1. Группа халькозина

В этой группе объединяются минералы меди и серебра типа A₂S, A₂Se и А₂Те. Многие из них существуют в природе в двух модификациях: более высокотемпературной кубической и низкотемпературной ромбической или моноклинной.

Халькозин - Cu₂S. Название происходит от греческого слова "халькос" - медь. Синоним: медный блеск.

По прежним данным, обладает энантиотропизмом: выше температуры 91° переходит в кубическую модификацию, и обратно. Однако, согласно исследованиям Бюргера, высокотемпературная модификация его (выше 105°) является гексагональной, но, очевидно, неустойчивой при более высоких температурах (превращается, повидимому, в кубический халькозин).

Химический состав. Сu 79,8%, S 20,2%. Обычно имеются примеси: Ag, иногда Fe, Со, Ni, As и Au. Некоторые из них, по крайней мере последние, обусловлены механическими примесями.

Рис 89. Призматический кристалл халькозина. Турьинские рудники (Урал)

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L²3PC. Изредка псевдокубический. В тех случаях, когда халькозин кристаллизуется при температуре ниже 105°, обычно наблюдаются следующие грани призм {110}, {021}, {011}, {023}, пинакоида {001}, ряда дипирамид {111}, {112}, {113} и др. Кристаллическая структура ромбического халькозина очень сложная и в деталях не изучена. Облик кристаллов. Кристаллы наблюдаются сравнительно редко. Большей частью они встречаются в виде толстых таблиц и коротких столбиков (рис. 89). Нередко они имеют гексагональный облик (рис. 90) благодаря образованию тройников с плоскостями срастания по (110). Наблюдаются также двойники по (110), реже по (112). Агрегаты. Обычно встречается в виде сплошных тонкозернистых масс или в виде вкраплений в псевдоморфозах по борниту, халькопириту, иногда сфалериту, галениту, ковеллину, пириту и др.

Рис. 90. Кристалл халькозина гексагонального облика. Турьинские рудники (Урал)

Цвет халькозина свинцово-серый. Черта темносерая. Блеск металлический.

Твердость 2-3. Слабо ковок. Спайность несовершенная по {110}. Уд. вес 5,5-5,8. Хороший проводник электричества.

Диагностические признаки. Характерными являются свинцово-серый цвет, низкая твердость, ковкость (от острия ножа остается блестящий след, что отличает его от весьма похожей на него блеклой руды). Раствор в HNO₃ приобретает зеленый цвет. Характерна ассоциация халькозина с медными минералами, чаще всего с борнитом.

П. п. тр. плавится, окрашивая пламя в голубой цвет. На угле с содой получается королек меди. В кислотах растворяется, лучше всего в HNO₃, выделяя серу.

Происхождение. В природе халькозин образуется как в эндогенных, так и в экзогенных условиях, но исключительно при низких температурах (ниже 105°).

Как эндогенный минерал он изредка встречается в некоторых гидротермальных, богатых медью и бедных серой сульфидных месторождениях. В парагенезисе с халькозином в этих случаях наблюдается чаще других эндогенный борнит. Таковы месторождения Джезказганское (Казахстан), Редрут в Корнуолле (Англия) и др.

Однако в главной массе халькозин образуется экзогенным путем в так называемых зонах вторичного сульфидного обогащения во всех медносульфидных месторождениях (см. рис. 55). Как и другие вторичные сульфиды меди, халькозин возникает при реакциях между первичными сульфидами и растворами сульфатов меди, просачивающимися из зоны окисления медных месторождений. Часто он развивается метасоматическим путем на месте вторичного борнита. Иногда он непосредственно замещает первичный халькопирит, в ряде случаев-галенит, сфалерит, а также пирит и другие сульфиды первичных руд.

Известны случаи образования халькозина из меденосных растворов в осадочных породах, содержащих органические остатки, в виде псевдоморфоз с сохранением всех деталей строения этих остатков, главным образом древесины.

В зоне кислородного выветривания халькозин неустойчив и, разрушаясь, переходит в куприт (Cu₂O), малахит, азурит и другие кислородные соединения. При неполном окислении нередко за счет халькозина образуется самородная медь по реакции:

Cu₂S + 2O₂ = CuSO₄+Cu.

Практическое значение. Халькозин является самым богатым медью сульфидом, и потому халькозиновые руды более, чем какие-либо другие руды сульфидных месторождений, важны для медной промышленности. В настоящее время на долю халькозинсодержащих руд падает весьма значительная часть мировой добычи меди. В частности, к ним относятся крупнейшие па запасам месторождения бедных вкрапленных руд типа Коунрада, массовая эксплоатация которых рентабельна, несмотря на низкое содержание меди.

Месторождения. Крупные месторождения халькозиновых руд сравнительно редки. В значительных количествах они образуются в низах мощных, хорошо проработанных поверхностными агентами зон окисления в богатых медью сульфидных месторождениях. В них халькозин как главный медный минерал слагает зоны вторичного сульфидного обогащения.

На территории СССР в больших сплошных массах халькозиновые руды в свое время добывались на Турьинских рудниках (С. Урал). Там же встречались хорошо образованные кристаллы этого минерала, детально изученные акад. П. В. Еремеевым. Бедные вкрапленные халькозиновые руды установлены в крупнейших в Союзе месторождениях Коунрад в Казахстане (к северу от оз. Балхаш), Алмалык (к югу от г. Ташкента) и др.

За границей большой известностью пользуется месторождение Бьютт в Монтане (США), где халькозин в парагенезисе с борнитом, энаргитом, пиритом и другими минералами прослежен в первичных рудах значительно ниже уровня грунтовых вод, т. е. является эндогенным минералом.

Аргентит - Ag₂S. Название происходит от латинского слова "аргентум" - серебро. Синоним: серебряный блеск. "Серебряная чернь" является порошковатой разновидностью сернистого серебра и встречается совместно с плотным аргентитом.

Ag₂S встречается в виде двух модификаций:

• более высокотемпературной кубической модификации, устойчивой выше 179^о, - аргентита и
• низкотемпературной ромбической модификации, образующейся при температурах ниже 179°, - акаитита.

Кубическая модификация при понижении температуры претерпевает параморфное превращение в ромбическую модификацию. Несмотря на предложение особых названий для каждой модификации сернистого серебра, в минералогической практике фактически укоренилось общее название "аргентит", которое применяется и к параморфозам низкотемпературной модификации.

Химический состав. Ag87,l%, S 12,9%. Из изоморфных примесей в аргентите нередко наблюдается Сu. Обычно бывает загрязнен также соединениями Pb, Fe, Sb и др.

Рис. 91. Кристалл аргентита. Обычная форма

Сингония кубическая. Чаще встречаются несовершенные кристаллы, представляющие собой куб, кубооктаэдр (рис. 91), изредка ромбический додекаэдр. Наблюдались двойники по {111}, иногда кристаллические дендриты. Кристаллическая структура кубической модификации сложная; она не изучена полностью, но близка к структуре флюорита (CaF₂).

Цвет аргентита свинцово-серый до железно-черного. Черта серая полублестящая. Блеск в свежем изломе металлический.

Твердость 2-2,5. Ковок. Спайность несовершенная по {110} и {100}. Уд. вес 7,2-7,4. Прочие свойства. Проводником электричества становится лишь при высоких температурах. Под действием сильных световых лучей отполированная поверхность аргентита в течение нескольких секунд темнеет.

Диагностические признаки. По макроскопическим, т. е. устанавливаемым на глаз, признакам нелегко поддается определению. Часто сопровождается серебряной чернью, иногда самородным серебром.

П. п. тр. на угле плавится с образованием ковкого королька серебра. В HNO₃ растворяется с выделением серы; от прибавления НСl получается густой творожистый белый осадок AgCl, растворимый в аммиаке.

Происхождение. Аргентит встречается в гидротермальных месторождениях сульфидных серебросодержащих руд, часто в парагенезисе с самородным серебром и другими серебросодержащими минералами.

Однако наибольшим распространением этот минерал, вернее акантит, пользуется в нижних частях зон окисления месторождений сульфидных серебросодержащих руд в ассоциации с такими минералами, как церуссит (PbCO₃), кераргирит (AgCl), самородное серебро и др. Наблюдались псевдоморфозы аргентита по самородному серебру и многим сложным по составу минералам, представляющим сернистые, мышьяковистые, сурьмянистые соединения серебра (прустит, пираргирит, стефанит и др.).

Практическое значение. Как спутник других серебросодержащих минералов, аргентит является источником для получения серебра. Минимальным промышленным содержанием серебра в рудах считают содержание его около 0,02%.

Месторождения. Большие самостоятельные скопления аргентита наблюдаются крайне редко. В значительных массах вместе с самородным серебром он встречался в месторождении Конгсберг (Норвегия), а также во многих месторождениях Мексики (Цакатекас, Гуанахуато и др.) в ассоциации с сульфосолями серебра (полибазит, пираргирит, прустит и пр.).

На территории СССР аргентит в виде примазок, реже сплошных небольших масс встречался в Змеиногорском месторождении (Алтай) и изредка в ряде месторождений Нерчинского округа (Восточное Забайкалье) и Верхоянья.