Сульфидтер класының жалпы сипаттамасы

Сульфидтердің 250 аса түрлері белгілі, ал Жер қойнауында оның мөлшері 0,15 % құрайды. Кен тарағандары 20- ға жуық. Ең көп кездесетін пирит пен пирротин болады, олардың үлесіне барлық белгілі сульфидтердің арасынан 4/5 бөлігі кіреді.

Сульфидтердің рөлі өте маңызды, олар түсті, асыл және көптеген сирек металдардың шикізаты болады. Олардың электрофизикалық және оптикалық қасиеттеріне ерекше көніл бөлінеді. Оларды өткігіштер ретінде пайдалану үшін монокристалдар түрінде өсіреді. Химиялық көз қарастан, олар күкірт сутегінен жаралған болады. Нақты күкіртпен қоспалар түзетін темір, мырыш, қорғасын, мыс, сурьма, молибден, сынап, күшәла, кобальт, никель, және т.б. Сульфидтердің құрамына изоморфты қоспалар түрінде кіретіндер: кадмий, индий, галлий, рений, таллий.

Сульфидтердің барлығына металша жылтырлық, үлкен тығыздық тән, электро және жылу өткізгіштікпен және сипатталады, олар мортты болады. Жиі түйіршекті агрегаттар түрінде кездеседі және сеппелер түзеді.

Жаратылыстары (генезистері): гидротермалық, магмалық (халькопирит, пирит, пирротин, пентландит), скарндық (халькопирит, галенит, сфалерит, пирротин), экзогендік (галенит, сфалерит, пирит).

Сульфидтер тотыққан кезде бұзылады, олар тотығу белдемді сипаттайтын біріншіден сульфаттарды, кейін сулы тотықтарды, тотықтарды, карбонаттарды және сомтума металдарды түзеді.

Сульфидтер маңызды кендер болады, олардан қорғасын (галенит PbS), мырыш (сфалерит ZnS), мыс (халькопирит CuFeS₂), сынап (киноварь HgS), сурьма (антимонит Sb₂S₃), күшәла (арсенопирит FeAsS, аурипигмент As₂S₃, реальгар AsS), молибден (молибденит MoS₂), никель (пентландит (Fe,Ni)₉S₈), кадмий, германий (сфалерит), рений (молибденит, халькопирит) шығарады. Одан басқа, сульфидтер күкірт қышқылын шығаратын көз болады (пирит FeS₂) және бояу өндіруге пайдаланады (аурипигмент, киноварь).

Сульфид минералдары мен кендерді зерттегенде, оларды мөлдірлігінің нашарлығына және металша жылтырлығының күштілігіне қарай айырады. Дәл диагностика жасай алмаған кезде микроскопты қолданып зерттейді.

Негізгі әдебиеттер: [1, c. 79-82; 157-160, 216-292]; [3, с. 22-25];

Қосымша әдебиеттер: [9, с. 22-27], [10, с. 73-77]

Бакылау сүрақтары:

1. Изоморфизм, полиморфизм деген не, олардың түрлері?

2. Минералдардың қандай химиялық формулалары болады, коллоидтық жүйелер, минералдағы су?

3. Сульфидтер класының жалпы сипаттамасы қандай?

Дәріс. Элементтер кларкі. Минералдардың парагенетикалық ассоциациясы деген ұғым. Тотықтар, сулы тотықтар және галогенидтер кластарының жалпы сипаттамасы

Химиялық элементтердің Жердің әртүрлі қабатында, таужыныстарында және кендерде тарау заңдылығын олардың геологиялық процестерде қалыптасу, шашырау минералжаралу ортаның физико-химиялық жағдайының өзгеру кезінде жинақталу заңдылығын зерттейтін ғылым саласын геохимия деп атайды. Геохимия әсіресе 1869 ж. Д.И. Менделеев (1834-1907) элементтердің периодтық кестесін жасап біткеннен кейін ғана өзінше жеке ғылыми бағыт болып қалыптаса бастады. Геохимия ХХ ғасырдың ғылымы болып есептеледі. Қазіргі кезде кристаллография, минералогия және петрография геохимияның негізі болып саналады және онымен тығыз байланысты.

Жер қыртысында химиялық элементтердің таралуы. Жер қыртысында біз минералдар мен таужыныстарын құрайтын химиялық элементтердің сан алуан түрлерін кездестіреміз. Жер қыртысындағы химиялық элементтердің орта мөлшерін 1889 ж. америка ғалымы Ф.У. Кларк (1847-1931) есептеп шығарды. Химиялық элементтердің литосферада тарауының орта мөлшерлерін анықтауымен академиктер В.И. Вернадский және А.Е. Ферсман айналысты. А.Е. Ферсман америкалық геохимигі Ф.У. Кларктың құрметіне, химиялық элементтердің Жер қыртысындағы орта мөлшерін кларк деп атауды ұсынды.

Әртүрлі химиялық элементтердің кларктық құрамын зерттеулердің нәтижесінде Жер қыртысында олардың таралу заңдылығы бар екені анықталды:

1. Химиялық элементтердің Жер қыртысында таралуы біркелкі емес және олар әртүрлі. Кейбір элементтердің кларкі пайыздың жүзден бір бөлігінен 10^-8 төмен болады.

2. Химиялық элементтердің таралуы олардың периодтық кестеде орналасуымен байланысты. Жер қыртысында ең көп тараған элементтер периодтық кестенің басында орналасады. Олардың реттік нөмері ұлғайғанда элементтердің таралуы азаяды. Сонымен, бірінші 30-ға жұық элементтердің кларктірі сирек пайыздың жүзден біріне түседі, жиі олар пайыздың оннан бірден және тұтас пайыздарға дейін болады. Ал қалған элементтердің төмен кларкі, олары пайыздың мыңнан бірге дейін сирек көтеріледі.

3. Периодтық кестедегі екі көршілес элементтерден жұп элементтің кларкі, тақ элементтің кларкінен жоғары болады. Сонда кларктері жоғары болатын элементтер: О (8), Si (14), Са (20), Fe (26).

4. Литосфераның сегіз химиялық элементтері – О, Si, Al, Fe, Са, Na, K, Mg, басты элементтер болады, солардың ішінде алдынғы орын оттекте, литосфераның массасының жартысын алады және оның көлемінін 92 % құрайды.

Г.Вашингтон периодтық кестенің элементтерін петрогендік(Si, О, Са, К, Na, Mg, Al) және металлогендік деп бөлген. Петрогендік элементтер Жер қабығының негізін құрайды – таужыныстарының массивтерін және бейметалддық пайдалы қазбаларының кенорындарын. Металлогендік элементтер Жер қыртысында мөлшері шектелген, олар көбіне кендік кенорындарын құрайды (Cu, Pb, Zn, Mo және т.б.). Fe, Мп және т.б. элементтер табиғатта екі рөл атқарады, бір жағынан олар таужыныстарда минералдар түзілуінде петрогендік элемент болады, ал екінші жағынан металдардың ауыр қоспаларында олар металлогендік болады.

Норвегияның атақты геохимигі В. Гольдшмидт барлық химиялық элементтерді геосферада таралуына қарай, төртке бөлді: 1 – атмофильдер, 2 – литофильдер, 3 – халькофильдер, 4 – сидерофильдер.

Атмофильдер дегеніміз ауалық (атмосфералық) элементтерге жататындар – газдар (оның ішіндегі бейтарапты газдар), сутек, азот, оларда көпшілігінде атом сыртындағы қабығы 8 электроннан тұрады.

Литофильдер – литосфера мен жоғарғы мантияны құрайтын таужыныстарының құрамына кіретін элементтер, яғни оттек қосылатын элементтері – литий, натрий, калий, магний, кальций, алюминий, кремний, оттек және т.б. Олардың иондары 8 электрондық қабықты болады.

Халькофильдер – бұл мысқа тән элементтер, сульфидтік кенорындарын құрайтын таужыныстар жәнеминералдар құрамына кіретің элементтер: мыс, мырыш, қорғасын, сынап, күміс, алтын, мышьяк, қалайы, күкірт және т.б. Иондары 18 электрондық қабықты болады.

Сидерофильдер – темірге тән элементтер, бұл жердің ішкі өзегіне (металдық ядросына) жиналатын элементтер: темір, кобальт, никель, платина тобы, көміртек және т.б. Олардың иондарының сыртында қосымша құрылысты электрон қабықтары бар.

Минералдардың парагенетикалық ассоциациялары – ол минералдық агрегаттар түзетін минералдардың заңды тобы, олар бір минералжаралу процестін сатысында, бірдей физико-химиялық жағдайда, бірге және бір кезде пайда болған. Осындай ассоциациялар тұрақты болады және табиғатта қайталанып тұрады. Мысалы, үлгітаста – лимонит, малахит, хризоколла, кварц, пирит және халькопирит. Бұл жағдайда екі минералдардың парагенетикалық ассоциациясын бөлуге болады – ертеректі, ол гидротермалық (пирит, халькопирит, кварц) және соңғысы, гипергендік (малахит, хризоколла, лимонит).

Минералогияда, петрографияда және пайдалы қазбалар ғылымында минералдардың парагенетикалық ассоциациялары туралы білім өте маңызды. Парагенетикалық ассоциациялар заңдылығы, кенорындарын іздеуге практикалық маңызы өте зор. Мысалы, хромдық кендерді тек аса негізді таужыныстарының таралған алаңдарда іздейді, ал қалайы және вольфрам кендерін – қышқыл таужыныстарының арасында. Граниттер мен әктастардың жапсарлас шекарасында пироксендік және анартастық скарндарды тапқанда, сол жерде шеелит немесе басқа кендік минералдарды іздеу керек. Кенорындарда минералдардың генезисін немесе жаралу ретін табу үшін парагенетикалық ассоциациялардың маңызы зор болады.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: