6. Группа ковеллина

Сюда относятся простые по эмпирической химической формуле соединения, но обладающие сложным кристаллическим строением, согласно которому в составе минералов принимают участие два сорта ионов одного и того же элемента (как среди катионов, так и среди анионов). В связи с этим и химическая формула имеет более сложный вид. Здесь мы рассмотрим лишь один минерал - ковеллин.

Ковеллин - CuS, или Cu^•₂S•Cu^••S₂. Назван по фамилии итальянского минералога Ковелли. Синоним: медное индиго.

Рис. 105. Кристаллическая решетка ковеллина. По Н. В. Белову

Химический состав. Cu 66,5%, S 33,5%. Химическими анализами устанавливаются примеси Fe, реже Se, Ag и Pb.

Сингония гексагональная; дигексагонально-дипирамидальный в.с. L⁶6L²7PC. Кристаллы встречаются чрезвычайно редко и имеют вид мелких тонких табличек. Кристаллическая структура. Ковеллин обладает оригинальной слоистой гексагональной решеткой (рис. 105). Структура, согласно рентгенометрическим данным, оказалась гораздо более сложной, чем это можно было ожидать на основании прежней химической формулы-CuS; Характерно, что устанавливаются два вида ионов серы: единичные ионы S₂ и спаренные ионы [S₂]^2-. Эти комплексные ионы, состоящие из двух плотно-примыкающих друг к другу ионов подобно тому, как это имеет место в кристаллической структуре пирита, с тем же расстоянием S-S, равным 2,05А (см. рис. 115). Ионы меди тоже двух сортов: Сu¹⁺ и меньших размеров Сu²⁺. Каждый двухвалентный ион меди окружается тремя единичными ионами S_2- в виде равностороннего треугольника. Триады, соединенные друг с другом через вершины, слагают листы (черные на рис. 105) в кристаллической структуре ковеллина, ориентированные перпендикулярно к шестерной оси. Между такими листами располагаются два слоя тетраэдров с одновалентными ионами Сu¹⁺ в центре. При этом основания этих тетраэдров, обращенные друг к другу, соединены вертикально ориентированными спаренными ионами [S₂]^2- (в середине, вверху и внизу рис. 105. они показаны в виде полых укороченных треугольных призм), а противостоящие им вершинки тетраэдров заняты единичными ионами S^2-, которые являются общими как для листа треугольников, так и для вершинок следующего за ними слоя тетраэдров. Таким образом, в структуре ковеллина имеется сочетание структурных элементов обеих модификаций углерода (алмаза и графита). Если мы подсчитаем ионный состав такой кристаллической структуры, то увидим, что формулу ковеллина правильнее писать так: Cu^•₂S•Cu^••S₂. С этими особенностями структуры прекрасно увязываются форма, спайность, необычные оптические свойства минерала, способность давать возгон части серы при нагревании и др. Агрегаты. Обычно ковеллин наблюдается в виде тонких примазок яркосинего цвета или синевато-черных порошковатых или сажистых масс.

Цвет ковеллина индигово-синий. Черта серая до черной. Непрозрачен. В тончайших листочках просвечивает зеленым цветом. Блеск металлический.

Твердость 1,5-2. Хрупок. В тонких пластинках несколько гибок. Спайность совершенная по {0001}. Уд. вес 4,59-4,67.

Диагностические признаки. Легко узнается по яркосинему цвету, низкой твердости и ассоциации с сульфидами меди.

П. п. тр. легко плавится, загораясь голубым пламенем и выделяя SO₂ В отличие от халькозина, в запаянной трубке дает возгон серы. В горячей HNO₃ растворяется с выделением серы.

Происхождение. Ковеллин, обычно в очень небольших количествах, является одним из характернейших экзогенных минералов зоны вторичного сульфидного обогащения в меднорудных месторождениях. Как правило, развивается метасоматическим путем на месте первичных и вторичных сульфидов меди: халькопирита, борнита, халькозина и др. Помимо образования: метасоматическим путем, известны случаи самостоятельного его отложения вдоль трещин в виде колломорфных образований или землистых масс.

Ковеллин гидротермального происхождения в парагенезисе с пиритом крайне редок и встречается в небольших количествах в Бьютт в Монтане (США) и в других местах.

Как продукт деятельности фумарол он наблюдался в лавах Везувия, где и был впервые описан Ковелли.

Практическое значение. Ковеллино-халькозиновые руды принадлежат к числу богатых медных руд. По сравнению с первичными халькопирито-выми рудами они при одной и той же степени вкрапленности дают вдвое более высокое содержание меди.

Месторождения. Самостоятельных месторождений не образует. В ничтожных или небольших количествах встречается буквально во всех месторождениях медносульфидных руд (в зонах вторичного сульфидного обогащения). В больших массах был встречен на о. Кавау (близ Новой Зеландии).