title-icon
Яндекс.Метрика
» » Группа пирита - марказита

Группа пирита - марказита

В этой группе наиболее распространены диморфные разности Fe[S2] — пирит и марказит — важнейшие минералы сульфидов. Кроме них, дается характеристика близкому по структуре к пириту сперрилиту (Pt[As2]).
В основе минералов этой группы находится структура пирита и марказита. Структура пирита построена по типу галита с кубической гране-центрированной решеткой, в которой на месте Na помещаются атомы Fe, а вместо Cl — группы [S2]2-.
Анионные группы [S2]2-ориентируются по диагоналям малых кубов (рис. 131) так, что они между собой не пересекаются. Как атомы Fe, так и анионные группы [S2]2-находятся в октаэдрической координации.
В структуре марказита ионы Fe размещены но углам ромбической ячейки и в ее центре и окружены группами ионов [S2]2-, которые наклонены относительно оси с и обоими концами как бы упираются в центры триад ионов Fe (рис. 132).


Пирит — Fe[S2]. Пирит получил название от греч. слова пир — огонь, возможно, потому, что при ударе по нему металлическим предметом возникают искры. Синонимы — серный колчедан, железный колчедан.
Химический состав: Fe — 46,6%, F — 53,4 %. Пирит содержит примеси Co, Ni, Cu, Mn, а также следы As, Sb, иногда Au и Ag. Минераграфические исследования показали, что содержание меди в пирите обусловлено тонкими включениями халькопирита в кристаллах и зернах пирита. Есть основание считать, что золото и серебро, которые наблюдаются в пирите, находятся в нем в тонкодисперсном состоянии.
Сингония кубическая, вид симметрии дидодекаэдрический — Th — m3(3L24L363РС).
Структурная ячейка содержит Fe4S8. Пространственная группа T6h — Pa3, а0 = 5,4176. Кристаллическая структура пирита рассмотрена выше.
Агрегаты и габитус. Пирит часто встречается в виде больших сплошных зернистых скоплений; известных под названием колчеданных залежей, шаровидных, почковидных и лучисто-концентрических агрегатов, а также вкрапленников в разных породах и кристаллов. Кристаллы его имеют кубический, пентагон-додекаэдрический и октаэдрический габитус (рис. 133). Очень часто встречаются комбинации куба и пентагонального додекаэдра. На гранях куба обычно заметна хорошо выраженная штриховка, параллельная ребру куба или коньку пентагон-додекаэдра. Штриховка наблюдается постоянно и в том случае, когда кристалл ограничен только одними гранями куба, причем штрихи на трех смежных гранях взаимно перпендикулярны. Размеры кристаллов пирита часто достигают нескольких сантиметров. Из многочисленных форм наиболее распространенными на кристаллах пирита являются {100}, {210}, {111}, а также {321} и {110}. Иногда на кристаллах пирита отмечаются двойники прорастания по (110). Известны эпитаксические срастания пирита с ковеллином, арсенопиритом, марказитом и тетраэдритом.

Физические свойства. Цвет пирита ярко-желтый, часто с латунно-желтой, бурой и пестрой побежалостью на поверхности. Тонкодисперсные, сажистые разности имеют черный цвет. Цвет черты буроватый или зеленовато-черный. Блеск металлический, особенно сильный на гранях кристалла. Спайность весьма несовершенная по (100) и (111). Твердость — 6—6,5. Хрупкий. Плотность — 4,9—5,2. Слабо проводит электричество, термоэлектричен. Некоторые разности имеют детекторные свойства. Под микроскопом в полированных шлифах пирит кремово-белый и изотропный, лишь иногда проявляет анизотропность. Пирит с примесью никеля имеет фиолетовый оттенок. При электролитическом травлении пирита с аммиаком часто проявляется его зональное строение, которое рассматривается как слои роста пирита. Отражательная способность высокая — 53%.
Диагностические признаки. Пирит легко узнается по цвету, форме кристаллов, штриховатости граней и высокой твердости. Главные линии на рентгенограммах: 2,696; 1,629; 1,040. В HCl не растворяется. В HNO3 растворяется в тонком порошке. П. п. т., растрескиваясь, плавится в магнитный королек. Легко отдает часть серы, горящей голубым пламенем. В закрытой трубке дает значительный возгон S.
Отличие от сходных минералов. Пирит часто путают с халькопиритом, пирротином, миллеритом и марказитом. От первых трех минералов он отличается высокой твердостью (из всех колчеданов только пирит и марказит царапают стекло), а от марказита — формой кристаллов. В сплошных массах пирит и марказит различаются рентгенометрически и под микроскопом.
Искусственное получение. Искусственно пирит получают взаимодействием паров FeCl3 и H2S при красном калении, восстановлением раствора FeSO4 органическими веществами, нагреванием многих соединений железа в атмосфере H2S.
Образование и месторождения. Пирит возникает в разнообразных геологических условиях. Он встречается в изверженных породах как акцессорный минерал, в контактово-метасоматических образованиях, гидротермальных жилах и образованиях осадочного происхождения.
Наиболее развит пирит в гидротермальных и осадочных месторождениях. В гидротермальных месторождениях пирит является обычным спутником различных сульфидов, среди которых наиболее распространены галенит, сфалерит, халькопирит, а также барита, кварца и других минералов. Пирит играет важную роль в составе рудных тел. При этом он наблюдается не только в рудном теле, но и в значительных количествах во вмещающих породах. Из гидротермальных образований пирита наибольшее значение имеют так называемые колчеданные залежи, в которых пирит, ассоциируя с халькопиритом и другими сульфидами, образует сплошные рудные тела линзовидной формы, которые достигают значительных размеров. Содержание пирита в колчеданных залежах часто составляет 70—90 % всего их минерального состава. Пириты колчеданных залежей в большинстве случаев бывают золотоносными, такими же оказываются и другие сульфиды, ассоциирующие с пиритом, — халькопирит, блеклые руды, галенит, арсенопирит, пирротин. В результате метаморфических процессов пириты колчеданных залежей, как правило, сильно перекристаллизовываются. В таких метаморфизованных зернах пирита иногда удается при травленци наблюдать реликтовое зональное строение, деформация которого является доказательством того, что пирит претерпевал метаморфизм.
В осадочных месторождениях пирит образует конкреции, желваки, а также псевдоморфозы по разным органическим остаткам. Часто он наблюдается в виде шаровидных стяжений с радиально-игольчатым и волокнистым строением. Пириту осадочного происхождения свойственна коломорфная структура, хорошо обнаруживающаяся при микроскопических исследованиях. В осадочных образованиях пирит чаще всего встречается в ассоциации с сидеритом (Fe[CO3]), баритом (Ba[SO4]) и опалом (SiO2*nН2O). Изучение конкреционных образований показывает, что пирит в большинстве возникает в процессе диагенеза коллоидального мельниковита и коллоидального марказита, преобразование которых в пирит имеет метасоматический характер. В зависимости от степени кристаллической зрелости среди пиритов, кристаллизующихся из гелей, выделяют такие разности: мельниковит — гелеподобная или сажистая бесструктурная масса; мельниковит-пирит — скрытокристаллическая (кристаллически незрелая) разность переходного типа между мельниковитом и нормальным пиритом.
Крупнейшие месторождения пирита связаны с колчеданными залежами Урала (Дегтярское, Блявинское, Калатинское, им. III Интернационала) и Испании (Гуэльва, Рио-Тинто). Среди месторождений осадочного типа следует отметить месторождения Боровицкого района Новгородской области, а также Подмосковного угольного бассейна. Особый интерес вызывает Березовское золоторудное месторождение на Урале, в котором встречены большие друзы кристаллов пирита весом до 32 кг.
Разрушение и псевдоморфозы. На поверхности пирит неустойчив и переходит в разные гидратные формы окислов железа, которые часто образуют по нему псевдоморфозы. Сам же пирит образует псевдоморфозы по органическим остаткам, а в эндогенных условиях — по пирротину, магнетиту (FeFe2O4), гематиту (Fe2O3) и другим минералам железа.
Практическое значение. Пиритовые руды являются основным сырьем сернокислотной промышленности. С этой целью эксплуатируются руды, в которых содержание серы колеблется от 35 до 50%. Вредной примесью в рудах является мышьяк.
Марказит — FeS2. Слово марказит арабского происхождения; так называли пирит и марказит. Синонимы — лучистый, гребенчатый, копьевидный колчедан.
Химический состав: Fe — 46,6%, S — 53,4%. В незначительных количествах содержит As, Sb, Tl и другие элементы.
Сингония — ромбическая, вид симметрии ромбо-бипирамидальный -D2h — mmm(3L23PC).
Структурная ячейка содержит Fe2S4. Пространственная группа — D2h12 — Pmnm; а0 = 4,445, b0 = 5,425, c0 = 3,388; а0 : b0 : с0 = 0,8194 : 1 : 0,6245. Кристаллическая структура марказита рассмотрена выше. При температуре 520—535° С марказит монотропно переходит в пирит.
Агрегаты и габитус. Марказит встречается в виде желваков, а также гребенчатых и копьевидных срастаний кристаллов (рис. 134), иногда образует радиально-волокнистые и массивные агрегаты. Кристаллы марказита главным образом таблитчатые по (010); на них, кроме граней пинакоида, наблюдаются также грани призм {110} и {011}. На рис. 135 изображен кристалл такого габитуса, на грань (010) которого ориентированно нарос куб пирита. Здесь трем кристаллографическим осям марказита параллельны две двойные оси пирита. Марказит часто образует концентрически-зональные стяжения, конкреции и желваки. Очень часто наблюдаются двойники марказита по (101). Благодаря частому повторению двойниковых срастаний для марказита очень характерны зубчатые формы (этим объясняется происхождение названий гребенчатый и копьевидный колчедан, а также петушиные гребни). Известны эпитаксические срастания марказита с пиритом.
Группа пирита - марказита

Физические свойства. Цвет марказита, как и пирита, латунно-желтый с сероватым или зеленоватым оттенком. Цвет черты темный, зеленовато-серый. Блеск металлический. Непрозрачен. Спайность несовершенная по (101). Излом неровный. Хрупкий. Твердость — 5—6. Плотность ниже по сравнению с пиритом — 4,6—4,9. Слабый проводник электричества. Под микроскопом в полированных шлифах марказит сильно анизотропный. Отражательная способность высокая — 55%.
Диагностические признаки. Для марказита характерен копьевидный и таблитчатый облик кристаллов. На свежем изломе наблюдается зеленоватый оттенок. Главные линии на рентгенограммах: 2,690; 2,412; 1,754. П. п. т. ведет себя аналогично пириту.
Отличие от сходных минералов: марказит похож на пирит, от которого отличается формой кристаллов, а в конкрециях и сплошных массах — только под микроскопом и рентгенометрически.

Искусственное получение. Марказит получают постепенным действием H2S на сульфат или хлорид железа при температуре ниже 300° С.
Образование и месторождения. Образование марказита связано главным образом с гидротермальными процессами. Этот минерал возникает также на поверхности при разрушении пирротина и при осадконакоплении. Гидротермальные месторождения марказита формируются, как правило, в последние стадии минералообразования; здесь он чаще всего встречается в друзовых пустотах в виде кристаллов и пылевидных налетов, наросших на кристаллы кварца и сульфидов. Марказит гидротермального происхождения связан с коллоидными или с истинными минералообразующими растворами, имевшими кислый, а при обычной температуре даже почти нейтральный характер. В гидротермальных образованиях он встречается в ассоциации с кварцем, пиритом, галенитом, сфалеритом и другими сульфидами. Марказит известен в колчеданных залежах Урала (в частности, в Блявинском месторождении на Южном Урале), а также в месторождениях Шемнице в Чехии и Клаусталь (ФРГ). В Теплице (Чехия) отмечено большое количество копьевидных кристаллов марказита в пластических глинах буроугольной формации.
Разрушение. На земной поверхности в условиях кислородного выветривания марказит разлагается легче, чем пирит с образованием сульфатов железа и свободной H2SO4; в условиях недостачи кислорода он выделяет также самородную серу. Конечным продуктом выветривания марказита являются бурые железняки.
Практическое значение. Значительные скопления марказита разрабатываются для получения серной кислоты.
Сперрилит — Pt[As2]. Сперрилит получил название по имени химика, открывшего этот минерал в рудах Седбери в Канаде.
Химический состав: Pt — 56,5%, As — 43,5%. Содержит примеси Rn (до 1,6%), Fe, Cu, Sb, а также Sn (до 3,6%).
Сингония кубическая, вид симметрии дидодекаэдрический — Th — m3(3L24L363РС).
Структур Мая ячейка содержит Pt4As8. Пространственная группа — T6h — Pa 3, а0 = 6,01. Кристаллическая структура сперрилита аналогична структуре пирита.
Габитус. Сперрилит встречается в виде мелких кристаллов (около 0,5—1,0 мм), только в одном случае были отмечены кристаллы, имеющие до 1,85 см в поперечнике (пегматитовое месторождение Твифонтен в Южной Африке). Габитус кристаллов сперрилита кубический, октаэдрический, реже пентагон-додекаэдрический с развитием форм {100}, (111}, {110} и др. (рис. 136).
Физические свойства. Цвет сперрилита оловянно-белый. Цвет черты темно-серый. Блеск сильный металлический. Непрозрачен. Спайность неясная по (100). Излом раковистый. Хрупок. Твердость — 6—7. Плотность — 10,5—10,7 (самая высокая для сульфидов). Слабый проводник электричества. Отражательная способность высокая — 55 %.
Диагностические признаки. Отличительными признаками сперрилита являются цвет, высокая твердость и высокая плотность. Главные линии на рентгенограммах: 1,788; 1,144; 0,835. В кислотах не растворяется. П. п. т. на угле легко сплавляется в белый губчатый королек с выделением белого дыма окиси мышьяка.

Искусственное получение. Сперрилит получается нагреванием Pt до красного каления с пропусканием над платиной паров As в струе водорода.
Образование и месторождения. Сперрилит относится к очень редким минералам и встречается в незначительных количествах в магматических медно-никелевых рудах, связанных с основными породами. Здесь он наблюдается вместе с халькопиритом, пентлацдитом, пирротином и магнетитом (FeFe2O4), а также с платиновыми минералами (куперит, браггит, лаурит, платина). Сперрилит встречен также среди пегматитов основных магм в Южной Африке. В России этот минерал встречается в Восточной Сибири.
Разрушение. На земной поверхности сперрилит вследствие высокой устойчивости попадает в россыпи, где отмечается вместе с платиной.