Лекции по минералогии

Подождите немного. Документ загружается.

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: Hg

- S - Hg

1/3

- S - Hg

2/3

- S - Hg

, 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 S

1/2

и S

1/6

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 L

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 HNO

. 2) Куприт - выше

твердость (3-4), ассоциация с Сu° и медными минералами - малахитом, азуритом. 3) Цинкит

- Н=4-4,5.

Генезис. 1. Низко-T близповерхностные гидро-T условия (щелочная среда) - то, что

называют телетермальные м-ния. Ассоц.: антимонит Sb

, мелкозерн., до

халцедоновидного, кварц, флюорит, иногда метациннабарит - Хайдаркан, Киргизия.

2. Поверхностное современное образование:

а) термальные источники в обл. совр. вулканизма - Камчатка, Калифорния, Невада;

б) эксгаляции - за счет разложения HgCl

вулканических газов - Италия.

3. В зоне окисления за счет разложения Hg-содержащих сульфидов (швацит - Hg-блеклая

руда).

Значение. Главный минерал на Hg. М-ния: Никитовское (Украина) - разрабатывается

очень давно, в старых выработках на глубине >2 м найдены еще каменные молотки (!).

Хайдаркан (Кирг.) и ряд м-ний Зеравшанского хр. еще до завоевания Чингис-ханом

снабжали ртутью весь Ближний Восток, вывозили в Персию. Акташ, Горн.Алтай; Терлиг-

хая и ряд других м-ний Тувы. Из зарубежных отметим ртутные провинции Альмаден в

Испании (разрабатывается уже 3000 лет, еще древний Рим покупал у Испании 4,5 т. ртути

ежегодно), Идрия (Югославия), Монте-Амьята (Италия), Нью-Альмаден, Нью-Идрия

(США).

Применение Hg:

1. Амальгамирование - растворение золота с последующим улетучиванием ртути

позволяет наносить золото очень тонким слоем (на амальгамирование купола Исаакиевского

собора в Петербурге истрачено 100 кг золота и 60 рабочих при этом отравились парами

ртути).

2. Изготовление взрывчатых в-в - гремучая ртуть.

3. В технике - в автоматике, измерительной аппаратуре , переключатели Hg+Tl работают

при низкой T - до -60°С.

4. В химической пром. - в производстве Cl, NaOH, уксусной к-ты.

5. В медицине - ртутные лампы, мази. Именно на ртути впервые установлен эффект

сверхпроводимости при T=4,12°K.

Метациннабаритт HgS.

Хим. Известна замена S

-2

на Se

-2

Cтр. сфалерита - типичная координационная, с ионно-ковалентной связью.

Морф., св. Прожилки, корочки, вкрапленники. Черный цвет и черта, блеск тусклый,

полумет, часто - замещение киноварью.

Ген. 1. Из низко-T гидро-T кислых р-ров , обычно до киновари. Сохраняется как

первичный минерал, если р-ры все время остаются кислыми, при подщелачивании

замещается киноварью. Поэтому в древних образованиях не встречается.

2. Гипергенный - по киновари.

3. При динамометаморфизме киновари - в результате тект. подвижек.

Ассоц.: антимонит, киноварь, марказит. М-ния: Вышково (Закарпатье), Горн. Алтай, в

пром. колич. - Нью-Идрия, США.

Семейство пирротина

Троилит FeS - P63\mmc

Гексапирротин Fe

1-x

S - P63\mmc

Клинопирротин Fe

- F2\d

Природные пирротины - нередко тонкие срастания всех трех минералов, тем более, что

каждый из них имеет политипы, и все они связаны взаимопереходами. Когда в таких

срастаниях преобладают гекса- и клинопирротин, минерал приобретает магнитные свойства,

за что и получил синоним - магнитный колчедан.

Химизм. Наиболее частые ИП - Ni и Co. Из других особенностей - дефицит Fe и

образование при высоких температурах прерывистого ряда твердых

растворов с халькопиритом - халькопирротинов.

Структура. В основе всех минералов семейства лежит структура

троилита. Это ПГУ S, в октаэдрических пустотах упаковки Fe

(на n

шаров упаковки приходится n окт. пустот, формула FeS, значит, все

октаэдрические пустоты заняты!). Октаэдры, заселенные Fe

сочленяются между собой гранями, образуя параллельно оси с колонки.

Колонки соединяются между собой ребрами октаэдров. При таком

сочлении расстояние между соседними ионами Fe

оказывается минимальным - появляется

возможность взаимодействия электронных оболочек соседних по колонке ионов - возникает

связь металлического типа, а т.к. октаэдры образуют колонки, то возникают цепочечные

кластеры (объединения) параллельно c.

Значит, связь в троилите ковалентная с металлической составляющей: 4 пары электронов

получает от аниона S

-2

, две пары - за счет взаимодействия Ме-Ме, образуется

устойчивый 18-электронный ансамбль (рис....) Следствие этого - повышение

электропроводности и возможность появления дефектов структуры.

Вот структура пирротинов - это и есть дефектная структура троилита. Дефекты

вызываются 1) частичной заменой Fe

 Fe

(по схеме 3Fe

 2Fe

+ вакансия). Когда

дефекты располагаются неупорядоченно, симметрия исходного троилита сохраняется -

получается гексапирротин; когда они сосредотачиваются в отдельных слоях,

упорядочиваются в своем распределении - симметрия снижается, образуется

клинопирротин. 2) Дефекты могут возникать и в связи с образованием гантельных

группировок серы: 2S

-2

 [S

]

-2

+(вакансия). Распределение таких дефектов неупорядоченно.

В троилите, когда Fe:S=1:1, электропроводность - локальная. В пирротинах же, когда

возникают дефекты, цепочечные кластеры начинают действовать как проводники, по

которым направленно перемещаются электроны - это ведет к появлению вокруг них

магнитного поля, поэтому пирротины, в отличие от троилита, магнитны, особенно

клинопирротин.

Морфология. Таблитчатые гексагональные кристаллы редки, обычны зернистые

агрегаты, вкрапленники.

Свойства и диагностика. Бронзово-желтый цвет с "томпаково-бурой" побежалостью,

мет. блеск, сп. отсутствует, но по {0001} бывает хорошо заметная отдельность. Н=3,5-4,5, d

около 4,8. Магнитность сильно зависит от количественного соотношения троилита и

пирротинов в природных срастаниях - от полного отсутствия до очень сильной.

Наиболее часто пирротин путают с пентландитом - тем более, что и встречаются они

совместно в одном из генетических типов. Здесь нужно помнить, что у пентландита, в

отличие от пирротина, спайность по октаэдру, так что достаточно увидеть хотя бы два

отблеска, чтобы отличить от пирротина, у которого возможен лишь один (от плоскости

отдельности); кроме того пентландит желтее пирротина и по цвету скорее ближе к пириту.

От пирита пирротин надежно отличается иголкой - по твердости.

Генезис. Общее положение: пирротины образуются в восстановительной среде!

1. Магматический генезис - ликвационно-магматические Cu-Ni сульфидные м-ния,

связанные с основными-ультраосновными породами. Ассоциация: халькопирит,

пентландит, магнетит (пирит). Это Норильск, Мончетундра, Сёдбери (Канада), Бушвельд

(ЮАР).

2. Гидротермальный генезис.

а) Высокотемпературная сульфидная минерализация в скарнах: Pyrr+Aspyr+Chpyr+Mgt;

Sphal, Pyr. Это Тетюхе (Приморье), Дарасун, Кличка (Забайкалье), Лянгар (Узбекистан).

б) Сульфидно-касситеритовое оруденение (жильное) - высоко- и среднетемпературное, с

кварцем, карбонатами (Приморье).

в) Pb-Zn (полиметаллические) - среднетемпературные м-ния - Забайкалье, Садонское

(Сев.Осетия).

3. При метаморфизме пирротин образуется по пириту и встречается во многих сланцах и

гнейсах, но не очень высокой ступени метамлорфизма.

Изменение. На поверхности пирротин легко окисляется, по нему образуются сульфаты и

бурые железняки, это сопровождается загазованностью сернистым газом, который очень

хорошо чувствуют собаки, - их используют в геол. службе для обнаружения слепых рудных

тел неглубокого залегания. Окисление пирротина в угольных шахтах чревато

самовозгоранием углей.

Значение Самостоятельно пирротин не добывается, иногда как побочный продукт

используется в качестве сырья на H

Группа пентландита.

Пентландит. (Fe,Ni)

Химизм. Состав пентландита в валовом выражении близок к указанной формуле,

структурная формула - (Fe,Ni)

(Fe,Ni,Co)

. Т.к. Fe:Ni=1:1, а Co около 15%, то более

точная формула пентландита будет: Fe

(Fe,Ni,Co)

. В качестве примеси часто Cu и

платиноиды, что связано с совместным образованием.

Структура координационная: ПКУ серы. На фоне ПКУ серы

чередуются в шахматном порядке октаэдры, неупорядоченно

заселенные Fe, Ni, Co, и звездчатые группы из 8 тетраэдров

("восьмерики"), напоминающие два больших прорастающих друг

друга тетраэдра, заселенные поочередно Fe и Ni. Внутри

восьмерика - пустой октаэдр, вокруг заселенного октаэдра - 8

пустых тетраэдров (рис.......). Координация частиц: КЧ катионов =

4 (в восьмериках) и 6 (в октаэдрах), КЧ

=4 (в вершинах

восьмериков) и КЧ

=5 (в вершинах соединения октаэдров и восьмериков).

За счет такого распределения катионов и анионов возникает дефицит электронов в

электронном ансамбле катионов, и возникают взаимодействия Ме-Ме в сближенных

тетраэдрах восьмериков, т.е. восьмерики - это островные кластеры из восьми катионов.

Попробуем произвести расчет структурной формулы на повторяющийся элемент структуры

- восьмерик+октаэдр (рис....):

1. Число катионов: в восьмерике =8 (Fe,Ni)

; в октаэдре =1 (Fe,Ni,Co)

. Сумма катионов

=9.

2. Сколько частиц серы приходится на эти 9 катионов?

S в вершинах восьмерика (куба, заключающего восьмерик) лишь на 1/4 принадлежит

данному восьмерику, 1/48=2 формульных единицы,

S в центре граней куба (места соединения восьмерика и октаэдров) лишь наполовину

принадлежит восьмерику: 1/26=3 ф.е. и наполовину должна учитываться в составе

октаэдра (в его вершинах): 1/26=3 ф.е., итого сумма частиц S составляет 8 формульных

единиц.

Морфология. Кристаллы не характерны. Выделения - зерна, зернистые агрегаты, мелкие

включения в пирротине.

Свойства и диагностика. Бронзово-желтый цвет (светлее пирротина, ближе к пириту),

Блеск мет., черта зелено-черная, у окисленных - бронзово-бурая. Растворяется в HNO

-р-р

зеленый. Н=3-4, d»5. Сов. сп. по {111} - треугольные ямки выкрашивания. Немагнитен. От

пирита надежно отличается по твердости, от пирротина - спайностью.

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 Ni

+ миллеритом NiS + пирротином.(Вот почему не следует искать его в

гидротермальной ассоциации!). В поверхностных условиях неустойчив, замещается

гидроксидами железа и аннабергшитом Ni

[AsO

]

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" А.А.Годовикова ("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" Н.В.Белова и второму изданию "Минералогии А.А.Годовикова ("красный"

Годовиков).

Отдел 2.1а.2. Моносульфиды с цепочечной структурой.

Гр. антимонита

Антимонит Sb

Висмутин Bi

Cтр. Оба минерала имеют ленточную структуру в виде сдвоенных цепочек, вытянутых

вдоль оси с. Основной единицей этих цепочек являются зонтичные группы [SbS

] или [BiS

]

(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 Sb

, 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,

SnO

, MoS

, 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

, карбонаты Bi - бисмутит Bi

[CO

](OH)

- белый желтый серый; бисмутосферит

[CO

] - серый, белый. Руда на Вi.

Отдел 2.1а.3. Моносульфиды

со структурой иного типа.

Гр. реальгара.

Реальгар As

Cтр. - молекулярная: изолированные, связанные остаточной связью, молекулы As

можно представить как квадратное кольцо S

, которое делит пополам тетраэдр As

- 2As

выше плоскости кольца S

, 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 - PbCrO

- выше твердость.

Ген. 1. Низко-T гидро-T в областях молодого вулканизма. Ассоц.: Аурипигмент As

, 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 As

арсенолита As

. Сырье на As (Лухуми).

Гр.аурипигмента

Аурипигмент As

Хим. Примеси Se, Sb.

Стр. слоистая. В слоях пирамидальные группы [AsS

] - 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) MoS

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,

КЧ

Мо

=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 P6

/mmc для политипа 2Н и R3m для

политипа 3R. Гораздо шире распространен гексагональный политип.

Морфология. Таблитчатые гексагональные кристаллы, часто деформированные -

"измятые"; чешуйчатые до листоватых агрегаты, вкрапленность в виде розеток.

Тонкодисперсный молибденит имеет свое название - иордизит.

Свойства и диагностика. Стально-серый цвет с голубоватым оттенком, блеск мет.; черта

серая с голубоватым оттенком на бисквите, при растирании на бисквите и на бумаге дает

зеленоватый оттенок. Н=1, d=5. Весьма сов. сп. по {0001}. От очень похожего графита

отличается по черте и голубоватому оттенку в агрегате, трудно бывает различить отдельные

мелкие чешуйки минералов, но в таком виде графит обычен в мраморах, где молибденит не

встречается, кроме того, если графит на цинковой пластинке смочить каплей раствора

CuSO

, то выделяется налет красноватой самородной меди, чего нет на молибдените.

Молибденит несколько похож на тетрадимит Bi

S, и по голубоватому оттенку с ним

иногда путают галенит, однако оба эти минерала тверже и хрупкие, не размазываются при

растирании.

Генезис. Молибденит главным образом минерал высоких температур, реже

среднетемпературный, и крайне редко образуется в низкотемпературной ассоциации

некоторых урановых м-ний. Генетические его типы довольно многочисленны (по снижению

температуры образования):

1. Пегматиты. а) Гранитные пегматиты, где он образуется в позднюю стадию, возможно в

связи с грейзенизацией, в ассоциации с SnO

, Bi

, вольфрамитом; б) сиенит-пегматиты

(Урал), где он явно поздний.

2. Грейзены и связанные с ними высокотемпературные гидротермальные жилы.

Ассоциация: высокотемпературный кварц, мусковит, флюорит, иногда калишпат, из рудных

- вольфрамит, берилл, висмутин, пирит, халькопирит, иногда сфалерит. Это Караоба

(Казахстан), Джида, Букука (Забайкалье), Калгуты (ЮЗ Горный Алтай).

3. Гидротермальное (высокотемпературное) наложение на скарны - молибденит-

шеелитовое оруденение с пирротином, сфалеритом - Лянгар (Узбекистан), Тырныауз

(Кабардино-Балкария).

4. Медно-молибденовое оруденение (медно-порфировый тип) - близповерхностые

интрузии с вкрапленным орудением или кварц-калишпатовые метасоматиты по этим

интрузивным породам с кварцево-сульфидными прожилками в них; молибденит

ассоциирует с халькопиритом, пиритом - это среднетемпературные гидротермальные

образования (Сорское м-ние в Хакассии, Коунрад в Казахстане, Алмалык в Узбекистане;

крупнейшие в 30-е годы Клаймекс и Бингем, США).

5. Низкотемпературное медно-молибденовое оруденение, где молибденит играет

подчиненную роль: медистые песчаники и сланцы (Мансфельд, ФРГ), некоторые уран-

молибденовые м-ния.

6. Минералогический интерес представляют метаколлоидные образования молибденита

вулканического (фумарольного) типа.

Изменение. В зоне окисления молибденит не устойчив - по нему образуются повеллит

CaMoO

, ферримолибдит Fe

[MoO

]

Применение. Молибденит - руда на Мо и единственный источник Re. Элемент Мо был

открыт в молибдените в 1778 г. шведским химиком Шееле, а поскольку молибденит и в те

времена путали с галенитом (по-гречески галенит называется "молибдена"), то отсюда и

было дано название элементу. Первое применение молибденита в качестве грифелей

закрепило это название - карандаш по-гречески называется "молибдос". Сейчас молибденит

как таковой используется в качестве смазки при низких температурах, режущий инструмент,

обработанный молибденитом, более стоек и долговечен. Но гораздо важнее использование

металла Мо за его тугоплавкость и низкий коэффициент теплового расширения в

электротехнике (подвесы для вольфрамовой нити в лампах накаливания), радиоэлектронике,

рентгенотехнике. Добавка Мо повышает твердость и вязкость стали (знаменитая

"самурайская сталь", секрет которой был разгадан русским металловедом Аносовым в

середине прошлого века, послужила прообразом броневой стали для танков); прибавка Мо,

кроме того, снимает хрупкость металла после термической обработки, и такая сталь идет на

стволы орудий и ружей, детали самолетов и автомобилей, режущие инструменты. Сплав Мо

с W заменяет платину при производстве химической аппаратуры, а сплав Co+Mo+Cr

(комохром) используется в хирургии для замены поврежденных суставов.

Подкласс 2.1б. Высшие сульфиды (персульфиды).

Условно минералы этого подкласса рассматривают как производные полисернистой к-ты

, и по аналогии с перекисями производные этой к-ты называют персульфидами.

Особенностью персульфидов является гантельный анион [S

]

-2

, в котором 2S связаны

прочной ковалентной связью [:S:S:]

-2

с шестью внешними электронными парами. (При

образовании гантели электронные орбитали перекрываются, так что сферы деформируются -

как два соединенных проколотых мячика: ). Вхождение аниона [S

]

-2

стркутуру понижает симметрию, поскольку гантель имеет ось, и расположение ее не

безразлично.

Генетические особенности персульфидов определяются тем, что 1) по сравнению с

одиночным ионом S

-2

гантель[S

]

-2

- более окисленная форма; при нагревании персульфиды

разлагаются на простые сульфиды с выделением серы; 2) для образования персульфидов

необходимо более высокое парциальное давление серы, чем для моноанионных сульфидов.

Это значит, что по мере возрастания парциального давления серы (»увеличения

концентрации серы) образование сульфидов железа даст ряд: FeS троилит - Fe

1-x

S пирротин

- FeS

пирит ( при T=const).

То же самое происходит в сульфоарсенидах - гантельный сульфоарсенидный анион:

[AsS]

-3

- [:As:S:]

-3

- 6 внешних электронных пар.

Семейство пирита-марказита.

Гр. пирита.

Пирит FeS

, серный колчедан, железный колчедан.

Химизм. Примеси: Со - до 14% (кобальтистый пирит), Ni - до

6,5% (никелистый пирит). Взаимоотношения с Ni- и Со-членами

можно представить в виде изоморфных рядов: FeS

- NiS

(ваэсит) - бравоиты; FeS

- CoS

(каттьерит). При T>650°K

(350-400

С) существует непрерывный ряд с пентландитом. Особо

следует отметить примесь Au, возможно, частично изоморфную.

Структура. Структуру можно представить по аналогии со структурой NaCl, если

заменить Na

на Fe

, а вместо Cl

поместить гантели [S

]

-2

. При этом Fe

окажется в

вершинах и центрах граней, а [S

]

-2

- на середине ребер и в центре кубической ячейки. Оси

гантелей [S

]

-2

ориентированы вдоль 4L

(рис...). КЧ Fe

=6 (октаэдрический полиэдр), КЧ

]

-2

тоже равно 6, для каждой S в гантели КЧ=3 (каждая гантель принадлежит двум

октаэдрам).

Таким образом получается структура с очень плотным заполнением пространства, где

гантели упакованы по типу ПКУ, т.е. структура близка к координационной - будем называть

такие структуры квазикоординационными. Связь в структуре сильная ковалентаная, не

только в гантели, но и между Fe и S: d2sp3-гибридизированные орбитали Fe

получают по

паре электронов от каждой из 6 окружающих частиц S, 62=12 - вместе со своими

собственными получается устойчивый 18-электронный (криптоновый)

ансамбль. Ориентировка гантелей вдоль L

приводит к снижению

симметрии до Ра3 (планаксиальный вид структуры NaCl - центральный вид

кубической сингонии). Это сказывается на морфологических особенностях

и свойствах.

Морфология. Часто - хорошие кристаллы: куб, октаэдр,

пентагондодекаэдр и их комбинации. Снижение симметрии проявляется в штриховке

(рис...). Обычны зернистые агрегаты, в приповерхностных гидро-T образованиях - натечные,

в осадочных - конкреции, желваки, псевдоморфозы. Часты двойники прорастания по {111},

скрученные и расщепленные кристаллы. Бывают тонкодисперсные, сажистые агрегаты -

мельниковит.

Свойства. Латунно-желтый цвет, присутствие Ni делает пирит более светлым,

присутствие Со - более темным. Желтая, пестрая побежалость, бурые пленки гидроксидов

Fe. Зеленовато-черная черта, блеск мет. Плотное заполнение пространства в структуре

обусловливает более прочную связь и как следствие - высокую твердость: Н=6-6,5; d»5 (у

троилита FeS d=4,8). Снижение симметрии ведет к отсутствию спайности, но иногда в

пиритах проявляется хорошая отдельность по {111}. Хрупкий.

Диагн. Похожие: марказит - отличается по форме кристаллов, Au° (низкая Н, ковкость),

Chpyr (ниже Н), Pentl (ниже Н, сп.).

Генезис. Пирит - очень распространенный минерал! Нет его только собственно-

магматического, хотя в магматических породах часто встречается - более поздний. Отметим

типы, важные в генетическом и практическом отношении.

А. Гипогенное образование

1. Гидро-T генезис.

а) Разнообразные жилы - от высоко-T, связанных с грейзенами, до низко-T. Отметим в

целом: Pyr - минерал более поздний и более низко-T, чем Pyrr в эндогенных процессах.

б) Сульфидное наложение в скарнах.

2. Колчеданные залежи (сплошные и вкрапленные руды) - в медно-колчеданных,

колчеданно-полиметаллических, собственно колчеданных - везде Pyr - главный минерал.

Это основной тип, откуда используется пирит - обычно он извлекается, как побочный

продукт из других руд.

Б. Гипергенное образование.

3. Осадочный генезис - в м-ниях угля, бокситов, в глинах в виде зерен, кристаллов,

конкреций, псевдоморфоз. За счет чего? - за счет биогенного материала, при разложении

которого образуется сероводород - современное сероводородное заражение придонных вод

Черного моря ведет к образованию в донных осадках сажистого пирита - мельниковита.

Изменение. При метаморфизме Pyr устойчив лишь при невысоких значениях Р и Т, и

потому встречается в сланцах низкой ступени метаморфизма, при усилении метаморфизма

разлагается и замещается пирротином. На поверхности окисляется, часто с образованием по

нему псевдоморфоз гидроксидов Fe.

Применение. Сырье для получения H

Гр.марказита.

Марказит FeS

(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 FeS

симметрией Pnnm. В ромбической ячейке (рис....) Fe

располагается

в вершинах и центре. Гантели [S

]

-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

соседних по вертикали ячеек (рис....). Взаимодействие частиц - такое

же как у пирита, КЧ Fe

=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 

]

-2

2. Гипергенное образование.

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

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