr

Born Chksn

Covell

гидроксиды Fe + Cu

тенорит CuO + Cu2O куприт

азурит Cu3[CO3]2(OH)2 + Cu2[CO3](OH)2 малахит.

Значение. Важнейшая руда на медь (о применении речь шла при рассмотрении самородной меди), источник добычи Se.

 

Род галенита‑клаусталита.

Хим. Почему род? ‑ непрерывные твердые р-ры PbS галенит « PbSe клаусталит. Значит, Se является наиболее обычной примесью в галените, кроме того характерны Ag, Sb (для более низко-T галенита) и Bi ( для более высоко-T).

Стр. Самая известная из структур ‑ "типа NaCl", но надо помнить, что характер связей совсем иной. КЧ Pb=6, КЧ S=6.

Морф. Зернистые агрегаты: кр.зерн. = свинцовый блеск, тонкозерн. = свинчак, часто "давленый" ‑ с удлиненными зернами. Кристаллы ‑ при более высоких T ‑ куб, при более низких ‑ октаэдр.

Cв. и диагн. Цвет свинцово-серый, в к/зерн. агрегатах с голубоватым оттенком. Иногда синяя или пестрая побежалость. Черта черн. Бл. мет. Хрупкий. Сп сов по {100} (сопоставить со структурой: ‑ L4 скомпенсированные сетки Pb,S---Pb,S), иногда отдельность по {111} (эндотаксия висмутина, возникающего при распаде Bi-содержащих твердых растворов). Излом ступ. Н=2-3, d=7,6. Диагностическими признаками являются форма кристаллов, спайность, высокая плотность. Сильно исцарапанный образец Gal "пишет" по бумаге ‑ тогда его путают с MoS2, и надо смотреть оттенок растертого порошка‑ у MoS2 он будет заленоватым. Давленный Gal с вытянутыми зернами принимают за антимонит ‑ внимательно проверить спайность и ассоциацию.

Ген. А. Гидро-T средне- и низко-T.

1. Наложенная сульфидная минерализация в скарнах (Gа-Px) ‑ со Sphal, Pyrr, Aspyr ‑ та же, что и для Sphal (Тетюхе, Приморье; Савинское, Заб.; Лянгар, Узб.).

2. Гидро-T жильный:

а) полиметаллические м-ния (Рудный Алтай, Забайкалье).

б) сульфидно-касситеритовые (Приморье и др.).

Б. При некоторых процессах осадкообразования ‑ в полостях внутри конкреций фосфоритов (Подолия) за счет реакций сероводорода с солями свинца либо взаимодействия органики с PbSO4.

Изм. В зоне окисления может замещаться англезитом Pb[SO4], церусситом Pb[CO3], вульфенитом Pb[MoO4], пироморфитом Pb5[PО4]3Cl, миметезитом Pb5[AsO4]Cl т.е. входить в состав галмейных руд с каламином, лимонитом.

Знач. Источник Pb, а также значительной доли Ag, Bi, Se. Из всех цветных металлов только Al, Cu и Zn производятся в большем количестве, чем Pb.

Использование Pb: 1/3 ‑ на изготовление автомобильных аккумуляторов. Топливная пром. ‑ этилированный бензин, за счет 1г/л тетраэтила свинца в бензине за год над морями и океанами северного полушария выпадает около 50 тысяч тонн Pb! Электротехническая пром. ‑ оболочка кабелей. Типографский сплав Pb+Sb+Sn (шрифты для газет, журналов). Сурик, свинцовые белила ‑ краски, известные еще 3000 лет назад. Рентгеновская защита, свинцовые экраны в атомной энергетике.

 

Семейство киновари‑метациннабарита .

Семейство включает две полиморфные модификации HgS и соответственно две группы ‑ киновари и метациннабарита. Прежде всего вспомним: "хидраргиум"‑ "серебряная вода", поскольку ртуть единственный металл, жидкий при комнатной температуре.

 

Гр. киновари.

Киноварь HgS. Название "киноварь" возводят к персидским источникам и переводят как "кровь дракона", хотя ничего общего ни с кровью, ни с драконом в персидском языке это не имеет. Между тем слово это ‑ искаженное "циннабар"с типичной для русского языка заменой латинского "с" на"к" (центавр‑кентавр) и однокоренное с метациннабаритом ("циннабарит" ‑"тяжелое олово", из-за похожести ртути на расплавленное олово). "Кровью дракона" киноварь стала называться по парагенезису с антимонитом, который в средние века алхимики именовали "драконом".

Хим. Близка к формуле.

Стр. Тригональная модификация с двумя энантиоморфными разновидностями: правой P3121 и левой Р3221 (Р ‑ примитивная гексагональная ячейка тригональной сингонии, аксиальный вид, а не R, не ромбоэдрическая!).

Структуру можно рассматривать как промежуточную между координационной и цепочечной, учитывая что и S, и Hg находятся в искаженной октаэдрической координации, и структуру можно уподобить деформированной структуре NaCl. Однако при этом труднее понять связь структуры с морфологией и некоторыми свойствами киновари, и поэтому мы будем рассматривать ее как цепочечную молекулярную. Тогда // оси с  можно выделить спиральные цепочки, в которых чередуются Hg и S вокруг тройной инверсионной оси 31 или 32. Т.е., если взять параметр ячейки по оси с=Тz, получим: Hg0 - S - Hg1/3 - S - Hg2/3 - S - Hg1, т.е. вдоль 31 или 32 шаг для Hg=1/3Tz. Но это значит, что расстояние между Hg и S по высоте = 1/6Тz, т.е. цепочка образует два витка на параметр Tz (рис....).

Если посмотреть на такую цепочку сбоку, получим рис..., а сверху, вдоль оси с это будет выглядеть так (рис...). Если взять частицу Hg на уровне 1/3, то расположение ближайших частиц в цепочке будет S1/2 и S1/6.

Как расположены цепочки в элементарной ячейке? Поскольку Р-ячейка, в проекции с даст правильный гексагон, достаточно показать расположение цепочек в 1/3 такого гексагона (рис....). Как формируется КЧ Hg? 2S ‑ ближайшие соседи в своей цепочке, и 4S ‑ от соседних цепочек ‑ получается искаженный октаэдр, КЧ Hg=2+4=6.

Каждую такую цепочку можно рассматривать как одномерную молекулу с более сильной связью внутри цепочки, чем молекулярная связь между цепочками. Следствием будет спайность вдоль цепочек ‑ по гексагональной призме {10,-10}.

Морф. Кристаллы сравнительно редки. Два типа облика‑ ромбоэдры (искаженный куб), либо толстотаблитчатые с пинакоидом {0001}. Характерно образование осевых двойников с L3 в качестве двойниковой оси, которые тоже двух видов: 1) по типу двойников прорастания флюрита или лопарита, т.к. ромбоэдр ‑ искаженный куб (киноварный закон), 2) звездчатые ‑ если в двойниковании пинакоидальные кристаллы. Чаще ‑ сплошные зернистые агрегаты и вкрапленные руды, примазки, налеты, тонкодисперсная смесь с глинистыми минералами ‑ ‑печеночная руда.

Св. и диагностика. Киноварно-красный цвет, в мелкозерн. агрегате ‑ до темнокрасного, красная черта, которая у тонкодисперсных агрегатов, да еще с примесью глинистого материала, может становиться буроватой, блеск алмазный до полуметаллич. Сов сп. по {10,-10} ‑ угол сп. 120, Н=2‑2,5, высокая плотность ‑ d=8,1‑8,2.

Похожие минералы: 1) Красные серебряные руды ‑ тоже Н=2‑2,5, но гораздо хуже спайность, черта при растирании меняет оттенок, разлагается HNO3. 2) Куприт ‑ выше твердость (3‑4), ассоциация с Сu и медными минералами ‑ малахитом, азуритом. 3) Цинкит ‑ Н=4‑4,5.