Понятие о фазовых диаграммах (стр. 18 )

Применение. Сырье для получения H2SO4.

Гр.марказита.

Марказит FeS2 (лучистый колчедан, копьевидный колчедан, гребенчатый колчедан). Разновидности: черный порошковатый (иногда сажистый) мельниковит-марказит.

Химизм. Из примесей отметим As, Tl (до 0,4%), n% Ni.

Структура. Марказит ‑ ромбическая модификация FeS2 с симметрией Pnnm. В ромбической ячейке (рис....) Fe+2 располагается в вершинах и центре. Гантели [S2]-2 ‑ на срединах четырех вертикальных ребер и в центре двух горизонтальных граней ячейки. При этом оси последних двух гантелей проецируются в центры треугольников из Fe+2 соседних по вертикали ячеек (рис....). Взаимодействие частиц ‑ такое же как у пирита, КЧ Fe+2=6S, различия структур сказываются лишь на морфологии.

Морфология. Уплощенные кристаллы, копьевидные, гребенчатые, пластинчатые сростки, часто кривогранные ‑"петушиные гребни". Двойники и тройники, в том числе циклические. Псевдоморфозы по пириту, пирротину, колломорфные агрегаты.

Свойства. По свойствам очень похож на пирит, и все затруднения ‑ отличать от пирита. Здесь прежде всего надо хорошо смотреть форму кристаллов, особенно кристаллические окончания в конкрециях, кроме того марказит часто имеет более темный зеленоватый оттенок, а иногда по цвету становится похожим на окисленный арсенопирит, хотя все равно сохраняется зеленоватый оттенок. В пирит-марказитовых агрегатах марказит обычно сильнее окислен и именно по нему в первую очередь идут белые выцветы сульфата железа.

Генезис. Марказит ‑ показатель низкой T и кислой среды процесса.

1. Гипогенное образование ‑ последние стадии гидро-T процесса; часто образует здесь почки, колломорфные агрегаты, псевдоморфозы по пирротину (за счет окисления 2S-2+2e ® [S2]-2).

2. Гипергенное образование.

а) По пирротину (ассоц. с сажистым мельниковит-пиритом).

б) Осадконакопление: в глинах, углях ‑ псевдоморфозы по органике.

Изменение, применение. На поверхности легко окисляется, образуя серную кислоту и сульфаты. Мало применим (изредка ‑ как сырье для получения H2SO4).

 

Группа кобальтина‑арсенопирита.

Род кобальтина‑герсдорфита.

Хим. Род ‑ поскольку существует непрерывный ряд твердых растворов от кобальтина CoAsS до герсдорфита NiAsS. При этом, однако, отсутствует чистый кобальтовый член (нет такого кобальтина, который отвечает формуле CoAsS!), и кроме того, минералы этого ряда содержат большую примесь Fe, так что их справедливее рассматривать как члены тройной системы. В качестве ИП важны также платиноиды, а для NiAsS ‑ замена As на Sb (коринит), вплоть до NiSbS‑ульманита.

Мы остановимся на кобальтине, как наиболее частом представителе рода.

 

Кобальтин CoAsS (кобальтовый блеск) (Сotn).

Стр. Структура типа пирита: Co+3 занимает места Fe+2 (в вершинах и центрах граней ‑ гранецентрированный куб!), гантели [S2]-2 пирита заменяются асимметричными гантелями [AsS]-3. Такая структура отвечает кубической сингонии Ра3 (как и у пирита!), и это характерно в том случае, когда распределение гантелей [AsS]-3 не упорядочено по расположению в них As и S (рис...). Но, оказывается, возможно и упорядоченное (полярное) расположение "концов" гантелей, и более того ‑ возможно такое распределение S и As по гантелям, что вместо гантелей [AsS]-3 возникают гантели [As2]-4 и [S2]-2 по схеме:

2[AsS]-3[As2]-4+[S2]-2.

И при полярном расположении гантелей [AsS]-3 (рис..), и при возникновении гантелей [As2]-4 и [S2]-2 следствием будет снижение симметрии структуры: упорядоченные кобальтины становятся псевдо-кубическими, т.е. ромбическими ‑ Pca, а рентгеновское определение дает даже моноклинную сингонию. Какие особенности при этом возникают в структуре? КЧ Со=6 (в любом случае, как у пирита), но при упорядочении структуры это КЧ неравноценно: 1/2Со имеет окружение 4S+2As, 1/2Со ‑ 4As+2S, при этом 2S или 2As ‑ по противоположным вершинам октаэдра (рис...).

Морф. Характерны кристаллы, как у пирита: куб, октаэдр, пентагондодекаэдр, комбинация из {111} и {210} ‑ из одних треугольных граней (псевдоикосаэдр). Зернистые агрегаты.

Св. Цвет оловянно-белый с розоватым оттенком. Но при высоком содержании Fe ‑ темносерый, розоватый оттенок едва заметен и скорее становится лиловатым. Блеск. мет. Сп. средняя по {100}. Н=5-6, d=6,2.

Похожие: Bi ‑ мягкий, сп. лучше; никелин ‑ гораздо более розовый (светло-медно-красный), сп. нет.

Ген. 1. Гидро-T.

а) Высоко-T ‑ в гидро-T стадию в скарнах , совместно с Bi, Pyrr, Mgt, Aspyr (в Gr-Ep скарнах Дашкесана, Азерб.), с MoS2 ‑ Владимировка, Горн. Алтай.

б) Средне-T ‑ 5-мет. формация Рудных гор, Ag-Co-Ni-арсенидная формация (Кобальт, Онтарио, Канада) ‑ с Ag, аргентитом, скуттерудитом.

Изм., значение. На поверхности по кобальтину образуется ярко-розовый эритрин Co[AsO4]28H2O ‑ хороший поисковый признак на Со оруденение. Сotn ‑ руда на Со.

Применение Со: 1. Твердые сплавы для металлообрабат. пром. (победит = карбид W+Co). 2. Со ‑ самая высокая точка Кюри (T утраты магнитных св-в металлом) ‑ 1000С (у Fe 753C), поэтому Со ‑ основной компонент магнитных сталей. 3. Жаропрочные стали и стали высоких давлений ‑ детали авиационных двигателей, лопатки турбокомпрессоров и газовых турбин, громоотводы. 4. Совместно с Pt ‑ материал для изготовления катализаторов; Со60 ‑ атомная бомба Китая. 5. Со-краски (голубые корольки) известны со времен Древнего Египта.

Род арсенопирита‑аллоклазита

Хим. Это ряд твердых растворов, но по-видимому с разрывом смесимости: FeAsS-CoAsS. Арсенопирит-данаит-глаукодот-аллоклазит. В качестве ИП также Ni. Поскольку самый распространенный в этом ряду ‑ арсенопирит (Aspyr), то его мы и будем рассматривать.

Его старое название мышьяковый колчедан.

В составе характерно отклонение от стехиометрии:3Fe+22Fe+3.

Стр. В общем можно рассматривать как аналог структуры Marc. Однако чаще структуру Aspyr изображают в виде колонок октаэдров Fe+3, где октаэдры несколько искажены за счет того что сложены 3S+3As, и расстояния S‑As укорочены (гантели As-S, ковалентная связь). Октаэдры в колонках соединены ребрами, колонки вытянуты вдоль оси с (рис....). Симметрия такой структуры моноклинная Р21/с или даэе снижается до триклинной.

Морф. Колонки, вытянутые вдоль оси с, определяют удлиненный облик кристаллов Aspyr, они часто призматические , хотя бывают и изометричными (рис...). В любом случае очень характерны ромбические сечения кристаллов. Характерны двойники срастания и прорастания по {101} и крестообразные и звездчатые двойники и тройники по {012}. Обычны зернистые, до мелко-зерн. агрегаты.

Св. Оловянно-белый цвет, мет блеск, черта серо-черная. Н=5,5-6, d=6,2. Сп. ясная (хуже средней) по {101} ‑ может быть, даже не спайность, а отдельность за счет полисинтетического двойникования, поскольку проявляется не всегда.

Похожие: леллингит FeAs2. Отличается чуть более низкой твердостью, но это обычно заметно лишь в аншлифах, когда обо минерала рядом. Макроскопически отличимы по характеру агрегатов ‑ леллингиту свойственны тонкорасщепленные, "метельчатые" агрегаты и сферолиты, в то время как у арсенопирита они более грубошестоватые или зернистые. От остальных минералов Aspyr отличим по вторичному желтовато-серому, зеленоватому скородиту Fe[AsO4]2H2O, образующемуся по Aspyr при окислении.

Ген. Aspyr не бывает магматическим, хотя образуется в большом диапазоне T. Генетические типы:

1. Высоко-Т образование.

а) Грейзены и связанные с ними высоко-T гидротерм. жилы ‑ грейзены Шерловой горы (с Bel, Top, SnO2), Qu-Wt жилы Букуки, Белухи (Забайк.), кварц-турмалиновые грейзены и жилы хр. Чихачева (Горн.Алтай).

б) Сульфидно-касситеритовые жилы Приморья в ассоц. с SnO2, Top, Musc, Pyrr, Pyr.

в) Гидро-T наложение в скарнах ‑ Дашкесан, Азерб.

2. Средне-T гидро-T. Полиметаллические (Дарасун, Забайк.), и Au-колчеданные (Кочкарь, Урал) м-ния. Здесь Aspyr ассоциирует с Pyrr, Chpyr, Shpal, Pyr, буланжеритом, причем именно в Aspyr часто и находится Au.

3. Низко-T гидро-T. ‑ более редкое: антимонит-киноварная (Никитовка, Укр.), антимонит-гюбнеритовая минерализация (Зопхито, Груз).

Изм., знач. В поверхностных условиях Aspyr скородит Fe[AsO4]2H2O. Добывается в случае высокого содержания Со (глаукодот) или Au.

 

Подкласс 2.1в. Сульфосоли.

Надотдел полимерные сульфосоли.

Отдел 2.1в.2. Цепочечные и ленточные сульфосоли.

 

Сем. джемсонита‑буланжерита.

Гр. буланжерита (Bul)

Буланжерит Pb5Sb4S11. (Для запоминания формулу можно представить как 5PbS2Sb2S3).

Стр. Сложное ленточное строение ‑ ленты сложены цепочками из полиэдров [PbS7], [PbS8],[SbS3] и вытянуты вдоль оси с. Моноклинная сингония, Р21/a.

Морф., св. Удлинение лент вдоль с морфологически выражается в игольчатом, волосовидном облике кристаллов, которые образуют спутанно-волокнистые или плотные скрытокристаллические агрегаты. Отдельные волокна гибки и упруги, агрегаты хрупки. Цвет свинцово-серый (темно-стально-серый), черта серо-черная с красноватым оттенком, блеск мет. Н=2,5-3. Сп. параллельно лентам по {100}, однако в игольчатых кристаллах заметить ее чрезвычайно сложно. Надежно отличается от буланжерита лишь по рентгенограмме. d=6,2.