СЕРНИСТЫЕ СОЕДИНЕНИЯ – СУЛЬФИДЫ

К числу сернистых соединений – сульфидов принадлежит весьма значительное количество важных в промышленном отношении минералов, играющих существенную роль в составе многочисленных месторождений металлических полезных ископаемых. Все сульфиды, за исключением сероводорода, в природе распространены в твердом состоянии.

Общее количество химических элементов, дающих в том или ином виде соединения с серой, достигает 40. Общее весовое количество сернистых соединений, по приблизительному подсчету В. И. Вернадского, составляет максимум 0,15% (к весу земной коры), причем главенствующее значение из металлов в этих соединениях имеет Fe.

В химическом отношении соединения сравнивают с кислородными соединениями – простыми окислами и кислородными солями.

Большинство простых сернистых соединений с химической точки зрения являются производными H₂S (например, Cu2S, ZnS).

В сложных сернистых соединениях эти простые сульфиды образуют или двойные соединения, или такие, которые с химической точки зрения приходится относить к особому классу сульфосолей.

Кроме того, распространены простые соединения типа АХ₂ – дисульфиды, которые В. И. Вернадский относит к производным H₂S₂. Сравнивая с окислами, он считает их аналогами перекисей. Действительно, дисульфиды при нагревании легко отдают часть серы, подобно перекисям, теряющим часть кислорода.

Физические свойства. Некоторые сульфиды служат яркими примерами зависимости облика кристаллов от структуры минерала. Сульфиды с координационными структурами, кристаллизующиеся в кубической сингонии (сфалерит, галенит и др.), образуют кристаллы в виде простейших тетраэдров, кубов, октаэдров, иногда усложняемых другими гранями. Они могут кристаллизоваться и в иных сингониях, но все равно их кристаллы часто имеют изометричный облик и псевдокубическую внешнюю симметрию. Таковы, например, кристаллы халькопирита – тетрагонального минерала координационной структуры. Они, как правило, образованы гранями тетрагонального тетраэдра, внешне не отличимого от кубического тетраэдра. Также изометрично развиты кристаллы пирита, хотя его структура не координационная, но очень близка к ней и отличается лишь заменой одиночных атомов серы на сдвоенные.

Ярко проявлена связь морфологии и структуры у цепочечных (ленточных) и слоистых сульфидов. Кристаллы антимонита имеют длиннопризматический облик, кристаллы удлинены вдоль цепочек в пространственной решетке минерала. Структура молибденита слоистая с шестичленными кольцевыми группировками атомов внутри слоев, соответственно этому кристаллы молибденита имеют вид шестиугольных (гексагональных) пластинок – пинакоидов с тончайшими, порой невидимыми гранями других простых форм.

Сульфиды подобны металлам: непрозрачны, имеют металлический пли металловидный блеск, цвета, как и у металлов, в большинстве случаев серо-черные и желтые (реже красные и синие) разной интенсивности и оттенков, электропроводны. Все эти особенности физических свойств обусловлены преобладанием металличности химических связей в сульфидах. Также характерно и обусловлено этим же типом связи то, что все сульфиды, за исключением персульфидов, обладают относительно низкой твердостью – от 1 до 5 (т.е. мягче стекла). Твердость персульфидов (пирита, кобальтина, марказита, арсенопирита, скуттерудита) равна или более 5, что предопределено проявлением в них преимущественно ковалентных, сильных связей внутри островных группировок. В то же время свойства реальгара, в структуре которого тоже можно выделить островные группировки, иные: он мягче (твердость 1,5-2), имеет спайность, легко плавится. Это объясняется тем, что связи между комплексами слабые, остаточные.

Сульфиды обладают способностью одновременно к электронной и ионной проводимости электричества. В результате два контактирующих в руде зерна двух разных сульфидов, смоченные водой, образуют гальванический микроэлемент. Это приводит к формированию вокруг сульфидных руд ореолов рассеяния металлов, по которым можно искать эти руды.

Происхождение сульфидов. Подавляющая масса скоплений сернистых соединений наблюдается в рудных месторождениях гидротермального происхождения. Это обстоятельство и служит основанием к предположению о том, что тяжелые металлы из магматических очагов выносятся в виде летучих или легкоподвижных соединений и выпадают в условиях пониженных давлений и температур преимущественно в виде сернистых соединений. Перенос этих соединений в гидротермальных растворах мог совершаться как в виде коллоидных растворов (золей) в присутствии H₂S, так и в виде легкорастворимых, неустойчивых при низких температурах двойных солей с сернистыми щелочами или сульфогидратами их (NaHS, KHS и др.) в которых легко растворяется и золото. При распаде этих соединений при низких температурах могли образоваться обычные сульфиды металлов и золото в самородном виде.

В иных условиях происходит образование сульфидов в осадочных глинистых породах, а также в битуминозных и угленосных отложениях. Обычными сульфидами в этих породах являются пирит и марказит. Они образуются в восстановительных условиях при наличии H₂S, возникающего в результате разложения органических веществ без доступа кислорода или при недостатке его и во многих случаях, по-видимому, не без участия бактерий. При процессах выветривания, т. е. в присутствии воды и кислорода, почти все относящиеся сюда минералы, легко окисляясь, разлагаются, образуя первоначально большей частью легко растворимые в воде сульфаты, а затем гидроокислы, окислы, карбонаты и другие кислородные соединения, характеризующие состав так называемой зоны окисления рудных месторождений. Исключение составляют лишь некоторые химически устойчивые в этих условиях минералы: киноварь, сперрилит и лаурит.

Классификация сульфидов. Основываясь на химической характеристике отдельных типов соединений, все рассматриваемые здесь соединения необходимо, прежде всего, разделить на два класса:

I класс. Простые сернистые соединения и минералы типа двойных соединений.

II класс. Сульфосоли, т. е. минералы, близкие по химической конституции к солеобразным типам соединений.

Лекция 12

ПРОСТЫЕ СУЛЬФИДЫ

За исключением сероводорода, все простые сернистые и им подобные соединения в земной коре распространены в виде твердых кристаллических веществ. Среди них по типам химических соединений выделяются различные главные группы минералов.

Пирит FeS₂. Сингония кубическая. Пирит широко распространен в виде хорошо образованных кристаллов. В многочисленных горных породах и рудах пирит наблюдается в виде вкрапленных кристалликов или округлых зерен. Широким развитием пользуются также сплошные агрегатного строения пиритовые массы. В осадочных породах часто встречаются шаровидные конкреции пирита, нередко радиальнолучистого строения, а также секреции в полостях раковин. Цвет пирита светлый латунно-желтый, часто с побежалостями желтовато-бурого и пестрых цветов. Тонкодисперсные сажистые разности имеют черный цвет. Черта буровато- или зеленовато-черная. Блеск сильный металлический. Твердость 6-6,5. Относительно хрупок. Спайность весьма несовершенная. Излом неровный, иногда раковистый. Уд. вес 4,9-5,2.

Происхождение. Пирит является наиболее распространенным в земной коре сульфидом и образуется в самых различных геологических условиях.

1. В виде мельчайших вкраплений он наблюдается во многих магматических горных породах. В большинстве случаев является эпигенетическим минералом по отношению к силикатам и связан с наложением гидротермальных проявлений.

2. В контактово-метасоматических месторождениях, является почти постоянным спутником сульфидов в скарнах и магнетитовых залежах. В ряде случаев оказывается кобальтоносным. Образование его, так же как и других сульфидов, связано с гидротермальной стадией контактово- метаморфических процессов.

3. Как спутник широко распространен в гидротермальных месторождениях различных по составу руд поти всех типов и встречается в парагенезисе с самыми различными минералами. При этом он часто наблюдается не только в рудных телах, но и в боковых породах в виде вкраплений хорошо образованных кристаллов, возникших метасоматическим путем (метакристаллов).

4. Не менее часто встречается ив осадочных породах и рудах.

Широко известны конкреции пирита и марказита в песчано-глинистых отложениях, месторождениях угля, железа, марганца, бокситов и др. Его образование в этих породах и рудах связывается с разложением органических остатков без доступа свободного кислорода в более глубоких участках водных бассейнов. В парагенезисе с ним чаще всего в таких условиях встречаются: марказит, мельниковит (черная порошковатая разность дисульфида железа), сидерит (FeCO₃) и др.

Практическое значение. Пиритовые руды являются одним из основных видов сырья, используемого для получения серной кислоты. Руды, содержащие кобальтпирит, могут служить источником кобальта.

Марказит FeS₂. Сингония ромбическая. Облик кристаллов таблитчатый реже короткостолбчатый, копьевидный. Встречается в виде конкреций, а также натечных, гроздевидных, почковидных, коркообразных и неправильной формы образований. Обычны псевдоморфозы по органическим остаткам. Цвет марказита латунно-желтый с сероватым или зеленоватым оттенком. Черта темная зеленовато-серая. Блеск металлический. Твердость 5-6. Хрупок. Спайность несовершенная. Уд. вес 4,6-4,9.

Происхождение. В природе распространен гораздо реже, чем пирит. Встречается как в эндогенных, так и в экзогенных минеральных образованиях. Марказит эндогенного происхождения наблюдается в гидротермальных, преимущественно жильных месторождениях. Как правило. он образуется в самых последних стадиях минерализации. Чаще всего он устанавливается в друзовых пустотах в виде наросших кристаллов, большей частью мелких, иногда в виде пылевидных налетов на кристаллах кварца, кальцита, галенита, сфалерита, блеклых руд и других минералов, реже в виде корок и натечных форм.

В осадочных породах, главным образом в угленосных песчано-глинистых отложениях, марказит встречается преимущественно в виде конкреций, неправильной формы зерен, псевдоморфоз по органическим остаткам, а также тонкодисперсного черного сажистого вещества (мельниковита).

Практическое значение. В случае наличия больших масс, месторождения марказита, так же как и месторождения пирита, могут являться предметом разработки с целью производства серной кислоты.

Пирротин FeS. Сингония гексагональная. Обычно встречается в сплошных массах или в виде вкрапленных зерен неправильной формы. Цвет пирротина темный бронзово-желтый с бурой побежалостью. Черта серовато-черная. Блеск металлический. Твердость 4. Довольно хрупок. Спайность несовершенная. Уд вес 4,58-4,70.

Происхождение. Пирротин в сравнительно редких случаях является высокотемпературным минералом. Пирротин распространен почти исключительно в эндогенных месторождениях и в различных генетических типах.

1. Довольно широким распространением он пользуется в основных изверженных породах, главным образом в норитах, иногда в габбро-диабазах. В них среди сульфидных скоплений он является главным минералом, встречаясь в тесной ассоциации с пентландитом и халькопиритом (месторождения медно-никелевых сульфидных руд).

2. В контактово-метасоматическом 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, шеелит, кальцит, кварц и др.

3. В ряде типичных гидротермальных месторождений наблюдается в ассоциации со сфалеритом, галенитом, халькопиритом, касситеритом, арсенопиритом, железистыми хлоритами, карбонатами и др. Среди этих минералов пирротин принадлежит к числу наиболее поздних. В друзовых пустотах хорошо образованные кристаллы его обычно наблюдаются наросшими на кристаллах таких более ранних минералов, как сфалерит, кварц, кальцит и др.

4. Редкие находки своеобразных выделений пирротина были сделаны среди осадочных образований в ассоциации с сидеритом (Керченское месторождение железа), а также в фосфоритовых желваках.

Практическое значение. Залежи сплошных пирротиновых руд, не содержащих других металлических полезных ископаемых, имеют ограниченное промышленное значение. Как сырье для сернокислотного производства эти руды значительно уступают пиритовым.

Халькозин Cu₂S. Сингония ромбическая. Кристаллы наблюдаются сравнительно редко. Большей частью они встречаются в виде толстых таблиц и коротких столбиков. Обычно встречается в виде сплошных тонкозернистых масс или в виде вкраплений в псевдоморфозах по борниту, халькопириту, иногда сфалериту, галениту, ковеллину, пириту и др. Цвет халькозина свинцово-серый. Черта темносерая. Блеск металлический. Твердость 2-3. Слабо ковок. Спайность несовершенная. Уд. вес 5,5-5,8. Хороший проводник электричества.

Происхождение. В природе халькозин образуется как в эндогенных, так и в экзогенных условиях, но исключительно при низких температурах. Как эндогенный минерал он изредка встречается в некоторых гидротермальных, богатых медью и бедных серой сульфидных месторождениях. В парагенезисе с халькозином в этих случаях наблюдается чаще других эндогенный борнит.

В главной массе халькозин образуется экзогенным путем в так называемых зонах вторичного сульфидного обогащения во всех медно- сульфидных месторождениях. Как и другие вторичные сульфиды меди, халькозин возникает при реакциях между первичными сульфидами и растворами сульфатов меди, просачивающимися из зоны окисления медных месторождений. Часто он развивается метасоматическим путем на месте вторичного борнита. Иногда он непосредственно замещает первичный халькопирит, в ряде случаев – галенит, сфалерит, а также пирит и другие сульфиды первичных руд.

Практическое значение. Халькозин является самым богатым медью сульфидом, и потому халькозиновые руды более, чем какие-либо другие руды сульфидных месторождений, важны для медной промышленности.

Ковеллин CuS. Сингония гексагональная. Обычно ковеллин наблюдается в виде тонких примазок яркосинего цвета или синевато-черных порошковатых или сажистых масс. Цвет ковеллина индигово-синий. Черта серая до черной. Непрозрачен. В тончайших листочках просвечивает зеленым цветом. Блеск металлический. Твердость 1,5-2. Хрупок. В тонких пластинках несколько гибок. Спайность совершенная. Уд. вес 4,59-4,67.

Происхождение. Ковеллин, обычно в очень небольших количествах, является одним из характернейших экзогенных минералов зоны вторичного сульфидного обогащения в меднорудных месторождениях. Как правило, развивается метасоматическим путем на месте первичных и вторичных сульфидов меди: халькопирита, борнита, халькозина и др. Помимо образования: метасоматическим путем, известны случаи самостоятельного его отложения вдоль трещин в виде колломорфных образований или землистых масс. Ковеллин гидротермального происхождения в парагенезисе с пиритом крайне редок и встречается в небольших количествах:

Практическое значение. Ковеллино-халькозиновые руды принадлежат к числу богатых медных руд.

Галенит PbS. Сингония кубическая. Обычно наблюдается в виде зернистых масс или вкрапленных выделений неправильной формы. Цвет галенита свинцово-серый. Черта серовато-черная. Блеск металлический. Твердость 2-3. Хрупок. Спайность весьма совершенная. Уд. вес 7,4-7,6.

Происхождение. Галенит почти исключительно распространен в гидротермальных месторождениях. Нередко он образует богатые скопления. Весьма характерно, что он почти всегда встречается в парагенезисе с сфалеритом (ZnS), по отношению к которому находится обычно в подчиненных количествах. Гидротермальные свинцово-цииковые месторождения образуются либо в виде типичных жил, либо в виде неправильных метасоматпческих залежей в известняках, либо, наконец, в виде вкрапленников. Из других минералов в ассоциации с галенитом встречаются: пирит, халькопирит, блеклые руды, сульфосоли серебра, свинца, меди, арсенопирит и др. Из нерудных минералов в этих рудах, кроме кварца и кальцита, встречаются также различные карбонаты, барит (BaSO₄), флюорит (СаР₂)идр.

Практическое значение. Галенит представляет собой важнейшую свинцовую руду. Почти вся мировая продукция свинца связана с добычей этого минерала. Помимо выплавки металла, небольшая часть галенитовых руд перерабатывается с целью получения свинцовых препаратов, в частности красок и глазури. При плавке попутно со свинцом извлекаются значительные количества серебра, а иногда и висмута.

Сфалерит ZnS.

Разновидности: клейофан – светлоокрашенная или бесцветная разновидность (почти без примесей);

марматит – черная железистая разновидность сфалерита;

пршибрамит – богатая кадмием разновидность;

брункит – белая, землистая скрытокристаллическая разность.

Сингония кубическая. Сплошные массы характеризуются явнозернистой структурой, легко распознаваемой благодаря резко проявленной спайности в отдельных зернах. Реже встречаются почковидные формы образований. Цвет сфалерита обычно бурый или коричневый; часто черной (марматит), реже желтой, красной и зеленоватой окраски. Известны совершенно бесцветные прозрачные разности (клейофан). Черта белая или светло окрашенная в желтые и бурые оттенки. Разности, богатые железом, дают коричневую черту. Блеск алмазный. Твердость 3-4. Довольно хрупок. Спайность весьма совершенная. Уд. вес 3,5-4.

Происхождение. Главная масса месторождений сфалерита, так же как и галенита, с которым он почти постоянно ассоциирует, принадлежит к гидротермальным месторождениям. В некоторых сульфидных месторождениях он парагенетически бывает связан с халькопиритом. В экзогенных условиях образуется крайне редко. Он был встречен в некоторых осадочных месторождениях угля.

Практическое значение. Сфалерит является главной рудой цинка. Попутно с цинком из сфалеритовых руд извлекаются ценные редкие металлы: Cd, In и Ga. Металлический цинк, получаемый возгонкой, не обладает чистотой и употребляется для изготовления оцинкованного железа. Кроме того, сфалерит в небольших количествах непосредственно употребляется для изготовления цинковых белил, а также флюоресцирующих экранов и др.

Кадмий, в главной своей массе добываемый попутно из сфалеритовых руд, находит применение: в гальванопластике при покрытии изделий из стали и железа с целью борьбы с коррозией металла; для получения легкоплавких сплавов, более прочных и обладающих большей сопротивляемостью высоким температурам и истиранию, чем баббитовые, в состав которых в значительном количестве входит дефицитное олово в производствеаккумуляторов; для автоматических противопожарных аппаратов и др.

Галлий применяют в ряде случаев вместо ртути для наполнения термометров и других точных приборов. Галлиевые лампы дают свет, близкий к солнечному.

Индий как антикоррозионный металл употребляется для покрытий металлических изделий, а также в производстве рефлекторов для прожекторов и автомобильных фар.

Антимонит Sb₂S₃. Сингония ромбическая. Встречается также в виде сплошных зернистых, часто радиально-лучистых, реже спутанноволокнистых агрегатов, а также в виде вкраплений в кварцевой массе. Цвет и черта антимонита свинцово-серые. На кристаллах нередко наблюдается темная синеватая побежалость. Непрозрачен. Блеск металлический, сильный на плоскостях спайности. Твердость 2-2,5. Хрупок. Спайность совершенная. Уд. вес 4,5-4,6.

Происхождение. В главной массе антимонит встречается в гидротермальных месторождениях, образуясь при наиболее низких температурах и слагая вместе с кварцем самостоятельные жилы и пластообразные залежи. В ассоциации с ним нередко встречаются киноварь, флюорит, кварц, кальцит, каолинит, барит и др. В качестве спутника почти постоянно наблюдается в месторождениях киновари, реальгара и аурипигмента, изредка – в месторождениях свинца, цинка и других металлов.

Практическое значение. Антимонитовые руды являются главнейшим источником сурьмы, имеющей разнообразное применение. Преимущественно она идет на изготовление сплавов, обладающих антифрикционными свойствами (баббитов для подшипников). Сплавы со свинцом и цинком идут на изготовление так называемого «типографского металла», твердой дроби, частей насосов, кранов и др. Соединения сурьмы применяются также в резиновой промышленности (с целью вулканизации резины), текстильном производстве (пропитка тканей), стекольном деле, медицине и др.

Аурипигмент As₂S₃. Сингония моноклинная. Нередко характерны шестоватые, гребенчатые агрегаты, а также гроздевидные, почкообразные и шарообразные массы с радиально-лучистым строением. Цвет аурипигмента лимонно-желтый, иногда с буроватым оттенком; скрытокристаллические массы с тонкодисперсной примесью FeS₂ обладают грязно-желтой окраской с зеленоватым оттенком. Черта того же цвета, но более ярких оттенков. Просвечивает; в спайных листочках прозрачен. Блеск в зависимости от направления меняется от алмазного до полуметаллического. Твердость 1-2. В тонких листочках гибок, но не обладает упругостью. Спайность весьма совершенная по (010) и несовершенная по (100). Уд. вес 3,4-3,5.

Происхождение. Встречается в гидротермальных месторождениях в ассоциации с минералами, образующимися при сравнительно низких температурах: с реальгаром, антимонитом, марказитом, пиритом, а также с кварцем, кальцитом, гипсом и др. В очень небольших количествах он наблюдался на стенках кратеров вулканов и в пустотах пористых лав как продукт возгона вместе с самородной серой, хлоридами и другими минералами. Как экзогенный минерал в виде налетов и землистых образований в ничтожных количествах изредка встречается в месторождениях каменных углей и бурых железняков, образуясь, вероятно, под действием на мышьяковистые растворы сероводорода как продукта разложения организмов.

Практическое значение. В случае наличия крупных скоплений представляет собой сырье для получения трехокиси мышьяка, а также используется в красильном деле и других производствах.

Киноварь HgS. Сингония тригональная. Встречается в виде вкрапленных неправильных по форме зерен, иногда в сплошных массах, а также в виде порошковатых примазок и налетов. Цвет киновари красный, иногда с свинцово-серой побежалостью. Черта красная. Блеск алмазный. Полупрозрачна. Твердость 2-2,5. Хрупка. Спайность довольно совершенная. Уд. вес 8,09-8,20.

Происхождение. Месторождения киновари относятся исключительно к числу гидротермальных, образовавшихся при низких температурах. Известны примеры отложения киновари из горячих щелочных растворов, выходящих на поверхность земли. Из рудных минералов в ассоциации с киноварью встречаются: часто антимонит, пирит, реже арсенопирит, реальгар, иногда сфалерит, халькопирит и др. Из нерудных минералов, сопровождающих выделения киновари, распространены обычно кварц, кальцит, нередко флюорит, барит, иногда гипс и др.

Практическое значение. Является почти единственным источником получения ртути. Самородная ртуть в природе встречается сравнительно редко. Ртуть употребляется преимущественно для амальгамации золота при добыче его из коренных руд, для изготовления химикалий, гремучей ртути, и в физических приборах.

Лекция 13

СЛОЖНЫЕ СУЛЬФИДЫ

Класс сложные сульфиды или сульфосоли это сульфиды, в которых на разных правах присутствуют два (и может даже больше) металла или металл и полуметалл. К их числу относятся: халькопирит, борнит, арсенопирит, кобальтин, теннантин, тетраэдрит.

Халькопирит CuFeS₂. «Халькос» по-гречески – медь, «пирос» – огонь (медный колчедан). Установлена также кубическая модификация, получившая название талнахит. Сингония тетрагональная. Халькопирит обладает непрозрачностью, явным металлическим блеском и отсутствием совершенной спайности. Кристаллы редки и встречаются только в друзовых пустотах. Обычно встречается в сплошных массах и в виде неправильной формы вкрапленных зерен. Известны также колломорфные образования в почковидных и гроздевидных формах. Цвет халькопирита латунно-желтый, часто с темножелтой или пестрой побежалостью. Черта черная с зеленоватым оттенком. Непрозрачен. Блеск: сильный металлический. Твердость 3-4. Довольно хрупок. Спайность несовершенная. Уд. вес 4,1-4,3.

Происхождение. В природе халькопирит может образоваться в различных условиях. Как спутник пирротина он часто встречается в магматогенных месторождениях медно-никелевых 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 контактово-метасоматических) месторождениях. Он обычно ассоциирует с пиритом, пирротином, сфалеритом, галенитом, блеклыми рудами и многими другими минералами. Из нерудных минералов в этих месторождениях встречаются кварц, кальцит, барит, различные по составу силикаты и др.

При экзогенных процессах халькопирит образуется очень редко среди осадочных пород в условиях сероводородного брожения при разложении органических остатков и притоке меденосных растворов. Наблюдались явления замещения им древесины и организмов (наряду с халькозином и марказитом).

В процессе выветривания халькопирит, разрушаясь химически, дает сульфаты меди и железа. Растворимый сульфат меди при взаимодействии с СО₂ 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 условиях очень сухого климата в зоне окисления сохраняются также различные сульфаты меди, легко растворимые в просачивающихся поверхностных водах.

Практическое значение. Халькопиритсодержащие руды являются одним из главных источников меди. Промышленное содержание ее в таких рудах обычно колеблется в пределах 2-2,5%. Получаемая на металлургических заводах медь употребляется как в 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, жилищном строительстве и т. д.

Борнит Cu₅FeS₄ (пестрая медная руда). Сингония кубическая. Кристаллы встречаются исключительно редко. Обычно наблюдается в сплошных массах и в виде вкраплений. Цвет борнита в свежем изломе темный медно-красный; обычно покрывается яркой пестрой (преимущественно синей) побежалостью. Черта серовато-черная. Непрозрачен. Блеск полуметаллический. Твердость 3. Сравнительно хрупок. Спайность практически отсутствует. Уд. вес 4,9-5,0. Обладает электропроводностью.

Происхождение. Встречающийся в природе борнит имеет как эндогенное, так и экзогенное происхождение. Борнит эндогенного происхождения встречается в некоторых гидротермальных месторождениях. В ряде случаев он содержит микроскопические, обычно пластинчатые включения халькопирита, являющиеся продуктом распада твердого раствора. В парагенезисе с ним, кроме халькопирита, встречаются: эндогенный халькозин, галенит, сфалерит, пирит и др.

Экзогенный борнит широко бывает развит взонах вторичного сульфидного обогащения. Как наиболее ранний вторичный сульфид он образуется метасоматическим путем, главным образом за счет халькопирита, в виде неправильных жилок, каемок или сплошных масс. Наблюдается во многих медносульфидных месторождениях, однако в значительных массах встречается редко. По сравнению с другими вторичными сульфидами меди является менее устойчивым, замещаясь более богатыми медью халькозином и ковеллином. При разложении в зоне окисления по борниту образуются кислородные соединения: малахит, азурит, реже куприт и др.

Практическое значение. Так как борнит по сравнению с халькопиритом является значительно более богатым медью минералом, то даже вкрапленные борнитовые руды при наличии крупных запасов могут представлять несомненный промышленный интерес.

Арсенопирит FeAsS

Разновидность: данаит – кобальтоносный арсенопирит; богатые кобальтом разности носят название глаукодот.

Сингония моноклинная. Очень часто встречается в прекрасно выраженных кристаллах, обычно имеющих призматический облик, от короткостолбчатых до шестоватых и игольчатых Кристаллы широко развиты в друзовых пустотах, но очень часто встречаются также метакристаллы, развившиеся метасоматическим путем в боковых породах месторождений. В сплошных массах образует зернистые и шестоватые агрегаты. Цвет арсенопирита оловянно-белый (для граней кристаллов) до стально- серого (в изломе). Часто побежалость желтого цвета. Черта серовато-черная, иногда с буроватым оттенком. Блеск металлический. Твердость 5,5-6. Хрупок. Спайность довольно ясная. Уд. вес 5,9-6,2.

Происхождение. Арсенопирит принадлежит к числу минералов гидротермального происхождения и является одним из наиболее распространенных носителей мышьяка в эндогенных месторождениях.

В типичных гидротермальных, жильных и метасоматически образовавшихся месторождениях он выделяется преимущественно в более высокотемпературные стадии минералообразования. Нередки самостоятельные его месторождения, в которых он является главным рудным минералом. В качестве спутника участвует в составе самых различных месторождений: олова, вольфрама, висмута, меди, свинца, цинка и др. Из нерудных минералов в ассоциации с ним чаще всего наблюдаются кварц, турмалин, полевые шпаты, слюды, карбонаты, иногда берилл, топаз и др.

В процессе окисления в зоне выветривания арсенопирит сравнительно быстро разлагается.

Практическое значение. Арсенопиритовые руды являются основным сырьем для получения различных соединений мышьяка, используемых частью в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, а также в красочной, кожевенной и других отраслях химической промышленности.

Лекция 14

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: