Betekhtin

На территории России аргентит в виде примазок, реже сплошных не больших масс встречался в Змеиногорском месторождении (Алтай) и из редка в ряде месторождений Нерчинского округа (Восточное Забайка лье) и Верхоянья. Акантит в виде тонких сферолитовых корок слагает узкие волнистые полоски в ритмично зональных кварцевых жилах эпи термального месторождения Карамкенское (Магаданская область). В кварцевых жилах с адуляром, родохрозитом и родонитом совместно с сульфосолями серебра акантит присутствует в Хаканджинском месторож дении (Хабаровский край).

Впоздних гидротермально выполненных гнездообразных полостях

водном из участков железо скарнового месторождения Соколово'Сарбайс' кое в Северо Западном Казахстане акантит в параморфозах по аргентиту на ходился в неправильной формы выделениях с самородными серебром, мы шьяком и серебряно мышьяковыми сульфосолями, кальцитом и цеолитами.

Практическое значение. Как спутники других серебросодержащих минералов, аргентит и акантит являются источником для получения се ребра. Минимальным промышленным содержанием серебра в рудах счи тают содержание его около 0,02 %.

2. Группа галенита

Из этой группы минералов рассмотрим наиболее распространенный в природе — галенит.

ГАЛЕНИТ — PbS. Название происходит от лат. galaena — свинцовая руда. Синоним: свинцовый блеск. Разновидность: селенистый галенит. Физическая разновидность, известная под названием «свинчак», пред ставляет собой плотную матовую тонкозернистую массу.

Химический состав. Рb — 86,6 %, S — 13,4 %. Из примесей чаще всего присутствуют: Ag до десятых долей процента, Сu, Zn, иногда Se (селени стый галенит в составе непрерывного изоморфного ряда до клаусталлита PbSe), Bi, Fe, As, Sb, Mo, изредка Mn, U и др. В большинстве случаев эти элементы бывают связаны с микроскопически мелкими включениями по сторонних минералов. Содержание серебра часто положительно корре лирует с содержанием висмута.

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. 3L44L36L29PC. Пр. гр. Fm3m(О5h). а0 = 5,924. Кристаллическая структура, в которой кристалли зуются сульфиды группы галенита, принадлежит к типу NaCl (рис. 92). Анионы серы расположены по закону плотнейшей кубической (трех слойной) плотнейшей упаковки, а катионы свинца заполняют все окта эдрические пустоты между анионами. В основе элементарной ячейки ле жит кубическая гранецентрированная решетка, характеризующаяся тем, что ионы располагаются в вершинах куба и в центре каждой грани, но с тем отличием, что в структуре принимают участие два рода ионов, составля ющие две одинаковые подрешетки (рис. 92б). Если элементарную ячейку

ихорошими детекторными свойствами (падение проводимости при об лучении светом).

Диагностические признаки. Легко узнается по цвету, блеску, харак терной спайности по кубу, проявляющейся в ступенчатом изломе, низ кой твердости и высокому удельному весу. В скрытокристаллических массах, носящих название свинчака, отличается от похожих на него сурь мянистых и мышьяковистых соединений по удельному весу и поведению перед паяльной трубкой.

П.п. тр. легко плавится. С содой дает королек свинца. Легко раство

ряется в HNO3, давая серу и белый осадок PbSO4 вследствие частичного окисления его при растворении.

Происхождение и месторождения. Галенит почти исключительно распространен в гидротермальных месторождениях. Нередко образует богатые скопления. Весьма характерно, что он почти всегда встречается в парагенезисе со сфалеритом ZnS, по отношению к которому находится обычно в подчиненных количествах. Гидротермальные свинцово цинко вые месторождения образуются либо в виде типичных жил, либо в виде неправильных метасоматических залежей в известняках, либо, наконец,

ввиде вкрапленников.

Из других минералов в ассоциации с галенитом встречаются: пирит, халь копирит, блеклые руды, сульфосоли серебра, свинца, меди, арсенопирит и др. Из нерудных минералов в этих рудах, кроме кварца и кальцита, встреча

ются также различные карбонаты, барит (Ba(SO4)), флюорит (CaF2) и др. При окислении в процессе выветривания месторождений галенит

покрывается коркой англезита (Pb(SO4)), переходящего с поверхности в церуссит (Рb(СО3)). Эти труднорастворимые соединения образуют как бы плотную рубашку вокруг центральных, не тронутых разрушением участков галенита, прекращая доступ окисляющих агентов внутрь. По этому неудивительно, что сплошные массы галенита в виде желваков с такой рубашкой встречаются в зоне накопления глинистых наносов и даже

вроссыпях. В отличие от сфалерита за счет галенита в зоне окисления, кроме англезита и церуссита, возникает и ряд других труднораствори мых кислородных соединений: фосфаты, арсенаты, ванадаты, молибдаты

идр. Вследствие этого зоны окисления свинцово цинковых месторожде ний, как правило, обогащены свинцом.

Из многочисленных месторождений галенитсодержащих руд на тер ритории России отметим лишь некоторые. Наиболее известны: Садон' ское жильное (Северный Кавказ); Алтайские месторождения (Риддер'Со' кольное, Змеиногорское) так называемых полиметаллических руд, представленных очень тонкозернистыми массами пирита, сфалерита, халькопирита, галенита и блеклых руд; Дальнегорское месторождение (Приморье) с сульфидным оруденением, вмещаемым волластонит геден бергитовыми скарнами; Нерчинские в Забайкалье и др.

Разведаны многочисленные полиметаллические месторождения в Сред' ней Азии (Карамазарские горы и др.). Из иностранных отметим также круп нейшие месторождения США, такие как Джоплин (штат Миссури), в виде вкрапленности и рассеянных гнезд в известняках и глинистых сланцах на обширной территории, Ледвилл («Свинцовый город») в Колорадо и др.

Практическое значение. Галенит представляет собой важнейшую свинцовую руду. Почти все мировое производство свинца связано с до бычей этого минерала.

Помимо выплавки металла, применение которого общеизвестно, не большая часть галенитовых руд перерабатывается на глет PbO с целью получения свинцовых препаратов, в частности красок (белил, сурика, крона и др.) и глазури.

При плавке попутно со свинцом извлекаются значительные количе ства серебра, которое в виде серебросодержащих минералов связано с га ленитом, а иногда и висмута.

3. Группа сфалерита

Сюда относятся полиморфные минералы типа АХ, кристаллизующи еся в кубической и гексагональной сингониях (в кристаллических струк турах типа сфалерита и вюртцита с тетраэдрической координацией ионов). Здесь же рассмотрим сульфид ртути (киноварь), близкий по не которым свойствам к группе сфалерита, но существенно отличающийся по кристаллической структуре.

СФАЛЕРИТ — ZnS. Название происходит от греч. сфалерос — обман чивый, очевидно потому, что по внешним признакам он совершенно не похож на обычные сульфиды металлов. Синоним: цинковая обманка. Разновидности: клейофан — светлоокрашенная или бесцветная разновид ность (почти без примесей); марматит — черная железистая разновидность сфалерита; пршибрамит — богатая кадмием (Cd до 5 %) разновидность.

Химический состав. Zn — 67,1 %, S — 32,9 %. В качестве примесей чаще всего присутствует Fe (до 20 %); такие разновидности под микроскопом обнаруживают мельчайшие включения пирротина (Fe1–XS) как продукта распада твердого раствора. Иногда в виде таких же включений присут ствует халькопирит (CuFeS2) и изредка станнин (Cu2FeSnS4), чем и объяс няется примесь в сфалерите меди и олова. Нередко в виде изоморфной примеси присутствуют: Cd (обычно до десятых долей процента), In (до сотых долей процента), Сo, Mn, Hg и др.

Сингония кубическая; гексатетраэдрический в. с. 3L24L36P. Пр. гр.

– 2 4

F43m(Td). a0 = 5,40. Кристаллическая структура характеризуется трех слойной (кубической) плотнейшей упаковкой анионов серы. Катионы цинка занимают половину тетраэдрических пустот между анионами. Структура похожа на структуру алмаза, с той разницей, что центры ма лых кубов заняты иными атомами (ионами), чем вершины и центры гра

характером блеска и фигурами травления. Иногда грани {110} преобла дают и кристаллы приобретают додекаэдрический габитус. Двойники не редко по (111). Агрегаты. Сплошные массы характеризуются явнозер нистой структурой, легко распознаваемой благодаря резко проявленной спайности в отдельных зернах. Реже встречаются почковидные формы образований.

Цвет сфалерита обычно бурый или коричневый; часто черный (марма тит), реже желтой, красной и зеленоватой окраски. Известны совершенно бесцветные до желтых прозрачные разновидности (клейофан). Черта бе лая или светлоокрашенная в оттенки желтого и коричневого до серого, все гда светлее цвета самого минерала. Разности, богатые железом, дают бу рую черту. Блеск алмазный. От практически непрозрачного (марматит) до хорошо просвечивающего. Показатель преломления в Na свете N = 2,37.

Твердость 3–4. Довольно хрупок. Спайность весьма совершенная по {110}. Уд. вес 3,9–4. Прочие свойства. Электричества не проводит. Обла дает полярным термоэлектричеством. Некоторые разновидности при тре нии или раскалывании фосфоресцируют.

Диагностические признаки. Характерны изометрической формы крис таллические зерна, обладающие спайностью по ромбододекаэдру, т. е. по шести направлениям, отвечающим плоским сеткам в структуре, сложенным атомами цинка и серы. Этим железистые разности сфалерита легко отлича ются от весьма похожих на них по цвету, твердости, блеску и другим призна кам вольфрамита — (Fe,Mn)WO4 и энаргита — Cu3AsS4, которые обладают призматическим обликом зерен и спайностью в одном направлении.

П. п. тр. растрескивается, но почти не плавится. В окислительном пламе ни на угле дает белый налет окиси цинка. В концентрированной HNO3 ра створяется с выделением серы. При реакции с HCl в порошке выделяет H2S.

Происхождение и месторождения. Главная масса месторождений сфа лерита, так же как и галенита, с которым он почти постоянно ассоциирует, принадлежит к гидротермальным месторождениям (см. галенит). В неко торых сульфидных месторождениях бывает связан с халькопиритом.

Вэкзогенных условиях образуется крайне редко. Был встречен в не которых месторождениях угля.

При процессах окисления сфалерит разлагается сравнительно быст ро с образованием сульфита цинка, легко растворимого в воде, вследствие чего зоны окисления бывают сильно обеднены цинком (ср. галенит). Если боковые породы месторождения представлены известняками, то в них образуются скопления карбоната цинка — смитсонита.

Сфалерит в свинцово цинковых месторождениях, отдельные приме ры которых были приведены выше (см. галенит), как правило, значитель но преобладает в количественном отношении над галенитом.

Внекоторых месторождениях встречаются друзы хорошо образован ных кристаллов сфалерита с кальцитом, кварцем и другими минералами,

например, в Дальнегорском месторождении (Приморье); в месторожде ниях Нагольного кряжа (Украина) и в Мадане (Родопы, Болгария).

Вряде пунктов встречены очень интересные колломорфные образо вания сфалерита в виде концентрически полосчатых почковидных вы делений в пустотах среди известняков в ассоциации с галенитом, пири том, марказитом, халькопиритом, кальцитом или доломитом.

Втесной ассоциации с халькопиритом (почти без галенита) наблюда ется в ряде так называемых колчеданных залежей Урала: месторождения

Карпушинское, им. III Интернационала и др.

Из наиболее интересных в минералогическом отношении иностран ных месторождений отметим следующие: Пршибрам (Чехия); прекрас ные кристаллы в пустотах среди доломита в Биннентале (Швейцария), замечательные по прозрачности кристаллы сфалерита из месторождений района Сантандер (Северная Испания).

Практическое значение. Сфалерит является главной рудой цинка. Попутно с цинком из сфалеритовых руд извлекаются ценные редкие ме таллы: Cd, In и Ga.

При обжиге и плавке полиметаллических руд ZnS, окисляясь в ZnO,

взначительной мере улетучивается с отходящими газами. Поэтому обыч но прибегают к предварительному обогащению руд с разделением их на свинцовый и цинковый концентраты. Последний после предварительно го обжига в особых печах с целью окисления цинка подвергается восста новительной плавке в закрытых ретортах с перегонкой цинка.

Металлический цинк, получаемый возгонкой, не обладает чистотой и употребляется для изготовления оцинкованного железа. Очистка сы рого цинка производится путем электролиза. Электролитический цинк употребляется для изготовления латуни, бронзы и других сплавов.

Кроме того, сфалерит в небольших количествах непосредственно упо требляется для изготовления цинковых белил, а также флюоресцирую щих экранов и др.

Кадмий (собственные минералы состава CdS: кубический хоулеит и гек сагональный гринокит), в главной своей массе добываемый попутно из сфа леритовых руд, находит применение: в гальванопластике при покрытии из делий из стали и железа с целью борьбы с коррозией металла; для получения легкоплавких сплавов, более прочных и обладающих большей сопротивля емостью высоким температурам и истиранию, чем баббитовые, в состав ко торых в значительном количестве входит дефицитное олово; в производстве аккумуляторов; для автоматических противопожарных аппаратов и др.

Галлий представляет собой металл, по свойствам во многом напомина ющий алюминий; он плавится при 29 °С, а с алюминием образует сплав, при обыкновенной температуре жидкий; температура кипения галлия в отличие от ртути очень высокая (1700–2300 °С), что позволяет применять его в ряде случаев вместо ртути для наполнения термометров и других точ ных приборов. Галлиевые лампы дают свет, близкий к солнечному.

208 Описательная часть

Индий как антикоррозионный металл употребляется для покрытий металлических изделий, а также в производстве рефлекторов для про жекторов и автомобильных фар. Органические соединения индия при меняются для борьбы с сонной болезнью.

ВЮРТЦИТ — ZnS. Разновидность: эритроцинкит — марганецсодер жащий вюрцит (Zn,Mn)S.

Химический состав такой же, как у сфалерита. Обычно содержит по вышенное количество кадмия.

Сингония гексагональная; дигексагонально пирамидальный в. с. L66P.

роткостолбчатый или таблитчатый.

Цвет вюртцита, так же как и сфалерита, варьирует в зависимости глав ным образом от примеси Fe от светлого до бурого и черного. Черта соот

ветственно меняется от бесцветной до бурой. Блеск алмазный.

–

Твердость 3,5–4. Хрупок. Спайность совершенная по призме {1120} и несовершенная по {0001}. Уд. вес 4,0–4,1.

Диагностические признаки. В параллельно шестоватых агрегатах можно отличить от сфалерита благодаря характеру спайности. В сплош ных массах внешне неотличим от сфалерита. Оптическая анизотропия его может быть установлена только под микроскопом. По поведению пе ред паяльной трубкой и в кислотах неотличим от сфалерита.

Происхождение и месторождения. Является сравнительно редким минералом. В некоторых гидротермальных месторождениях, образовав шихся при низких температурах, встречается совместно со сфалеритом.

В очень незначительных количествах совместно со сфалеритом установ лен в некоторых месторождениях Урала: Блява, Яман'Касы; на Алтае (Нико' лаевское), в Якутии (ПраваяУдарница). В ближнем зарубежье установлен на территории Киргизии: Ак'Тюз, Караваш и Западной Украины: Берегово.

1 В последнее время установлены редко встречающиеся природные политипные мо дификации вюртцита с 4 , 6 и 15 слойными плотнейшими упаковками.

Из иностранных месторождений наибольший минералогический ин терес представляют следующие: концентрически зональные колломор фные разности в Пршибраме (Чехия), хорошо образованные пирами дальные кристаллы месторождения Бьютт в Монтане (США), Оруро и Потози (Боливия) и др.

Самостоятельного практического значения этот минерал не имеет. ГРИНОКИТ — CdS. Синоним: кадмиевая обманка. Редкий. Содер

жание Cd — 77 %. Иногда содержит индий.

Сингония гексагональная; дигексагонально пирамидальный в. с. Пр. гр. та же, что и у вюртцита, а0 = 4,142; с0 = 6,724.

Редко встречающиеся мелкие кристаллы имеют бочонковидные или остропирамидальные формы. Обычно наблюдается в виде порошковатых и землистых примазок.

Цвет канареечно желтый, оранжево желтый, темно оранжевый. Черта

оранжево желтая до кирпично красной. Блеск алмазный.

–

Твердость 3–3,5. Хрупок. Спайность совершенная по {1120}. Уд. вес — 4,9–5,0.

Диагностические признаки. От сходных с ним аурипигмента As2S3, реальгара AsS и вульфенита Рb[МоО4] отличается по поведению п. п. тр. (при сильном прокаливании с содой дает красно бурый налет CdO). При растворении гринокита в кислотах чувствуется сильный запах H2S. Ре акция на кадмий производится со спиртовым раствором дифенилкарба зида на фильтровальной бумаге.

Происхождение и месторождения. Наблюдается в ассоциации с кад мийсодержащим сфалеритом или вюрцитом. Значительные скопления гринокита до сих пор не наблюдались.

Ввиде мельчайших кристалликов в пустотах на халькопирите и гале ните был встречен в колчеданной залежи Сибаевского месторождения (Ю. Урал), очевидно, как экзогенный минерал. Отмечен также в Дукатском месторождении (Магаданская область).

Вближнем зарубежье встречался в зоне окисления ряда месторожде ний: Кызыл'Эспе (Центральный Казахстан), Гайнах'Кан, Кан'Сай, Оби' сорбух (Таджикистан).

Из месторождений зарубежных стран должны быть отмечены Пршиб' рам (Чехия), Фриденсвил в Пенсильвании (США) и др.

О применении кадмия см. сфалерит.

КИНОВАРЬ — α HgS. Предполагают, что название перешло из Индии,

где так называются красная смола и «кровь дракона». Кубическая, менее рас пространенная модификация β HgS носит название метациннабарит; для него характерны выделения в виде мелких черных, просвечивающих крас ным цветом тетраэдрических кристаллов, внешне схожих со сфалеритом.

Химический состав. Hg — 86,2 % S — 13,8 %. Посторонние элементы обычно связаны с механическими примесями.

Сингония тригональная; тригонально трапецоэдрический в. с. L33L2. Пр. гр. P312(D43) или P322(D63). а0 = 4,16; с0 = 9,54. Кристаллическая струкj тура имеет гексагональный облик. В целом ее можно рассматривать как искаженную структуру NaCl с координационным числом 6 (точнее — 2+4, как для Hg, так и для S). Особенностью кристаллического строения яв ляются непрерывные спиральные цепи S—Hg—S, характеризующиеся ковалентной связью между ионами и вытягивающиеся параллельно оси с (по правой или левой винтовой оси), что сказывается на сильно выра женной способности вращения плоскости поляризации. Более слабая

связь между этими цепочками молекулами обусловливает отчетливую

–

спайность по призме {1010}.

варь не проводит электричества. Диагностические признаки. Киноварь довольно легко узнается по

красному цвету, низкой твердости, высокому удельному весу и поведе нию п. п. тр.

П. п. тр. на угле возгоняется без остатка. Испарение начинается с темпе ратуры 200 °С. При нагревании в закрытой трубке образуется черный воз гон, состоящий частью из кубической HgS, частью из металлической ртути, а также налета серы. При нагревании в открытой трубке, т. е. в присутствии