11. Группа скуттерудита
Сюда относятся арсениды Ni и Со состава АХ3 или АХ3-2, образующие изоморфные смеси, в которых в значительных количествах присутствует также Fe. Все эти минералы кристаллизуются в кубической сингонии.
Рентгенометрические исследования показывают, что эти минералы по своей кристаллической структуре существенно отличаются от минералов предыдущей группы, несмотря на то что состав их часто может быть выражен в виде диарсенидов.
Рис. 128. Кристаллическая решетка скуттерудита Заштрихованы квадратные группы As4
Характерной особенностью кристаллической структуры скуттерудита (рис. 128) является то, что атомы мышьяка в решетке составляют четверные группы As4 и расположены по вершинам квадрата. Эти плоские группы располагаются посредине ребер и граней, причем ориентированы параллельно сторонам куба ячейки. Элементарная ячейка содержит восемь атомов Со, находящихся в центрах малых кубов, и шесть групп As4. Следовательно, формулу скуттерудита было бы правильно писать так: Co8(As4)6.
Оказалось, что смальтин и хлоантит обладают совершенно аналогичными кристаллическими структурами, несмотря на меньшее содержание мышьяка. Лишь размеры элементарных ячеек этих минералов оказываются несколько болышими по сравнению со скуттерудитом.
Не удивительно поэтому, что физические и химические свойства всех этих минералов поразительно одинаковы. Чтобы не повторяться в изложении их, ниже мы дадим общее описание минералов этой группы.
Скуттерудит - CoAs3. Название дано по местности Скуттеруд (в Норвегии), где этот минерал был впервые найден.
Смальтин - CoAs3-2. Синоним: шмальтин. Шмальта (или смальта)- синяя кобальтовая краска.
Хлоантит - NiAs3-2. "Хлоантес" по-гречески - зеленящий, зеленеющий. Очевидно, имелось в виду окрашивание растворов в кислотах соединениями никеля в зеленый цвет, или поводом к названию послужили зеленые продукты окисления этого минерала (аннабергит), в противоположность арсенидам кобальта, дающим вторичные минералы, окрашенные в розовый цвет (эритрин).
Химический состав не постоянен. Содержание отдельных компонентов колеблется в широких пределах (табл. 4).
Таблица 4. Химический состав минералов группы скуттерудита
Элементы |
Скуттерудит |
Смальтин |
Хлоантит |
As |
76,4-72,9 |
71,6-63,4 |
73,5-71,1 |
S |
0-1,7 |
0-1,4 |
0-0,6 |
Co |
20,5-10,8 |
24,1-13,8 |
6,3-3,6 |
Ni |
0-9,4 |
1,0-15,0 |
21,2-14,5 |
Fe |
0-5,8 |
1,2-7,3 |
2,8-5,2 |
Химическими анализами также устанавливается содержание Сu, Bi, иногда Рb и Ag. По всей вероятности, их присутствие обусловлено механическими примесями.
Сингония кубическая; дидодекаэдрический в. с. 3L24L33PC. Облик кристаллов кубический, кубооктаэдрический или октаэдрический. Встречаются в виде дендритовидных сростков, а также в сплошных зернистых агрегатах.
Цвет хлоантита оловянно-белый, иногда с серой или радужной побежалостью. Черта серовато-черная. Блеск металлический.
Твердость 5,5-6. Хрупкие. Спайность по [100} и {011} заметная. Излом часто раковистый. Уд. вес 6,4-6,8. Проводят электричество.
Диагностические признаки. Определение этих минералов по внешним признакам сопряжено с большими трудностями, особенно когда они находятся в тесном срастании с другими, похожими на них арсенидами никеля, кобальта и железа. По внешнему виду в сплошных массах они похожи на арсенопирит, лёллингит, герсдорфит, ульманит, саффлорит и раммельсбергит. Уверенного определения можно достигнуть лишь при изучении их в полированных шлифах под микроскопом, с помощью химических анализов, а также рентгенометрических исследований.
П. п. тр. плавятся в магнитный шарик, издавая сильный чесночный запах мышьяка. Разности, богатые кобальтом, разлагаясь в HNO3, при нагревании окрашивают раствор в розовый цвет, а никелевые разности - в желто-зеленый цвет.
Происхождение. Все эти минералы встречаются в парагенезисе с другими арсенидами кобальта и никеля исключительно в гидротермальных месторождениях (типа Шнееберг и др.).
При выветривании за счет скуттерудита и шмальтина образуется эритрин (Co3[AsО4]2•8H2O) в виде примазок розового цвета, а за счет никельскуттерудита и хлоантита яркозеленый аннабергит (Ni3[ASO4]2•8H2O).
Практическое значение. Вместе с другими арсенидами и сульфоарсенидами никеля и кобальта эти минералы встречаются иногда в значительных количествах, и в таких случаях представляют несомненный промышленный интерес.
Месторождения. Наши знания по распространению этих минералов в месторождениях СССР очень скудны.
Скуттерудит вместе с другими минералами кобальта был встречен в мышьяково-кобальтовом месторождении Ак-Джилга в Алтайском хребте (Южная Киргизия), а также в Нижне-Сеймчанском месторождении (северо-восток Азиатской части СССР) в ассоциации с глаукодотом, кобальтином, арсенопиритом, пирротином и другими минералами в кварцевых жилах.
Среди месторождений зарубежных стран следует отметить Скуттеруд (Норвегия), где впервые был установлен скуттерудит в ассоциации с кобальтином и сфеном в оруденелых гнейсах; затем Кобальт в Онтарио (Канада), где, кроме скуттерудита и никельскуттерудита, встречались также хлоантит и смальтин в ассоциации с другими минералами кобальта, никеля и серебра; месторождения Рудных гор - Яхимов (Чехословакия), Шнееберг, Аннаберг (Саксония) и др.