ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2020
Просмотров: 13836
Скачиваний: 112
Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения
201
На территории России аргентит в виде примазок, реже сплошных не
больших масс встречался в
Змеиногорском
месторождении (Алтай) и из
редка в ряде месторождений Нерчинского округа (Восточное Забайка
лье) и Верхоянья. Акантит в виде тонких сферолитовых корок слагает
узкие волнистые полоски в ритмичнозональных кварцевых жилах эпи
термального месторождения
Карамкенское
(Магаданская область).
В кварцевых жилах с адуляром, родохрозитом и родонитом совместно с
сульфосолями серебра акантит присутствует в
Хаканджинском
месторож
дении (Хабаровский край).
В поздних гидротермально выполненных гнездообразных полостях
в одном из участков железоскарнового месторождения
Соколово'Сарбайс'
кое
в СевероЗападном Казахстане акантит в параморфозах по аргентиту на
ходился в неправильной формы выделениях с самородными серебром, мы
шьяком и серебряномышьяковыми сульфосолями, кальцитом и цеолитами.
Практическое значение.
Как спутники других серебросодержащих
минералов, аргентит и акантит являются источником для получения се
ребра. Минимальным промышленным содержанием серебра в рудах счи
тают содержание его около 0,02 %.
2. Группа галенита
Из этой группы минералов рассмотрим наиболее распространенный
в природе — галенит.
ГАЛЕНИТ
— PbS. Название происходит от лат.
galaena
— свинцовая
руда. Синоним: свинцовый блеск. Разновидность:
селенистый галенит
.
Физическая разновидность, известная под названием «свинчак», пред
ставляет собой плотную матовую тонкозернистую массу.
Химический состав.
Рb — 86,6 %, S — 13,4 %. Из примесей чаще всего
присутствуют: Ag до десятых долей процента, Сu, Zn, иногда Se (селени
стый галенит в составе непрерывного изоморфного ряда до клаусталлита
PbSe), Bi, Fe, As, Sb, Mo, изредка Mn, U и др. В большинстве случаев эти
элементы бывают связаны с микроскопически мелкими включениями по
сторонних минералов. Содержание серебра часто положительно корре
лирует с содержанием висмута.
Сингония
кубическая; гексаоктаэдрический в. с. 3
L
4
4
L
3
6
L
2
9
PC
. Пр. гр.
Fm
3
m
(
О
5
h
).
а
0
= 5,924.
Кристаллическая структура
, в которой кристалли
зуются сульфиды группы галенита, принадлежит к типу NaCl (рис. 92).
Анионы серы расположены по закону плотнейшей кубической (трех
слойной) плотнейшей упаковки, а катионы свинца заполняют все окта
эдрические пустоты между анионами. В основе элементарной ячейки ле
жит кубическая гранецентрированная решетка, характеризующаяся тем,
что ионы располагаются в вершинах куба и в центре каждой грани, но с тем
отличием, что в структуре принимают участие два рода ионов, составля
ющие две одинаковые подрешетки (рис. 92
б
). Если элементарную ячейку
Описательная часть
202
Рис. 93.
Кубические кристаллы галенита
мы разобьем на малые кубы, то ионы каждого сорта будут поочередно за
нимать их вершины. Координационное число для обоих сортов ионов 6.
На рисунке 92 по углам большого куба и в центре граней помещены ионы
серы, а ионы свинца уже в промежутках.
Но можно изобразить и наоборот: существо структуры при этом не ме
няется.
Облик кристаллов
большей частью кубический, иногда с гранями
октаэдра (рис. 93), реже октаэдрический. Наиболее часто встречающиеся
формы: {100}, {111}, реже {110}. Двойники по (111). Кристаллы галенита
встречаются только в друзовых пустотах. Обычно же он наблюдается в виде
зернистых масс или вкрапленных выделений неправильной формы.
Цвет
галенита свинцовосерый.
Черта
сероваточерная.
Блеск
метал
лический.
Твердость
2–3. Хрупок.
Спайность
совершенная по кубу. У висмут
содержащих разностей наблюдается отдельность по {111} (вероятно при
сутствие пластинчатых вростков
галенобисмутита
— PbBiS
2
или
матиль'
дита
— AgBiS
2
в составе структур распада твердого раствора). При
нагревании она исчезает и проявляется обычная спайность по кубу.
Уд.
вес
7,4–7,6.
Прочие свойства.
Обладает слабой электропроводностью
Рис. 92.
Кристаллическая структура галенита.
а
— расположение ионов (черные кружочки — Pb, светлые — S);
б
— кристаллическая структура, изображенная в виде шаров, в том же масштабе
а
б
Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения
203
и хорошими детекторными свойствами (падение проводимости при об
лучении светом).
Диагностические признаки.
Легко узнается по цвету, блеску, харак
терной спайности по кубу, проявляющейся в ступенчатом изломе, низ
кой твердости и высокому удельному весу. В скрытокристаллических
массах, носящих название свинчака, отличается от похожих на него сурь
мянистых и мышьяковистых соединений по удельному весу и поведению
перед паяльной трубкой.
П. п. тр. легко плавится. С содой дает королек свинца. Легко раство
ряется в HNO
3
, давая серу и белый осадок PbSO
4
вследствие частичного
окисления его при растворении.
Происхождение и месторождения.
Галенит почти исключительно
распространен в
гидротермальных
месторождениях. Нередко образует
богатые скопления. Весьма характерно, что он почти всегда встречается в
парагенезисе со сфалеритом ZnS, по отношению к которому находится
обычно в подчиненных количествах. Гидротермальные свинцовоцинко
вые месторождения образуются либо в виде типичных жил, либо в виде
неправильных метасоматических залежей в известняках, либо, наконец,
в виде вкрапленников.
Из других минералов в ассоциации с галенитом встречаются: пирит, халь
копирит, блеклые руды, сульфосоли серебра, свинца, меди, арсенопирит и
др. Из нерудных минералов в этих рудах, кроме кварца и кальцита, встреча
ются также различные карбонаты, барит (Ba(SO
4
)), флюорит (CaF
2
) и др.
При окислении в процессе выветривания месторождений галенит
покрывается коркой англезита (Pb(SO
4
)), переходящего с поверхности в
церуссит (Рb(СО
3
)). Эти труднорастворимые соединения образуют как
бы плотную рубашку вокруг центральных, не тронутых разрушением
участков галенита, прекращая доступ окисляющих агентов внутрь. По
этому неудивительно, что сплошные массы галенита в виде желваков с
такой рубашкой встречаются в зоне накопления глинистых наносов и даже
в россыпях. В отличие от сфалерита за счет галенита в зоне окисления,
кроме англезита и церуссита, возникает и ряд других труднораствори
мых кислородных соединений: фосфаты, арсенаты, ванадаты, молибдаты
и др. Вследствие этого зоны окисления свинцовоцинковых месторожде
ний, как правило, обогащены свинцом.
Из многочисленных месторождений галенитсодержащих руд на тер
ритории России отметим лишь некоторые. Наиболее известны:
Садон'
ское
жильное (Северный Кавказ);
Алтайские
месторождения (
Риддер'Со'
кольное, Змеиногорское
) так называемых полиметаллических руд,
представленных очень тонкозернистыми массами пирита, сфалерита,
халькопирита, галенита и блеклых руд;
Дальнегорское
месторождение
(Приморье) с сульфидным оруденением, вмещаемым волластонитгеден
бергитовыми скарнами;
Нерчинские
в Забайкалье и др.
Описательная часть
204
Разведаны многочисленные полиметаллические месторождения в
Сред'
ней Азии
(Карамазарские горы и др.). Из иностранных отметим также круп
нейшие месторождения США, такие как
Джоплин
(штат Миссури), в виде
вкрапленности и рассеянных гнезд в известняках и глинистых сланцах на
обширной территории,
Ледвилл
(«Свинцовый город») в Колорадо и др.
Практическое значение.
Галенит представляет собой важнейшую
свинцовую руду. Почти все мировое производство свинца связано с до
бычей этого минерала.
Помимо выплавки металла, применение которого общеизвестно, не
большая часть галенитовых руд перерабатывается на глет PbO с целью
получения свинцовых препаратов, в частности красок (белил, сурика,
крона и др.) и глазури.
При плавке попутно со свинцом извлекаются значительные количе
ства серебра, которое в виде серебросодержащих минералов связано с га
ленитом, а иногда и висмута.
3. Группа сфалерита
Сюда относятся полиморфные минералы типа
АХ
,
кристаллизующи
еся в кубической и гексагональной сингониях (в кристаллических струк
турах типа сфалерита и вюртцита с тетраэдрической координацией
ионов). Здесь же рассмотрим сульфид ртути (киноварь), близкий по не
которым свойствам к группе сфалерита, но существенно отличающийся
по кристаллической структуре.
СФАЛЕРИТ
— ZnS. Название происходит от греч.
сфалерос
— обман
чивый, очевидно потому, что по внешним признакам он совершенно не
похож на обычные сульфиды металлов. Синоним: цинковая обманка.
Разновидности: клейофан — светлоокрашенная или бесцветная разновид
ность (почти без примесей); марматит — черная железистая разновидность
сфалерита; пршибрамит — богатая кадмием (Cd до 5 %) разновидность.
Химический состав.
Zn — 67,1 %, S — 32,9 %. В качестве примесей чаще
всего присутствует Fe (до 20 %); такие разновидности под микроскопом
обнаруживают мельчайшие включения пирротина (Fe
1–
X
S) как продукта
распада твердого раствора. Иногда в виде таких же включений присут
ствует халькопирит (CuFeS
2
) и изредка станнин (Cu
2
FeSnS
4
), чем и объяс
няется примесь в сфалерите меди и олова. Нередко в виде изоморфной
примеси присутствуют: Cd (обычно до десятых долей процента), In (до
сотых долей процента), Сo, Mn, Hg и др.
Сингония
кубическая; гексатетраэдрический в. с. 3
L
2
4
4
L
3
6
P
. Пр. гр.
F
4
–
3
m
(
T
2
d
).
a
0
= 5,40.
Кристаллическая структура
характеризуется трех
слойной (кубической) плотнейшей упаковкой анионов серы. Катионы
цинка занимают половину тетраэдрических пустот между анионами.
Структура похожа на структуру алмаза, с той разницей, что центры ма
лых кубов заняты иными атомами (ионами), чем вершины и центры гра
Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения
205
ней большого куба. Как показано на рис. 94, вокруг каждого иона S по
вершинам тетраэдра располагаются четыре иона цинка. В элементарной
ячейке, показанной на этих рисунках, заключено четыре иона серы, зани
мающих центры половинного числа малых кубов. Характерно, что все эти
тетраэдры ориентированы одинаково, что и приводит в целом к симмет
рии тетраэдра, а не куба. В отличие от алмаза спайность в кристаллах сфа
лерита проходит не по плоскостям октаэдра, а по плоскостям ромбододе
каэдра {110}, так как эти плоские сетки одновременно содержат ионы Zn
и S, и притом в равных количествах, что делает их электронейтральными
и потому слабосвязанными.
Облик кристаллов
. Часто встречается в виде хорошо образованных кри
сталлов в друзовых пустотах. Облик чаще всего тетраэдрический (рис. 95),
причем положительные и отрицательные формы нередко отличаются
Рис. 94.
Кристаллическая структура сфалерита.
а
— расположение центров ионов цинка (черные кружочки) и серы (светлые кружочки);
б
— та же структура, изображенная в виде тетраэдров, внутри каждого из которых
располагаются центры ионов серы;
в
— кристаллическая структура, изображенная
в виде шаров
Рис. 95.
Тетраэдрические кристаллы сфалерита
а
б
в