Понятие о фазовых диаграммах (стр. 16 )

Генезис. Пентландит ‑ высокотемпературный минерал, образующийся в связи с основными‑ультраосновными породами:

1. Ликвационно-магматический генезис ‑Cu-Ni м-ния (Норильск, Мончетундра; Сёдбери (Канада), Бушвельд (ЮАР). Ассоциация ‑ Pyrr+Chpyr+Mgt+(Pyr), + силикатные минералы основных пород: основной Pl, Px. Очень похожая рудная ассоциация, но заведомо без пентландита, встречается при сульфидном наложении в железорудных скарнах ‑ как же не ошибиться и не определять пентландит там, где он не бывает? В скарнах сульфидное наложение идет после отложения магнетита ‑ сульфиды в виде жилок секут обычно сплошные ("сливные") магнетитовые руды и сопровождаются кварцем, кроме пирротина и халькопирита часто присутствуют явно гидротермальные сфалерит и галенит. В ликвационно-магматическом типе магнетит дает вкрапленность отдельных зерен (иногда октаэдрических мелких кристалликов), рассеянную в сульфидах, и, конечно, ни кварца, ни сфалерита с галенитом здесь не будет.

2. В гипербазитах ‑ как продукт распада твердых растворов Chpyr+Pentl.

Изменение. В гидротермальных условиях пентландит неустойчив и замещается хизлевудитом Ni3S2 + миллеритом NiS + пирротином.(Вот почему не следует искать его в гидротермальной ассоциации!). В поверхностных условиях неустойчив, замещается гидроксидами железа и аннабергшитом Ni3[AsO4]2 8H2O.

Значение. Минерал дает 90% добычи Ni, а также Co, из пирротин-пентландитовых руд добывают также Cu, Ag, Au, Se, Te, платиноиды. (О применении Ni и Co речь пойдет при рассмотрении никелина, кобальтина и др. арсенидов и сульфоарсенидов).

Примечание: В первом издании "Минералогии" ("зеленый" Годовиков) и в учебнике Миловского и Кононова в описании структуры пентландита заселенным показан октаэдр внутри восьмерика ‑ это неверно! Лучше адресоваться к "Очеркам структурной минералогии" и второму изданию "Минералогии ("красный" Годовиков).

 

Отдел 2.1а.2. Моносульфиды с цепочечной структурой.

 

Гр. антимонита

Антимонит Sb2S3

Висмутин Bi2S3

Cтр. Оба минерала имеют ленточную структуру в виде сдвоенных цепочек, вытянутых вдоль оси с. Основной единицей этих цепочек являются зонтичные группы [SbS3] или [BiS3] (рис...).

Ленты между собой связаны слабее, чем частицы внутри них. Вдоль {010} они группируются, образуя гофрированные слои, что хорошо видно на проекциях вдоль осей а и с (рис...). Минералы ромбические, вид симметрии Рbnm. Следствия такой структуры: 1) Морфологическое. Оба минерала образуют вытянутые вдоль оси с кристаллы, до игольчатых и нитевидных. 2) Физическое: сов. сп. вдоль гофрированных слоев ‑ по {010}.

 

Антимонит (сурьмяный блеск).

Хим. ИП Bi.

Морф. Удлиненные по с кристаллы со штриховкой вдоль удлинения ‑ комбинационная штриховка в зоне призмы. Кристаллы часто изогнутые, скрученные. Лучистые или шестоватые агрегаты, зернистые до тонкозернистых и скрытокристаллических. Характерно полисинтетическое двойникование, проявляющееся на плоскостях спайности поперечной к удлинению штриховкой.

Св. Диагн. Стально-серый , до темно-стально-серого цвет, часто синяя побежалость. Черта серо-черная. Мет. блеск. Н=2,5, d=4,6. Одно направление спайности, поперечная к удлинению штриховка на плоскостях спайности ‑ отличают от галенита, с которым чаще всего антимонит путают. Тут надо смотреть также на парагенетическую ассоциацию (для антимонита это в первую очередь киноварь, халцедоновидный кварц, флюорит), есть также очень хорошая диагностическая реакция на Sb: от КОН на антимоните появляется желтое пятно, которое затем буреет.

Ген. 1. Низко-T гидро-T.

а) Сурьмяно-ртутные м-ния ‑ преобладает HgS , есть джемсонит, буланжерит ‑ Никитовка, Украина.

б) Ртутно-сурьмяное оруденение ‑ преобладает Sb2S3, или в равных количествах с HgS. Ассоц.: флюорит, халцедоновидный кварц ‑ Хайдаркан, Кадамджай (Кирг.).

в) Сурьмяное оруденение ‑ кварц-антимонитовые жилы (Раздольнинское, Красноярский край).

г) Мышьяковый тип ‑ антимонит в м-ниях реальгара, аурипигмента (Лухуми, Грузия).

д) Близповерхностный тип W-As ‑ с гюбнеритом, Aspyr, Pyr, Scheel (Зопхито, Грузия) ‑ средне-T!

е) Тоже вулканогенный, близповерхностный ‑ в золоторудных м-ниях (с халцедоновидным кварцем) ‑ Балей, Бурятия.

2. Образование из горячих источников в зонах активного вулканизма.

3. Вулканические возгоны ‑ области активного вулканизма, Япония, Камчатка.

Изм. Значен. На поверхности по антимониту образуются оксиды и гидроксиды сурьмы ‑ белые, желтые плотные корки или охры.

Основной источник сурьмы. Крупнейшая провинция ‑ Си-Чуань-Шань (Китай), о-в Сикоку (Яп.). Применение ‑ баббитовые сплавы (шарико-подшипниковое производство, дробь, типографские шрифты, медицина.

 

Висмутин. (Висмутовый блеск). Bi2S3.

Хим. Bi+3 изоморфно замещается Sb+3, Pb+2; S-2‑ Se-2. Кроме того в качестве примеси отмечается медь, входящая в междуузлия решетки.

Морф.,св. диагностика. По морфологии и свойствам висмутин чрезвычайно похож на антимонит ‑ и это понятно, поскольку они определяются общностью структуры. Различия ‑ более светлый оттенок цвета ‑ до светло-стально-серого ‑ и большая плотность определяются положением Bi в таблице Менделеева ‑его большей металличностью по сравнению с Sb. Т.к. при включении выделений минерала в другие минералы эти свойства трудно определимы, то для различения этих минералов чрезвычайно важна парагенетическая ассоциация.

Ген.  Висмутин ‑ минерал преимущественно высоко-T, реже средне-T, в отличие от низко-T антимонита. Генетические типы:

1. Грейзены и связанные с ними высоко-T гидро-T жилы. ‑ Sn-W м-ния, в ассоц.: Wt, SnO2, MoS2, Aspyr, Bi, Pyr (Караоба, Каз.; Шерлова гора, Букука, Белуха ‑Забайкалье; Тасна, Боливия).

2. Наложенная гидро-T минерализация в скарнах. (Px-Gr, Mgt-Gr-скарны) ‑ с Pyrr, Chpyr, Aspyr, ZnS. ‑ Варзоб (Тадж.), Румыния.

3. Близповерхностные вулканогенные гидро-T м-ния. Это так называемые черные руды Японии; Потоси, Боливия.

4. Как подчиненный минерал в Cu-Mo, Au-рудных и сульфидных м-ниях. Армения (Cu-Mo), Березовское, Кочкарское (Урал), Дарасун (Чит. обл.).

Изменение, значение. На поверхности окисляется ‑ желтые висмутовые охры, бисмит Bi2O3, карбонаты Bi ‑ бисмутит Bi2[CO3](OH)4 ‑ белый желтый серый; бисмутосферит Bi2O2[CO3] ‑ серый, белый. Руда на Вi.

 

Отдел 2.1а.3. Моносульфиды

со структурой иного типа.

 

Гр. реальгара.

Реальгар As4S4.

Cтр. ‑ молекулярная: изолированные, связанные остаточной связью, молекулы As4S4 можно представить как квадратное кольцо S4, которое делит пополам тетраэдр As4 ‑ 2As выше плоскости кольца S4, два As ‑ ниже. При этом каждая S имеет КЧ=2As, а для As КЧ=2S+1As=3 (рис...). Моноклинный, P21/n.

Морф. Изредка ‑ призматич. кр-лы, обычно вкрапленники, зернистые и землистые агрегаты, корки, примазки.

Св., диагн. Оранжево-красный цвет, оранжевая черта. Блеск алмазный, до жирного. На свету разлагается ‑ становится желтым, порошковатым. Сп. по {010} оценивается по-разному ‑ от сов. до несов. Н=1,5-2; низкая плотность.

Похожие: 1) Киноварь (выше d киновари, лучше и иначе расположена спайность, блеск сильнее, черта иная). 2) Крокоит ‑ PbCrO4 ‑ выше твердость.

Ген. 1. Низко-T гидро-T в областях молодого вулканизма. Ассоц.: Аурипигмент As2S3, Sb2S3, Marc, Pyr, Ferz. (Лухуми, Грузия).

2. Вулканические эксгаляции. (Камчатка, Узон; Иеллоустоунский парк).

а) Собственно возгоны (фумаролы).

б) Горячие источники (сольфатары).

Изм., знач.  На свету реальгар окисляется с образованием аурипигмента As2S3 и арсенолита As2O3. Сырье на As (Лухуми).

 

Гр.аурипигмента

Аурипигмент As2S3.

Хим.  Примеси Se, Sb.

Стр. слоистая. В слоях пирамидальные группы [AsS3] ‑ As в вершине, 3S ‑ треугольное основание. Пирамиды, соединяясь треугольными основаниями (т.е. через S), образуют 6-членные кольца, при этом As размещается в двух плоскостях ‑ часть пирамид вершиной в одну сторону, часть в противоположную (рис...). Следствием будет гофрированный характер слоя ("двухстороняя сетка"); моноклинная симметрия Р21.

Слои располагаются параллельно оси с ‑ отсюда уплощенность кристаллов по {010}, связи в слоях ‑ ковалентные, между слоями ‑ остаточные (Ван-дер Ваальсовы), так что слой можно представить как бесконечную в плоскости молекулу; следствие ‑ весьма сов. сп. по {010}.

Морф. Уплощенные кристаллы, гребенчатые сростки, листоватые, землистые агрегаты.

Св. Из характера связей в структуре следует также низкая твердость ‑ Н=1-2. Цвет лимонно-желтый (из названия ‑ аурипигмент, т.е. золотой цвет), черта светлая желтая, блеск алмазный с сильным перламутровым отливом на плоскостях спайности. Листочки гибкие, но не упругие.

Ген. тот же, что и для реальгара.

 

Группа молибденита

Молибденит (молибденовый блеск) MoS2

Химизм. Возможна замена S®Se (до 25% Se), и Mo®Re (до2% Re в средне-температурных Cu-Mo м-ниях); известны тонкодисперсные молибдениты с высоким содержанием Fe ‑ фемолиты.

Структура слоистая: слои из тригональных призм с S по вершинам и Mo в центре, КЧМо=6 (рис...).

Частицы внутри слоя связаны сильной ковалентно-металлической связью, между слоями связь остаточная, слабая, и потому молибденит может быть отнесен к молекулярным кристаллам. Соседние слои призм смещены относительно друг друга, т.к. смещение может быть в различном направлении, то возможно двухслойное чередование, и тогда структура будет гексагональная (политип 2Н), либо трехслойное (три сорта слоев по расположению в последовательности чередования) ‑ структура будет тригональная (политип 3R). Т.е. для молибденита характерна политипия с симметрией P63/mmc для политипа 2Н и R3m для политипа 3R. Гораздо шире распространен гексагональный политип.