Группа блеклых руд

Блеклые руды представляют собой минеральный вид переменного состава — (Cu10+Cu2в2+)12S[(Sb, As)S3]4, крайними членами которого являются: сурьмянистая разновидность тетраэдрит — (Cu10в2Cu2в2+)12S[SbS3]4 и мышьяковистая разновидность теннантит — (Cu10+Cu22+)12S[AsS3]4.
Свое название блеклые руды (немецкое фальерц) получили в связи с тусклым блеском на изломе. Название тетраэдрит дано по тетраэдрическому габитусу кристаллов, а теннантит — по фамилии английского химика С. Теннанта.
Химический состав тетраэдрита: Cu — 45,77%, Sb — 29,22% S — 25,01 %; теннантита — Cu — 51,57%, As — 20,26%, S — 28,17%. Медь может замещаться Ag (до 18%), Fe2+ (до 13%), Ni (до 7,55%), Zn (до 9%), Hg (до 12,65%) и Sn (до 3,21 %). Мышьяк и сурьма могут замещаться Bi (до 13,07%), а сера — селеном и теллуром. В некоторых месторождениях блеклые руды являются специфически золотоносными.
Сингония кубическая, вид симметрии — гексатетраэдрический — Td — 43m(3L244L36P).
Структурная ячейка содержит Cu24(Sb, As)8S26.
Пространственная группа — Td — 143m, а0 закономерно изменяется от теннантита (10,19) до тетраэдрита (10,33).
Кристаллическая структура. Основой кристаллической структуры блеклых руд являются удвоенная по ребру (увосьмеренная по объему) ячейка сфалерита, содержащая 32 аниона (24S2- и 8 (Sb, As)3-) и соответственно 32 тетраэдра одной ориентации (в сфалерите в элементарном кубе их четыре). В отличие от сфалерита здесь в ячейке имеются также два тетраэдра противоположной ориентации (рис. 142).

Вершины четырех одинаково ориентированных тетраэдров, как и в сфалерите, заняты ионами S2-, но в отличие от него часть вершин занята также ионами (Sb, As)3- в таком соотношении: у трех из них пара вершин занята серой и пара — сурьмой или мышьяком, а у четвертого, кроме 1Sb, остальные три вершины заняты S. Таким образом, важным элементом структуры блеклых руд является тетраэдр SbS3, который благодаря уплощению превращается в зонтичный радикал [SbS3]3, которому Н.В. Белов придает такое изображение:

В общую структуру минерала радикал увязывается при помощи ионов меди через общие вершины S. В структуре блеклых руд одновременно присутствуют Cu+ и Cu2+, часть из которых находится в пятерной координации [4S и 1(Sb, As)], а часть — в четверной координации ионов серы. Еще одной особенностью структуры блеклых руд является наличие дополнительного «тринадцатого» иона серы, размещающегося в середине фонаря.
Агрегаты и габитус. В большинстве случаев блеклые руды встречаются в сплошных массах или в виде вкрапленников в жильной или боковой породе вместе с другими сульфидами, а также в виде кристаллов преимущественно тетраэдрического, тригон-тритетраэдрического и ромбододекаэдрического габитуса (рис. 143). Чаще всего на кристаллах блеклой руды наблюдается один тетраэдр {111}, как господствующая форма, и ромбический додекаэдр (110}, притупляющий ребра тетраэдра. Грани тетраэдра обычно покрыты штрихами, параллельными его ребрам. Считают, что штриховка является следствием проявления узких ступенчатых полос,
принадлежащих тригон-тритетраэдру {211}. Сравнительно редко развиты грани отрицательного тетраэдра, притупляющие вершины положительного тетраэдра. Грани отрицательного тетраэдра гладкие и не имеют штрихов. Как минерагенетические типы существуют тетраэдрический и кубо-ромбододекаэдрический типы габитусов. Первый тип свойствен преимущественно сурьмянистым блеклым рудам, а второй — мышьяковистым. Для блеклой руды характерны двойники срастания по (111) и двойники прорастания. Часто блеклая руда обрастает тонкой корочкой медного колче дана, который эпитаксически с ней срастается. Известны также эпитаксические срастания блеклой руды с галенитом, пиритом, станнином и сфалеритом.
Физические свойства. Цвет блеклых руд стально-серый до железо-черного, цвет черты такой же, хотя черта теннантита преимущественно имеет буроватый и вишнево-красный оттенок. Блеск металлический или полуметаллический. Непрозрачны. Спайность практически отсутствует. Излом от полураковистого до неровного. Твердость — 3—4,5 (теннантит тверже, чем тетраэдрит). Хрупкие. Плотность закономерно изменяется от 4,6 (теннантит) до 5,4 (тетраэдрит).

Блеклые руды — слабые проводники электричества. Под микроскопом в полированных шлифах блеклые руды серые, иногда оливково-коричневые, изотропные. Отражательная способность средняя — 30%.
Диагностические признаки. Характерны тетраэдрические кристаллы, тусклый блеск на изломе и хрупкость (при царапании ножом черта «пылится», блестящего следа не остается). Главные линии на рентгенограммах: 3,00; 1,839; 1,568 (для тетраэдрита); 2,94; 1,803; 1,537 (для теннатита). Растворяются в HNO3 с выделением S, Sb2O3 и As2O3. П. п. т. легко сплавляются в серый королек и выделяют As2O3 и Sb2O3.
Отличие от сходных минералов. Блеклые руды можно спутать с халькозином и бурнонитом. Отличия: халькозин ковкий (острие ножа оставляет на нем блестящий след), имеет большую плотность; бурнонит образует столбчато-призматические кристаллы, твердость — 2,5—3 и плотность — 5,7—5,9.
Искусственное получение. Блеклые руды получаются при взаимодействии паров SbCl3 или AsCl3 и H2S с CuCl, FeCl2, AgCl, а также при нагревании смеси Cu2S и Sb2O3 в H2S.
Образование и месторождения. Блеклые руды — распространенные минералы, однако они сравнительно редко образуют значительные скопления. Блеклые руды возникают из гидротермальных растворов и находятся вместе с другими сульфидами главным образом в низкотемпературных рудных жилах. Отдельные находки их известны в пневматолитовых и экзогенных образованиях, особенно в зоне цементации. Как интересный случай, следует отметить образование теннантита за счет энаргита (Cu3[AsS4]). Этот процесс имеет метасоматический характер и связан, вероятно, с преобразованием пятивалентного мышьяка в трехвалентный и соответствующей перестройкой кристаллической решетки. Наблюдения показывают, что кристаллы блеклой руды кубо-ромбо-додекаэдрического габитуса чаще всего отмечаются в карбонатных породах, а кристаллы тетраэдрического габитуса наиболее характерны для обычных сульфидных жил. В гидротермальных образованиях блеклые руды встречаются как второстепенные минералы в связи с месторождениями олова (Корнуэлл в Англии, Алтай в России), молибдена (Алтай), вольфрама (Гумбейка на Урале), золота (Березовск на Урале, Дарасун в Восточной Сибири), серебра (западные районы США), меди (колчеданные месторождения Урала), полиметаллов (Нагольный кряж в Донбассе, Алтай), сурьмы (Фергана в Средней Азии), мышьяка (месторождения Кавказа). Кроме того, они известны в ряде мест рудоносного пояса Анд (Южная Америка и Мексика) и Кордильер (Северная Америка), а также среди рудных жил средней Европы, где крупнейшими месторождениями являются Клаусталь (ФРГ) и Капник (Румыния).
Теннантит наблюдается в месторождениях, богатых медью, а тетраэдрит — в полиметаллических и свинцово-серебряных месторождениях. Хорошие кристаллы блеклых руд найдены в Шватце (Тироль), Ботеси и Капнике в Румынии.
Разрушение. На земной поверхности блеклые руды нестойкие и переходят в медные, сурьмяные и мышьяковые вторичные образования.
Практическое значение. Самостоятельные крупные месторождения блеклых руд не встречаются. В промышленных месторождениях вместе с другими медными минералами они являются медными рудами. Основное значение блеклых руд состоит в том, что они содержат значительные примеси золота и серебра.