Лабораторная работа № 9. Диагностика арсенатов.

 

Арсенаты – соли мышьяковой кислоты H₃AsO_4.

Подобно фосфору, мышьяк способен создавать соединения с ионами Mg, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, Ca, Li, Na, образуя при этом водные и безводные нормальные соли. Подобно фосфатам, у арсенатов наблюдаются изоморфные гетеровалентные ряды.

Так как большинство арсенатов образуется в зоне окисления рудных месторождений, то у этого класса будет несколько отличная классификация – по катионному принципу. Однако общая концепция разделения на группы по рентгеноструктурным характеристикам будет сохранена (т.е. традиционное разделение на простые и сложные, водные и безводные).

Классификация арсенатов.

 

I. Арсенаты Сu

1. группа ламерита

2. группа йохиллерита

3. группа линдакерита

4. группа трихальцита

5. группа клиноклаза

6. группа корнваллита

7. группа эвхроита

8. группа байлдонита

9. группа артурита

10. группа тиролита

11. группа конихальцита

12. группа агардита

13. группа фрейринита

14. группа халькофиллита

 

II. Арсенаты Pb, Zn и Bi; Hg

 

1) простые безводные

15. группа чурсинита

16. группа шультенита

17. группа арсениосидерита

 

2) с молекулярной водой,

18. группа коритнигита

19. группа вивианита

20. группа дюфтита

3) с гидроксильной водой,

21. группа адамита

22. группа цумебита

4) с добавочными анионами (О, Cl, SО₄)

23. группа пироморфита

24. группа ателестита

 

III. Арсенаты Со, Ni и Fe, (Са, Ва)

25. группа скородита

26. группа вивианита

27. группа грандаллита

 

IV. Арсенаты Са, Mg и Al

28. группа вейлита

29. группа гайдингерита

30. группа брассита

31. группа виллиэлленита

32. группа пикрофармаколита

 

Происхождение и месторождения арсенатов.

Арсенаты в зоне гипергенеза рудных месторождений чрезвычайно разнообразны, хотя значительных концентраций большинство из них не имеет. Известно около 100 минеральных видов этого класса, связанных с окислением собственно мышьяксодержащих месторождений - арсенидных, сульфоарсенидных, сульфосольных. Но образование арсенатов происходит и при подчиненной роли арсенида или сульфоарсенида в руде, например при небольшом содержании арсенопирита, кобальтина или теннантита в составе галенит-сфалеритовых, халькопирит-гематитовых или борнит-халькопиритовых руд (месторождения Гульшад, Кызыл-Эспе и Саяк в Казахстане, Запачица в Болгарии и др.). В последние годы найдено около десятка новых арсенатов. По-прежнему первую роль играют соединения Zn, Pb, Ni. Особый интерес вызывает арсенат In яномамит.

Следует заметить, что выделения арсенатов в окисленных рудах чаще плохо индивидуализированы. Нередко они образуются в смесях друг с другом и минералами других классов. Для них обычны тонкодисперсные агрегаты. Все это затрудняет получение мономинеральных проб арсенатов и, следовательно, их детальное исследование. В этом заключается основная причина слабой структурной и недостаточной общей изученности многих минералов рассматриваемого класса, их спорные, не установленные вполне надежно формулы, неясность классификационного положения отдельных видов в минеральных группах. Среди арсенатов многие известны в единичных находках (фрейринит, джорджиадезит, церулеит, странскиит и др.).

Затруднения с диагностированием арсенатов в ряде случаев связаны с их внешним сходством друг с другом. Так, большинство медных арсенатов имеет зеленую окраску и близкие по форме удлиненные кристаллы и агрегаты, в связи с чем очень трудно различаются. Заметное количество арсенатов (особенно марганцевых) связано с процессами выветривания пегматитов. Здесь эти минералы не рассматриваются.

Среди арсенатов из зоны гипергенеза рудных месторождений по катионному принципу выделены четыре группы:

1) арсенаты Сu;

2) арсенаты Pb, Zn и Bi;

3) арсенаты Со, Ni и Fe

4) арсенаты Са, Mg и Al.

Первые три группы отвечают в основном зонам гипергенеза месторождений с медной, свинцово-цинковой и кобальт-никелевой минерализацией, а четвертая имеет распространение во многих и различных типах мышьяксодержащего оруденения, так как катионы в составе арсенатов этой группы обычно заимствуются или из жильных минералов (карбонаты), или из вмещающих пород. Как обычно, внутри выделенных групп минералы объединены в ряды близкого химического состава.

Арсенаты Сu. Общее число арсенатов меди - около трех c половиной десятков.

В первую группу арсенатов меди включены безводные минералы наиболее простого состава. Это прежде всего ламмерит, представленный агрегатами из удлиненно-плоских темно-зеленых кристаллов со спайностью и твердостью около 3-4, и голубой кейит - также в виде удлиненно-плоских кристаллов, содержащих до 18% ZnO и до 14% CdO. Оба из окисленных теннантитовых руд Цумеба (Намибия) и Лаурани (Боливия), где ассоциируются с оливенитом и купроадамином. Йохиллерит в форме радиальных агрегатов фиолетовых пластинчатых кристаллов с твердостью 3 найден в Цумебе. Содержит до 5% Zn.

Второй ряд рассматриваемых минералов составляют арсенаты меди с молекулярной водой - трихальцит и линдакерит - очень редкие образования зоны окисления, известные в единичных находках.

Трихальцит Cu₃[AsO₄]₂^.4H₂O одно время дискредитированный как минеральный вид, был обнаружен на арсенидном никель-кобальтовом Ховуаксинском месторождении в Туве в виде яблочно-зеленых корочек, покрывающих стенку трещины в песчанике с вкрапленниками теннантита. Линдакериту свойственны яблочно-зеленые розетковидные агрегаты, сложенные плоскими удлиненными кристаллами. Минерал очень редкий, известный в рудниках Чехии (р-н Яхимова).

Следующий ряд составляют три гидроксилсодержащих арсената без молекулярной воды - оливенит, клиноклаз и тейсит. Наиболее распространен и лучше изучен оливенит, характерный для зоны гипергенеза различных арсенидных (леллингит, шмальтин, никелин, саффлорит), сульфоарсенидных (арсенопирит, кобальтин) и теннантитсодержащих месторождений с попутно развитой медной минерализацией (халькопирит, борнит, халькозин). Оливенит Cu₂[AsO₄]OH обычно образует шаровидные, почковидные или зернистые агрегаты оливковой, коричневой или серо-зеленой окраски. Нередко наблюдаются ритмичные агрегаты, в которых чередуются более яркие зеленые зоны собственно оливенита и более светлые голубоватые зоны его цинковистых разностей. (см. приложения).

В состав оливенита изоморфно входят Zn (до отношения Cu: Zn l), Co (до 5%), P₂0₅ до 6%. Изоморфизм между Сu и Zn (оливенитом и адамином) - главная причина изменчивости физических свойств арсената (окраска, оптические константы, параметры элементарной ячейки).

Образование оливенита происходит обычно близ окисляющихся первичных минералов из кислых вод (рН около 5), иногда через стадию развития эвхроита. Минерал растворяется в карбонатных водах; замещается малахитом, конихальцитом, тиролитом. Изученные находки оливенита относятся к гипергенной зоне месторождений Маммот (р-н Тинтик, США), Цумеб (Намибия), Запачица (Болгария), Ховуаксинское (Тува).

Клиноклаз Cu₃[AsO₄](OH)₃- темно-зеленый в виде розетковидных агрегатов, налетов, иглообразных кристаллов. Иногда в парагенезисе с оливенитом, корнваллитом, страшимиритом и эвхроитом. Цинкистая разновидность клиноклаза, содержащая до 5% Sb, - сабеллиит - в виде изумрудно-зеленых пластинчатых кристалликов в ассоциации с малахитом обнаружен в Сардинии. Минерал образуется при окислении тетраэдрита.

Тейсит Cu₅Zn₅[AsO₄]₂(OH)₄ известен в Дуранго (Мексика) в ассоциации с малахитом и азуритом. Цвет минерала голубовато-зеленый, твердость 1-1, 5. Характерно большое сходство с тиролитом.

Далее выделена группа медных арсенатов с гидроксильной и молекулярной водой - эвхроит, архбарит, страшимирит, корнваллит, филипсбергит и женевеит.

Эвхроит Cu₂[AsO₄]OH^.3H₂O подобно клиноклазу темно-зеленый, но в виде толстотаблитчатых кристаллов и более изометричных зерен. Со временем замещается оливенитом.

Архбарит Cu₂[AsO₄]OH^.6H₂O найден в руднике Архбар (Марокко) вместе с эритрином и фармаколитом. Характерны голубые сферолитовые агрегаты из игольчатых кристаллов.

Страшимирит Cu₄[AsO₄]₂(OH)₂^.2, 5H₂O образуется в условиях окисления борнит-теннантитовых руд. Представлен бледно-зелеными чешуйчатыми агрегатами (сферолиты, корочки радиально-лучистого строения). Иногда замещает тиролит и корнваллит. Образование происходит на поздних стадиях окислительного процесса из щелочных вод, после корнваллита, оливенита, тиролита и малахита в условиях возрастания роли мышьякового аниона и уменьшения концентрации меди в гипергенных водах.

Корнваллит Cu₅[AsO₄]₂(OH)₄^.H₂O - минерал редкий, внешне напоминающий малахит (такие же радиально-лучистые изумрудно-зеленые агрегаты). Изучен недостаточно. Среди арсенатов меди образуется довольно рано, в условиях, близких к образованию клиноклаза при высокой концентрации Сu в растворах.

Женевеит (Cu, Zn)₅[AsO₄](OH)₇^.H₂O также радиально-лучистый, но зеленовато-голубой. Кристаллы в виде гексагональных пластинок.

Филипсбергит образуется в ассоциации с артуритом и дюфтитом; выделяется в виде друз из зеленых вытянутых кристаллов с твердостью 3-4 на байлдоните и миметезите, содержит до 18% ZnO и до 9-10% Р₂О₅ (Блэ-Пайн в шт. Монтана, США).

Пятая группа арсенатов Сu содержит водные соединения, в катионной части которых содержатся добавочные Pb, Fe³⁺ и Al: байлдонит, шеневексит, луетеит и артурит.

Байлдонит Cu₃Pb[AsO₄]₂(OH)₂ в виде яблочно-зеленых натечных агрегатов описан из Цумеба и Корнуолла. Содержание Рb в минерале достигает 1/3 количества катионов. Нередко присутствует также Fe (до 5%). В отмеченных месторождениях найдены шеневиксит и артурит - оба яблочно-зеленые, в форме натечных и сосцевидных агрегатов. Ассоциируются с оливенитом, скородитом, фармакосидеритом. Для шеневиксита характерны плоскоудлиненные (досковидные) кристаллы высокой хрупкости.

Луетеит Cu₂Al₂[AsO₄]₂(OH)₄^.H₂O изоструктурен с шеневикситом, индигово-синий, хрупкий, с твердостью 3, в виде сферолитов. Найден в месторождениях шт. Аризоны, США.

Шестой ряд водных арсенатов объединяет минералы, в составе которых вместе с Сu присутствует Са. Более распространенные конихальцит и тиролит.

Конихальцит CuCa[AsO₄](OH) известен в зоне окисления многих медных месторождений (Майтаса, Кызыл-Эспе, Дудесай в Казахстане, Лачин Хана и Кургашинкан в Узбекистане, Ховуаксинское в Туве, ряд месторождений Конго, Туниса, Марокко, Болгарии, США). Для него характерны изумрудно-зеленые натечно-почковидные корочки из кристалликов короткостолбчатой формы. Состав корочек обычно не вполне однороден: в них обнаруживаются отдельные зоны и секториальные участки из тиролита, малахита, хризоколлы. Химический состав конихальцита может отличаться от теоретического присутствием Zn, который изоморфно замещает Сu, а также свинца, замещающего Са в отношении Са: Рb, меняющемся от 5: 1 до 1: 2. Цинковистая разность арсената называется сташицитом. Образование конихальцита протекает в условиях повышенной щелочности среды, после тиролита, чаще во вмещающих породах, вместе с хризоколлой поздней генерации и арагонитом.

Тиролит Cu₉Ca₂[AsO₄]₄(OH)₁₀^.10H₂O - структурно не изученный арсенат, химический состав которого исследован слабо. Формула в конкретных случаях обычно меняется по содержанию Са (9-10) и H₂O (10-9). Кроме того, для минерала характерны примеси Cl, SO3 (до 2-3%), CO2 и др., положение которых в структуре остается неясным. Тиролит давно известен из окисленных руд ряда зарубежных и отечественных месторождений (Тироль, Австрия; Тинтик, США; Запачица, Болгария; Ховуаксинское в Туве и др.). Для него характерны зеленые, довольно мягкие агрегаты плоскоудлиненных кристаллов с шелковым блеском. Изменение рН природных растворов регулирует переходы тиролита в оливенит (более кислые условия) и конихальцит (более щелочные). Тиролит служит промежуточной фазой в процессе образования указанных арсенатов. Клинотиролит является полиморфом тиролита.

Седьмой ряд медных арсенатов содержит водные минералы с шестью атомами Сu и шестью гидроксилами. Среди других катионов характерны Са, редкие земли, Al и Bi. Некоторые из этих минералов изоструктурны (хлоротил, агардит).

Миксит Cu₆Bi[AsO₄]₃(OH)₆^.3H₂O хотя и чаще указывается (Яхимов в Чехии, рудник Маммот в США, Дуранго в Мексике, Мосриф в Средней Азии и др.), но изучен слабо. Ему свойственны волокнистые голубовато-зеленые кристаллы и их сростки. В рудопроявлении Мосриф миксит образуется при окислении ассоциирующихся друг с другом леллингита, арсенопирита, халькопирита и пирротина. Здесь этот минерал замещается таким редким арсенатом Bi, как ателестит.

Хлоротил Cu₆(Ce, Nd)[AsO₄]₃(OH)₆^.3H₂O детально описан из зоны окисления Co-Ni-Ag-Bi-U-x месторождений Шварцвальда. Состав минерала переменный, в общем близкий к микситу. Вместо Bi в нем содержатся редкие земли (до 10%) в основном церовой группы. Как редкоземельный арсенат меди (вместе с агардитом) хлоротил вызывает большой интерес. Минерал, подобно микситу, выделяется в виде зеленых удлиненных кристаллов, пучков, розетковидных агрегатов.

Агардит Cu₆(Ca, I, H)[AsO₄]₃(OH)₆^.3H₂O и фрейринит - оба игольчатые, зеленовато-синие, с переменным содержанием Са, который в случае агардита замещается иттрием (до 7%). Эти арсенаты описаны в некоторых зарубежных месторождениях (Чили, Марокко). Ассоциируются с эритрином, малахитом, купритом.

Гоудейит Cu₆Al[(As, P)O₄]₃(OH)₆^.3H₂O является Al-аналогом агардита. Найден в месторождении Маджуба-Хилл (США) в виде желто-зеленых волосовидных кристаллов в ассоциации с парноитом и малахитом. Содержит до 4-5% P₂O₅ (P: As=1: 4) и до 3, 5% I₂О₃.

Лироконит Cu₂Al[AsO₄](OH)₄^.4H₂O и церулеит в виде плотных агрегатов или кристаллических корочек (у лироконита изометричные зерна) бирюзовой окраски. Редкие (особенно церулеит), изучены очень слабо. Лироконит известен не только в зарубежных, но и отечественных месторождениях (рудник Преображенский на Урале). Образуется в близнейтральной среде (рН 5-6).

В последнем ряду арсенатов меди содержатся минералы с добавочными анионами - хлором и SO₄ - парноит, халькофиллит, лавендулан и рихельсдорфит.

Халькофиллит и лавендулан изучены очень слабо.

Халькофиллит Cu₆Al[AsO₄]₂(SO₄)(OH)₁₀^.8H₂O отмечается на некоторых медных месторождениях в виде изумрудно-зеленых розетковидных или таблитчатых агрегатов в ассоциации с малахитом, теноритом, скородитом. Образуется в условиях миграции Al в зоне окисления. Для лавендулана характерны голубые агрегаты из удлиненных кристалликов. Отмечаются цинкистые (Цумеб), а также фосфористые (6% P₂O₅) разности этого минерала. Условия образования не выяснены.

Парноит Cu₉[AsO₄]₂(SO₄)(OH)₁₀^.7H₂O найден в медно-оловянном месторождении Маджуба-Хилл (США) в виде розетковидных голубых агрегатов с твердостью 2. Ассоциируется с оливенитом, клиноклазом, гоудейитом, хризоколлой и скородитом. Рихельсдорфит в виде бирюзовых удлиненных кристаллов с твердостью 2 найден в ассоциации с тиролитом и дюфтитом. Образуется при окислении блеклых руд, развитых в пермских песчаниках Рихельсдорфа (Германия).

 

Арсенаты Zn, Pb, Bi и Hg

Эти арсенаты (таб. 2 в приложении2) удобнее рассматривать, разделив их на четыре группы:

1) простые безводные,

2) с молекулярной водой,

3) с гидроксильной водой,

4) с добавочными анионами (О, Cl, SО₄).

Арсенаты первой группы - странскиит, чурсинит, шультенит и оданиелит - редкие минералы, обнаруженные главным образом в месторождении Цумеб (Намибия). Изучены недостаточно.

Шультенит HPb[AsO₄] ассоциируется с англезитом, байлдонитом. По характеру белых войлоковидных масс похож на гипс.

Странскиит Zn₂Cu[AsO₄]₂ ярко-синий, в виде корочки на халькопирите. Оданиелит в виде светло-фиолетовых зернистых агрегатов с твердостью 3 в ассоциации с просперитом, адамином, коритнигитом.

Чурсинит (Hg₂)₃[AsO₄]₂ найден в Хайдаркане (Киргизия), где является наиболее ранним по сравнению с прочими гипергенными минералами Hg, в основном галогенидами, с которыми ассоциируется (каломель, шаховит, поярковит, эглестонит). Выделяется в виде изометричных зерен и розетковидных агрегатов. Окраска арсената оранжево-коричневая.

Во второй группе сосредоточены весьма редкие арсенаты.

Коритнигит Zn[AsO₃OH]^.H₂O обнаруженный в Цумебе, гипсоподобен, беcцветен, ассоциируется с адамином, давендуланом, цумкоритом. Имеет примеси Co (до 4, 5%) и Ni (до 2, 5%). Со-коритингит имеет розовую окраску.

Цумкорит ZnPbFe[AsO₄]₂^.H₂O в этой же ассоциации имеет бурые радиально-лучистые агрегаты, а вариканит - светло-желтые, удлиненные со спайностью кристаллы с твердостью 2. В Цумебе же обнаружен хельмутвинклерит, содержащий не только Zn, но и Pb и образующийся при окислении теннантита в виде голубоватых или бесцветных плоских кристаллов и их сростков.

Охуэлаит ZnFe₂²⁺[AsO₄]₂^.4H₂O и метакеттигит обнаружены в Мапими (Мексика); первый в форме зеленых волокнистых образований с адамином, скородитом, смитсонитом, второй (структурный аналог симплезита) на гётите и смитсоните в виде корочек из голубоватых или серых таблитчатых кристаллов.

Кеттигит Zn₃[AsO₄]₂^.8H₂O известен очень давно (Шнееберг в Саксонии). Обладает морфологическим сходством с эритрином, отличаясь более короткостолбчатыми кристаллами. Содержит изоморфную примесь Со (до 7%) и Ni (до 2-3%). Отношение Ni: Co: Zn в минерале может достигать 1: 3: 14.

В третью группу рассматриваемых арсенатов вошли прежде всего давно известные цинковые арсенаты - адамин, параадамин и леграндит.

Адамин Zn₂[AsO₄]OH - наиболее широко распространенный арсенат, известный в зоне гипергенеза многих сфалеритсодержащих месторождений (Мапими в Мексике, Мьежо в Болгарии, Ховуаксинское в Туве, Дашкесан в Азербайджане, Цумеб в Намибии, Лачин-Хана в Узбекистане, Маммот в США и др.). Для него характерны светло-желтые, бледно-зеленые, белые, голубые и фиолетовые агрегаты сосцевидного или почковидного типа. Химический состав арсената переменный в связи с совершенным изоморфизмом между Zn и Сu. Известен адамин, содержащий до 23% CuO (Сu: Zn =1: 1, 3), а также розовый кобальтистый (СоО до 5%), характерный для окисленных руд Дашкесана. Обнаруженный в Лаврионе голубоватый адамин содержит до 6% Al и имеет уменьшенные параметры ячейки.

Триклинный адамин - параадамин обнаружен только в Дуранго (Мексика). Для него характерны сноповидные светло-желтые агрегаты. От адамина надежно отличается по оптическим константам и характером дебаеграммы. Из мексиканских же месторождений известен леграндит, образующийся в форме призматических кристалликов, бесцветных или желтоватых с сильным алмазным блеском. Диагностируется по рентгенограмме.

По расчетным данным системы Zn-As-H2O на диаграмме Eh-рН адамин занимает очень большое поле, в то время как для образования леграндита требуется повышенная щелочность среды (рН=9-10) и особые отношения между Zn и As в водах зоны гипергенеза. С другой стороны, природными наблюдениями установлено, что адамин-оливенитовые агрегаты формируются преимущественно близ окисляющихся арсенидов и сульфидов, в достаточно кислой обстановке.

Другие сравнительно распространенные три арсената этой группы (дюфтит, аустинит и карминит) содержат добавочный катион.

Аустинит ZnCa[AsO₄]OH - чрезвычайно редкий арсенат Zn и Са, известный в Лачин-Хана (Узбекистан) и Ховуаксинское (Тува) и двух зарубежных (Голд-Хилл в США и Лильи в Боливии) месторождениях. Аустинит и конихальцит образуют недостаточно изученный изоморфный ряд. Цинкистый конихальцит (до 7% ZnO) называется сташицитом (Лачин-Хана в Узбекистане). В образце аустинита из Ховуаксинского месторождения обнаружены заметные примеси Mg (2, 5% MgO), Сu (1, 6 % CuO), Co и Ni (каждого около 1%). Макроскопически аустинит схож с адамином (хрупкость, твердость 3-4, почковидные агрегаты). Образование аустинита происходит в условиях повышенной щелочности среды (карбонатные вмещающие минералы), обычно после адамина и тиролита.

Дюфтит PbCu[AsO₄]OH - редкий арсенат Pb и Сu, обнаруженный в Цумебе, Наугарзане (Средняя Азия) и месторождениях Комсомольского района (Восточная Сибирь) в виде оливково-зеленых корочек из удлиненных кристаллов. Кальцийсодержащий дюфтит называется бетадюфтитом. Столь же редок карминит, который в виде кристаллических пучков и игольчатых агрегатов яркой карминовой окраски отмечается в некоторых месторождениях Мексики (р-н Мапими). Минерал ассоциируется со скородитом и фармакосидеритом.

Весьма редкие и очень слабо изученные гидроксилсодержащие арсенаты Zn и Рb с добавочными катионами (Са, Al, Fe) обнаружены в основном в месторождении Цумеб в Намибии. Это арсендеклуазит (бледно-желтые таблички без спайности с твердостью 4), просперит (бесцветные радиальные агрегаты с твердостью 4, 5), гейтит (бесцветные кристаллические корочки с твердостью 5, со спайностью), гердтреммелит (сферолиты из бурых таблитчатых кристаллов, содержащих до 20% ZnO и до 25% Al₂O₃) и арсенбракебушит в виде светло-коричневых пластинчатых кристаллов со смолистым блеском и твердостью 4, 5, в котором часть мышьяка замещается серой, а содержание Zn сильно уступает железу. Недавно найденный в Березовском месторождении арсенбракебушит отличается от первой находки в Цумебе (Намибия) содержанием вместо Cu цинк, изоморфный с Fe. Филипсборнит (серо-зеленые зерна с твердостью 4, 5) найден в Тасмании (р-н Дандас) в ассоциации с крокоитом, а мапимит (синевато-зеленые таблички с твердостью 5) - в Мапими (Мексика), где недавно обнаружен также лотармейерит, для которого типичны светло-оранжевые пластинчатые кристаллы.

Сегнитит HPbFe₃[AsO₄]₂(OH)₆- новый арсенат Pb и Fe - является Fe-аналогом филипсборнита. Найден в месторождении Брокен-Хилл (Австралия) в ассоциации с бедантитом, миметезитом, агардитом и гётитом. Характерны отдельные псевдооктаэдрические кристаллы (до 5 мм) и корочки. Цвет зеленовато-бурый, твердость 4, хрупкий. Еще один - железистый лотармейерит (феррилотармейерит) - обнаружен в Цумебе (Намибия) в виде хрупких удлиненных кристалликов буровато-желтого цвета. Ассоциируется со скородитом, конихальцитом, бедантитом. Образуется при окислении теннантита.

В последней группе арсенатов Zn, Рb и Bi прежде всего следует назвать джемесит, прайзингерит и ателестит, у которых в качестве добавочных анионов содержатся кислород и гидроксил, и, далее, миметезит, нилит, джорджиадезит и бедантит, содержащие Cl-, ОН- и SO42~ - добавочные анионы.

В единичных находках обнаружены джемесит (Цумеб; красно-коричневые таблички с твердостью 3, теллурсодержащий дагганит (Томбстоун, шт. Аризона, США; игольчатый, зеленоватый) и прайзингерит (месторождения провинции Сан-Хуан в Аргентине; хрупкие белые таблички с твердостью 3. В составе джемесита, кроме Рb и Zn, содержится Fe3+. Прайзингерит, являющийся арсенатом Bi, найден как продукт окисления медно-висмутовых сульфосолей.

Ателестит Bi₃[AsO₄]O₂(OH)₂ образуется при окислении висмутина и самородного Bi в висмутсодержащих леллингит-арсенопиритовых месторождениях. Известен в Шнееберге (Саксония), где связан с торбернитом и вальпургитом и выделяется в виде оранжево-желтых натечных агрегатов, состоящих из таблитчатых кристаллов с сильным алмазным блеском. Единственная находка ателестита в нашей стране относится к месторождению Мосриф в Средней Азии.

Миметезит Pb₅[AsO₄]₃Cl распространен в зоне окисления ряда полиметаллических месторождений (Караоба, Кызыл-Эспе и Акчагыл в Казахстане). Для него характерны зернистые, почковидные и шарообразные агрегаты, состоящие из удлиненных без спайности кристаллов. Окраска арсената меняется в оранжево-желтых или зеленоватых тонах. Обычны нарастания миметезита на церуссите, вульфените и бедантите. Образование минерала происходит на поздних этапах развития зоны гипергенеза. Химический состав миметезита характеризуется содержанием в нем ванадия до отношения V: As равного 1, фосфора (изоморфизм с пироморфитом) и Са (до отношения Рb: Са=2: 1).

Нилит, Pb₄Fe²⁺[AsO₄]₂Cl₄ являющийся Cl-арсенатом Рb и Fe, обнаружен в Лаврионе (Греция) в виде радиально-лучистых хрупких агрегатов, в ассоциации с аннабергитом и джорджиадезитом.

Джорджиадезит Pb₄[AsO₄]Cl_3.5(OH)_1.5- гидроксилсодержащий Cl-арсенат Pb - характеризуется одной находкой (Лаврион, Греция) в виде желтых табличек. Определены моноклинная сингония, параметры ячейки и рентгеновская плотность арсената.

Бедантит PbFe₃³⁺[AsO₄](SO₄)(OH)₆ в этой группе является более распространенным. Обычен для месторождений с галенит-арсенопиритовой минерализацией. Ассоциируется с церусситом, англезитом, вульфенитом, миметезитом, скородитом, фармакосидеритом и другими арсенатами Fe (казахстанские месторождения Гульшад, Кызыл-Эспе, Майкаин). Характерны плотные, землистые агрегаты зеленовато-желтой или коричнево-зеленой окраски. Для диагностики требуется рентгеновский контроль. Образование арсената протекает в основном раньше вульфенита, миметезита и ванадинита. Замещается опалом и лимонитом.

Первая находка гартреллита в России (впервые обнаружен в З. Австралии, Кинтори) на Березовском месторождении (Урал) в виде лимонно-желтых корочек и щеток из мелких кристаллов. CО₂ и Н₂О в арсенате из Березовска не обнаружены. В австралийской находке определено до 0, 5% Н₂О и до 4% СО₂.

 

Арсенаты Со, Ni, Fe (Са, Ва) характерны для зоны гипергенеза арсенидных кобальт-никелевых (со шмальтин-хлоантитом, скуттерудитом, саффлоритом, раммельсбергитом) и сульфоарсенидных (с кобальтином, арсенопиритом) месторождений. Многие среди этих арсенатов обладают заметными концентрациями Со и Ni и являются рудными минералами.

Первые два арсената Со и Ni - кобальтаустинит и никельаустинит - из Доум-Рока (Австралия) и Бу-Аззера (Марокко) являются структурными аналогами аустенита. Оба зеленоватые с удлиненно-плоскими кристаллами. В никельаустините установлен изоморфный Zn (2-3%). Ассоциируются с эритрином, розелитом, кальцитом.

Линдакерит кобальт-никелистый является медным арсенатом, содержащим до 1-2% Со и Ni. Очень редок. Найден в Яхимове, где ассоциируется с эритрином и аннабергитом, с которыми схож по окраске и удлиненным плоским кристаллам. Гидролизуясь, переходит в оливенит.

Кобальткоритнигит найден в Саксонских Рудных горах, где выделяется в ассоциации с эритрином, сферокобальтитом и питтицитом в виде ярко-красных таблитчатых кристаллов. Содержит до 10% ZnO.

Скородит — Fe(AsO₄)·2H₂O

Название — от греческого — чесночноподобный, соответственно запаху, выделяющемуся при нагревании

Химический состав — содержание (в %): Fe2О3 — 2635; Al2O3 — до 25 (мансфилдит); As2O5 — 44—56$ P2O5 — до 4; H2O— 12 – 18. Цвет бледнозеленый или серовато-зеленый до печеночно-коричневого, иногда почти бесцветный или синеватый, фиолетовый, желтый; землистый материал бледнозеленый до бледносероватого и коричневатозеленого. Черта белая. Блеск сильный стеклянный до полуалмазного и полусмоляного. Прозрачность Прозрачный до просвечивающего. Твердость 3, 5—4. Плотность— 3, 28 –3, 31 г/см3. Излом полураковистый. Хрупкий. Сингония Моноклинная; призматический — 2/т. Спайность по {201} несовершенная, по {001} и {100} едва заметная. Агрегаты Кристаллы скородита обычно дипирамидальные [111]; также таблитчатые по {001} или призматические по [010]. Кристаллы часто сгруппированы в корки или неправильные группы. Также массивный, кристаллический или пористый и шлакоподобный; плотный до землистого. П. тр. плавится в блестящую серую магнитную массу. В закр. тр. теряет воду и становится желтым. Точная диагностика минерала требует проведения по крайней мере оптического анализа. Поведение в кислотах Растворим в кислотах, в крепких щелочах разлагается с выделением гидроокисла железа.

Происождение. Скородит является типичным вторичным минералом, образующимся в железной шляпе при окислении арсенопирита или других мышьяксодержащих минералов. Образование скородита протекает в условиях повышенного окислительного потенциала и повышенной щелочности среды (Яхонтова, Грудев, 1978). В ходе дальнейшего развития зоны окисления скородит лимонитизируется или замещается питтицитом. Можно перечислить лишь небольшую часть известных месторождений. В Германии в Дернбахе, Шёнфельд, Чехия. В Адун-Чилоне, южнее Нерчинска, Забайкалье, Россия. Во Франции, в Вольри, Минас-Жераис, Бразилия. В Киура, Бунго, Япония. В Калифорнии, Неваде, Колорадо и других западных штатах (США); в Канаде с эритрином в руднике Ниписсинг, район Темиска' минг, Онтарио.

Искусств. Получен в кристаллах при нагревании металлического железа или осажденного железного арсената с H₂O и As₂O₃ в закр. тр. при температурах до 150°.

Изменение. В лимонит, питтицит.

В группе скородита обнаружен очень редкий индиевый аналог - яномамит (Мангабейра, Бразилия) In[AsO₄]^.2H₂O, для которого характерны зеленоватые идиоморфные зерна и кристаллы с твердостью 3, 5.Сопровождается фарма-косидеритом, бедантитом, вивианитом, лимонитом, гипсом, железным купоросом, халцедоновым кварцем, глиной. Также найден в первичных гидротермальных отложениях (Заубах, Фойгтланд, Германия).

Канькит Fe³⁺[AsO₄]^.3.5H₂O обнаружен в ассоциации со скородитом и питтицитом в Чехии (Кутна-Гора) и Японии (р-н Ензан). По цвету похож на скородит, но кристаллы его удлиненно-волокнистые. Твердость 2-2, 5. Характерны сферолитовые агрегаты.

Далее, следует остановиться на изоморфном ряду эритрин-аннабергит, широко распространенных в окисленных рудах арсенидных кобальт-никелевых месторождений и легко диагностируемых благодаря розовой или яблочно-зеленой окраске.

Эритрин Co₃[AsO₄]₂·8H₂O

Название от греч. “эритрос” — красный Синоним: кобальтовые цветы

Химический состав. Окись кобальта (СоО) 37, 5%, окись пятивалентного мышьяка (As₂O₅) 38, 4%, вода (H₂O) 24, 1%.

Цвет. Темно-розовый, малиновый, персиково-розовый.
Блеск. Стеклянный, перламутровый.
Прозрачность. Просвечивающий.
Черта. Блекло-розовая.
Твердость. 2—2, 5 (в землистых образованиях—1).
Плотность. 3, 07.
Сингония. Моноклинная.
Форма кристаллических выделений. Хорошо образованные кристаллы редки, чаще мелкие игольчатые или тонкопластинчатые, волокнистые, лучистые формы, почковидные образования, землистые массы.
Класс симметрии. Призматический — 2/т.
Отношение осей. 0, 763: 1: 0, 355; b=105°01'.
Спайность. Весьма совершенная параллельно (010)
Агрегаты. Лучистые, землистые.
П. тр Сплавляется в серый шарик (с запахом мышьяка).
Поведение в кислотах. Растворяется в НС1, окрашивая раствор в красно-розовый цвет.

Сопутствующие минералы. Шмальтин, хлоантит, скуттерудит.

Происхождение и месторождения. Образуется в зоне окисления кобальт-мышьяковых месторождений.

Месторождения: Наиболее известные: Шнеберг, Аинаберг в Рудных горах, Заальфельд (Германия); кобальтовые месторождения России, Канады и других стран

 

Чисто кобальтовый член этого ряда - эритрин - ярко розовый, переходящий с увеличением количества Ni в никелистый бледно-розовый эритрин. Дальнейший переход окраски к яблочно-зеленой совершается в узком интервале Co-Ni отношения 2: 80-10: 90. К границам этого интервала приходятся переходные между никелистым эритрином и собственно аннабергитом нестабильные разности почти белого цвета, тонкодисперсного сложения с заниженными оптическими константами и с соответственными изменениями в ИК-спектрах, спектрах отражения и рентгенограммах (диффузный характер).

Среди других изоморфных примесей в арсенатах эритриновой группы следует отметить Mg (до 13% MgO - магнезиальный аннабергит - кабрерит), Са (до 9% СаО), Fе (до 10% FеО+Fе₂O₃). Образование представителей эритрин-аннабергитовой группы (Яхонтова, Грудев, 1978) протекает начиная с раннего этапа окисления арсенидов. Первыми образуются члены изоморфной серии из указанного переходного участка Co-Ni отношения (почти белые порошковатые агрегаты - " цветы" по руде). Собственно эритрин и аннабергит в зависимости от типа руд (от содержания в них Со и Ni) характерны для промежуточной, а никелистый эритрин (с заметной примесью Mg, Са и Fе) - конечной стадии развития зоны гипергенеза. На конечной стадии эритрин замещается гетерогенитом. Систематика арсенатов группы эритрина рассмотрена в специальной работе (Яхонтова и др., 1986б).

Симплезит Fe₃²⁺[AsO₄]₂^.8H₂O - железистый триклинный аналог эритрина - является очень редким образованием зоны окисления. Образование его происходит в ультракислых условиях развития зоны гипергенеза пирит-пирротиновых руд. Минерал известен в ряде месторождений - Курранан на Кавказе, Магнет в Тасмании, Либенштейн в Германии, Пизек в Чехии. Выделяется в форме сферолитовых или грубоволокнистых агрегатов темно-зеленой и луково-зеленой окраски. Со временем обохривается.

Парасимплезит - Fe₃²⁺[AsO₄]₂^.8H₂O моноклинный железистый аналог эритрина. Очень редок. В отношении условий образования изучен слабо. Описан в форме радиально-лучистых зеленовато-синих агрегатов.

Следующие два арсената - розелит и бетарозелит - известны из зоны окисления Шнеебергских рудников (Даниель и др.). Отличаются друг от друга видом рентгенограмм. По ярко-розовой окраске похожи на эритрин, от которого отличаются оптическими константами и более короткопризматическими кристаллами. Образование происходит в зоне окисления месторождений с карбонатным жильным материалом в основном на промежуточной стадии гипергенного процесса, в условиях интенсивной ховахситизации арсенидов.

Недавно обнаруженный каатиалаит, являющийся водным арсенатом Fe³⁺ с кислым анионом, доказанным только по виду ИКС, найден в ассоциации с арсенолитом в виде продукта окисления леллингита в месторождении Каатиала в Финляндии. Арсенат (возможно, гидроксид Fe и As) представлен серовато-желтоватым порошковатым агрегатом.

Фармакосидерит Fe₂(Co, Ni, Mg)₃Ca[AsO₄]₄O^.11H₂O образуется при окислении арсенопирита в обстановке, близкой к образованию скородита. Выделяется в виде сплошных масс или кристаллических корок из кубических кристаллов с алмазным блеском. Окраска минерала желто-коричневая, красновато-бурая, иногда травяно-зеленая. Ассоциируется с арсениосидеритом, лимонитом, питтицитом, скородитом.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: