Пентландит
| Пентландит | |
|---|---|
 Масса пентландита 3,1 × 2,6 см с небольшим количеством пирротина. | |
| Общий | |
| Категория | Сульфидный минерал |
| Формула (повторяющаяся единица) | железа , никеля сульфид : (Хочет, Имеет) 9 S 8 |
| Имеет символ IMA. | пн [1] |
| Классификация Штрунца | 2.ББ.15а |
| Классификация Дана | 2.7.1.1 |
| Кристаллическая система | Изометрический |
| Кристаллический класс | Шестиоктаэдрический (м 3 м) Символ HM : (4/м 3 2/м) |
| Космическая группа | FM 3 м |
| Элементарная ячейка | а = 9,928 Å , Z = 4 |
| Идентификация | |
| Формула массы | 771.94 g/mol |
| Цвет | Желтоватая бронза |
| Кристальная привычка | Шестиоктаэдрический редко; от массивного до зернистого |
| Расщепление | Отсутствует – октаэдрический пробор на {111} |
| Перелом | раковистый |
| упорство | хрупкий |
| шкала Мооса твердость | 3.5–4 |
| Блеск | Металлик |
| Полоса | Светлый бронзово-коричневый [2] [3] [4] [5] Зеленовато-черный [6] [7] [8] |
| прозрачность | Непрозрачный |
| Удельный вес | 4.6–5.0 |
| Плотность | 4,6–5 г/см 3 |
| Плавкость | 1.5–2 |
| Другие характеристики | Становится магнитным при нагревании |
| Ссылки | [9] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] |
Пентландит представляет собой сульфид железа и никеля с химической формулой ( Fe , Ni ) 9 S 8 . Пентландит имеет узкий диапазон изменения соотношения никеля и железа (Ni:Fe), но обычно его описывают как 1:1. В некоторых случаях это соотношение искажается из-за присутствия пирротина включений . Он также содержит незначительное количество кобальта , обычно в небольших количествах в весовых долях.
Пентландит образует изометричные кристаллы, но обычно встречается в массивных зернистых агрегатах . Он хрупкий, имеет твердость 3,5–4 и удельный вес 4,6–5,0, немагнитен. Имеет желтовато-бронзовый цвет и металлический блеск . [10]
Пентландит в изобилии встречается в ультраосновных породах, что делает его одним из наиболее важных источников добываемого никеля. [11] Иногда он также встречается в мантийных ксенолитах «черного курильщика» и гидротермальных источниках . [12]
Этимология
[ редактировать ]Он назван в честь ирландского ученого Джозефа Барклая Пентленда (1797–1873), который впервые заметил этот минерал в Садбери, Онтарио.
Идентификация
[ редактировать ]Физические и оптические свойства
[ редактировать ]В полевых условиях пентландит часто путают с другими сульфидными минералами, поскольку все они имеют медно-желтоватый цвет и металлический блеск. По этой причине лучший способ отличить пентландит — это его более бледный цвет, отсутствие магнетизма и светло-коричневатая бронзовая полоса. [12] Напротив, пирит , пирротин и халькопирит будут иметь гораздо более темные полосы: коричнево-черные, [13] серо-черный, [14] зеленовато-черный [15] соответственно. При рассмотрении с помощью микроскопии руды в отраженном свете он обладает ключевыми диагностическими свойствами, такими как октаэдрический раскол и его превращение в бравоит, сульфидный минерал от розоватого до коричневато-фиолетового цвета, который встречается в кристаллах идиоморфной или октаэдрической формы. Пентландит обычно развивается в виде зернистых включений внутри других сульфидных минералов (главным образом пирротина), часто принимая форму тонких прожилок или «пламени». Хотя пентландит является непрозрачным минералом, он обладает ярко выраженной светоотражающей способностью кремового цвета . [16]
Минеральные ассоциации
[ редактировать ]Пентландит встречается рядом с сульфидными минералами, такими как бравоит, халькопирит, кубанит , миллерит , пирротин, валлериит , а также с другими минералами, такими как хромит , ильменит , магнетит и сперрилит . По химическому составу он похож на макинавит , годлевскит и хороманит. [17] [18]
Пентландит является синонимом фольгерита, горбахита, лиллхаммерита и никопирита. [18]
Группа пентландита
[ редактировать ]Группа пентландита представляет собой подразделение редких минералов, которые имеют сходные с пентландитом химические и структурные свойства, отсюда и название. Их химическую формулу можно записать как XY 8 ( S , Se ) 8, в которой X обычно заменяется серебром , марганцем , кадмием и свинцом , а занимает медь место Y . Железо, никель и кобальт способны занимать как X , так и Y. позиции Эти минералы: [19]
- Аргентопентландит Ag(Fe,Ni) 8 S 8
- Пентландит кобальта Co 9 S 8
- Джеффроит (Ag,Cu,Fe) 9 (Se,S) 8
- Марганец-шадлунит (Mn,Pb)(Cu,Fe) 8 S 8
- Шадлунит (Pb,Cd)(Fe,Cu) 8 S 8
- Обертюрит Rh 3 Ni 32 S 32
- Сугакиит Cu(Fe,Ni) 8 S 8
Парагенезис
[ редактировать ]Пентландит – наиболее распространенный сульфид никеля. Обычно он образуется при охлаждении сульфидного расплава. Эти сульфидные расплавы, в свою очередь, обычно образуются в ходе эволюции силикатного расплава. Поскольку никель является халькофильным элементом, он отдает предпочтение сульфидным фазам (т.е. «разделяется на них»). [20] В сульфидных недонасыщенных расплавах никель замещает другие переходные металлы в составе железомагнезиальных минералов, наиболее распространены оливин , а также никельсодержащие разновидности амфибола , биотита , пироксена и шпинели . Никель наиболее легко заменяет Fe. 2+ и Ко 2+ из-за или их схожести по размеру и заряду. [21]
В расплавах, насыщенных сульфидами, никель ведет себя как халькофильный элемент и сильно переходит в сульфидную фазу. Поскольку большая часть никеля ведет себя как совместимый элемент в процессах магматической дифференциации , образование никельсодержащих сульфидов по существу ограничивается насыщенными сульфидами основными и ультраосновными расплавами. Незначительные количества сульфидов никеля встречаются в мантийных перидотитах . [20]
Поведение сульфидных расплавов сложное и зависит от соотношения меди, никеля, железа и серы. Обычно выше 1100 °C существует только один сульфидный расплав. При охлаждении до 1000 °С образуется твердое вещество, содержащее в основном Fe и незначительное количество Ni и Cu. Эта фаза называется моносульфидным твердым раствором (MSS) и нестабильна при низких температурах, разлагаясь на смеси пентландита и пирротина и (редко) пирита . Только после охлаждения выше ~ 550 ° C (1022 ° F) (в зависимости от состава) MSS подвергается распаду . Также может образовываться отдельная фаза, обычно богатая медью сульфидная жидкость, дающая при охлаждении халькопирит . [22]
Эти фазы обычно образуют афанитовые равнозернистые массивные сульфиды или присутствуют в виде вкрапленных сульфидов в породах, состоящих в основном из силикатов. Первозданные магматические массивные сульфиды сохраняются редко, поскольку большинство месторождений никелевых сульфидов метаморфизованы.
или выше, зеленых сланцев Метаморфизм на уровне, равном фации приведет к тому, что твердые массивные сульфиды будут пластично деформироваться и перемещаться на некоторое расстояние в вмещающие породы и вдоль структур. [23] После прекращения метаморфизма сульфиды могут унаследовать слоистую или сдвинутую текстуру и обычно образовывать яркие, от равнозернистых до шаровидных агрегатов порфиробластических кристаллов пентландита, известных в просторечии как «рыбья чешуя». [24]
Метаморфизм также может изменить концентрацию никеля, соотношение Ni:Fe и Ni:S в сульфидах. При этом пентландит может замещаться миллеритом , реже хизлевудитом . Метаморфизм также может быть связан с метасоматозом особенно часто , и мышьяк реагирует с ранее существовавшими сульфидами, образуя никель , герсдорфит и другие арсениды Ni-Co. [25]
Возникновение
[ редактировать ]Пентландит встречается в нижних границах минерализованных слоистых интрузий , лучшими примерами которых являются магматический комплекс Бушвельд в Южной Африке , интрузивный комплекс залива Войси троктолитовый в Канаде , габбро Дулут в Северной Америке и различные другие места по всему миру. В этих местах пентландит считается важной никелевой рудой.
Пентландит также является доминирующим рудным минералом, встречающимся в месторождениях коматиитовых никелевых руд типа Камбальда , яркий пример которых можно найти в кратоне Йилгарн в Западной Австралии . Подобные месторождения существуют в Нкомати, Намибия , в поясе Томпсона , Канада, и несколько примеров в Бразилии.
Пентландит, но прежде всего халькопирит и платиновые газы , также добывают из сверхгигантского Норильского никелевого месторождения в Транссибирской России.
Бассейн Садбери в Онтарио , Канада, связан с большим кратером от удара метеорита . Пентландит-халькопирит-пирротиновая руда вокруг структуры Садбери образовалась из сульфидных расплавов, которые отделились от пласта расплава, образовавшегося в результате удара.
Галерея
[ редактировать ]
Образец пентландита из Камбальды, Западная Австралия.
Пентландит встречается с пирротином , халькопиритом и магнетитом . Образец из Садбери , Онтарио , Канада.
Пентландит встречается с пирротином и халькопиритом . Образец из никелевой шахты Гэп, Пенсильвания , США.
Пентландит встречается с пирротином и халькопиритом . Образец из Чоата , Британская Колумбия , Канада.
См. также
[ редактировать ]- Глоссарий метеоритики
- Рудогенезис
- Магматическая дифференциация
- Микроструктура породы
- Ультраосновные породы
- Коматиит
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 .
- ^ Перейти обратно: а б Справочник по минералогии
- ^ Перейти обратно: а б Mindat.org
- ^ Перейти обратно: а б Херлбат, Корнелиус С.; Кляйн, Корнелис, 1985, Руководство по минералогии, 20-е изд., Wiley, с. 280-281 ISBN 0-471-80580-7
- ^ Перейти обратно: а б Mindat.org - Форум
- ^ Перейти обратно: а б Webmineral.com
- ^ Перейти обратно: а б «Пентландит» (на немецком языке).
- ^ Перейти обратно: а б Шуман, Вальтер (1991). Минералы со всего мира (на немецком языке) (2-е изд.). БЛВ. п. 224. ИСБН 978-3-405-14003-8 .
- ^ Минераленатлас
- ^ «Пентландит» . www.mindat.org . Проверено 20 февраля 2023 г.
- ^ Керфут, Дерек Дж.Е. (2005). «Никель». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a17_157 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Перейти обратно: а б «Пентландит» (PDF) . Справочник по минералогии .
- ^ «Пирит» (PDF) . Справочник по минералогии .
- ^ «Пирротин» (PDF) . Справочник по минералогии .
- ^ «Халькопирит» (PDF) . Справочник по минералогии .
- ^ Спрай, Пол Г.; Гедлински, Брайан Л. (1 января 1987 г.). Скиннер, Брайан Дж. (ред.). Бесцветные минералы . doi : 10.5382/EGTables . ISBN 9781887483025 .
- ^ (Финляндия), Geologian tutkimuskeskus (1986), Карта оценки минеральных ресурсов, северная Фенноскандия: регионы и места, весьма благоприятные для месторождений полезных ископаемых , Геологические службы Финляндии, Норвегии и Швеции, OCLC 18336974 , получено 13 апреля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Працеюс, Бернхард (2008). Рудные минералы под микроскопом: оптический гид . Эльзевир. ISBN 978-0-444-52863-6 . OCLC 637267707 .
- ^ «Группа Пентландит» . www.mindat.org . Проверено 20 февраля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Мансур, Эдуардо Т.; Барнс, Сара-Джейн; Дюран, Чарли Дж. (01 января 2021 г.). «Обзор содержания халькофильных элементов в пирротине, пентландите, халькопирите и пирите из магматических сульфидных месторождений Ni-Cu-PGE» . Месторождение минералов . 56 (1): 179–204. Бибкод : 2021MinDe..56..179M . дои : 10.1007/s00126-020-01014-3 . ISSN 1432-1866 . S2CID 221674533 .
- ^ Раджамани, В.; Налдретт, Эй Джей (1 февраля 1978 г.). «Распределение Fe, Co, Ni и Cu между сульфидной жидкостью и базальтовыми расплавами и состав сульфидных месторождений Ni-Cu» . Экономическая геология . 73 (1): 82–93. Бибкод : 1978EcGeo..73...82R . дои : 10.2113/gsecongeo.73.1.82 . ISSN 1554-0774 .
- ^ Шьюман, RW; Кларк, Луизиана (1 февраля 1970 г.). «Фазовые отношения пентландита в системе Fe–Ni–S и заметки о моносульфидном твердом растворе» . Канадский журнал наук о Земле . 7 (1): 67–85. Бибкод : 1970CaJES...7...67S . дои : 10.1139/e70-005 . ISSN 0008-4077 .
- ^ Фрост, БР; Маврогенес, Дж. А.; Томкинс, А.Г. (1 февраля 2002 г.). «Частичное плавление сульфидных рудных месторождений при средне- и высокостепенном метаморфизме» . Канадский минералог . 40 (1): 1–18. дои : 10.2113/gscanmin.40.1.1 . ISSN 0008-4476 .
- ^ Маккуин, КГ (1 мая 1987 г.). «Деформация и ремобилизация в некоторых никелевых рудах Западной Австралии» . Обзоры рудной геологии . 2 (1): 269–286. Бибкод : 1987ОГРв....2..269М . дои : 10.1016/0169-1368(87)90032-1 . ISSN 0169-1368 .
- ^ Пинья, Р.; Джервилла, Ф.; Барнс, С.-Дж.; Ортега, Л.; Лунар, Р. (01 марта 2015 г.). «Жидкая несмешиваемость между арсенидными и сульфидными расплавами: данные исследования LA-ICP-MS в магматических месторождениях в Серрания-де-Ронда (Испания)» . Месторождение минералов . 50 (3): 265–279. Бибкод : 2015MinDe..50..265P . дои : 10.1007/s00126-014-0534-3 . ISSN 1432-1866 . S2CID 140179760 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Харрис, округ Колумбия; Никель, Э.Х. (1972). «Составы и ассоциации пентландита в некоторых месторождениях полезных ископаемых» (PDF) . Канадский минералог . 11 : 861–878.
- Марстон, Р.Дж.; Гроувс, ДИ; Хадсон, ДР; Росс, младший (1981). «Месторождения сульфида никеля в Западной Австралии: обзор». Экономическая геология . 76 (6): 1330–1363. Бибкод : 1981EcGeo..76.1330M . дои : 10.2113/gsecongeo.76.6.1330 .
- Торнбер, М.Р. (1972) Пирротин - матрица сульфидноникелевой минерализации. Конференция в Ньюкасле, Австралазийский институт горного дела и металлургии, май – июнь 1972 г., стр. 51–58.
- Торнбер, MR (1975a). «Супергенное изменение сульфидов, I. Химическая модель, основанная на массивных месторождениях сульфида никеля в Камбалде, Западная Австралия». Химическая геология . 15 (1): 1–14. Бибкод : 1975ЧГео..15....1Т . дои : 10.1016/0009-2541(75)90010-8 .
- Торнбер, MR (1975b). «Супергенные изменения сульфидов, II. Химическое исследование Камбальдинских никелевых месторождений». Химическая геология . 15 (2): 117–144. Бибкод : 1975ЧГео..15..117Т . дои : 10.1016/0009-2541(75)90048-0 .
- Торнбер, MR; Никель, Э.Х. (1976). «Супергенные изменения сульфидов, III. Состав попутных карбонатов». Химическая геология . 17 : 45–72. Бибкод : 1976ЧГео..17...45Т . дои : 10.1016/0009-2541(76)90021-8 .
Рудные минералы , минеральные смеси и рудные месторождения |
|---|
