ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2021
Просмотров: 10857
Скачиваний: 9
Описательная часть
226
халькозином и ковеллином. При разложении в зоне окисления по борниту
образуются кислородные соединения: малахит, азурит, реже куприт и др.
На территории России эндогенный борнит в ассоциации с эндоген
ным халькозином встречался в ряде колчеданных залежей Ю. Урала:
им.
III Интернационала
,
Дзержинское
месторождение (Карабашская группа)
и др.
Широко распространен также в парагенезисе с халькопиритом в
Удо'
канском
месторождении (Забайкалье) и в
Джезказганском
меднорудном
районе (Центральный Казахстан), в так называемых медистых песчани
ках (о происхождении см. халькопирит).
Экзогенный борнит в значительных количествах встречается в зонах
вторичного сульфидного обогащения почти во всех медносульфидных
месторождениях, особенно если выветривание происходит в условиях
умеренного климата.
Практическое значение.
Так как борнит по сравнению с халькопири
том является значительно более богатым медью минералом, то даже вкрап
ленные борнитовые руды при наличии крупных запасов могут представ
лять несомненный промышленный интерес.
КУБАНИТ
— CuFe
2
S
3
. Ромбич. с.
Химический состав.
Сu — 22–24 %,
Fe — 40–42 %, S — 34–35 %.
Цвет
очень похож на цвет пирротина, а иног
да и халькопирита — бронзовожелтый.
Блеск
металлический.
Твердость
3,5.
Спайность
отсутствует.
Уд. вес
4,03–4,18. Сильно магнитен.
Парагенетически тесно связан с халькопиритом. Часто наблюдается
в последнем в виде пластинчатых выделений, устанавливаемых под мик
роскопом и представляющих собой продукт распада твердых растворов.
Впервые был встречен в золоторудных кварцевых жилах
Морро'Вело
в
МинасЖераис (Бразилия). В России известен в
Норильских
меднони
келевых сульфидных залежах, а также в магнетитвезувиандиопсидовых
скарнах
Люппико
(Сев. Приладожье).
6. Группа ковеллина
Сюда относятся простые по эмпирической химической формуле со
единения, но обладающие сложным кристаллическим строением, согласно
которому в составе минералов принимают участие два сорта ионов одно
го и того же элемента (как среди катионов, так и среди анионов). В связи
с этим и химическая формула имеет более сложный вид. Здесь мы рас
смотрим лишь один минерал — ковеллин.
КОВЕЛЛИН
— CuS, или Cu
2
·
S
.
Cu
··
S
2
. Назван по фамилии итальян
ского минералога Ковелли. Синоним: медное индиго.
Химический состав
. Сu — 66,5 %, S — 33,5 %. Химическими анализа
ми устанавливаются примеси Fe, реже Se, Ag и Pb.
Сингония
гексагональная; дигексагональнодипирамидальный
в. с. L
6
6
L
2
7
PC
. Пр. гр.
P
6
3
/
mmc
(
D
4
6
h
).
a
0
= 3,80;
с
0
= 16,32. Кристаллы встре
Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения
227
чаются чрезвычайно редко и имеют вид мелких тонких табличек.
Крисj
таллическая структура.
Ковеллин обладает оригинальной слоистой гек
сагональной структурой (рис. 105). Структура, согласно результатам рен
тгеноструктурных исследований, оказалась гораздо более сложной, чем
это можно было ожидать на основании прежней химической формулы —
CuS. Характерно, что устанавливаются два вида ионов серы: единичные
ионы S
2–
и спаренные ионы [S
2
]
2–
. Эти комплексные ионы, состоящие из
двух плотно примыкающих друг к другу ионов подобно тому, как это имеет
место в кристаллической структуре пирита, с тем же расстоянием S—S,
равным 2,05 Е (см. ниже рис. 115). Ионы меди тоже двух сортов: Cu
1+
и
меньших размеров Cu
2+
. Каждый двухвалентный ион меди окружается
тремя единичными ионами S
2
в виде равностороннего треугольника. Три
ады, соединенные друг с другом через вершины, слагают слои (черные на
рис. 105) в кристаллической структуре ковелли
на, ориентированные перпендикулярно к шестер
ной оси. Между такими слоями располагаются два
слоя тетраэдров с одновалентными ионами Сu
1+
в
центре. При этом основания этих тетраэдров, об
ращенные друг к другу, соединены вертикально
ориентированными спаренными ионами [S
2
]
2–
(в середине, вверху и внизу рис. 105 они показа
ны в виде полых укороченных треугольных
призм), а противостоящие им вершинки тетраэд
ров заняты единичными ионами S
2–
, которые яв
ляются общими как для слоя треугольника, так и
для вершинок следующего за ними слоя тетраэд
ров. Таким образом, в структуре ковеллина име
ется сочетание структурных элементов обеих мо
дификаций углерода (алмаза и графита). Если мы
подсчитаем ионный состав такой кристалличе
ской структуры, то увидим, что формулу ковел
лина правильнее писать так: Cu
2
·
S
.
Cu
··
S
2
. C этими
особенностями структуры прекрасно увязывают
ся форма, спайность, необычные оптические свой
ства минерала, способность давать возгон части
серы при нагревании и др.
Агрегаты.
Редко встречющиеся кристаллы имеют вид гексагональных
пластинок. Обычно ковеллин наблюдается в виде тонких примазок ярко
синего цвета или синеваточерных порошковатых или сажистых масс.
Цвет
ковеллина индиговосиний.
Черта
серая до черной. Непрозра
чен. В тончайших листочках просвечивает зеленым цветом.
Блеск
метал
лический.
Твердость
1,5–2. Хрупок. В тонких пластинках несколько ги
бок.
Спайность
совершенная по {0001}.
Уд. вес
4,59–4,67.
Рис. 105.
Кристалличе
ская структура ковеллина
в полиэдрах
(по Н. В. Белову). Тетра
эдры — координирован
ные серой ионы Cu
+
,
треугольники — Cu
2+
,
вертикальные ребра
пустых тригональных
призм — гантели [S
2
]
2–
Описательная часть
228
Диагностические признаки.
Легко узнается по яркосинему цвету,
низкой твердости и ассоциации с сульфидами меди.
П. п. тр. легко плавится, загораясь голубым пламенем и выделяя SO
2
.
В отличие от халькозина в запаянной трубке дает возгон серы. В горячей
HNO
3
растворяется
с
выделением серы.
Происхождение и месторождения.
Ковеллин, обычно в очень неболь
ших количествах, является одним из характернейших экзогенных мине
ралов зоны вторичного сульфидного обогащения в меднорудных место
рождениях. Как правило, развивается метасоматическим путем на месте
первичных и вторичных сульфидов меди: халькопирита, борнита, халь
козина и др. Помимо образования метасоматическим путем, известны
случаи самостоятельного его отложения вдоль трещин в виде колломор
фных образований или землистых масс.
Ковеллин
гидротермального
происхождения в парагенезисе с пири
том крайне редок и встречается в небольших количествах в
Бьютт
в Мон
тане (США) и в других местах.
Как продукт деятельности фумарол наблюдался в лавах Везувия, где
и был впервые описан ковеллин, а также в кальдере
Узона
(Камчатка).
Самостоятельных месторождений не образует. В ничтожных или не
больших количествах встречается буквально во всех месторождениях
медносульфидных руд (в зонах вторичного сульфидного обогащения).
В больших массах был встречен на о.
Кавау
(близ Новой Зеландии).
Практическое значение.
Ковеллинохалькозиновые руды принадле
жат к числу богатых медных руд. По сравнению с первичными халькопи
ритовыми рудами они при одной и той же степени вкрапленности дают
вдвое более высокое содержание меди.
7. Группа аурипигмента
В этой группе рассмотрим сульфид трехвалентного мышьяка — аури
пигмент, а также реальгар, имеющий ряд общих свойств с предыдущим
минералом.
АУРИПИГМЕНТ
— As
2
S
3
. Название происходит от лат.
aurum
— золо
то и
pigmentum
— краска. Предполагалось, что минерал содержит золото.
Химический состав.
As — 61 %, S — 39 %. Обычно устанавливаются
лишь механические примеси: Sb
2
S
3
, FeS
2
(марказит), SiO
2
, глинистое ве
щество и др. Лишь Se, Sb, V (до 0,02 %), Ge (до 4·10
–б
%) могут рассматри
ваться как изоморфные примеси.
Сингония
моноклинная; ромбопризматический в. с.
L
2
PC.
Пр. гр.
Р
2
1
/
п
(
C
5
2
h
).
a
0
= 11,46;
b
0
= 9,59;
с
0
= 4,24;
β =
90°27
′
. Рентгенометрические
исследования показали, что некоторые образцы аурипигмента содержат
значительные количества самородной серы в виде механической приме
си.
Кристаллическая структура
молекулярная слоистая; гофрированные
слои, состоящие из As
2
S
3
, слабо связаны между собой вандерваальсов
Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения
229
скими силами, чем и обусловлены весьма совершен
ная спайность по {010}, низкая твердость, высокая оп
тическая анизотропия, легкоплавкость и др.
Облик
кристаллов.
Встречающиеся кристаллы аурипигмен
та имеют обычно призматический облик (рис. 106), не
редко с искривленными гранями. Наиболее часто на
блюдаются следующие формы: пинакоиды {100} и
{010}, призмы {110}, {301}, {210} и др.
Агрегаты.
Не
редко характерны шестоватые, гребенчатые агрегаты,
а также гроздевидные, почкообразные и шарообразные
массы с радиальнолучистым строением (рис. 107).
Цвет
аурипигмента лимонножелтый, иногда с бу
роватым оттенком; скрытокристаллические массы с
тонкодисперсной примесью FeS
2
обладают грязножел
той окраской с зеленоватым оттенком.
Черта
того же
цвета, но более ярких оттенков. Про
свечивает; в спайных листочках про
зрачен.
Блеск
в зависимости от на
правления меняется от алмазного до
полуметаллического в полном соот
ветствии с показателями преломле
ния:
Ng =
3,0,
Nm
= 2,8 и
Np =
2,4.
Твердость
1–2.
При царапании
издает характерный скрип.
В тонких
листочках гибок, но не обладает уп
ругостью.
Спайность
весьма совер
шенная по {010} и несовершенная по
{100}.
Уд. вес
3,4–3,5.
Прочие свойj
ства.
Электричества не проводит.
Электризуется при разрывах лис
точков по спайности.
Диагностические признаки.
Легко узнается по яркому лимонножел
тому цвету, низкой твердости, весьма совершенной спайности и сильно
му алмазному или полуметаллическому блеску в изломе. При изгибании
листочков издает характерный скрип. В порошковатых массах по внеш
нему виду можно смещать с порошковатой самородной серой, а также
некоторыми уранофосфатами и уранованадатами (отэнит, тюямунит и
др.), от которых он отличается по поведению п. п. тр., оптическим свой
ствам и отсутствию радиоактивности.
П. п. тр. на угле очень легко плавится с кипением и улетучивается,
оставляя белый налет As
2
O
3
и издавая резкий чесночный запах мышьяка.
В HNO
3
и в царской водке растворяется, выделяя всплывающую серу.
Легко растворим без остатка в КОН.
Рис. 106.
Кристалл
аурипигмента:
o
{301},
U
{210},
m
{110},
x
{3
–
11},
ν
{3
–
21},
β
{1
–
2
–
.9.4},
v
{3
3
–
31}
Рис. 107.
Сферолиты аурипигмента
с баритом на доломите. Рудник Эльбрус
ский (КарачаевоЧеркесия). Рисунок
В. Слетова и В. Макаренко из III выпуска
альбома «Рисуя минералы...» (рис. 22)
Описательная часть
230
Происхождение и месторождения.
Встречается в гидротермальных
месторождениях в ассоциации с минералами, образующимися при срав
нительно низких температурах с реальгаром, антимонитом, марказитом,
пиритом, а также с кварцем, кальцитом, гипсом и др. В известном мине
ральном источнике
Стимбот
в Неваде (США) отлагается из горючих вод
вместе с реальгаром, опалом, арагонитом и др.
В очень небольших количествах он наблюдался на стенках кратеров
вулканов и в пустотах пористых лав как продукт возгона вместе с само
родной серой, хлоридами и другими минералами.
Как
экзогенный
минерал в виде налетов и землистых образований в нич
тожных количествах изредка встречается в месторождениях каменных уг
лей и бурых железняков, образуясь, вероятно, под действием на мышьяко
вистые растворы сероводорода как продукта разложения организмов.
В существенных количествах, как мышьяковая руда, аурипигмент
встречается вместе с реальгаром. Крупные монокристальные выделения
до полуметра в длину были известны из месторождения
Мен'Кюле
(Вос
точная Якутия). Сферолитовые корки и щетки кристаллов аурипигмен
та с баритом и реальгаром (см. рис. 107) в полостях поздних доломито
вых жил характерны для свинцовоцинкового месторождения
Эльбрусское
(КарачаевоЧеркесия).
Руды
Лухумского
месторождения (Горная Рача, Грузия) отличаются
замечательной расцветкой штуфов, сложенных кристаллическими масса
ми яркожелтого аурипигмента, красного реальгара и молочнобелого квар
ца и кальцита. В пустотах часто встречаются друзы хорошо образованных
кристаллов размерами по длине от 0,5 до 5 см.
Наблюдались также круп
ные почковидные массы сплошного аурипигмента с радиальнолучистым
строением в изломе. Совсем другой вид имеют аурипигментовые руды срав
нительно молодого по возрасту
Джульфинского
месторождения (к северу
от г. Джульфа, Азербайджан) среди палеогеновых, сложенных в складки
мергелей и глинистых пород. Аурипигмент здесь наблюдался в виде скры
токристаллических масс с восковым блеском в изломе и зеленоватожел
той окраской (от примеси тонкодисперсных дисульфидов железа). При
разработке рудного тела наблюдалось обильное выделение газов: СО
2
, H
3
As
и H
2
S. Возле месторождения до сих пор действуют минеральные источни
ки, содержащие Са(НСО
3
)
2
, Na
2
SO
4
, CaHAsO
4
, Br, Li и др.
Из других иностранных месторождений отметим
Алшар
(в Македо
нии), где встречались крупные кристаллы аурипигмента; месторождения
США —
Меркур
в штате Юта и др.
Практическое значение.
В случае наличия крупных по запасам скоп
лений представляет собой сырье для получения трехокиси мышьяка,
а также используется в красильном деле и других производствах.
РЕАЛЬГАР
— As
4
S
4
.
Химический состав.
As — 70,1 %; S — 29,9 %. Дан
ные химических анализов почти отвечают теоретическим. Изоморфные
примеси других элементов не устанавливаются.