Группа благородных и других газов.

Группа благородных газов включает: гелий, неон, аргон, криптон, ксенон, и радон. А так же водород, кислород и азот.

Характерные степени окисления. Из всех элементов подгруппы VIIIA – благородных газов – наиболее изучена химия ксенона. Для него характерны степени окисления +2 (XeF₂), +4 (ХеF₄), +6 (ХеF₆, ХеO₃, XeOF₄, ксенат бария Ва₃ХеО₆), +8 (перксенат натрия Na₄XeO₆·6H₂O).

Природные ресурсы. Все благородные газы находятся преимущественно (за исключением Не) в атмосфере, их содержание в атмосфере составляет: Не 4.6·10^–3 % (об.); Ne 1, 8·10^–3 %; Аr 0, 93 %, Кr 1, 1·10^–4 %, Хе 0, 8·10^–6 %. Радон образуется при радиоактивном распаде радия и в ничтожных количествах встречается в содержащих уран минералах, а также в некоторых природных водах. Гелий, являющийся продуктом радиоактивного распада элементов, иногда в заметном количестве содержится в природном газе и газе, выделяющемся из нефтяных скважин. В огромных количествах этот элемент находится на Солнце и звездах. Это второй элемент по распространенности в космосе (после водорода).

Получение. Благородные газы выделяют попутно при получении кислорода методом ректификации жидкого воздуха. Аргон получают также при синтезе NHa из непрореагировавшего остатка газовой смеси (N₂ с примесью Аr). Гелий извлекают из природного газа методом глубокого охлаждения (метан и другие компоненты газовой смеси сжижаются, а Не остается в газообразном состоянии). В наибольшем количестве производят Ar и Не, других благородных газов получают значительно меньше.

Свойства. Благородные газы – бесцветные газообразные при комнатной температуре вещества. Конфигурация внешнего электронного слоя атомов гелия 1s² остальных элементов подгруппы VIIIA- ns²np⁶. 3авершенностью электронных оболочек объясняется одноатомность молекул благородных газов, весьма малая их поляризуемость, низкие температуры плавления и кипения, небольшие значения теплот плавления и парообразования, химическая инертность. В ряду He-Rn физические свойства изменяются симбатно росту их атомной массы; наблюдающийся при этом параллелизм в изменении родственных свойств приводит к простым зависимостям (рис. 3.60).

Рис. 3. Взаимосвязь между температурами плавления и кипения благородных газов

Рассматриваемые вещества при низкой температуре образуют друг с другом твердые растворы (исключением является гелий).

Известны клатратные соединения благородных газов (кроме гелия и неона), в которых их атомы заключены в пустоты кристаллических решеток различных веществ. В частности, такие соединения образует вода в кристаллическом состоянии – гидраты благородных газов; наиболее прочен гидрат ксенона. Состав гидратов отвечает формуле 8Э·46H₂O, или Э·5, 75H₂O. Известны клатраты с фенолом, например Хе·3С₆Н₅OH. Весьма прочны клатраты с гидрохиноном С₆Н₄(ОН)₂.

Гелий и неон не образуют клатратов, так как их атомы слишком малы и не удерживаются в пустотах кристаллических решеток.

Применение. В наибольших количествах используется аргон. Его основным потребителем является металлургия (производство Be, Ti, Та, Li и других металлов, реагирующих со всеми газами, кроме благородных). Часто применяют аргоно-дуговую сварку нержавеющей стали, алюминиевых и магниевых сплавов, титана и других металлов; сварной шов, получаемый таким методом, исключительно чистый и прочный. Весьма эффективна сварка гелиевой дугой. Атом Не имеет наибольшую первую энергию ионизации, поэтому для создания дуги необходимо сравнительно большое напряжение, дуга имеет очень высокую температуру, и сварка происходит быстро. Неон и аргон используют как наполнители в неоновых лампах и лампах дневного света. Криптоном заполняют обычные лампы накаливания с целью уменьшения испарения и увеличения яркости свечения вольфрамовой нити. Ксеноном заполняют кварцевые лампы высокого давления, являющиеся наиболее мощными источниками света. Гелий и аргон используют в газовых лазерах.Соединения ксенона и криптона применяют как окислители и фторирующие агенты в различных реакциях. Например, с помощью KrF₂ были синтезированы ранее неизвестные BrF₇ и AgF₅.

Из благородных газов наибольшее значение имеет гелий.

Гелий He.

Впервые был установлен английским астрономом Локайером в спектре солнца во время затмения в 1868г. Через 27 лет при нагревании минерала уранинита был выделен Рамзаем. Обычно встречается в смеси с другими газами, главным образом с азотом и углеводородами. Неравномерное расперделение в природе гелия объясняют дополнительным образованием его путем распада радиоактивных элементов. Это бесцветный газ, без запаха, с плотностью – 0, 13, превращается в жидкость около -269° С, причем, полученная жидкость не кристаллизуется даже при абсолютном нуле температур, без дополнительного давления. Благоприятными условиями для концентрации и миграции гелия, считают наличие пористых пород покрытых газоупорными породами, повышенная радиоактивность подстилающих древних пород и наличие углердов нефяного ряда.

Особый интерес представляют берилл и сильвин – как концентраторы (накопители) гелия. В берилле гелий образуется за счет распада неустойчивого изотопа бериллия. А в галогенидах - за счет обогащения последних изотопом свинца.

Гелий применяют в авиационной промышленности, в научно-исследовательских лаборатриях, в металлургии при сварке магния, для охлаждения деталей без соприкосновения с воздухом. При водолазных работах; в медицине при лечении астмы и т.д.

Гелий, так же как и аргон, используют для создания защитной атмосферы при работе с веществами, реагирующими с кислородом, азотом и другими газами. Смесь гелия с кислородом применяют для дыхания при подводных работах на большой глубине. Это связано с очень малой растворимостью гелия в воде. Если использовать воздух, то при высоком давлении азот значительно растворяется в крови, что вызывает тяжелые последствия. Очень велико значение жидкого гелия для создания сверхнизких температур. Исследования при таких температурах приводят к фундаментальным научным результатам (определение энтропии твердых веществ по данным, о низкотемпературной теплоемкости, изучение сверхпроводимости, сверхтекучести). «Гелиевые» температуры требуются и в технике (охлаждение радиотехнических устройств с целью устранения тепловых шумов, охлаждение сверхпроводящих электромагнитов).

Месторождения. США, Канада, Россия, Мексика.

Остальные природные и благородные газы изучаются студентами самостоятельно.

Карбиды, нитриды и фосфиды.

Эти минералы представляют собой разные, но близкие друг другу по свойствам и условиям нахождения, типы соединений. Количество известных минералов столь незначительно, что нет смысла рассматривать их по отдельноси. По своим свойствам они чрезвычайно близки к самородным элементам, в частности к группе железа, с которым они встречаются совместно. К этим клшассам относят: когенит, муассанит, сидероазот, осборнит, шрейберзит, жюльенит.

Когенит Fe₃C. Содержит также никель и кобальт. Сингония ромбическ5ая. Цвет оловянно-белый с бронзовым налетом. Непрозрачный. Встречается в таблитчатых мелких кристаллах и как продукт распада углерода в железе. Парагенетически связан с самородным железом. Тв.6. очень хрупкий. Плотность – 7, 2. Сильно магнитен. Месторождения: Кассель (Германия), Ниакорнак (Гренландия), железистые метеориты.

Жюльенит Na₂Co(CNS)₄ 8H₂O.

Редкое бескислородное (роданистое) соединение. Кристаллизуется в тетрагональной сингонии. Встречается в мелких игольчатых кристаллах голубого или лазурного цвета или корочек состоящих из мелких иголочек на выветрелом тальковом сланце в ассоциации с гипергенными минералами меди и кобальта в Катанге (Конго).

Осборнит TiN. Сингония кубическая. Цвет золотистый. Встречается в виде мелких октаэдрических кристалликов в ольдгамите (CaS) и пироксене. (Индия).

Шрейберзит (Fe, Ni)₃P.

Содержание никеля до 42%, кобальта до 2%. Сингония тетрагональная. Кристаллы таблитчатой или игольчатой формы серебристо-белого цвета с золотистой побежалостью. Блеск металлический. Тв. 7. спайность совершенная. Плотность 7, 3. Спайность совершенная. Сильно магнитный. В паяльной трубке плавится в магнитный королек. Встречается в виде ориентированных включений в камасите и трилите. Описан так же как продукт угольных пожаров во Франции.

Муассанит SiC. Кристаллизуется в гексагональной сингонии. Встречается в виде мелких гексагональных табличек в метеоритах и импактитах. Цвет зеленый, голубовато-зеленый. Блеск полуметаллический. Излом раковистый. Описан в метеоритных кратерах каньона Дьабло (Аризона), Попигайской астроблеме, Вабар (Аравия) и Хенбари (Австралия) и других кратерах меньшего диаметра. Встречается в ассоциации с мелкими зернышками алмаза, пиропа, лешательерита.

 

Лабораторная работа № 2. Диагностика сульфидов и их аналогов.

Этот класс объединяет минералы, представляющие соединения металлов с S - собственно сульфиды, Se - селениды, Те - теллуриды, As - арсениды, Sb - антимониды, Вi - висмутиды, которые выступают в роли анионов. Сюда же относят минералы, в анионной части которых одновременно находятся элементы пятой и шестой групп периодической системы Д.И.Менделеева. Это сульфоарсениды (кобальтин СоAsS, арсенопирит FеAsS) и сульфосоли.

В простейшем случае анионы этого класса соединений - одиночные анионы S₂-, As₃-, образующие моносульфиды. В более сложных - комплексные анионные группировки типа [S₂]²- - " гантель"; [AsS]₃-, образующие дисульфиды, а также анионные радикалы типа [AsS₃]³-, образующие сульфосоли.

В качестве катионов в сульфидах наиболее обычны элементы Fе, Со, Ni, Cu, Zn, Pb, Ag, Hg, Mo, As, Sb, причем главенствующее значение имеет железо. Ряд элементов: Cd, In, Ga, Tl встречаются преимущественно в рассеянном состоянии в виде изоморфных примесей или крайне редко образуют самостоятельные минеральные виды. Для большинства сульфидов характерно широкое развитие изо - и гетеровалентного изоморфизма. Изоморфные замещения характерны как для катионов, так и для анионов. Например, в сфалерите ZnS наблюдается изовалентный изоморфизм Zn²⁺ = Fe²⁺, Mn²⁺, а также гетеровалентный изоморфизм 2Zn²⁺ = Ag⁺ + Ga³⁺; 2Zn²⁺ = Cu⁺ + Fe³⁺. Гетеровалентный изоморфизм в галените РbS осуществляется по схеме 2Pb²⁺ = Ag⁺ + Sb³⁺ (или Bi³⁺). В галените возможно также изовалентное ограниченное замещание в анионной части S^2- = Se^2-. Изовалентные замещения характерны также в анионных радикалах блеклых руд: [(As_1-nSb_n)S₃]^3-, As³⁺ => Sb³⁺. В сульфидах довольно широко проявлено явление полиморфизма. Это полиморфные модификации ZnS: сфалерит (кубическая сингония) и вюртцит (гексагональная сингония); FeS₂: пирит (кубическая сингония) и марказит (ромбическая сингония); НgS: киноварь (тригональная сингония) и метациннабарит (кубическая сингония); Fe_1-xS: пирротин (гексагональная сингония) и моноклинная сингония.

Сульфиды и их аналоги характеризуются ярко выраженным ковалентным типом химической связи с донорно-акцепторным характером ее проявления и существенным вкладом металлической и вандерваальсовой связей.

Изо- и гетеродесмический характер химической связи определяет разнообразие структурных мотивов в сульфидах. Среди них известны минералы с координационной, островной, цепочечной, слоистой и каркасной структурой.

Кристаллохимические особенности сульфидов, типы химической связи, состав определяют характерные для сульфидов физические свойства.

Для большинства сульфидов с ковалентно-металлическими связями характерны металлический блеск, высокая электропроводность, полупроводниковые свойства. Цвет их серый, желтоватый или бронзово-желтый. Слоистые и цепочечные сульфиды имеют низкую твердость от 1 до 2, 5. Координационные моносульфиды имеют умеренную твердость от 2 до 4, а у дисульфидов и их аналогов с возрастанием доли ковалентности твердость достигает 6-6, 5 единиц. Существенно ковалентные моносульфиды с координационной (сфалерит), цепочечной (киноварь), молекулярно-слоистой (аурипигмент), молекулярно-островной (реальгар) структурами отличаются алмазным блеском, полупрозрачностью, яркими окрасками, низкой и умеренной твердостью.

Сульфиды обычно образуют сплошные кристаллически-зернистые массы, вкрапленники или встречаются в виде кристаллов. Сульфиды с цепочечной структурой часто представлены агрегатами удлиненно-призматических кристаллов до тонкоигольчатых с совершенной спайностью по удлинению (антимонит). Для слоистых сульфидов характерна уплощенно-таблитчатая форма кристаллов и весьма совершенная спайность в одном направлении (молибденит, аурипигмент).

Сульфиды имеют в основном гидротермальное происхождение. Они образуются также в магматическом процессе, характерны в скарнах. В гипергенных условиях образуются в зоне вторичного сульфидного обогащения и в осадочных породах. Для метаморфических процессов и ассоциаций сульфиды не характерны. Сульфиды обнаружены в метеоритах и образцах лунного грунта.

В поверхностных условиях сульфиды (за исключением киновари) легко окисляются, переходя в сульфаты. За их счет образуются различные вторичные минералы - окислы, карбонаты, сульфаты, силикаты, а также самородные металлы.

Всего к классу сульфидов относят, сегодня более 250 минеральных видов, но общее содержание их в земной коре невелико и не превышает 0.15 %. Широко распространены и встречаются в больших количествах около 20 из них. Наибольшее распространение имеют пирит и пирротин, на долю которых приходится около 4/5 всех известных нам сульфидов. Подавляющее же число минералов (около 200) являются редкими и наблюдаются в незначительных количествах. Роль сульфидов чрезвычайно велика как сырья для получения цветных, благородных и многих редких металлов. Особый интерес проявляется к электрофизическим и оптическим свойствам сульфидов. Их специально выращивают в виде монокристаллов, находящих применение в качестве полупроводников.

Среди многочисленных природных сульфидов и их аналогов представители зоны гипергенеза рудных месторождений насчитывают всего лишь около четырех десятков минеральных видов. Гипергенные сульфиды и их аналоги в зоне окисленных руд образуются тремя способами: 1) в результате обменных реакций типа сульфид - сульфат, 2) путем сульфатредукции, т. е. восстановления иона SО₄^2- до S^2- с участием соответствующих бактерий и 3) через электрохимическое взаимодействие первичных (гипогенных) сульфидов.

Сульфиды (арсениды, селениды, теллуриды) разделены на четыре группы в зависимости от типа первичной минерализации месторождений: 1) медную, 2) свинец-серебро-цинковую с Cd, Sb и Ge, 3) железо-никель-кобальтовую и 4) ртуть-молибден-вольфрамовую.

В медных месторождениях, особенно стратиформного типа (Удоканское, Джезказганское, Спионкоп-Крик и Ярроу-Крик в Канаде и др.), широко распространены гипергенные ковеллин (сине-сажистые агрегаты и каемки по халькопириту, борниту, галениту и пириту), ярроуит (пластинчато-лучистые агрегаты, двуотражающие от синего до голубовато-белого), спионкопит (пластинчатый, сходный с ярроуитом), джирит (каемки по сульфидам, в отраженном свете голубовато-белый), анилит (ярко-синий), дигенит, джарлеит и халькозин, образующие ряд постепенного изменения химического состава от CuS до Cu₂S (в котором минералы очень трудно отличаются друг от друга) и замещающиеся самородной медью, купритом, малахитом и азуритом.

Халькопирит лишь в единичных случаях отмечается как минерал зоны вторичного сульфидного обогащения. Борнит и идаит описываются в основном как цементационные образования в халькопирит-сфалерит-пиритовых агрегатах (Кафанское в Армении, Успенское в Казахстане).

В составе окисленных руд свинцово-цинковых месторождений прежде всего следует отметить гипергенные галенит и сфалерит, обнаруживаемые в виде колломорфных корочек в ассоциации с церусситом и смитсонитом или прожилков в пирите (Ачисайское месторождение в Казахстане), а также в условиях техногенной зоны окисления - в виде порошковатых налетов на железных предметах, на деревянной крепи. Из зоны окисления Бело-Осиповского ртутного месторождения в Кузнецком Алатау описан гипергенный ртутьсодержащий (до 19% Hg) практически безжелезистый сфалерит. Иногда отмечается интенсивное замещение халькопирита высокожелезистым гипергенным сфалеритом, устойчивость которого, определяют высокая активность цинка в растворах, повышенная щелочность и низкий окислительный потенциал среды.

Другой цинковый сульфид (оксисульфид) - вольтцит - кирпично-красный, с переменным содержанием кислорода (до 10%), известен в Садоне (Сев. Осетия) и Яхимове (Чехия).

Среди сульфидов кадмия в числе гипергенных указываются гринокит и хоулиит - оба в виде желтых налетов на сфалерите и смитсоните. Среди хоулиитсодержащих руд - месторождение Алтын-Топкан в Узбекистане. Гринокит чаще представлен рентгеноаморфной разностью - ксантохроитом.

В этом же типе месторождений иногда отмечаются такие гипергенные сульфиды и сульфосоли серебра, как акантит и штромейерит, а также весьма редкие - аргиродит и полибазит. Акантит известен из Яхимова (Чехия), Фрайберга (Германия), месторождений Алтая, Урала и Северо-Востока России (Дукат). Для него типичны корочки по серебру, псевдоморфозы по галениту, пластинки и землистые агрегаты (" серебряная чернь" ). Штромейерит отмечен в горизонте вторичного обогащения месторождений Урала и Алтая, где образуется по серебросодержащим блеклым рудам.

В месторождениях с широко распространенными в составе руд пиритом и пирротином (в первую очередь это колчеданные месторождения), а также с сульфидами Со и Ni (Норильск, Монче-Тундра в России, Сёдбери в Канаде, Камбалда в Австралии и др.) обнаружен в виде образований зоны вторичного обогащения целый ряд гипергенных сульфидов Fе, Со и Ni. Это марказит (чаще по пирротину в виде колломорфных образований), пирит (иногда параморфозы по марказиту), мельниковит (в виде черных сажистых масс), бравоит с переменным содержанием Со и Ni, миллерит (в форме волосовидных латунно-желтых агрегатов), виоларит (обычно по пентландиту) и весьма редкий сульфид Ni и Bi - гаухекорнит, образующийся по линнеиту (рудник Фридрих, Германия) и содержащий до 6% Sb и до 5% Со. Окраска минерала бронзовая, твердость около 6.

В молибден-вольфрамовых и ртутных месторождениях указываются гипергенные иордизит, неназванный трисульфид молибдена, дрисдаллит, тунгстенит, киноварь и метациннабарит. Первые три минерала, отмеченные в медно-молибденовых месторождениях (в частности, в Чили), схожи. Выделяются в виде черных колломорфных агрегатов.

 

Классификация сульфидов по кристаллохимическому принципу:

 

I Класс – ПРОСТЫЕ СУЛЬФИДЫ.

Подкласс 1.

Координационной структуры.

 

1. Группа халькозина.

2. Группа галенита.

3. Группа сфалерита.

4. Группа пирротина.

5. Группа сероводорода.

 

Подкласс 2.

Цепочечной структуры.

 

6. Группа миллерита.

7. Группа киновари.

8. Группа антимонита.

 

Подкласс 3.

Слоистой структуры.

 

9. Группа аурипигмента.

10. Группа молибденита.

11. Группа калаверита.

 

Подкласс 4.

 

Молекулярной структуры.

12. Группа реальгара.

 

II Класс

ДИСУЛЬФИДЫ И ИХ АНАЛОГИ.

13. Группа пирита.

14. Группа марказита.

15. Группа скуттерудита.

III: Класс – СЛОЖНЫЕ СУЛЬФИДЫ.

16. Группа пентландита.

17. Группа халькопирита.

18. Группа борнита.

19. Группа мельниковита (грейгита).

20. Группа ковеллина.

21. Группа кубанита.

22. Группа линнеита.

23. Группа тетрадимита.

 

IV: Класс – СУЛЬФОСОЛИ..

24. Группа прустита.

25. Группа энаргита.

26. Группа тетраэдрита.

27. Группа полибазита.

28. Группа джемсонита.

29. Группа буланжерита.

30. Группа бурнонита.

31. Группа эмплектита.

32. Группа миаргирита.

33. Группа андорита.

34. Группа лорандита.

 

Группа Халькозина.

 

Халькозин. - Cu₂S.

Название - от греч. " халькос" - медь

Химический состав. (Си) 79, 8%, (S) 20, 2%; примеси: серебро, кобальт, никель, мышьяк, золото.

Цвет. Свинцово-серый, с черноватым оттенком, иногда со стально-синей или черной побежалостью.

Блеск. Сильный металлический.

Прозрачность. Непрозрачный.

Черта. Блестящая темно-серая.

Твердость. 2, 5-3.

Плотность. 5, 7-5, 8.

Излом. Раковистый, неровный.

Сингония. Ромбическая.

форма кристаллов. Редкие толстотаблитчатые и короткостолбчатые кристаллы. Кристаллическая структура. Очень сложная.

Класс симметрии. Ромбо-пирамидальный - mm2.

Спайность. Весьма несовершенная по (110).

Агрегаты. Сплошные, мелкозернистые.

П. тр. Плавится, окрашивая пламя в синий цвет; на угле с содой дает королек меди. Поведение в кислотах. Растворяется в НNO₃.

Сопутствующие минералы. Халькопирит, борнит, энаргит, ковеллин, тетраэдрит, пирит, малахит, азурит.

Сходные минералы. Темная блеклая руда, куприт, борнит, бурнонит, серебряный блеск, стефанит, гематит, магнетит, хромит.

Практическое значение: является важной и богатой медной рудой.

Происхождение. Возникает при магматогенных процессах (пневматолитовых, гидротермальных), осаждается химическим путем в зонах цементации медно-сульфидных месторождений, образуется в биогенном круговороте серы в меденосных углеродистых породах (тип медистых сланцев).

Месторождения. Северный Урал, Коунрад в Казахстане; Бьютт, шт. Монтана (США); Рио-Тинто (Испания); Брадан си Чукикамата (Чили).

Аргентит - Ag₂S

Название – от лат. “аргентум” — серебро Синоним: серебряный блеск.

Химический состав. Серебро (Ag) 87, 1%, сера (S) 12, 9%; .примеси: медь, свинец, железо, сурьма и другие элементы или соединения.
Цвет. Железно-черный, черновато-серый.
Блеск. На свежем изломе—металлический, матовая побежалость.
Прозрачность. Непрозрачный.
Черта. Темно-серая (блестящая). Рис.4. Кристалл аргентита

Твердость. 2—2, 5.

Плотность. 7, 2—7, 4.
Излом. Раковистый; ковкий, как свинец.
Сингония. Кубическая.
Форма кристаллических выделений. Кубооктаэдрические кристаллы; сплошные массы, пластинчатые и сетчатые выделения.
Класс симметрии. Гексаоктаэдрический — mЗm.
Спайность. Несовершенная по (100).
Агрегаты. Пластинчатые, и сетчатые сростки.
П. тр. Плавится на угле с образованием серебряного королька.
Поведение в кислотах. Растворим в НNO₃ с выделением серы.

Сопутствующие минералы. Пираргирит, прустит, самородное серебро, стефанит, пирит, марказит, галенит, сфалерит, барит, флюорит, кальцит, сидерит, родохрозит и др.
Сходные минералы. Халькозин.

Практическое значение. Важная серебряная руда.

Происхождение. Аргентит образуется гидротермальным путем, часто вместе с самородным серебром. Встречается также в зоне цементации месторождений серебросодержащих сульфидов и арсенидов. Крупные скопления аргентита редки. Часто присутствует в галените (серебросодержащем) в виде микроскопических включений.

Месторождения. Одной из крупнейших серебряных провинций в Европе были саксонские Рудные горы с их всемирно известными горными участками Фрейберг, Мариенберг, Аннаберг, Шнеберг, Иоганнгеоргенштадт; Яхимов (Чехия); месторождения Венгрии и др. Богаты месторождениями серебряного блеска Мексика, Перу, Боливия; Канада; шт. Невада, Юта (США).

 

Группа галенита.

 

Галенит PbS.

Название происходит от лат. “галена” — свинцовая руда.

Синоним — свинцовый блеск.

Цвет — синевато-серый, иногда с матовой побежалостью.

Черта — серовато-черная.

Блеск — металлический.

Прозрачность — непрозрачный.

Твердость — 2, 5—3; хрупкий.

Плотность — 7, 4— 7, 6 г/см ³.

Сингония — кубическая, гексаоктаэдрический вид симметрии.

Спайность — совершенная по кубу. П. тр. Легко сплавляется.

Поведение в кислотах. Разлагается в НС1.

Характерны кубические кристаллы с гранями (100), (111), реже (110). Развиты двойники по (111). Обычно наблюдается в виде зернистых масс или вкрапленных выделений неправильной формы. Встречаются натечные агрегаты, где галенит, как правило, раскристаллизован, и эпитаксиальные срастания со сфалеритом, халькопиритом. Известны псевдоморфозы по пироморфиту, англезиту, церусситу, халькозину и другим минералам.

Главный минерал полиметаллических месторождений. Образуетсяиз гидротермальных растворов в довольно широком температурном диапазоне, постоянно ассоциирует со сфалеритом, а также пиритом, халькопиритом, блеклыми рудами, арсенопиритом, сульфосолями меди, свинца и серебра, кварцем, кальцитом и другими минералами.

Коллекционным материалом являются хорошо ограненные кристаллы кубического, кубооктаэдрического габитуса, друзы крупнокристаллического галенита на кальците, друзы галенита в ассоциации с кристаллами сфалерита, халькопирита и другими сульфидами. Эффектны кристаллы скелетной формы, образующие структуры типа морозного узора, а также кристаллы с правильными ступенями роста или растворения на гранях. Коллекционный галенит распространен преимущественно на месторождениях в известковых скарнах и карбонатных породах; встречается исключительно в пустотах (Дальнегорские месторождения в Приморье и др.).

Легко диагностируется по цвету, блеску, спайности(по кубу) и высокой плотности

 

Группа сфалерита.

Сфалерит — ZnS.

Название происходит от греч. “сфалерос” — обманчивый. Синоним — цинковая обманка.

Химический состав—содержание (в %): Zn— 67, 1; S — 32, 9; из примесей наиболее характерно железо (.марматит, более 25% Fе), реже присутствуют — кадмий (пршибрамит), галлий, марганец, ртуть и др.

Цвет — серовато-бурый, коричневый, реже желтый, красный, зеленый.
Черта — от бесцветной до бурой.
Блеск — алмазный,

Прозрачность — в зависимости от содержания железа прозрачный до непрозрачного.
Твердость — 3, 5—4; хрупкий.
Плотность — 3, 9— 4, 2 г/см ³.
Излом — ступенчатый.
Сингония — кубическая, гексатетраэдрический вид симметрии.
Спайность — совершенная по ромбододекаэдру (110).

Рис.5 Кристалл сфалерита

Встречается в кристаллах тетраэдрического, реже ромбодо-декаэдрического габитуса. Главные простые формы: (111), (101), (100), (110), (113), (112), (122) и др. На гранях часто наблюдаются штриховка, ступени и спирали роста. Нередки двойники по (111), в том числе полисинтетические, заметные по параллельной штриховке на плоскостях спайности. Распространены сплошные массы сфалерита. Реже отмечаются почковидные скрытокристаллические агрегаты концентрически-зонального строения, сталактиты. Известны эпитаксиальные сростки с халькопиритом и параморфозы по вюртциту

 

Группа пирротина.

Троилит FeS. (от имени итальянского учёного 18 в. Д. Троили, D. Troili, описавшего метеорит, в котором встретился Т.) Кристаллизуется в гексагональной системе. Кристаллическая структура близка к структуре гексагонального пирротина. Бронзово-желтые выделения, черные скрытокристаллические агрегаты. Твердость 4; плотность 4, 6-4, 9 г/см³. Минерал метеоритов, земной троилит редок. Троилит является обычным минералом ультраосновных пород – дунитов, лерцолитов и хромититов. Он описывался в ультрамафитах Халиловского, Хабарнинского и Нижнетагильского массивов (Минералогия Урала, 1990). В пределах Бакальских рудников троилит встречен в ультраосновных вулканитах, но его образование скорей всего связано с метаморфическими изменениями в пикрите.

 

Пирротин (гексапирротин) — Fe_1-xS_n.

Название происходит от греч. “пиррос” — красноватый. Синоним — магнитный колчедан.

Химический состав—содержание (в %): S— 36, 4—40; Fe — 60—63, 6; иногда отмечаются примеси меди, никеля, кобальта.
Цвет — темный бронзово-желтый с пестрой побежалостью.
Черта — черная.
Блеск — металлический.
Прозрачность — непрозрачный. Рис.6. Кристалл пирротина.

Твердость — 4; весьма хрупкий.
Плотность — 4, 7 г/см³
Излом — раковистый.
Сингония — гексагональная, дигексагонально-дипирамидальный вид симметрии.
Спайность — несовершенная по (1010).

Встречается обычно в виде сплошных масс или вкрапленных зерен неправильной формы. Кристаллы наблюдаются редко, типичен пластинчатый, столбчатый, бочонковидный облик с гранями пинакоида (0001), призмы (1010), дипирамид (1011) и (2021), известны также двойники и тройники по (1011).

Пирротин — главнейший минерал магматических медно-никелевых месторождений, приуроченных к основным и ультраосновным массивам, где тесно ассоциирует с пентландитом и халькопиритом. Образуется также гидротермальным путем на полиметаллических скарновых и других месторождениях совместно с касситеритом, шеелитом, галенитом, сфалеритом, халькопиритом и другими сульфидами.

Коллекционное значение имеют хорошо ограненные кристаллы, их двойниковые сростки и друзы. Эффектные сростки гексагональных пластинчатых кристаллов выявлены на Дальнегорском месторождении в Приморье (Россия). Крупные кристаллы пирротина на ранее выделившихся сфалерите, кальците и других минералах встречаются здесь исключительно в друзовых пустотах в телах рудных известковых скарнов. За рубежом прекрасные кристаллы пирротина известны на гидротермальных месторождениях Трансильвании в Румынии, руднике Тренча в Югославии, Трентино в Италии, Морро-Вело в Бразилии и др.

Диагностируется по характерному цветуи магнитности

 

Никелин - NiAs

Название – от Никель — бранное слово саксонских горняков в средние века (троль, гном). Синонимы: красный никелевый колчедан, никколит

Химический состав. Никель (Ni) 43, 9%, мышьяк (As) 66, 1%, примеси: железо (Fe) до 2, 7%, сера (S) до 5%.

Цвет. Светлый медно-красный, с бурой побежалостью.

Блеск. Металлический.

Прозрачность. Непрозрачный.

Черта. Темно-бурая, черная с сильным металлическим блеском.

Твердость. 5—5, 5, хрупкий.

Плотность. 7, 3—7, 7.

Излом. Раковистый, неровный,

Сингония. Гексагональная.

Форма кристаллических выделений. Кристаллы очень редки, обычно минерал представлен плотными массами, иногда гроздевидными и почковидными выделениями, дендритами.

Кристаллическая структура. Простая гексагональная решетка с плотнейшей атомной упаковкой.

Класс симметрии. Дигексаголально-бипирамидальный — 6/тmт.

Отношение осей. с/а== 1, 427.

Спайность. Отчетливая по базису и по призме.

Агрегаты. Плотные.

П. тр. Плавится на угле с образованием блестящего королька, в закрытой стеклянной трубочке образуется мышьяковое зеркало.

Поведение в кислотах. Растворяется в НNО₃ (яблочно-зеленый раствор); реакция на никель с диметилглиоксимом дает розовый осадок.

Сопутствующие минералы. Самородный висмут, самородное серебро, самородный мышьяк, халькопирит, смальтин, прустит, галенит, барит, флюорит, карбонаты.

Сходные минералы. Самородный висмут, пирротин.

Практическое значение. Руда никеля.

Происхождение. Гидротермальное в жильных месторождениях; распространен в висмут-кобальт-иикель-серебро-урановой формации и в других близких парагенезисах.

Месторождения. Шнеберг (Рудные горы), в рудных скоплениях в медистых сланцах (Мансфельд, Эйслебен, Зангерхаузен) (Германия); Берикуль в Западной Сибири (Россия).

 

Группа миллерита.

 

Миллерит NiS

Цвет. Латунно-желтый с радужной побежалостью.
Блеск. Сильный металлический.
Прозрачность. Непрозрачный.
Черта. Черная (зеленовато-черная).
Твердость. 3—4, хрупкий.
Плотность. 5, 2—5, 6.
Излом. Неровный.
Сингония. Тригональная.
Форма кристаллов. Игольчатые, волосовидные.
Класс симметрии. Дитригоналыю-пирамидальный — Зm.
Отношение осей. с/а =0, 328.
Спайность. Совершенная по граням пирамиды (1010), (0112).
Агрегаты. Плотные, зернистые, радиально-лучистые.
П. тр. Легко плавится, образует магнитный шарик.
Поведение в кислотах. Растворяется в HNO3, окрашивая раствор в зеленый цвет, характерный для солей никеля.

 

Группа киновари.

 

Киноварь — HgS. Название предположительно происходит от индийского “циннабар” — красная смола, или “кровь дракона”. Синоним — циннабарит.

Химический состав — содержание (в %): Hg— 86, 2; S — 13, 8; иногда отмечаются незначительные количества примесей селена, сурьмы, мышьяка, меди, теллура.
Цвет. — красный, багряный, иногдасо свинцово-серой побежалостью.
Черта. — ярко-красная.
Блеск — алмазный.
Прозрачность. — полупрозрачна.
Твердость. — 2— 2, 5.
Плотность. — 8, 1— 8, 6 г/см³.
Излом. — неровный, занозистый. Рис.7. Кристалл киновари

Сингония. — тригональная, тригонально-трапецоэдрический вид симметрии.
Спайность. — совершенная по (1010).

Встречается в виде мелких толстостолбчатыхили ромбоэдрических кристаллов с хорошо развитыми гранями пинакоида (0001), призмы (1010), ромбоэдров (1011), (2025), (1014) и др. Характерны двойниковые срастания по (0001) и комбинированные двойники. В основном наблюдается в виде вкрапленных зерен неправильной формыили сплошных масс, а также землистых примазок и налетов.

Типичный низкотемпературный гидротермальный минерал ряда поствулканических и телетермальных месторождений, обычно ассоциирующий сантимонитом и пиритом, кварцем и кальцитом, флюоритом, баритом, реже реальгаром, аурипигментом, блеклыми рудами. При температуре выше 344° С переходит в кубический черный метациннабарит.

Коллекционный материал представлен крупными (длина 0, 5 см и более) кристаллами и двойниковыми сростками ярко-красной киновари. Такие выделения очень эффектны на фоне мелких кристаллов белого кварца. К минералогическим редкостям относятся псевдоморфозы киновари по игольчатым кристаллам антимонита. Такой материал скорее всего можно обнаружить на телетермальных месторождениях в окремненных оруденелых брекчиях (Чаувай, Кадамжай в Киргизской ССР). Всемирной известностью пользуются месторождения киновари Альмаден в Испании, Идрия в Югославии, Монте-Амиата в Италии, Ныо-Альмаден, Нью-Идрия в США.

 

Группа антимонита.

Антимонит - Sb₂S₃

Название – от лат. “антимониум”— сурьма. Синонимы: сурьмяный блеск, стибнит

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: