Файл: Бетехтин А. Г. Курс минералогии.pdf

Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения

221

от сфалерита халькопирит обладает непрозрачностью, явным металли
ческим блеском и отсутствием совершенной спайности.

Облик кристаллов.

 Кристаллы редки и встречаются только в друзо

вых пустотах. Чаще всего они имеют псевдооктаэдрический с комбина
циями {112} и {112} или тетраэдрический облик (рис. 104), реже скалено
эдрический и др. Грани основного тетраэдра матовые или покрыты
штрихами, а отрицательного — гладкие. Двойники часты по (112), реже
(102) и другим законам. 

Агрегаты.

 Обычно встречается в сплошных мас

сах и в виде неправильной формы вкрапленных зерен. Известны также
колломорфные образования в почковидных и гроздевидных формах.

Цвет

 халькопирита латунножелтый, часто с темножелтой или пест

рой побежалостью. 

Черта

 черная с зеленоватым оттенком, местами ме

таллически блестящая. Непрозрачен. 

Блеск

 сильный металлический.

Твердость

 3–3,5. Довольно хрупок. 

Спайность

 несовершенная по

{101}. 

Уд. вес 

4,1–4,3.

Диагностические признаки.

 Довольно легко узнается по характерно

му цвету, твердости, резко отличающейся от пирита, который в изломе
часто бывает покрыт побежалостью, похожей на цвет халькопирита. Мил
лерит в неправильной формы зернах также бывает похож на халькопи
рит, но обладает более сильным блеском и богат никелем.

П. п. тр., растрескиваясь, сплавляется в магнитный шарик. С содой на

угле дает королек меди. В закрытой трубке обнаруживает возгон серы.
В HNО

3 

постепенно разлагается с выделением серы.

Происхождение и месторождения.

 В природе халькопирит может

образовываться в различных условиях.

Как спутник пирротина он часто встречается в 

магматогенных

 месторож

дениях медноникелевых сульфидных руд в основных изверженных поро
дах в ассоциации с пентландитом, магнетитом, иногда кубанитом и др.

Наиболее широко развит в типичных 

гидротермальных

 жильных и ме

тасоматических (в том числе и контактовометасоматических) месторож
дениях. Он обычно ассоциирует с пиритом, пирротином, сфалеритом, га
ленитом, блеклыми рудами и многими другими минералами. Из нерудных

Рис. 104.

 Тетраэдрический кристалл

и двойник халькопирита: 

p

 {112}, 

z

 {011}, 

c

 {001}

Описательная часть

222

минералов в этих месторождениях встречаются кварц, кальцит, барит,
различные по составу силикаты и др.

При 

экзогенных

 процессах халькопирит образуется очень редко среди

осадочных пород в условиях сероводородного брожения при разложении
органических остатков и притоке меденосных растворов. Наблюдались
явления замещения им древесины и организмов (наряду с халькозином
и марказитом).

В процессе выветривания халькопирит, разрушаясь химически, дает

сульфаты меди и железа. Растворимый сульфат меди при взаимодействии
с CO

2

 или с карбонатами в присутствии кислорода и воды образует мала

хит и азурит; с гидрозолями SiO

2

 — хризоколлу; при взаимодействии с раз

личными кислотами, образующимися в зоне выветривания, — разнообраз
ные соли: арсенаты, фосфаты, ванадаты, иногда хлориды и др. В условиях
очень сухого климата в зоне окисления сохраняются также различные суль
фаты меди, легко растворимые в просачивающихся поверхностных водах.

Псевдоморфозы по халькопириту, т. е. замещение его вторичными

сульфидами меди — борнитом, халькозином и ковеллином, широко рас
пространены в зонах вторичного сульфидного обогащения медных мес
торождений.

Халькопирит в качестве спутника в тех или иных количествах встре

чается почти во всех гидротермальных месторождениях самых различ
ных сульфидных руд. В рудах многих месторождений он является суще
ственной составной частью и имеет самостоятельное промышленное
значение. На территории России и ближнего зарубежья мы имеем пред
ставителей всех генетических типов месторождений, в которых халько
пирит является главным минералом меди.

На Урале широко распространены так называемые колчеданные за

лежи, приуроченные к толщам большей частью метаморфизованных эф
фузивноосадочных пород палеозойского возраста. Главным минералом
(до 60–80 %) в рудах этих месторождений является пирит, с которым па
рагенетически связан халькопирит. К этому типу относится большая часть
уральских месторождений. В некоторых залежах халькопирит тесно ас
социирует со сфалеритом. Таковы месторождения 

Карпушинское, Сибай'

ское, Левихинские

 и др. Аналогичные по составу месторождения извест

ны и в Закавказье.

К типу контактовометасоматических месторождений в известняках

относится группа 

Турьинских

 месторождений на Северном Урале и ряд

месторождений 

Минусинского

 района на восточном склоне Кузнецкого

Алатау (Хакассия). Парагенетически халькопирит здесь обычно связан
с пиритом, иногда с пирротином, магнетитом и другими минералами.

Интересный тип месторождений представляют собой крупные по раз

мерам 

Удоканское

 (Забайкалье) и 

Джезказганское

 месторождения (в за

падной части Центрального Казахстана). Здесь халькопирит совместно

Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения

223

с борнитом и халькозином образует цемент в тонкозернистых песчани
ках. Считали, что эти минералы образовались из гидротермальных ра
створов путем замещения известковистого цемента между песчинками
кварца, однако результаты исследований последних лет приводят к пред
положению о первоначально осадочном их происхождении.

Из иностранных месторождений отметим лишь некоторые: 

Бингхэм

в штате Юта (США), 

Чукикамата

 (Чили), медистые песчаники в 

Шабе

(бывш. Катанга, Демократическая Республика Конго) и к югу от нее —
в Северной Родезии.

Практическое значение.

 Халькопиритсодержащие руды являются

одним из главных источников меди. Промышленное содержание ее в

та

ких рудах обычно колеблется в пределах 2–2,5 %.

Получаемая на металлургических заводах медь употребляется как

в чистом виде, так и в виде сплавов (латуни, бронзы, томпака и др.). Глав
ным потребителем меди является электропромышленность. Значитель
ное количество ее расходуется в машиностроении, судостроении, изго
товлении аппаратуры для химической промышленности, жилищном
строительстве и т. д.

СТАННИН

 — Cu

2

FeSnS

4

. Синоним: оловянный колчедан.

Химический состав.

 Сu — 29,5 %, Fe — 13,1 %, Sn — 27,5 %, S — 29,9 %.

Содержание по анализам: Sn — 22,0–27,7 %, Сu — 22,9–31,5 %, Fe — 4,7–
23,3 %. Кроме того, присутствуют примеси Zn — 0,75–10,1 %, Sb — до 3 %,
Cd — до 1,5 %, Pb — до 2 % и Ag — до 1 %.

Сингония

 тетрагональная; тетрагональноскаленоэдрический в. с.

L

2

4

L

2

2

P. 

Пр. гр. 

I

42

d

(

D

12

2

d

). 

а

0 

= 5,46; 

с

0 

= 10,725. 

а 

: 

с = 

1 : 1,966. Редко встреча

ющиеся мелкие кристаллы имеют кубический или тетраэдрический облик.
По внешнему виду они очень близко напоминают кристаллы халькопирита.
Обычно станнин наблюдается в виде неправильных зерен и сплошных масс.
Кристаллическая структура аналогична структуре халькопирита (см. рис.
103), но в расположении катионов намечается следующий порядок: в пер
вом и пятом слоях по вершинам квадрата ионы Sn, в центре — Fe; в средин
ном слое, наоборот, по вершинам ионы Fe, а в центре — Sn; четные слои
(второй и четвертый) сложены ионами Cu. По расположению ионов крис
таллическое строение станнина, как и халькопирита, следовательно, близ
кородственно с кристаллической структурой сфалерита.

Цвет

 станнина стальносерый с характерным оливковозеленоватым

оттенком (в свежем изломе). В случае обильных микроскопических вклю
чений халькопирита приобретает явно желтоватый оттенок. 

Черта

 черная.

Непрозрачен. 

Блеск

 в свежем изломе металлический, но быстро тускнеет.

Твердость

 3–4. Хрупок. 

Спайность

 несовершенная по {110} и {001},

наблюдается редко. 

Уд. вес

 4,3–4,5.

Диагностические признаки.

 Типичным является цвет с характерным

оливковозеленоватым оттенком, по которому он сравнительно легко

Описательная часть

224

отличается на глаз от блеклых руд, похожих на него по ряду признаков
(твердости, хрупкости и др.).

П. п. тр. на угле плавится, белея с поверхности и образуя около самой

пробы белый налет SnO

2

. Медь, железо и сера устанавливаются в нем

химическими реакциями. В HNO

3

 разлагается, выделяя серу и двуокись

олова; раствор его приобретает синий цвет.

Происхождение и месторождения.

 Является сравнительно малорас

пространенным минералом и встречается в 

гидротермальных

 оловоруд

ных месторождениях.

В вольфрамооловянных месторождениях он наблюдается в ассоциа

ции с касситеритом (SnO

2

), халькопиритом, арсенопиритом, вольфрами

том и другими минералами.

Гораздо чаще встречается в сфалеритогаленитовых и сфалеритопир

ротиновых оловосодержащих рудах. В этих рудах парагенетически с ним
очень тесно связаны сфалерит и халькопирит, а иногда пирротин, гале
нит и др. В ряде случаев устанавливаются явления замещения его касси
теритом (SnO

2

) и наоборот.

В зоне окисления легко разлагается с образованием в конечном счете

лимонита и касситерита. Однако главная масса олова при этом перехо
дит, повидимому, в коллоидальный раствор, который впоследствии коа
гулирует и дает в результате землистые, губчатые или колломорфные стя
жения касситерита.

На территории России станнин в очень незначительных количествах

встречен во многих оловянновольфрамовых месторождениях, например в

Букуке

 (Забайкалье) в ассоциации чаще всего с халькопиритом, в парагене

зисе с касситеритом и сфалеритом в зернах размером до 1 см. Заметную роль
играет в рудах олововольфрамового месторождения 

Тигриное

 (Приморье),

где присутствует в кварцевых жилах с касситеритом, вольфрамитом, арсе
нопиритом и сфалеритом. Отмечается его присутствие и в свинцовоцинко
вых месторождениях, таких как 

Синанча

 (ныне Черемшаны) в Приморье.

Из иностранных — встречен в месторождении 

Циновец

 (бывш. Цин

нвальд в Рудных горах, Чехия), в значительных количествах в Южном
Китае, в 

Цихане

 (о. Тасмания) и особенно во многих месторождениях

Боливии

 (Ахота, Потози и др.).

Практическое значение.

 В большинстве случаев станнин встречает

ся в незначительных количествах и потому не имеет такого важного про
мышленного значения, как касситерит.

БОРНИТ

 — Cu

5

FeS

4

. Синоним: пестрая медная руда. В природных

условиях образует ограниченные твердые растворы с халькопиритом,
распадающиеся при понижении температуры. Этот процесс распада изу
чен экспериментальным путем.

Химический состав

 непостоянен. Теоретически, согласно химической

формуле Cu

5

FeS

4

, он должен быть следующим: Сu — 63,3 %, Fe — 11,2 %,

Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения

225

S — 25,5 %. Однако состав борнита колеблется в значительных пределах, так
как этот минерал способен содержать в себе в виде твердых растворов халько
пирит и халькозин. Из других химических примесей часто наблюдается Ag.

Сингония

 кубическая; гексаоктаэдрический в. с. 3

L

4

4

L

3
6

L

2

9

PC

. Пр. гр.

Fd

3

m

(

О

7

h

). 

a

0

 = 

10,93. Кристаллы встречаются исключительно редко. Обыч

но наблюдается в сплошных массах и в виде вкраплений. 

Кристалличеj

ская структура

 борнита представляет собой усложненную кубическую

плотноупакованную структуру с заполнением ѕ тетраэдрических пустот.
При понижении температуры проходит ряд полиморфных превращений
через ромбоэдрическую к моноклинной модификации, при этом атомы
металла упорядочиваются, а анионная упаковка искажается. Соглас
но рентгенометрическим данным, в кристаллической структуре бор
нита два сорта ионов меди занимают разные положения и химическая
формула его, вероятно, имеет следующий вид: 2Сu

2

S

.

CuFеS

4 

=

= (Сu

4

СuFеS

4

), т. е. четыре иона меди одновалентны, а пятый ион и

ион железа двухвалентны.

Цвет 

борнита в свежем изломе темный меднокрасный до оранжево

го; обычно покрывается яркой пестрой (преимущественно синей) побе
жалостью. 

Черта

 сероваточерная. Непрозрачен. 

Блеск

 металлический до

полуметаллического.

Твердость

 3. Сравнительно хрупок, но несколько более пластичен, чем

халькопирит. 

Спайность

 практически отсутствует. 

Уд. вес

 4,9–5,0. 

Проj

чие свойства.

 Обладает электропроводностью.

Диагностические признаки.

 Легко узнается по цвету и пестрой си

ней побежалости, низкой твердости. По яркосиним побежалостям мож
но ошибочно принять за ковеллин (при царапании ножом можно убедить
ся в истинном цвете минерала).

П. п. тр. сплавляется в магнитный шарик, а с содой на угле дает коро

лек меди. В HNO

3

 разлагается с выделением всплывающей серы.

Происхождение и месторождения.

 Встречающийся в природе бор

нит имеет как эндогенное, так и экзогенное происхождение.

Борнит 

эндогенного

 происхождения встречается в некоторых 

гидротер'

мальных

 месторождениях. В ряде случаев он содержит микроскопические,

обычно пластинчатые включения халькопирита, являющиеся продуктом
распада твердого раствора. В парагенезисе с ним, кроме халькопирита,
встречаются: эндогенный халькозин, галенит, сфалерит, пирит и др.

Экзогенный

 борнит широко бывает развит в 

зонах вторичного сульфид'

ного обогащения

. Как наиболее ранний вторичный сульфид он образует

ся метасоматическим путем, главным образом за счет халькопирита, в виде
неправильных жилок, каемок или сплошных масс. Наблюдается во мно
гих медносульфидных месторождениях, однако в значительных массах
встречается редко. По сравнению с другими вторичными сульфидами
меди является менее устойчивым, замещаясь более богатыми медью