Понятие о фазовых диаграммах (стр. 19 )

Ген. Средне- и низко-T гидротерм. минерал, часто самый поздний в ассоциации (в пустотах нерудного выполнения).

1. Полиметаллические (Pb-Zn) м-ния в ассоц. с PbS +ZnS+Pyr+Ferz (блекл.руда)+Qu ‑ Забайкалье.

2. Au-рудные м-ния ‑ с Aspyr+Ferz+Djems. (Дарасун, Забайк.).

3. Hg-м-ния ‑ с HgS+Sb2S3 (Никитовка, Укр.)

Изм. В зоне окисления замещается оксидами и гидроксидами Sb, церусситом PbCO3.

 

Гр. джемсонита (Djems)

Джемсонит Pb4FeSb6S14 = (4PbSFeS3Sb2S3)

Минерал имеет еще название "свинцовый антимонит" ‑ поскольку Sb больше, чем в буланжерите.

Стр. Моноклинный, Р21/а Так же, как в буланжерите, вдоль оси с имеются ленты, сложенные полиэдрами [PbS7], [PbS8] и тригональными пирамидами [SbS3], узор этих лент отличен от буланжеритового и усложняется еще и за счет катионов Fe+2 в искаженных октаэдрах [FeS6]. В отличие от буланжерита, наиболее сильная связь в лентах не вдоль оси с, а в плоскости {001}, что давало основание рассматривать джемсонит как минерал с островной структурой (на фоне ленточной), что находит свое отражение в морфологии и свойствах.

Морф., св. Ленточная структура задает игольчатый облик кристаллов, волокнистые, перистые и лучистые агрегаты. Преимущественная связь в плоскости {001} обусловливает появление спайности поперек удлинения (помимо сп. по {100}, как это было у буланжерита). К сожалению, в тонких иголках наблюдение спайности затруднительно, а поскольку по остальным свойствам оба минерала чрезвычайно похожи, то при макроскопическом определении приходится удовлетворяться отнесением к семейству Djems-Bul, тем более что и встречаются они в одних и тех же генетических типах.

Ген. 1. Полиметаллические м-ния (Djems здесь более второстепенный минерал по сравнению с Bul) ‑ Забайкалье, Рудный Алтай, Приморье.

2. Au-рудные м-ния (Дарасун).

Изм. В зоне окисления замещается англезитом PbSO4, церусситом PbCO3, оксидами сурьмы.

 

Надотдел мономерные сульфосоли

Отдел 2.1в.3. Каркасные сульфосоли.

 

Род блеклых руд (Ferz).

Теннантит Me12[AsS3]4S

Тетраэдрит Me12[SbS3]4S. Ме = (4)Cu+6, (3)Сu+,+26, так что суммарно формула может быть записана так: Cu+10Cu+22[(As,Sb)3]4S

Хим. Помимо того, что блеклая руда ‑ это непрерывный ряд твердых растворов от теннатита до тетраэдрита (с заменой As на Sb), здесь очень широко проявляется изоморфизм в катионной части. Наиболее значимой ИП является Fe+2 ‑ до11% (ферротеннантит и ферротетраэдрит), из остальных отметим лишь главные: Ag ‑ фрейбергит; Hg‑ швацит; Zn, Fe ‑ зандбергерит.

Стр. Может рассматриваться как производная структуры сфалерита. Элементарная ячейка блеклой руды = 8 ячейкам сфалерита (рис..). Мы помним, что в стр-ре Sphal Zn размещается в 1/2 тетраэдрических пустот в ПКУ S-2, и образуется система одинаково ориентированных тетраэдров ‑ своеобразный "каркас" тетраэдров. По аналогии в стр-ре Ferz вместо Zn поместим Cu+(КЧ=4). Но так размещается лишь 1/2 всей меди. В размещении второй половины и состоит особенность структуры Ferz по сравнению со Sphal: в сфалеритоподобном каркасе в вершинах и центре элементарной ячейки Ferz (по закону объемноцентрированного куба!) вынуто по 6 тетраэдров ‑ вместо них образуются крупные пустоты ("фонари"), которые будут иметь вид огромных усеченных тетраэров ‑ это так называемые лавесовские полиэдры (рис...).

В вершинах лавесовских полиэдров располагается S-2, принадлежащая одновременно и тетраэдрам [Cu+S4] в сфалеритоподобном каркасе, и в то же время радикалам [(As,Sb)S3] ‑ т.е. треугольные гранки, усекающие большой тетраэдр лавесовского полиэдра ‑ это как раз основания пирамидальных зонтичных групп [AsS3] или [SbS3]. Внутри полиэдра под серединой каждого большого ребра располагается ион меди, поскольку ребер 6, то и частиц меди в полиэдре тоже 6, но из них 2Cu+2Cu+2, т.е. 4Cu+ и 2Cu+2. При этом возникает избыточный заряд +2, который компенсируется вхождением в центр лавесовского полиэдра дополнительного аниона S-2(рис...). (Это та сера, которая в формуле стоит особняком за скобками радикала, в конце формулы). Координация частиц меди внутри полиэдра будет 2+1.

Обобщая, в целом структуру Ferz можно описать как сфалеритоподобный каркас тетраэдров с Cu+, в котором по закону I-решетки располагаются лавесовские полиэдры с группами [(As,Sb)S3] в вершинах, шестью Cu+,+2 и добавочной S-2 внутри.

Общий состав, учитывая координацию катионов, можно выразить так: (IV)Cu+6(III)Cu+4(III)Cu+22[(As,Sb)S3]4S. Симметрия структуры I4-3m.

Морф. Кристаллы в форме кубического тетраэдра характерны для тетраэдрита (тетраэдры "+" и "-" могут давать псевдооктаэдрический габитус), характерны двойники прорастания по {111}. Чаще же Ferz образует мелкозерн. агрегаты, сплошные, скрытокристаллические выделения.

Св., диагн. Стально-серый, темно-стальносерый ("мрачный!") цвет, на старой поверхности бывает хорошо заметен зеленоватый ("оливковый") оттенок. Черта серая до черной с буроватым оттенком у тетраэдрита и даже вишнево-красным у теннантита (заметно при растирании). Поскольку rSb>rAs, это сказывается на прочности связи: у тетраэдрита Н=3, у теннантита Н=4. Спайности нет!

Наибольшее затруднение вызывает различение блеклой руды и халькозина ‑ внешне они очень похожи, у них близкая твердость, и встречаются они иногда в похожей ассоциации. Здесь нельзя ограничиваться каким-то одним признаком, необходимо смотреть и учитывать их в комплексе. Так, для халькозина характерна блестящая черта при царапании иглой, в то время как Ferz при царапании "пылит" (более хрупка), хотя при неправильном царапании можно и на ней получить блестящий след. Очень внимательно следует смотреть черту (и растирать ее на бисквите чистым пальцем!), поточнее определять твердость и обратить особое внимание на вторичные минералы, развивающиеся при окислении. Т.к. оба минерала ‑ медные, то малахит и азурит будут свойственны обоим, но с халькозином при этом возможно образование самородной меди, а по блеклой руде помимо малахита и азурита появляются еще гидроксиды Fe (за счет ИП!), и очень часто образуется светлый желтовато-зеленоватый скородит (за счет теннантитового компонента).

Ген. Средне-T гидротерм. минерал.

1. Завершающая стадия рудного этапа скарновых м-ний (Au-рудные скарны Дарасуна, Забайкалье).

2. W, Au, Sb-Hg жильные м-ния (здесь обычен тетраэдрит) ‑ с Chpyr, Pyr, Sphal ‑ Джида , Ю. Прибайкалье.

3. Колчеданные м-ния ‑ с Pyr, Chpyr‑ Урал.

4. Полиметаллические и серебряные м-ния (сульфосеребряная формация) ‑ Чили, Мексика, Рудные горы; граница Тувы, Горн.Алтая и Монголии (м-ние Асхатиин-Гол) ‑ везде здесь блеклая руда содержит Ag, вплоть до фрейбергита.

Изм. На поверхности разрушается , порождая комплекс вторичных медных минералов, гидроксиды Fe и скородит; за счет швацита образуется вторичная киноварь, по фрейбергиту возникают акантит, галогениды серебра (Чаньяркильо,Чили).

Знач. Важный минерал комплексных полиметаллических руд, из которого добывается Cu, Hg, Ag.

 

Класс 2.3. Арсениды, их аналоги и сульфоарсениды.

 

Классификация (табл. ...)

Хим. В классе арсенидов (+ антимониды, + висмутиды) около 30 минералов. Их рассматривают как производные арсина H3As, диарсина H4As2, HAsx и их аналогов. Т.к. преобладают собственно арсениды, то их характеристикой мы и ограничимся. Арсениды образуются в средах, богатых As и бедных S; при высокой активности и S, и As образуются сульфоарсениды или смеси сульфидов, сульфоарсенидов и арсенидов.

Для собственно арсенидов характерны катионы VIII-й группы табл. Менделеева ‑ Co, Ni, Fe, Pt. Существуют и арсениды I-й гр. ‑ Ag и Cu, они занимают положение, близкое к интерметаллидам:

Cu3As ‑ домейкит,

Ag3As ‑ арсенаргентит, здесь As ‑ анион [As]-3. Вспомним, что в близких по составу интерметаллидах As, Bi, Sb выступают как электроположительные частицы в соединениях с Cu, Ag, Au, Pd, образуя либо упорядоченные соединения постоянного состава ‑ Cu3As2 новакит, Pd3Sb стибиопалладинит, Au2Bi мальдонит, либо твердые р-ры переменного состава: витнеит (Cu,As), чилеит (Ag,Bi).

Стр. Структуры арсенидов во многом аналогичны структурам сульфидов (это видно уже в их систематике) и более подробно даются при характеристике каждого минерала.

Морф. Лишь немногие из арсенидов дают хорошие кристаллы (шмальтин). Более обычны выделения в форме зерен, зернистых или сплошных агрегатов, нередко зонально-концентрические и колломорфные агрегаты с закономерной сменой одних минералов другими по мере изменения концентрации отдельных компонентов. Так, в ряду никелин ‑ раммельсбергит ‑ шмальтин ‑ саффлорит ‑ скуттерудит ‑ (NiAs ® NiAs2 ® (Co,Ni)As3-x ® CoAs2 ® CoAs3) ‑ намечается увеличение содержания As, уменьшение содержания Ni и смена его Co.

Ген. Особенность химизма арсенидов приводит к тому, что обычно они образуются в самостоятельную рудную стадию. Все они ‑ гидротермальные минералы, причем в большинстве ‑ средне- и низко-T. Их способность восстанавливать Ag до самородного состояния определяет их участие в пятиметальной, Ag-Co-Ni-арсенидной и Co-Ni-арсенидной формациях, и лишь никелин бывает более высоко-T и встречается в иных генетических типах.

 

Подкласс 2.3а. Моноанионные арсениды (анион ‑ [:As:]-3).