18. Сложные сульфиды: халькопирит, борнит и др.

Сложные сульфиды: ХАЛЬКОПИРИТ, или медный колчедан, сложный сульфид меди и железа, CuFeS₂. Название происходит от греч. «халькос» – медь и «пиритес» – пирит. Цвет зеленовато- или латунно-желтый (в отличие от бледно- и соломенно-желтого цвета более распространенного сульфида железа – пирита. Часто наблюдается синяя или пестрая побежалость. Он мягче пирита и легко царапается ножом. Твердость 3,5–4, плотность 4,3. Блеск металлический. Сингония тетрагональная. Кристаллы редки, имеют облик тетраэдров. Встречается обычно в виде сплошных зернистых масс.

БОРНИТ

[по фам. Борн] — м-л, Cu₅FeS₄. Образует несколько полиморфных модиф.: тетраг. — низкотемпературную, триг. — метастабильную при низкой температуре, куб. — стабильную выше 228 °С. Габ. куб., додекаэдрический, реже октаэдрический. Сп. несов. по {111}. Агр. зернистые. Темно-бронзовый с пестрой побежалостью. Бл. метал. Тв. 3. Уд. в. 5,3. Характерны пластинчатые и решетчатые структуры распада твердых растворов с халькопиритом и халькозином. Широко распространенный м-л гипогенных медных м-ний; в медистых песчаниках и сланцах. В зоне вторичного сульфидного обогащения развивается за счет халькопирита.

19 Полиморфизм, его природа и значение.

.Полиморфизм - пребразование структуры химического соединения без изменения его химического состава под влиянием внешних условий ( T, Р, Еh, рН).

Минералы одного и того же состава, но разной структуры - полиморфные модификации (от лат. "поли" - много, "морфо" - форма) - относятся к разным минеральным видам. Каждая модификация устойчива при определенныхтермодинамических параметрах. С изменением условий происходит переход одной модификации в другую. Различают переходы двух видов: обратимые - энантиотропные (различные модификации SiO₂: кварц- тридимит-кристобалит) и необратимые - монотропные (модификации С: графит - алмаз). Если такой переход осуществляется с сохранением формы кристаллов первичного минерала, то образуются псевдоморфозы. Одной из разновидностейполиморфизма является политипия - сдвиг или поворот идентичных двумерных слоев, приводящий к образованию структурных разновидностей.

Полиморфизм имеет громадное значение в связи с тем, что различные кристаллические структуры, которые может иметь одно и то же соединение, зависят главным образом от господствующих при его кристаллизации температур и давлений.

20. Современные представления о генезисе минералов.

Генезис, означает происхождение, возникновение, процесс образования Современные представления о минералах и их генезисе весьма обширны, сюда можно включить:

- Геологические условия, среда и механизмы дифференциации природного минерального вещества и процессов космогенного, эндогенного и экзогенного минералообразовния в истории Земли.

- Цикличность, длительность и стадийность минералообразования.

- Генерации минералов и парагенетические минеральные ассоциации.

- Типоморфные минералы и типоморфные особенности минералов.

- Геологическая обстановка, физико-химические условия и минеральные ассоциации различных генетические типов минералообразования

- Космогенное минералообразование. Минералы метеоритов, Луны и других космических тел. Импактное минералообразование. Космическая пыль.

- Магматическое минералообразование. Происхождение магм и процессы магматической дифферециации и минеральные ассоциации изверженных горных пород. Факторы и условия кристаллизационной дифференциации и ликвации магм. Роль флюидов в процессах магматической дифференциации и концентрации металлов.

- Породообразующие, вторичные и акцессорные минералы изверженных горных пород. Минеральные ассоциации кристаллизации ультраосновных и основных оксидно-силикатных и сульфидно-силикатных, щелочных фосфатно-силикатных магм.

- Происхождение, строение и минералы алмазоносных кимберлитов и редкометальных карбонатитов. Пегматиты, внутреннее строение, минеральные ассоциации, стадийность, типоморфные минералы.

- Геологическая обстановка, физико-химические условия и минеральные ассоциации термофлюидного минералообразования.

- Происхождение термофлюидов и их роль в процессах дифференциации минерального вещества. Процессы мобилизации, транспортирвки и локализации рудного вещества в плутоногенных и вулканогенных условиях. Соотношение процессов секреционного и метасоматического образования минералов.

- Геологическая обстановка, физико-химические условия и факторы контактового метаморфизма, формирования скарнов и апоскарновых метасоматитов, апогранитов, альбититов и грейзенов, высоко-, средне- и низкотемпературных гидротермалитов. Условия и минеральные ассоциации вулканогенного фумарольно-эксгаляционное наземного и субмаринного минералообразования.

И множество всего другого.

• 21. Дисульфид железа(II)^[1] (дисульфид(2-) железа(II)) — бинарное неорганическое соединение железа и серы с формулой FeS₂, светло-жёлтые или тёмно-жёлтые кристаллы, нерастворимые в воде. Сырьё для получения железа, серы и их соединений.

Пири́т (греч. πυρίτης λίθος, буквально — камень, высекающий огонь), серный колчедан, железный колчедан — минерал,дисульфид железа химического состава FeS₂ (46,6 % Fe, 53,4 % S). Нередки примеси Со, Ni, As, Cu, Au, Se и др.

Сингония: кубическая Твёрдость по шкале Мооса 6—6,5 (уменьшается при повышении содержания никеля); плотность 4,9—5,2 г/см³, теплопроводность = 47,8±2,4 Вт/(м К) при Т=300 К; температура плавления 1177—1188 °C. Нерастворим в воде. Происхождение :гидротермальное. В России месторождения пирита расположены на Урале (Дегтярское, Калатинское, Берёзовское золоторудное и другие), на Алтае, Кавказе, в Воронежской области п.Шкурлате-3. Пирит является сырьём для получения серной кислоты, серы и железного купороса.

Маркази́т (позднелат. marcasita; слово персидское по происхождению) — лучистый колчедан. Минерал, (поли)сульфид железа. Химическая формула FeS₂, нередки примеси незначительных количеств мышьяка, сурьмы, кобальта, таллия, висмута, меди. Сингония :ромбическая , Обладает металлическим блеском, латунно-жёлтым цветом, переходящим в сероватый на поверхности кристаллов. Образует уплощённые и копьевидные, часто сложные двойниковые кристаллы, гребенчато-округлые конкреции или чёрные сажистые массы (так называемый мельниковит). Твёрдость по шкале Мооса 6—6,5, плотность 4.85—4.9 г/см³ происхождение :гидротермальное . месторождения вместе с пиритом и другими сульфидами. Используется для получения серной кислоты. Используется для получения серной кислоты

Арсе́нопири́т (от лат. arsenicum — мышьяк) — минерал из класса сульфидов состава FeAsS. Синонимы: мышьяковый колчедан, миспикель, тальгеймит. Обычно содержит изоморфные примеси кобальта и никеля. Образует ряд: арсенопирит (до 3 % Со) — данаит (до 12 % Со) —глаукодот (больше 12 % Со). Моноклинная сингония. Образует псевдоромбические, призматические и игольчатые кристаллы, звездчатые сростки, шестоватые и зернистые агрегаты. Блеск металлический, цвет оловянно-белый. Твёрдость по шкале Мооса 5,5 — 6. Плотность 5,9 — 6,2 г/см³. Хрупкий, излом неровный. При ударе издаёт резкий чесночный запах. Арсенопирит встречается в гидротермальных рудных жилах совместно с галенитом, сфалеритом, флюоритом, кварцем. Арсенопирит — основное сырьё для получения мышьяка и его соединений. Попутно из него извлекаются полезные примеси (кобальт и никель).

22. Изоморфизм, его природа и значение.

Изоморфизм - это способность химических элементов (атомов или ионов) замещать друг друга в кристаллической решетке минерала не меняя при этом его структуру.

При изоморфизме ионы (атомы) одного элемента замещают в кристаллической постройке минерала ионы (атомы) другого элемента. В более сложных случаях замещение происходит не между отдельными ионами (атомами), а между группами, комплексами ионов. Изоморфные замещения могут происходить как между ионами с одинаковой валентностью, так и между разновалентными ионами. В соответствии с этим выделяют изовалентный и гетеровалентный изоморфизм. При изовалентном изоморфизме в структуре минерала замещаются ионы равной валентности. При гетеровалентном изоморфизме в кристаллической решетке замещаются ионы разной валентности. При этом важным условием является выравнивание электростатического баланса соединения, которое может происходить следующими путями: 1. Помимо гетеровалентного замещения двух элементов происходит еще дополнительное изоморфное замещение других двух элементов. Оба эти замещения дают суммарный эффект, при котором баланс электрических зарядов не меняется. 2. Выравнивание электрического баланса изоморфной смеси может осуществляться также за счет замещения неодинакового числа ионов, как это происходит в слюдах. 3. В том случае, когда решетка кристалла обладает вакантными местами, компенсация зарядов при гетеровалентном изоморфизме осуществляется дополнительными ионами. В итоге один ион большей валентности замещается двумя ионами, сумма валентностей которых равна валентности первого иона. Этот вид гетеровалентного изоморфизма широко распространен в роговых обманках.

23. Минеральные ассоциации гранитных пегматитов.

Главная масса пегматитовых образований, возникающих в глубинных условиях, связана с гранитами и нефелиновыми сиенитами. Пегматиты представляют собой чаще всего небольшие тела неоднородного, часто зонального строения. Пегматиты являются более поздними образованиями по отношению к вмещающим их гранитам. Они нередко залегают в виде типичных жил. Реже наблюдаются столбообразные и линзообразные тела. По строению среди пегматитов различают тела с симметричным расположением зон и с несимметричным зональным строением. Пегматиты издавна привлекали к себе внимание тем, что в их пустотах («занорышах») иногда встречаются друзы с хорошо образованными крупными кристаллами дымчатого кварца, топаза, турмалина, берилла и других драгоценных и полудрагоценных камней. Особый интерес представляют графические срастания полевого шпата и кварца. Обычные пегматиты состоят в основном из тех же минералов, что и материнские породы, но представлены необычайно крупнозернистыми агрегатами. Кроме обычных минералов гранитов или нефелиновых сиенитов в пегматитах в небольших количествах наблюдаются минералы, содержащие редкие элементы (Li, Be, Sr, Rb, Cs, Y, редкие земли, Nb, Ta, Zr, Hf, U, W и др.), а также летучие (F, B, Cl и др.)

24. Сульфосоли: блеклые руды, джемсонит, буланжерит.

Сульфисоли — минералы, химически являющиеся солями тиокислот (но не сульфокислот) и представляющие собой сернистые аналоги солей кислородных кислот, в которых кислород заменен серой. Правильное название этих соединений — тиосоли.

1) Блеклые руды - (Cu⁺₁₀Cu²⁺₂)₁₂S[(Sb, As)S₃]₄. Образуют сплошные массы и вкрапленники стально-серого, до черного с зеленоватым оттенком цвета. Изредка встречаются правильные кристаллы — тетраэдры. Тип симметрии 3L₂4L₃6P (кубическая сингония).

Блеск металлический, но на изломе тусклый. Спайности нет.

Твердость 3-4,5 по шкале Мооса.

Удельный вес 4,5-5. Слабо электропроводны.

2) Джемсонит - минерал, сульфоантимонит свинца. Структура ленточная. Визуально трудно отличим от буланжерита. Изоструктурен с бенавидсеитом, с которым образует изоморфный ряд. Химический состав не всегда точно отвечает формуле. Содержит РЬ - 40-50 %, Fе - до 10 %, Sb - около 30 %, S - около 20 %. В виде примеси часто присутствуют медь, цинк и серебро. Разновидность, не содержащая железа, носит название плюмозит.

3) Буланжери́т — редкий минерал класса сульфидов (подкласса сложных сульфидов), сульфид свинца и сурьмы.

Назван в честь французского минералога Шарля Буланже.

Кристаллы редки, чаще образует войлокоподобные или лучистые агрегаты, сплошные массы. Плеохроизм слабый.Люминесценция отсутствует. Не радиоактивен.

Состав (%): Pb — 55,%; Sb — 25,7; S — 18,9. При больших массах залеганий может быть рудой свинца (обогащается флотациейс ксантогенатами).

Легко плавится, растворяется в подогретых азотной и соляной кислотах с выделением сероводорода. Хорошо проводитэлектричество.

Встречается в гидротермальных месторождениях вместе с галенитом, сфалеритом, пиритом. Можно спутать с антимонитом и джемсонитом.

25.ВОДА В МИНЕРАЛАХ вода, входящая в той или иной форме в состав минералов. Различается конституционная, кристаллизационная, цеолитная и адсорбционная.

26.Простые оксиды- _Куприт Cu2O--Тёмно-красные просвечивающие до полупрозрачных кристаллы кубического облика, зернистые и землистые массы, спутанно-игольчатыеагрегаты. Твёрдость около 4; плотность 6,1 г/с. _Кору́нд Al2O3— минерал, кристаллический α-оксид алюминия тригональной сингонии,твё-сть 9,Цвет широко варьирует от бесцветного и серого до различных оттенков красного, синего или фиолетового. _Гемати́т — распространённый минерал железа Fe2O3, одна из главнейших железных руд. В природе встречается несколько морфологических разновидностей гематита: железная слюда.Цвет Металлический серый, до коричнево-красного,Твёрдость 5,5—6,5,плотность4,9—5,3 г/см³. _Рутил(ТіО2) — минерал. Химический состав ТіО2; содержит примесь железа, сингония тетрагональная, цвет Чёрный, бурый, красный, золотисто-жёлтый, блескАлмазный Прозрачность От полупрозрачного до полностью непрозрачного Твёрдость 6 — 6,5 Спайность Средняя по {110}, несовершенная по {100} Плотность 4,2 — 4,3 г/см³

27.Минеральные ассоциации низкотемпературные месторождения( отвечающие температурам от 150 до 50° С ) Низкотемператрные гидротермальные месторождения залегают в оса дочных, эффузивных и редко в интрузивных породах. Их связь с магматиче скими очагами устанавливается только для части месторождений. Рудные тела чаще имеют форму жил, выполненных нередко брекчиро-ванными образованиям. . Метасоматические тела образуют пластообразные и линзовидные залежи. Размеры рудных тел чаще средние и крупные. Минеральный состав месторождений разнообразен: киноварь, антимонит, реальгар, аурипигмент, самородное золото и серебро их теллуриды и селениты, самородная медь, халькопирит, блеклая руда, халько зин, борнит, галенит, сфалерит, аргентит, прустит, пираргирит, марказит.