минералогия (1006435), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Группа халькопиритаВ этой группе опишем сложные сульфиды Сu, Fe и Sn — халькопирити станнин, — кристаллизующиеся в тетрагональной сингонии. По кристаллической структуре они близки к сфалериту, но по физическим свойствамсильно отличаются от него. В сфалерите они иногда встречаются в виде мельчайших включений как продукты распада ограниченного твердого раствора,что может быть объяснено именно близостью кристаллических структур, особенно при высоких температурах.
Сфалерит, в свою очередь, в виде продуктов распада твердых растворов наблюдается также в станнине.220Описательная частьЗдесь же опишем еще один сложный сульфид меди и железа — борнит, по ряду свойств близкий к халькопириту, с которым он способен образовывать широкие изоморфные смеси, распадающиеся при охлаждении, а также кубанит.ХАЛЬКОПИРИТ — CuFeS2. Название образовано от греч. халькос —медь, пирос — огонь. Синоним: медный колчедан.Химический состав. Сu — 34,57 %, Fe — 30,54 %, S — 34,9 %. Данныехимических анализов обычно очень близки к этим цифрам.
В качествепримесей в ничтожных количествах иногда присутствуют Ag, Аu и др.Сингония тетрагональная; тетрагональноскаленоэдрический в. с.L242L22P. Пр. гр. I42d(D12). а0 = 5,24; с0 = 10,30. а : с = 1 : 1,9705.2dКристаллическая структура характеризуется сравнительно простойтетрагональной решеткой (рис. 103), производной от кубической гранецентрированной. Элементарная ячейка халькопирита состоит как бы изудвоенной по высоте ячейки типа сфалерита (ср.
с рис. 94). Так же как и всфалерите, каждый ион серы окружен четырьмя металлическими ионами в углах тетраэдра — меди и железа, располагающимися в каждом слоев определенном порядке. В первом и пятом катионных слоях, т. е. на верхней и нижней гранях тетрагональной призмы (рис. 103а) по углам квадрата располагаются ионы Fe, а в середине — Сu. В третьем слое (в серединепризмы), наоборот, по углам квадрата ионы Cu, а в середине его — Fe. Вовтором и четвертом слоях два иона Сu перекрещиваются с двумя ионамиFe, причем под катионами Сu второго слоя располагаются катионы Fe,и наоборот.
Все тетраэдрические группировки ориентированы одинаково (рис. 103б), чем и обусловливается гемиэдрия кристаллов. В отличиебаРис. 103. Кристаллическая структура халькопиритаа — расположение центров атомов меди, железа и серы;б — та же структура, изображенная в виде тетраэдровРаздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения221Рис. 104. Тетраэдрический кристалли двойник халькопирита: p {112}, z {011}, c {001}от сфалерита халькопирит обладает непрозрачностью, явным металлическим блеском и отсутствием совершенной спайности.Облик кристаллов. Кристаллы редки и встречаются только в друзовых пустотах. Чаще всего они имеют псевдооктаэдрический с комбинациями {112} и {112} или тетраэдрический облик (рис. 104), реже скаленоэдрический и др.
Грани основного тетраэдра матовые или покрытыштрихами, а отрицательного — гладкие. Двойники часты по (112), реже(102) и другим законам. Агрегаты. Обычно встречается в сплошных массах и в виде неправильной формы вкрапленных зерен. Известны такжеколломорфные образования в почковидных и гроздевидных формах.Цвет халькопирита латунножелтый, часто с темножелтой или пестрой побежалостью. Черта черная с зеленоватым оттенком, местами металлически 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 характерному цвету, твердости, резко отличающейся от пирита, который в изломечасто бывает покрыт побежалостью, похожей на цвет халькопирита. Миллерит в неправильной формы зернах также бывает похож на халькопирит, но обладает более сильным блеском и богат никелем.П. п. тр., растрескиваясь, сплавляется в магнитный шарик. С содой наугле дает королек меди. В закрытой трубке обнаруживает возгон серы.В HNО3 постепенно разлагается с выделением серы.Происхождение и месторождения. В природе халькопирит можетобразовываться в различных условиях.Как спутник пирротина он часто встречается в магматогенных месторождениях медноникелевых сульфидных руд в основных изверженных породах в ассоциации с пентландитом, магнетитом, иногда кубанитом и др.Наиболее широко развит в типичных гидротермальных жильных и метасоматических (в том числе и контактовометасоматических) месторождениях.
Он обычно ассоциирует с пиритом, пирротином, сфалеритом, галенитом, блеклыми рудами и многими другими минералами. Из нерудных222Описательная частьминералов в этих месторождениях встречаются кварц, кальцит, барит,различные по составу силикаты и др.При экзогенных процессах халькопирит образуется очень редко средиосадочных пород в условиях сероводородного брожения при разложенииорганических остатков и притоке меденосных растворов. Наблюдалисьявления замещения им древесины и организмов (наряду с халькозиноми марказитом).В процессе выветривания халькопирит, разрушаясь химически, даетсульфаты меди и железа. Растворимый сульфат меди при взаимодействиис CO2 или с карбонатами в присутствии кислорода и воды образует малахит и азурит; с гидрозолями SiO2 — хризоколлу; при взаимодействии с различными кислотами, образующимися в зоне выветривания, — разнообразные соли: арсенаты, фосфаты, ванадаты, иногда хлориды и др.
В условияхочень сухого климата в зоне окисления сохраняются также различные сульфаты меди, легко растворимые в просачивающихся поверхностных водах.Псевдоморфозы по халькопириту, т. е. замещение его вторичнымисульфидами меди — борнитом, халькозином и ковеллином, широко распространены в зонах вторичного сульфидного обогащения медных месторождений.Халькопирит в качестве спутника в тех или иных количествах встречается почти во всех гидротермальных месторождениях самых различных сульфидных руд. В рудах многих месторождений он является существенной составной частью и имеет самостоятельное промышленноезначение. На территории России и ближнего зарубежья мы имеем представителей всех генетических типов месторождений, в которых халькопирит является главным минералом меди.На Урале широко распространены так называемые колчеданные залежи, приуроченные к толщам большей частью метаморфизованных эффузивноосадочных пород палеозойского возраста.
Главным минералом(до 60–80 %) в рудах этих месторождений является пирит, с которым парагенетически связан халькопирит. К этому типу относится большая частьуральских месторождений. В некоторых залежах халькопирит тесно ассоциирует со сфалеритом. Таковы месторождения Карпушинское, Сибай'ское, Левихинские и др. Аналогичные по составу месторождения известны и в Закавказье.К типу контактовометасоматических месторождений в известнякахотносится группа Турьинских месторождений на Северном Урале и рядместорождений Минусинского района на восточном склоне КузнецкогоАлатау (Хакассия). Парагенетически халькопирит здесь обычно связанс пиритом, иногда с пирротином, магнетитом и другими минералами.Интересный тип месторождений представляют собой крупные по размерам Удоканское (Забайкалье) и Джезказганское месторождения (в западной части Центрального Казахстана).
Здесь халькопирит совместноРаздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения223с борнитом и халькозином образует цемент в тонкозернистых песчаниках. Считали, что эти минералы образовались из гидротермальных растворов путем замещения известковистого цемента между песчинкамикварца, однако результаты исследований последних лет приводят к предположению о первоначально осадочном их происхождении.Из иностранных месторождений отметим лишь некоторые: Бингхэмв 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 являютсяодним из главных источников меди. Промышленное содержание ее в таких рудах обычно колеблется в пределах 2–2,5 %.Получаемая на металлургических заводах медь употребляется какв чистом виде, так и в виде сплавов (латуни, бронзы, томпака и др.).
Главным потребителем меди является электропромышленность. Значительное количество ее расходуется в машиностроении, судостроении, изготовлении аппаратуры для химической промышленности, жилищномстроительстве и т. д.СТАННИН — Cu2FeSnS4. 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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
