10. Группа пирита

Здесь рассмотрим обширную группу соединений типа АХ₂, где А = Fe, Со, Ni, а также Mn, Pt и Ru, a X₂=S₂, Se₂; As₂, AsS и SbS. Это так называемые дисульфиды, диарсениды, сульфоарсениды и сульфоантимониды. Все они обладают многими общими свойствами.

Эта большая группа по минералогическим особенностям может быть разбита на четыре подгруппы:

1. подгруппа пирита (в тесном смысле), в которой соединение FeS₂ является диморфным (пирит и марказит);
2. подгруппа кобальтина, в которой объединяются сульфоарсениды и сульфоантимониды Ni и Со (Fe в подчиненных количествах); они кристаллизуются в кубической сингонии; кристаллические структуры этих минералов хотя и аналогичны структуре пирита, но симметрия их ниже;
3. подгруппа леллингита, представленная диарсенидами Fe, Ni и Со, кристаллизующимися в ромбической сингонии;
4. подгруппа арсенопирита, в которую входят сульфоарсениды и сульфоантимониды главным образом Fe, кристаллизующиеся в моноклинной и ромбической сингониях.

Коллоидальный и метаколлоидный бисульфид железа в виде тонкодисперсных черных масс носит специальное название - мельниковит. Он нами не рассматривается как самостоятельный минерал, так как рентгенометрически в одних случаях устанавливается дебаеграмма пирита, в других - марказита.

Опишем здесь характерные особенности типической структуры пирита, а также марказита.

Рис 114 Кристаллическая решетка пирита

Кристаллическая структура типа пирита схематически изображена на рис. 114 и 115. В основе этой структуры лежит кубическая гранецентрированная решетка типа NaCl (ср. с рис. 92), в которой ионы серы, располагаясь парами, сильно сближены между собой с образованием анионной группы [S₂]^2-. Расстояние S-S в этих группах равно 2,05Å (вместо 3,5Å - двойного ионного радиуса). Группы [S₂]^2- своими осями ориентированы по диагоналям малых кубов, притом так, что они не пересекаются между собой. На рис. 115 расстояние между атомами серы в парах несколько уменьшено с целью показать соответствие этой структуры структуре типа NaCl. Реальные соотношения для [S₂]^-2 показаны отдельно справа.

Рис 115 Кристаллическая структуpa пирита. Черные сферы - ионы Fe, светлые - группы [S2]2-

В структуре пирита кристаллизуются - MnS₂, NiS₂, PtAs₂, RuS₂ и др. Сульфоарсениды и сульфоантимониды (CoAsS, NiSbS и др.), хотя по своей структуре и относятся к типу пирита, но симметрия их несколько ниже. В ней парный ион [S₂]^2- заменяется группами [AsS]^2- и [SbS]^2-.

Рис 116 Кристаллическая структура марказита. А - общий вид структуры, ионы Fе покрыты точками, Б - ориентировка группы [S2] - (в середине) между двумя триадами ионов железа (по краям)

В структуре ромбической модификации FeS₂ - марказита мы находим те же группы [S₂]^2-, что и в пирите. Ионы Fe располагаются по углам ромбической ячейки (рис. 116-А) и в центре ячейки, они окружены группами ионов [S₂]^2-. Ниже (рис. 116-Б) показано, что пары [S₂]^2- наклонены по отношению к оси C и в обоих концах как бы упираются в центры триад ионов Fe, т. е. так же, как и в пирите.

Таким образом, на примерах структур пирита и марказита мы видим, что один и тот же тип координации может быть осуществлен в совершенно различных по симметрии кристаллических решетках.

Из физических свойств, отличающих минералы этой группы от других, отметим следующие. Прежде всего следует указать, что среди всех сульфидов и им подобных соединений минералы группы пирита обладают наибольшей твердостью: 5-6 (сперрилит 6-7, а лаурит даже 7-8). Обращает на себя внимание отсутствие совершенной спайности. Все они слабо проводят электричество.

Пирит - FeS₂. "Пирос" по-гречески - огонь. Повидимому, это название связано со свойством пирита давать искры при ударе или с его сильным блеском. Синонимы: серный колчедан, железный колчедан.

Химический состав. Fe 46,6%, S 53,4%. Нередко содержит в очень небольших количествах примеси: Со (кобальтпирит), Ni, As, Sb, иногда Сu, Аu, Ag и др. Содержание последних элементов обусловлено наличием механических примесей в виде мельчайших включений посторонних минералов, иногда в тонкодисперсном состоянии. В этих случаях мы имеем дело по существу с твердыми псевдорастворами-кристаллозолями.

Рис 117 Формы кристаллов пирита. А - куб; Б - пентагондодекаэдре {210}; В - та же форма в комбинации с кубом а {100}; Г - октаэдр о {111}, притуплённый гранями пентагондодекаэдра; Д - комбинация октаэдра с пентагондодекаэдром

Сингония кубическая; дидодекаэдрический в. с. 3L²4L₆³3PC. Кристаллическая структура разобрана выше. Облик кристаллов. Пирит широко распространен в виде хорошо образованных кристаллов. Из многочисленных установленных для него форм наиболее часто встречаются следующие: {100}, {210}, реже {111} , {321}, {110} и др. (рис. 117). В зависимости от преобладания тех или иных граней находится и Облик кристаллов: кубический, пентагон-додекаэдрическии, реже октаэдрический. Размеры кристаллов достигают нескольких сантиметров в поперечнике. Характерна штриховатость граней параллельно ребрам (100) : (210), г. е. а : е (ср. рис. 117-Б и В с рис. 117-А). Эта штриховатость находится в соответствии с кристаллической структурой пирита и всегда ориентирована перпендикулярно к каждой соседней грани, т. е. наружные элементы симметрии вполне соответствуют особенностям структуры пирита. Двойники встречаются по (110), редко по (320). Агрегаты. В многочисленных горных породах и рудах пирит наблюдается в виде вкрапленных кристалликов или округлых зерен. Широким развитием пользуются также сплошные агрегатного строения пиритовые мaccы. В осадочных породах часто встречаются шаровидные конкреции пирита, нередко радиальнолучистого строения, а также секреции в полостях раковин (рис. 118). Часты гроздевидные или почковидные образования пирита в ассоциации с другими сульфидами.

Рис. 118. Пирит в виде кристаллических корок, инкрустирующих полости в аммоните

Цвет пирита светлый латунно-желтый, часто с побежалостями желтовато-бурого и пестрых цветов. Тонкодисперсные сажистые разности имеют черный цвет. Черта буровато- или зеленовато-черная. Блеск сильный металлический.

Твердость 6-6,5. Относительно хрупок. Спайность весьма несовершенная по {100} и {111}, иногда {110}. Излом неровный, иногда раковистый. Уд. вес 4,9-5,2. Прочие свойства. Электричество проводит слабо. Термо-электричен. Некоторые разности обладают детекторными свойствами.

Диагностические признаки. Легко узнается по цвету, формам кристаллов, штриховатости граней, высокой твердости (единственный из широкораспространенных сульфидов, который чертит стекло). По этим признакам он легко отличается от несколько похожих на него по цвету марказита, халькопирита, пирротина и миллерита.

П. п. тр., растрескиваясь, плавится в магнитный шарик. Легко теряет часть серы, которая горит голубым пламенем. В запаянной трубке возгоняется часть серы - остается моносульфид - FeS. В HNO₃ разлагается с трудом, выделяя серу. В разбавленной НСl не растворяется.

Происхождение. Пирит является наиболее распространенным в земной коре сульфидом и образуется в самых различных геологических условиях.

В виде мельчайших вкраплений он наблюдается во многих магматических горных породах. В большинстве случаев является эпигенетическим минералом по отношению к силикатам и связан с наложением гидротермальных проявлений.

В контактово-метасоматических месторождениях, является почти постоянным спутником сульфидов в скарнах и магнетитовых залежах. В ряде случаев оказывается кобальтоносным. Образование его, так же как и других сульфидов, связано с гидротермальной стадией контактовометаморфических процессов.

Как спутник широко распространен в гидротермальных месторождениях различных по составу руд почти всех типов и встречается в парагенезисе с самыми различными минералами. При этом он часто наблюдается не только в рудных телах, но и в боковых породах в виде вкраплений хорошо образованных кристаллов, возникших метасоматическим путем (метакристаллов).

Не менее часто встречается ив осадочных породах и рудах. Широко известны конкреции пирита и марказита в песчано-глинистых отложениях, месторождениях угля, железа, марганца, бокситов и др. Его образование в этих породах и рудах связывается с разложением органических остатков без доступа свободного кислорода в более глубоких участках водных бассейнов. В парагенезисе с ним чаще всего в таких условиях встречаются: марказит, мельниковит (черная порошковатая разность дисульфида железа), сидерит (FeCO₃) и др.

В зоне окисления пирит, как и большинство сульфидов, не устойчив, подвергаясь окислению до сульфата закиси железа, который при наличии свободного кислорода легко переходит в сульфат окиси железа. Последний, гидролизуясь, разлагается на нерастворимую гидроокись железа (лимонит) и свободную серную кислоту, переходящую в раствор. Этим путем образуются широко наблюдаемые в природе псевдоморфозы лимонита по пириту.

Сам же пирит часто образует псевдоморфозы по органическим остаткам (по древесине и различным остаткам организмов), а в эндогенных образованиях встречаются псевдоморфозы пирита по пирротину магнетиту, (Fe₃O₄), гематиту (Fe₂O₃) и другим железосодержащим минералам. Эти псевдоморфозы, очевидно, образуются при воздействии на минералы H₂S.

Практическое значение. Пиритовые руды являются одним из основных видов сырья, используемого для получения серной кислоты. Среднее содержание серы в эксплоатируемых для этой цели рудах колеблется от 40 до 50%. Обработка руды производится путем обжига в специальных печах Получающийся при этом сернистый газ (SO₂) подвергается окислению с помощью окислов азота в присутствии водяного пара до H₂SO₄.

Нежелательной примесью в рудах, идущих на сернокислотное производство, является мышьяк.

Часто содержащиеся в пиритовых рудах медь, цинк, иногда золото, селен и др. могут быть получены побочными способами. Получаемые в результате обжига так называемые железные огарки, в зависимости от их чистоты, могут быть использованы для изготовления красок или как железная руда.

Руды, содержащие кобальтпирит, могут служить источником кобальта, несмотря на низкое содержание в них этого элемента (до 0,5-1% в минерале).

Месторождения. Месторождения, в которых в том или ином количестве встречается пирит, бесчисленны. Его можно встретить в месторождениях самых различных генетических типов, однако главная масса находок все же относится к эндогенным образованиям.

В СССР наиболее богатые им крупные колчеданные залежи широко распространены на Урале, где они приурочены к меридионально вытянутой на сотни километров полосе измененных кислых и основных эффузивов и осадочных пород силуро-девонского возраста. Рудные тела, состоящие почти сплошь из сульфидов, главным образом пирита, обычно имеют форму жило- или линзообразных залежей. Отметим наиболее важные и богатые пиритом месторождения: Калатинское в Невьянском районе; Дегтярское в Сысертском районе; ряд Карабашских месторождений в Кыштымском районе; Блявинское (у г. Медногорска) в Чка-ловской области и др. Из закавказских месторождений к числу пиритовых залежей относится Чирагидзорское месторождение в Кировабадском районе (Азербайджанская ССР).

С минералогической точки зрения большой интерес представляют друзы кристаллов пирита известного Березовского золоторудного месторождения на Урале. Обычно они представлены кубическими формами с сильно исштрихованными гранями (рис. 12), в меньшей степени-пентагональными додекаэдрами и октаэдрами. Встречаются до 32 кг весом.

Марказит - FeS₂. Название произошло от древнеарабского слова, которым называли пирит и марказит.

Рис. 119. Таблитчатый кристалл марказита с закономерно наросшим кубиком пирита

Химический состав. Fe 46,6%, S 53,4%. Примеси: в очень небольших количествах As, Sb, Тl и др.

Рис. 120. Кристалл марказита

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L²3PC Кристаллическая структура описана выше. Облик кристаллов таблитчатый (рис. 119), реже короткостолбчатый, копьевидный (рис. 120 и 121). Двойники часты, нередко сложные. Иногда характерны гребенчатые формы сростков. Встречается в виде конкреций (рис. 122), а также натечных, гроздевидных, почковидных, коркообразных и неправильной формы образований. Обычны псевдоморфозы по органическим остаткам.

Рис. 121. Сросток радиально расположенных копьевидных кристаллов марказита

Цвет марказита латунно-желтый с сероватым или зеленоватым оттенком. Черта темная зеленовато-серая. Блеск металлический.

Рис. 122. Шаровидная конкреция марказита Нат. вел.

Твердость 5-6. Хрупок. Спайность несовершенная по {011}. Уд. вес 4,6-4,9 (ниже, чем пирита). Прочие свойства. Слабо проводит электричество.

Диагностические признаки. Для кристаллов марказита характерны их копьевидные или таблитчатые формы, отличающие их от кристаллов пирита. В конкрециях и плотных массах его не легко отличить от пирита. В свежем изломе характерен зеленоватый оттенок, не свойственный пириту. В полированных шлифах под микроскопом легко отличим от пирита по сильно выраженным эффектам оптической анизотропии. Существенно отличается от пирита и по дебаеграмме.

П. п. тр. и по поведению в кислотах совершенно аналогичен пириту.

Происхождение. В природе распространен гораздо реже, чем пирит. Встречается как в эндогенных, так и в экзогенных минеральных образованиях.

Марказит эндогенного происхождения наблюдается в гидротермальных, преимущественно жильных месторождениях. Как правило он образуется в самых последних стадиях минерализации. Чаще всего он устанавливается в друзовых пустотах в виде наросших кристаллов, большей частью мелких, иногда в виде пылевидных налетов на кристаллах кварца, кальцита, галенита, сфалерита, блеклых руд и других минералов, реже в виде корок и натечных форм.

В осадочных породах, главным образом в угленосных песчано-глинистых отложениях, марказит встречается преимущественно в виде конкреций, неправильной формы зерен, псевдоморфоз по органическим остаткам, а также тонкодисперсного черного сажистого вещества (мелыниковита). По макроскопическим признакам его часто ошибочно принимают за пирит.

В условиях кислородного выветривания марказит разлагается легче, чем пирит, с образованием сульфатов железа и свободной серной кислоты, а в условиях недостатка кислорода - также самородной серы. В конечном счете при окислении марказита возникают гидроокислы железа (лимонит).

Экспериментальными исследованиями установлено, что марказит, в отличие от пирита, сравнительно легко образуется из кислых растворов при более низких температурах.

Практическое значение. В случае наличия больших масс, месторождения марказита, так же как и месторождения пирита, могут являться предметом разработки с целью производства серной кислоты.

Месторождения. В противоположность пириту, не образует в природе крупных месторождений в виде сплошных руд.

Из гидротермальных сульфидных месторождений, в которых марказит наряду с пиритом встречается в более или менее существенных количествах, в качестве примера следует отметить Блявинское в Чкаловской области (Южн. Урал). Он здесь представлен тонкокристаллическими, спорадически распределенными агрегатами. Кроме пирита, в ассоциации с марказитом находятся: сфалерит, вюртцит, халькопирит, кварц и др.

Осадочные марказитсодержащие породы широко распространены во многих областях нашего Союза. К числу их, например, относятся Боровичские угленосные отложения песчаных глин (Новгородская область), содержащие различной формы конкреции марказита. Пришлифованные разрезы этих конкреций показывают, что он образовался эпигенетически, заместив лишь цемент между песчинками, сохраняющими в массе марказита реликтовое слоистое расположение. Кроме марказита, в этих конкрециях участками присутствует пирит, располагаясь иногда концентрически. В некоторых конкрециях на самой их поверхности отложился галенит точно таким же путем, т. е. заместив лишь цемент в песчаных массах. Ассоциация сульфидов железа с галенитом в конкреционных образованиях-явление, вообще говоря, редкое.

По разнообразию форм марказитовых конкреций славятся Курьи-Каменские и Троицко-Байновские месторождения глинистых отложений на восточном склоне Среднего Урала (к востоку от г. Свердловска). Помимо шаровидных желваков, здесь широко распространены почковидные стяжения, конкреции с радиальнолучистым расположением индивидов, оканчивающихся хорошо выраженными копьевидными кристаллами (рис. 121).

Из иностранных следует отметить гидротермальные месторождения Клаусталь и Фрейберг (Германия), в которых встречались прекрасно образованные кристаллы марказита, и др.

Сперрилит - PtAs₂. Название дано по имени химика, обнаружившего этот минерал в рудах Сэдбери.

Химический состав. Pt 56,5%, As 43,5%. Примеси (в%): Rh (до 1,6), Fe (до 0,4), СЬ (до 0,7), Sb (до 0,6), иногда Sn (до 3,6).

Рис 123. Кристалл сперрилита

Сингония кубическая: дидодекаэдрический в. с. 3L²4L₆³3РС. Кристаллическая структура аналогична структуре пирита. Наблюдается почти исключительно в кристаллах, большей частью мелких. Облик кристаллов кубический, октаэдрический, реже пентагон-додекаэдрический. Часты комбинации форм {100}, {111}, {110}, {201} и др. (рис. 123). Двойники редки.

Цвет сперрилита оловянно-белый. Черта темносерая. Блеск сильный, металлический.

Твердость 6-7 (второй по твердости после лаурита минерал из класса сульфидов и арсенидов). Спайность наблюдается по кубу. Уд. вес 10,5-10,7 (наивысший для минералов данного класса). Прочие свойства. Слабо проводит электричество.

Диагностические признаки. Важнейшими свойствами следует считать цвет, высокую твердость, большой удельный вес, нахождение в виде кристаллов, кислотоустойчивость и реакцию на платину и мышьяк.

П. п. тр. на угле легко сплавляется в белый металлический шарик с губчатой поверхностью. При этом выделяются белые пары окиси мышьяка. На раскаленной докрасна платиновой пластинке мелкие зернышки мгновенно расплавляются с выделением As₂O₃; к самой пластинке приваривается губчатая платина. В кислотах не растворяется, даже в царской водке.

Происхождение. Встречается в месторождениях медно-никелевых сульфидных руд типа Сэдбери в генетической связи с основными изверженными породами (габбро-норитами и габбро-диабазами). Парагенетически связан с пирротином, халькопиритом, пентландитом. Из минералов платиновой группы с ним чаще других встречается палладистая платина.

В тех же парагенетических группировках он был встречен среди пегматитовых образований основных магм в Бушвельдском комплексе (Южная Африка). Здесь были найдены наиболее крупные кристаллы - до 1,85 см в поперечнике. В том же районе он наблюдался в оригинальных метасоматических месторождениях в известняках на контакте с основными породами Бушвельдского комплекса в ассоциации со скарновыми минералами.

Изредка встречается также в кварцевых жилах гидротермального происхождения в парагенезисе с различными сульфидами.

Благодаря химической стойкости сперрилит в зоне окисления не выветривается и при разрушении месторождений попадает в россыпи, часто хорошо сохраняя кристаллические грани.

Практическое значение. Как богатый платиной минерал представляет несомненный промышленный интерес. Даже в тех случаях, когда его содержание в рудах ничтожно, он может извлекаться попутно при комплексном использовании руд. Примером является месторождение Сэдбери, где он извлекается вместе с другими минералами платины из шламов, получающихся при переработке медно-никелевых руд.

Месторождения. На территории нашего Союза сперрилит встречается в россыпях ряда речек в 3ейском и Тимптонском районах Восточной Сибири (Читинская область), часто в виде хорошо образованных кристалликов.

Кобальтин - CoAsS. Синоним: кобальтовый блеск. Разновидность: феррокобальтин, богатый железом.

Химический состав. Со 35,4%, As 45,3%, S 1,93%. По данным анализов, содержание Со колеблется в пределах 26-34%, As - 42-48% и S - 18-21%. Кроме того, иногда присутствуют: Ni до 2-3% и Fe до 8, а в некоторых случаях до 16% (феррокобальтин).

Сингония кубическая, пентагон-тритетраэдрический в. с. 3L²4L³

Рис. 124. Кристалл кобальтина. Комбинация пентагон - додекаэдра и октаэдра

Кристаллическая структура весьма похожа на структуру пирита. Облик кристаллов. Кристаллы встречаются довольно часто. Облик октаэдрический, кубический и пентагон-додекаэдрический (рис. 117). В связи с этим наиболее распространены формы: (111), {100], {210}, {110} и др. Характерны также комбинации, обычные для пирита, особенно {111} и {210}, изображенные на рис. 124. Двойники по (110) и (111) редки. Кобальтин встречается также в виде неправильной формы зерен и в сплошных массах.

Цвет кобальтина белый или стально-серый с розоватым оттенком. Богатые железом разновидности имеют темносерый или серовато-черный цвет. Черта серовато-черная. Блеск металлический.

Твердость 5-6. Хрупок. Спайность средняя по кубу. Уд. вес 6,0 - 6,5. Слабо проводит электричество.

Диагностические признаки. При внимательном наблюдении кобальтин нетрудно узнать по характерному розоватому оттенку, высокой твердости и нередко по типичным комбинациям форм {100}, {111} и {210}. От похожего на него по цвету линнеита отличается более высокой твердостью. В выветрелых образцах характерен также парагенезис с интенсивно окрашенным в розовый цвет эритрином (Co₃[ASO₄]₂•8H₂O).

П. п. тр. плавится в серый слабо магнитный шарик, образуя на угле налет As₂O₃. Перл буры окрашивается в синий цвет (реакция на кобальт). В азотной кислоте разлагается с выделением S и As₂O₃ (раствор розовый).

Происхождение. Встречается главным образом как типичный минерал высокотемпературных гидротермальных процессов в контактово-метасоматических и жильных месторождениях. Ассоциирует обычно с мышьяковосернистыми минералами кобальта и железа, а также халькопиритом, сфалеритом, кварцем, скарновыми минералами, железистым хлоритом, турмалином, апатитом и др.

При выветривании за счет кобальтина, так же как и других мышьяковистых соединений кобальта, легко образуется землистый или кристаллический эритрин, розовый цвет которого бросается в глаза в зонах окисления сульфидно-мышьяковых месторождений кобальта.

Практическое значение. Кобальтин является одним из главных источников кобальта в промышленных рудах. Так как стоимость кобальта очень высока, то сульфидно-мышьяковистые руды могут иметь промышленное значение даже при содержании кобальта в них 0,1-0,2%. Применение кобальта основано на его весьма ценных свойствах:

1. различные соединения его являются стойкими синими и зелеными красками, применяемыми для окрашивания стекол и керамических изделий, что было известно еще в глубокой древности;
2. кобальт как легирующий элемент при изготовлении специальных сталей обусловливает их высокую твердость и стойкость при высоких температурах, а также исключительные магнитные свойства;
3. с другими металлами (Сг, Мо, W и др.) дает ряд технически важных сплавов и т. д.

Месторождения. В СССР кобальтин встречается в Дашкесанском железорудном месторождении контактово-метасоматического происхождения (Кировабадский район Азербайджанской АССР). Здесь он наблюдается среди гидротермально измененных скарнов в висячем боку магнетитовой залежи. Парагенетически с ним связаны халькопирит, пирит, сфалерит, молибденит, магнетит, гранат, кальцит, апатит, кварц и др.

В Канаде в значительных количествах встречается в месторождениях округа Кобальт в Онтарио (Канада) в ассоциации с саффлоритом, скуттерудитом, смальтином, хлоантитом, никелином, герсдорфитом, самородным серебром, аргентитом, доломитом, кальцитом и другими минералами, а также в месторождениях Скуттеруд (Норвегия), Тунаберг (Швеция).

Герсдорфит - NiAsS. Синоним: никелевый блеск. Существуют разновидности, обогащенные кобальтом и железом.

Химический состав. Ni 35,4%, As 45,3%, S 19,3% . Содержание Ni обычно колеблется в пределах 26-40%, As-37-56% и S-6-19%. Из примесей нередко присутствуют Со, Fe, Sb и др.

Сингония кубическая; пентагон-тритетраэдрический в. с. 3L²4L³. Кристаллическая структура похожа на структуру пирита. Облик кристаллов октаэдрический или кубический. Наиболее часто наблюдающиеся формы: {100}, {111}, {110}, {210}, {311}. Двойники редки по (111). Чаще встречается в зернистых агрегатах.

Цвет герсдорфита серебряно-белый до стально-серого. Черта серовато-черная. Блеск металлический.

Твердость 5,5. Хрупок. Спайность иногда устанавливается по {111}. Уд. вес 5,6-6,2. Хороший проводник электричества.

Диагностические признаки. Макроскопически его трудно отличить от целого ряда мышьяковистых минералов: смальтина (CoAs_2-3), хлоантита (NiAs_2-3), ульманита (NiSbS), арсенопирита (FeAsS) и др. Приходится прибегать к микроскопическим исследованиям и к химическим реакциям на Ni, As и S, а в случае наличия изоморфных примесей Fe, Сo и Sb - и к количественным определениям содержаний хотя бы главнейших элементов.

П. п. тр. на угле плавится в шарик, дающий реакцию на Ni. В HNO₃ разлагается с выделением S и As₂O₃. Раствор имеет зеленый цвет, указывающий на присутствие Ni.

Происхождение. Герсдорфит принадлежит к числу минералов, встречающихся преимущественно в гидротермальных месторождениях. Парагенетически с ним связаны арсениды и сульфиды никеля: никелин, миллерит, хлоантит, раммельсбергит, ульманит и др. Из других минералов в ассоциации с ним могут встречаться различные сульфиды, а также карбонаты (кальцит, анкерит, доломит) и кварц.

В зоне окисления, так же как и для других арсенидов никеля, за счет герсдорфита образуется яркозеленый аннабергит (Ni₃[ASO₄]₂•8H₂O).

Практическое значение этого минерала сравнительно нe велико, поскольку он обычно встречается лишь как спутник в сульфидно-мышьяковистых рудах никеля и кобальта.

Месторождения. На территории нашего Союза герсдорфит был констатирован в очень немногих месторождениях, и притом в крайне незначительных количествах. В литературе имеются указания на находки его в Березовском золоторудном месторождении на Урале и в виде мелких зерен в крупнокристал-лическом доломите, затем в Берикульском золоторудном месторождении (Западная Сибирь) в ассоциации с раммельсбергитом, никелином и другими минералами.

В зарубежных странах в наиболее значительных количествах был установлен в ряде месторождений Гарца (Германия), Рудных гор (Саксония) и в других пунктах.

Лёллингит - FeAs₂. Название дано по городу Лёллинг в Каринтии (Австрия). Впервые описал его Моос. Синоним: глаукопирит.

Химический состав. Fe 27,2%, As 72,8%. Отношение Fe : As несколько колеблется. В небольших количествах обычно устанавливается S (до 6%) и Sb (до 5 %). Иногда присутствуют Со (до 6 %) и Ni (до десятых долей процента).

Рис. 125. Кристаллы лёллиигита m {110}, u {140}, e {101}, l {011}

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L²3PC. Кристаллическая структура аналогична структуре марказита, хотя по типу координации As вокруг Fe несколько отличается как от марказита, так и от арсенопирита. Облик кристаллов в большинстве случаев призматический (рис. 125). Встречается также в сплошных массах.

Цвет лёллингита серебряно-белый до стально-серого. Черта серовато-черная. Блеск металлический.

Твердость 5-5,5. Хрупок. Спайность иногда отчетливая по {001} и {110}. Излом неровный. Уд. вес 7,0-7,40 (значительно выше, чем арсенопирита). Прочие свойства. Хороший проводник электричества.

Диагностические признаки. По внешним признакам чрезвычайно похож на арсенопирит, за который его часто ошибочно принимают. Существенное различие устанавливается лишь в удельных весах этих минералов. Некоторые отличия наблюдаются также под микроскопом в полированных шлифах.

П. п. тр. плавится труднее арсенопирита. В закрытой стеклянной трубке дает только металлический мышьяк, если примесь серы в нем не достигает значительной цифры. В HNO₃ растворяется с выделением As₂O₃.

Происхождение. В природе встречается реже, чем арсенопирит, и обычно в незначительных количествах. Наблюдается исключительно в гидротермальных жильных и метасоматических месторождениях, в ассоциации нередко с арсенопиритом, сульфидами железа и меди, арсенидами Со, а также кальцитом, сидеритом, кварцем и др.

В зоне окисления разрушается; образуется скородит (Fe^•••[ASO₄]•2Н₂O).

Практическое значение. Как наиболее богатый мышьяком арсенид железа представляет мышьяковую руду.

Месторождения. В СССР находки лёллингита отмечены в ряде пунктов Кавказа, Урала, Средней Азии, Западной и Восточной Сибири. Из них упомянем об Агуюрминском месторождении в Восточном Каратегине по левобережью р. Агуюрм (Средняя Азия), в арсенопиритовых рудах которого он имеет значительное распространение. В оловорудном Сохондинском месторождении в Кыринском районе (Читинская область) этот минерал встречался в виде сплошных скоплений и прожилков до 3 см мощностью. Характерно, что он образуется позже арсенопирита, обрастая его кристаллы.

Описан и во многих иностранных месторождениях Каринтии, Гарца, Саксонии, Норвегии, Канады и др.

Арсенопирит - FeAsS. Синонимы: мышьяковый колчедан, миспикель. Разновидность: данаит-кобальтоносный арсенопирит; богатые кобальтом разности носят название глаукодот.

Химический состав. Fe 34,3%, As 46,0%, S 19,7%. Химические анализы показывают частые отклонения от этих величин, особенно для As и S. В качестве примесей нередко содержит Со, реже Ni, Sb. Для многих месторождений особенно характерной является золотоносность арсенопирита. Золото часто устанавливается под микроскопом в виде включений, однако в большей части оно присутствует в виде тонкодисперсной фазы, т. е. арсенопирит в данном случае представляет собой по существу кристаллозоль.

Рис. 126. Кристалл арсенопирита

Сингония моноклинная; призматический в. с. L²PC. Кристаллическая структура. Хотя арсенопирит по морфологическим особенностям кристаллов относят к ряду марказита, однако рентгенометрические исследования показывают, что идеальная структура этого минерала моноклинная и лишь в результате двойникования ромбическая. Облик кристаллов. Очень часто встречается в прекрасно выраженных кристаллах, обычно имеющих призматический облик, от короткостолбчатых до шестоватых и игольчатых (рис. 126). Очень распространены также псевдодипирамидальные кристаллы, образованные равномерным развитием призм первого и второго рода. Наиболее часто наблюдаются следующие формы: {101}, {230}, {210}, {140} и др. Характерна штриховатость граней вдоль оси с. Кристаллы широко развиты в друзовых пустотах, но очень часто встречаются также я метакристаллы, развившиеся мета соматическим путем в боковых породах месторождений. Двойники наблюдаются часто (рис. 127), имеют нередко крестообразный облик. Агрегаты. В сплошных массах образует зернистые и шестоватые агрегаты.

Рис. 127. Двойник и тройник арсенопирита

Цвет арсенопирита оловянно-белый (для граней кристаллов) до стально-серого (в изломе). Часто побежалость желтого цвета. Черта серовато-черная, иногда с буроватым оттенком. Блеск металлический.

Твердость 5,5-6. Хрупок. Спайность довольно ясная по {110}, а также по {001). Уд. вес 5,9-6,2.Прочие свойства. Электричество проводит. Температура разложения лежит в пределах 430-675%, причем устанавливается, что связь между Fe и As более слабая, чем между Fe и S.

Диагностические признаки. Характерными являются оловянно-белый цвет граней кристаллов, высокая твердость и содержание в качестве главных составных частей железа, мышьяка и серы. При ударе молотком издает чесночный запах. Очень характерны также формы кристаллов. От лёллингита (FeAs₂) отличается меньшим удельным весом. От мышьяковистых соединений никеля и кобальта (смальтина, хлоантита и др.) в зернистых массах с достоверностью можно отличить лишь с помощью качественных химических испытаний и при исследовании под микроскопом в полированных шлифах с применением микрохимических реакций.

П. п. тр. в восстановительном пламени плавится, издавая чесночный запах; дает магнитный королек томпаково-бурого цвета в изломе. В закрытой трубке образуется красный возгон сернистого мышьяка, а затем кольцо металлического мышьяка. В HNO₃ разлагается с выделением S и As₂O₃.

Происхождение. Арсенопирит принадлежит к числу минералов гидротермального происхождения и является одним из наиболее распространенных носителей мышьяка в эндогенных месторождениях.

В типичных гидротермальных, жильных и метасоматически образовавшихся месторождениях он выделяется преимущественно в более высокотемпературные стадии минералообразовавия. Нередки самостоятельные его месторождения, в которых он является главным рудным минералом. В качестве спутника участвует в составе самых различных месторождений: олова, вольфрама, висмута, меди, свинца, цинка и др. Из нерудных минералов в асоциации с ним чаще всего наблюдаются кварц, турмалин, полевые шпаты, слюды, карбонаты, иногда берилл, топаз и др.

В процессе окисления в зоне выветривания арсенопирит сравнительно быстро разлагается. При этом образуется скородит (Fe^•••[As04])•2H20), обычно в виде бледно окрашенных в желтоватые и зеленоватые тона рыхлых и землистых масс (в смеси с гидроокислами железа он приобретает коричневый или бурый цвет).

Практическое значение. Арсенопиритовые руды являются основным сырьем для получения различных соединений мышьяка, используемых частью в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, а также в красочной, кожевенной и других отраслях химической промышленности. Минимальное промышленное содержание мышьяка в этих рудах принимается 5-6%. При комплексном использовании полиметаллических руд мышьяк из минералов, его содержащих, может получаться попутно, особенно в отходящих газах при плавках руд.

Месторождения. На территории СССР в настоящее время известны десятки месторождений, в которых арсенопирит является главным рудообразующим минералом и имеет промышленное значение. Отметим некоторые из них. На Урале он в существенных количествах встречается в золоторудных жильных месторождениях: Кочкарском (юго-западнее г. Челябинска) и Джетыгаринском (в 70км юго-востоку от ст. Бреды. Южно-Уральской ж. д.). Арсенопирит этих месторождений содержит золото. В Средней Азии известен ряд крупных месторождений, как жильных, так и метасоматических, образовавшихся в известняках: Уч-Имчак (в 100 км к юго-востоку от г. Джамбул, в горах Таласского Алатау) в ассоциации с пирротином, пиритом, висмутином; Такели (к югу от г. Ташкента), руды которого имеют сложный минералогический состав, и др. В Восточной Сибири в значительных количествах встречается в весьма интересном в минералогическом отношении золоторудном Дарасунском месторождении. Здесь золотоносный арсенопирит в ассоциации с кварцем, пиритом, сфалеритом, халькопиритом, бурнонитом и другими минералами встречается в виде замечательных друз кристаллов, часто шестоватого облика. Другое месторождение - 3апокровское - представляет собой сложную, неправильную по форме жилу среди доломитового известняка и отчасти скарнов. Прекрасно образованные кристаллы арсенопирита из этого месторождения обладают изометрическим или уплощенным обликом.

Из многочисленных иностранных упомянем лишь о крупнейшем месторождении Болиден (Швеция), в котором арсенопирит богат золотом не извлекаемым полностью при механическом обогащении.