Карроллит
| Карроллит | |
|---|---|
 Карроллит из Камбове , Катанга . находится кристалл карроллита диаметром 1,2 см частично покрытый пиритом , Этот образец имеет ширину 4,3 см, между кристаллами кальцита . | |
| Общий | |
| Категория | Сульфидный минерал Группа тиошпинели (структурная группа шпинели) |
| Формула (повторяющаяся единица) | CuCo 2 S 4 |
| Имеет символ IMA. | Кли [1] |
| Классификация Штрунца | 2.DA.05 |
| Классификация Дана | 2.10.1.2 |
| Кристаллическая система | Изометрический |
| Кристаллический класс | Шестиоктаэдрический (м 3 м) Символ HM : (4/м 3 2/м) |
| Космическая группа | Фд 3 м |
| Идентификация | |
| Цвет | От светлого до темно-серого, редко тускнеет до медно-красного или фиолетово-серого цвета. |
| Кристальная привычка | Кристаллы октаэдрической и кубической формы, а также массивные, зернистые или компактные. |
| Твиннинг | {111} Полисинтетические или шпинелевые двойники [2] |
| Расщепление | Несовершенен на {001} |
| Перелом | Раковиковые, субраковидные или неровные. |
| упорство | Очень хрупкий |
| шкала Мооса твердость | от 4,5 до 5,5 |
| Блеск | Металлик |
| Полоса | Серо-черный |
| прозрачность | Непрозрачный. R составляет от 43% до 45% для лямбда = 560 нм. [3] |
| Удельный вес | От 4,5 до 4,8 измерено, 4,83 рассчитано |
| Показатель преломления | n не определяется для непрозрачного минерала |
| Растворимость | Минералы группы линнеита частично протравлены азотной кислотой, имеют незначительное вскипание. [2] |
| Другие характеристики | Не радиоактивный, не флуоресцентный |
| Ссылки | [4] [5] [6] [7] |
Карроллит , CuCo 2 S 4 , представляет собой сульфид меди и , и кобальта , часто со значительным замещением никелем ионов металлов принадлежит к группе линнеита . Он назван в честь типового местонахождения в округе Кэрролл, штат Мэриленд , США, на руднике Патапско, Сайксвилл. [6]
Элементарная ячейка
[ редактировать ]Космическая группа: Fd3m. Параметры элементарной ячейки = a = 9,48 Å , Z = 8. Объем элементарной ячейки: V = 851,97 Å. 3 (рассчитано по параметрам элементарной ячейки). [8]
Линнеитская группа
[ редактировать ]
Группа линнеита представляет собой группу сульфидов и селенидов с общей формулой AB 2 X 4 , в которой X представляет собой серу или селен , A представляет собой двухвалентное железо, Ni, Co или Cu и B представляет собой трехвалентное Co, Ni или, для добрелита , Cr. Минералы изометричны , пространственной группы Fd3m и изоструктурны друг другу и минералам группы шпинели.
Структура группы линнеита представляет собой кубический плотноупакованный массив X (X — кислород в шпинелях и сера или селен в группе линнеита). Внутри массива X есть два типа междоузлий: один тип тетраэдрически-координированный, а другой тип - октаэдрически-координированный. Одна восьмая тетраэдрических позиций A обычно занята 2 + катионов, а половина октаэдрических позиций B на 3 + катионы. [9] Чарнок и др. подтвердили, что карроллит содержит медь полностью в тетраэдрических позициях. [10] Таким образом, идеальная формула, которую можно было бы ожидать для шпинели, такой как карроллит, — это Cu. 2+ Ко 3+ 2 С 2− 4 , но, как и в случае с сульфидами меди в целом, степень окисления атома меди равна 1+, а не 2+. Присвоение валентностей Cu + Ко 3+ 2 С 1.75− 4 более подходит; это было подтверждено в исследовании 2009 года. [11] Один недостающий электрон на четыре атома серы делокализован, что приводит к металлической проводимости и даже сверхпроводимости при очень низких температурах в сочетании со сложным магнитным поведением. [12]
Твердые решения
[ редактировать ]Твердый раствор получается, когда один катион может заменять другой в значительном диапазоне состава. В карроллите Ко 2+ может заменить Cu + в позициях А, и когда замещение завершено, образовавшийся минерал называется линнеитом, Co. 2+ Ко 3+ 2 С 4 . Это означает, что между карроллитом и линнеитом существует ряд твердых растворов. Кроме того, Ni замещает Co и Cu в структуре карроллита. [13] дающий твердый раствор от карроллита до куприанзигенита. Сигенит , Ко 2+ В 3+ 2 S 4 , сам по себе является членом ряда твердых растворов между линнеитом и полидимитом , Ni 2+ В 3+ 2 С 4 . (Вагнер и Кук не нашли доказательств существования твердого раствора между карроллитом и флетчеритом , CuNi 2 S 4 ).
Среда
[ редактировать ]Карроллит встречается в гидротермальных жильных месторождениях . [14] связан с тетраэдритом , халькопиритом , борнитом , дигенитом , дюрлеитом , халькоцитом , пирротином , пиритом , сфалеритом , миллеритом , герсдорфитом , ульманнитом , кобальтокальцитом , а также с членами группы линнеита линнеитом, зигенитом и полидимитом.
Исследованы фазовые отношения в системе Cu-Co-S. [15] При температуре около 900 °С с сульфидами кобальта сосуществует твердый раствор халькоцит-дигенит. С понижением температуры при 880 °С образуется твердый раствор карроллит-линнеита, который при охлаждении становится более медным, состав карроллита составляет около 500 °С. При температуре ниже 507 °C ковеллин стабилен и сосуществует с медьсодержащим каттиеритом . Низкий халькоцит появляется при 103 °С, дюрлеит появляется при 93 °С, дигенит исчезает и появляется анилит около 70 °С. Имеются данные о гипергенном замещении промежуточного члена линнеит-карроллитовой серии дюрлеитом. [15]
Распределение
[ редактировать ]
Карроллит встречается во всем мире; сообщили в Австралии, Австрии, Азербайджане, Бразилии, Болгарии, Канаде, Чили, Китае, Чехии, Демократической Республике Конго, [16] Франция, Германия, Япония, Марокко, Намибия, Северная Корея, Норвегия, Оман, Польша, Румыния, Россия, Словакия, Швеция, Швейцария, США и Замбия. [6]
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .
- ^ Jump up to: а б Рамдор, Р. (1980) Рудные минералы и их сростки. Пергамом.
- ^ Криддл, А.Дж. и Стэнли, С.Дж. (1993) Файл количественных данных по рудным минералам. Чепмен и Холл, стр. 74
- ^ Минераленатлас
- ^ «Данные о минералах карроллита» .
- ^ Jump up to: а б с http://www.mindat.org/min-911.html Mindat.org
- ^ http://rruff.geo.arizona.edu/doclib/hom/carrollite.pdf Справочник по минералогии
- ^ Гейнс и др. (1997) Новая минералогия Даны, восьмое издание. Уайли
- ^ Кляйн и Херлбат (1993) Руководство по минералогии , 21-е издание
- ^ Чарнок, Гарнер, Патрик и Воган (1990) Американский минералог 75: 247-255
- ^ Электронное окружение в карроллите CuCo2S4, определенное методами мягкой рентгеновской фотоэлектронной и абсорбционной спектроскопии.
Бакли А.Н., Скиннер В.М., Хармер С.Л., Принг А., Фан Л.Дж.
ЖУРНАЛ ГЕОХИМИЧЕСКОГО И КОСМОХИМИЧЕСКОГО Объем: 73 Выпуск: 15 Страниц: 4452–4467 - ^ Магнетизм и сверхпроводимость медных шпинелей.
Кадзуо Миятани, Тоширо Танака, Сигенобу Сакита1, Масаясу Исикава и Наоки Сниракава, Jpn Appl 32 (1993) Приложение 32-3, стр. 448–450. - ^ Вагнер и Кук (1999) канадский минералог 37:545–558
- ^ Кларк, Алан Х (1974) Американский минералог 59: 302-306
- ^ Jump up to: а б Крейг, младший, Воан, DJ и Хиггинс, JB (1979) Экономическая геология 74:657-671
- ^ Карриер, Р.Х. (2002) Минералогическая запись 33: 473-487.