минералогия (1006435), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Два этих вида не всегда просто различить, поэтому часто в литературе применяется нейтральный групповойтермин «пирротин». Синоним: магнитный колчедан.Химический состав. Против формулы FeS в пирротинах практически всегда наблюдается «избыточное» содержание серы: вместо 36,4 % онодоходит до 39–40 %.
Из примесей иногда присутствуют в незначительных количествах Cu, Ni, Co, изредка Mn, Zn и др. (первые три металла —главным образом за счет включений халькопирита и пентландита).Сингония троилита и гексапирротина гексагональная; дигексагональнодипирамидальный в. с. L66L27PC. Для гексапирротинов отмечено несколько политипных разновидностей, большинство его модификацийустойчивы при температурах выше 300–350 °С. Пр. гр. P63/mmc (D46h). a0== 6,872; с0 = 11,444 (с увеличением х величина с возрастает). Кристаллическая структура пирротинов характеризуется гексагональной плотноупакованной структурой типа никелина (см.
ниже).Как показывают рентгенометрические исследования, избыток (против формулы FeS) серы не может быть объяснен тем, что добавочные крупные ионы S2– входят кудато в промежутки в кристаллической структурепирротина, так как для этого в ней нет достаточных по размерам пустот.Можно предположить, что либо ионы S2– частично заменяют ионы железа, либо при постоянном числе анионов S2– некоторые места катионов Feостаются незанятыми.К решению этого вопроса подошли путем сопоставления вычисленных удельных весов для обоих вариантов. На рисунке 99 изображены двекривые: верхняя кривая показывает вычисленные значения удельных весов при предположении, что ионы S частично заменяют ионы Fe; нижняя— для другого варианта, когда часть мест для ионов Fe остается незанятой;кружками показаны значения удельных весов реально существующих вприроде разностей пирротина.
Сравнивая эти данные, легко убедиться втом, что второе предположение оказывается правильным. В таком случаеследует допустить, что для погашения общего отрицательного заряда анионов S 2– часть ионов железа должна иметь не двухвалентный,Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения213а трехвалентный положительный заряд. Таким образом, намечается дефектный изоморфизм вычитания посхеме 2Fe3+?→ 3Fe2+.Действительно, вакансии в позициях железа установлены в большинствепирротинов, при этом в случае статистического их распределения мы имеемгексагональную высокосимметричнуюмодификацию, а по мере спада температуры происходит постепенное упорядочение вакансий и, как следствие, сниРис.
99. Кривыми показаны вычисленные удельные веса. Кружкамижение симметрии до моноклинной (пр.изображеныудельные веса, установгруппа F2/d) и кратное увеличение паленные для пирротинараметров решетки. Для клинопирротив действительностина также характерны разновидностив связи с политипией.Облик кристаллов.
Кристаллы вообще редки. Обычно они имеют таблитчатый, реже столбчатый или пирамидальный облик (рис. 100 и 101)с наиболее часто встречающимися гранями пинакоида {0001}, призмы––––{1010}, дипирамид {1011}, {2021} и др. Двойники редки по (1011). Обычно встречается в сплошных массах или в виде вкрапленных зерен неправильной формы.Цвет пирротина кремовый до серого с бронзовожелтым оттенком, часто с бурой побежалостью. Черта сероваточерная.
Блеск металлический.Твердость 4. Довольно хрупок. Спайность не–совершенная по {1010}. Кроме того, иногда наблюдается отдельность по {0001}. Уд. вес 4,58–4,70.Прочие свойства. Ферромагнитны практическивсе клинопирротины, гексапирротин часто оказывается немагнитным, что верно относительно всехРис. 100. Таблитчатыйтроилитов. Хороший проводник электричества.кристалл пирротинаДиагностические признаки. Характерными дляминералов этой группы являются их цвет и частоустанавливаемые магнитные свойства.П. п. тр. сплавляется в черную магнитную массу. В HNO3 и HCl разлагается с трудом, что резкоотличает пирротины от троилита (FeS).Происхождение и месторождения.
Пирротин в сравнительно редких случаях является высокотемпературным минералом. Образование его,Рис. 101. Двойниктак же как и пирита (Fe[S2]), зависит не столькопирротинаот температуры, сколько от концентрации ионов214Описательная частьсеры в растворах: при высокой концентрации S2– железо выделяется в видедисульфида (Fe[S2]), при пониженной — в виде моносульфида (FeS).Пирротин распространен почти исключительно в эндогенных месторождениях и в различных генетических типах.1. Довольно широким распространением он пользуется в основныхизверженных породах, главным образом в норитах, иногда в габбродиабазах. В них среди сульфидных скоплений он является главным минералом, встречаясь в тесной ассоциации с пентландитом и халькопиритом(месторождения медноникелевых сульфидных руд: Норильская группа,Печенга и Мончегорское на Кольском полуострове).
За рубежом крупнейшим аналогом является Садбери (Канада).2. В контактовометасоматическом типе месторождений иногда образует значительные скопления, главным образом у границы с известняками. В парагенезисе с ним в этих месторождениях встречаются халькопирит, пирит, магнетит, черный сфалерит, арсенопирит, иногда касситерит(SnO2), шеелит (Ca[WO4]), кальцит, кварц и др. Все они образуются в более позднюю стадию процесса скарнообразования. Из контактовометасоматических месторождений укажем на Башмаковское и Богословское —в группе Турьинских рудников (Сев. Урал).3. В ряде типичных гидротермальных месторождений (например,Дальнегорское в Приморье) наблюдается в ассоциации со сфалеритом,галенитом, халькопиритом, касситеритом, арсенопиритом, железистымихлоритами, карбонатами и др.
Среди этих минералов пирротин принадлежит к числу наиболее поздних. В друзовых пустотах хорошо образованные кристаллы его обычно наблюдаются наросшими на кристаллахтаких более ранних минералов, как сфалерит, кварц, кальцит и др.4. Редкие находки своеобразных выделений пирротина были сделанысреди осадочных образований в ассоциации с сидеритом (Керченское месторождение железа, Украина), а также в фосфоритовых желваках.На поздних стадиях гидротермального процесса, при росте активностисеры, пирротин замещается сначала метастабильным марказитом,а затем пиритом.
При выветривании в зоне окисления он является наиболее легко разлагающимся сульфидом. Первоначально образуется сульфатзакиси железа, который в присутствии кислорода переходит в сульфат окиси железа. Последний, гидролизуясь, дает нерастворимые гидроокислыжелеза (лимонит) и свободную серную кислоту, переходящую в раствор.Практическое значение. Залежи сплошных пирротиновых руд, не содержащих других металлических полезных ископаемых, имеют ограниченное промышленное значение. Как сырье для сернокислотного производстваэти руды значительно уступают пиритовым.
Содержание в них серы обычноне превышает 30–32 %, тогда как в пиритовых оно достигает 45–50 %.НИКЕЛИН — NiAs. Синоним: красный никелевый колчедан.Химический состав. Ni — 43,9 %; As — 56,1 %. Примеси: Fe (до 2,7 %),S (до 5 %), иногда Sb и Со. Обычно наблюдаемые широкие колебанияРаздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения215абРис. 102. Кристаллическая структура никелина.а — места расположения центров атомов никеля и мышьяка;б — кристаллическая структура, изображенная в виде шаровв составе никелина часто обусловлены примесями посторонних минералов, обнаруживаемыми под микроскопом.Сингония гексагональная; дигексагональнодипирамидальныйв.
с. L66L27PC. Пр. гр. P63/mmc (D46h). a0 = 3,616, c0 = 5,020. Кристалличесjкая структура характеризуется гексагональной структурой с плотнейшейупаковкой атомов мышьяка и заполнением всех октаэдрических пустотатомами никеля (рис. 102а). Она может быть получена также из примитивной гексагональной упаковки атомов никеля заполнением половиныиз числа тригональных призм атомами мышьяка (рис. 102б).
Таким образом, каждый атом мышьяка окружен шестью атомами никеля по тригональной призме, а каждый атом никеля — шестью атомами мышьяка пооктаэдру. Кроме того, каждый атом никеля близок к двум другим атомамникеля (по вертикали), являющимся также его ближайшими соседями.Этим объясняется особенность кристаллических структур подобноготипа, которая выражается в том, что связь атомов в данных структурахотчасти обладает признаками ионной, а отчасти, металлической связи.
Этосказывается не только на повышении таких свойств, как отражательнаяспособность, электропроводность и др., но также на некотором непостоянстве состава соединений, кристаллизующихся в структуре этого типа.Облик кристаллов. Кристаллы встречаются очень редко, притом–в неясно образованных формах, с господствующими гранями {101 0}.Обычно встречается в сплошных массах, иногда в почковидных, дендритовых и других формах.Цвет никелина бледный меднокрасный с желтоватым оттенком. Черjта буроваточерная.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
