3. Группа осмия-рутения (осмистого иридия)

Эти два элемента в менделеевской таблице располагаются в левой стороне триад элементов платиновой группы (рис. 70). Весьма характерно, что они, изоморфно замещая друг друга, в природных условиях легко образуют твердые растворы с элементами, располагающимися в средине этих триад, - с родием и особенно с иридием, но не с палладием и платиной. Наличие платины как элемента хотя и часто указывается в данных химических анализов минералов рассматриваемой группы, однако, по всей вероятности, она присутствует в виде механической примеси, как это иногда устанавливается в полированных шлифах под микроскопом. Таким образом, главными металлами в этой группе являются осмий и иридий, в меньшей степени - рутений и родий.

Минералы этой группы хотя и встречаются совместно с минералами железо-платиновой группы, но по целому ряду свойств резко отличаются от них:

1. весьма характерен пластинчатый облик кристаллов;
2. большей частью отчетливо выражена оптическая анизотропия;
3. характерна явно повышенная твердость, благодаря чему пластинки осмистого иридия рельефно выделяются в полированных шлифах на фоне самородной платины (рис. 74);
4. относительно повышенными оказываются и удельные веса минералов;
5. минералы группы осмистого иридия обладают, наконец, исключительной химической устойчивостью (не растворяются даже в кипящей царской водке).

Рис. 74. Две пластинки осмистого иридия различной твердости (различие в рельефе), выступившие на полированной поверхности в зерне поликсена (белое). Темносерые окружающие верна-хромшпинелид. Увелич. в 75 раз

Главные минеральные виды принято различать по соотношению и содержанию в них иридия и осмия.

Невьянскит-(Ir,Os). Назван по месту нахождения: Невьянский район, к северу от г. Свердловска (Урал). Является наиболее широко представленной в природе разностью из минералов данной группы.

Химический состав. Минералы, описанные под названием невьянскит. имели следующие колебания в содержании отдельных металлов (в %): Ir 46,8-77,2, Os 21,0-49,3, Ru 0-0,5, Rh 0,5-7,7, Pt 0,1-5,5, Cu 0-0,9, Fe 0-1,4.

Отношение Ir : Os колеблется в пределах от 4 : 1 до 1 : 1. В некоторых случаях в виде изоморфной примеси к иридию обнаруживается в значительном количестве родий.

Рис. 75. Кристаллы осмистого иридия Урал

Сингония гексагональная; дигексагонально-дипирамидальный в. с. L⁶6L²7PC. Кристаллическая структура гексагональная, плотнейшей упаковки. Облик кристаллов. В противоположность минералам железо-платиновой группы, минеральные виды этой группы в кристаллографическом отношении индивидуализированы очень хорошо. Кристаллы благодаря преимущественному развитию пинакоида {0001) представлены обычно мелкими шестиугольными пластинками или таблитчатыми зернами (рис. 75), ограниченными с боков гранями призмы {1010} и гексагональных дипирамид, чаще {1121}. Встречаются кристаллы в виде неравносторонних шестиугольников, по форме приближающихся к треугольнику. Нередки сростки пластинчатых выделений наподобие каркаса.

Цвет невьянскита оловянно-белый или светлосерый. Блеск металлический. Оптически анизотропен.

Твердость 6-7. Хрупок. Спайность совершенная по {0001}, но отщепление листочков происходит с трудом. Листочки ломки. Уд. вес колеблется от 17,0 до 21,0. На понижение удельного веса влияет наличие мелких газовых пустот, иногда очень многочисленных (их количество в некоторых случаях достигает 17% по объему).

Диагностические признаки. Легко узнается по пластинчатому облику, более светлой окраске (по сравнению с сысертскитом) и высокой твердости. П. п. тр. не плавится. При сплавлении с селитрой выделяет пары осмиевого ангидрида (OsО₄), обладающие резким неприятным запахом. При растворении этого сплава в воде выпадает черный порошок иридия. Чрезвычайно кислотоупорен.

Происхождение. Минералы этой группы генетически связаны главным образом с массивами изверженных ультраосновных пород (дунитов и перидотитов), где они встречаются в тесной ассоциации с минералами группы платины, хромшпинелидами, иногда сульфидами меди. Встречаются и непосредственно в самих породах, т. е. не сопровождаются другими минералами.

Известны находки их в гидротермальных золотоносных кварцевых жилах. Встречались сростки невьянскита с золотом.

При выветривании и размыве месторождений невьянскит благодаря химической стойкости вместе с минералами самородной платины и золотом переходит в россыпи.

Практическое значение. Более крупные кристаллы осмистого иридия (размером не меньше 1 мм в диаметре) употребляются в сыром виде (т. е. без химической их обработки) в изготовлении приборов специального назначения (для этой цели необходимы зерна не менее 0,5 мм, предпочтительно овальной, а не пластинчатой формы). Мелкие зерна находят применение для кончиков вечных пеРbев, режущих частей хирургических инструментов и т. д.

Месторождения. Осмистый иридий встречается в россыпях, приуроченных к выходам массивов ультраосновных изверженных пород. В незначительных количествах он присутствует в виде примесей во многих золотоносных россыпях Урала, Сибири, а также в Калифорнии и Орегоне (США). На о. Тасмания известны россыпи, в которых минералы осмистого иридия преобладают над платиновыми металлами. Попутно с золотом осмистый иридий добывается также в крупнейшем месторождении золота Витватерсранд (в Трансваале, Южная Африка).

Сысертскит - (Os, Ir). Назван по месту нахождения: Сысертский район (около г. Свердловска) на Урале.

Химический состав. Содержание осмия преобладает над содержанием иридия. Нередко в значительных количествах присутствует Ru, замещающий осмий.

Сингония гексагональная; дигексагонально-дипирамидальный в. с. Кристаллическая структура гексагональная, плотнейшей упаковки. Облик кристаллов. Сысертскит наблюдался в виде шестиугольных пластинчатых кристаллов, окатанных пластинок, обломков (при промывке платиноносных россыпей). Кристаллы его специально не изучались.

Цвет сысерскита стально-серый до темносерого. Блеск металлический, тусклый.

Твердость около 6. Хрупок. Спайность по {0001} ясная. Уд. вес изменчивый, 17,8-22,5. Магнитные свойства не изучены.

Диагностические признаки. От невьянскита отличается лишь по более темной окраске. В остальном определенных различий без химического анализа установить нельзя.

П. п. тр. не плавится. При сильном прокаливании в окислительном пламени становится черным и выделяет пары осмиевого ангидрида (Os04) с резким неприятным запахом. При сплавлении с селитрой образуется зеленая масса; при кипячении этот сплав выделяет черный порошок иридия. По отношению к кислотам чрезвычайно устойчив.

Происхождение - см. невьянскит. Часто встречается совместно с невьянскитом как в россыпях, так и в коренных месторождениях платины.