Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пентландит
Пирротин с пентландитом (поздний палеопротерозой, 1,85 млрд лет; рудное тело 800, Южный рудник, ударный кратер Садбери, юго-восток Онтарио, Канада) 2 (18275905364) .jpg
Общий
КатегорияСульфидный минерал
Формула
(повторяющаяся единица)		 сульфид железа и никеля : (Fe, Ni) 9 S 8
Классификация Струнца2.BB.15a
Кристаллическая системаИзометрические
Кристалл классШестигранник (м 3 м)
Символ HM : (4 / м 3 2 / м)
Космическая группаFM 3 м
Идентификация
ЦветЖелтоватая бронза
Хрустальная привычкаШестиугольник редко; от массивного до гранулированного
Расщеплениеотсутствует - восьмигранный пробор
ПереломКонхоидальный
Твердость по шкале Мооса3,5–4
Блескметаллический
Полосасветло-бронзово-коричневый [1] [2] [3] [4]
зеленовато-черный [5] [6] [7]
Удельный вес4,6–5,0
Показатель преломлениянепрозрачный
Плавкость1,5–2
Другие характеристикистановится магнитным при нагревании
Рекомендации[8] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]
Пентландит в пирротине , образец руды из бассейна Садбери (поле зрения 3,4 см)

Пентландит является железо - никель сульфида, ( Fe , Ni ) 9 S 8 . Пентландит имеет узкий диапазон вариаций Ni: Fe, но обычно описывается как имеющий Ni: Fe 1: 1. Он также содержит незначительное количество кобальта , обычно в небольших количествах в виде доли веса.

Пентландит образует изометрические кристаллы, но обычно встречается в массивных зернистых агрегатах . Он хрупкий, имеет твердость 3,5–4, удельный вес 4,6–5,0 и немагнитен. Имеет желтовато-бронзовый цвет.

Пентландит был исследован как катализатор реакции выделения водорода при электролизе воды . [9]

Имя и открытие [ править ]

Он назван в честь ирландского ученого Джозефа Барклая Пентланда (1797–1873), который первым заметил этот минерал.

Парагенезис [ править ]

Пентландит - самый распространенный земной сульфид никеля. Обычно он образуется при охлаждении сульфидного расплава. Эти сульфидные расплавы, в свою очередь, обычно образуются в процессе образования силикатного расплава. Поскольку Ni является халькофилоподобным элементом, он предпочитает сульфидные фазы (т.е. «разделяется на»). В сульфидных недосыщенных расплавах Ni замещает другие переходные металлы в ферромагнезиальных минералах, наиболее обычным из которых является оливин , хотя известны никелесодержащие разновидности амфибола , биотита , пироксена и шпинели . Ni наиболее легко заменяет Fe 2+ и Co 2+ потому что или их схожесть по размеру и заряду.

В насыщенных сульфидами расплавах Ni ведет себя как халькофильный элемент и сильно разделяется на сульфидную фазу. Поскольку большая часть Ni ведет себя как совместимый элемент в процессах магматической дифференциации , образование никельсодержащих сульфидов по существу ограничивается насыщенными сульфидами основными и ультраосновными расплавами. В мантийных перидотитах присутствуют незначительные количества сульфидов Ni.

Поведение сульфидных расплавов сложное и зависит от Cu: Ni: Fe: S. Обычно при температуре выше 1100 ° C существует только один сульфидный расплав. После охлаждения до прим. 1000 ° C образуется твердое вещество, содержащее в основном Fe и незначительные количества Ni и Cu. Эта фаза называется твердым раствором моносульфида (MSS) и нестабильна при низких температурах, разлагаясь на смеси пентландита и пирротина и (редко) пирита . Только при охлаждении выше ~ 550 ° C (1022 ° F) (в зависимости от состава) MSS подвергается распаду . Также может образоваться отдельная фаза (жидкий сульфид, богатый медью). Эта богатая медью жидкость обычно образует халькопирит при охлаждении.

Эти фазы обычно образуют афанитовые равнозернистые массивные сульфиды или присутствуют в виде вкрапленных сульфидов в породах, состоящих в основном из силикатов. Нетронутые магматические массивные сульфиды сохраняются редко, поскольку большинство месторождений никелевых сульфидов подверглись метаморфизму.

Метаморфизм в равном или выше, зеленосланцевые фации вызовут твердые массивные сульфиды деформироваться в пластической моде и путешествовать на некоторое расстояние в вмещающей породу и вдоль структур. После прекращения метаморфизма, сульфиды могут наследовать слоение или стриженую текстуру, и обычно развиваются ярким, равномернозернистый в шаровые агрегаты порфиробластических кристаллов пентландита известных просторечии как «рыбьей чешуя».

Метаморфизм может также изменить концентрацию Ni и соотношение Ni: Fe и Ni: S сульфидов (см. Тенор сульфидов ). В этом случае пентландит может быть замещен миллеритом , реже хизлевудитом . Метаморфизм также может быть связан с метасоматозом , и мышьяк обычно реагирует с уже существующими сульфидами, образуя никелин , герсдорфит и другие арсениды Ni – Co.

Возникновение [ править ]

Пентландит находится в нижних полях минерализованных расслоенных интрузивов , лучшие примеры, в Бушвелдский комплекс , Южная Африка , то Voiseys Bay троктолит навязчивых комплекс в Канаде , в габбро Дулута , в Северной Америке, а также различные другие населенные пункты по всему миру. В этих местах он образует важную никелевую руду.

Пентландит также является основным рудным минералом, добываемым на месторождениях коматиитовых никелевых руд типа Камбалда , типовые примеры которых находятся в кратоне Йилгарн в Западной Австралии . Подобные месторождения существуют в Нкомати, Намибия , в поясе Томпсона , Канада, и несколько примеров из Бразилии.

Пентландит, в первую очередь халькопирит и ЭПГ , также добывают на сверхгигантском Норильском никелевом месторождении на транссибирской территории России.

Бассейн Садбери в Онтарио , Канада, связан с большим ударным кратером от метеорита . Пентландит-халькопирит-пирротиновая руда вокруг структуры Садбери образовалась из сульфидных расплавов, которые отделились от листа расплава, образовавшегося в результате удара.

Водородный катализ [ править ]

Пентландит - катализатор производства водорода и кислорода из воды с использованием электричества. [10] Считается, что в этом он так же эффективен, как и платина, которая встречается значительно реже и дороже. [11]

См. Также [ править ]

  • Глоссарий метеоритики
  • Рудогенез
  • Магматическая дифференциация
  • Микроструктура горных пород
  • Ультраосновные породы
  • Коматиите

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Справочник по минералогии
  2. ^ a b Mindat.org
  3. ^ a b Hurlbut, Cornelius S .; Кляйн, Корнелис, 1985, Руководство по минералогии, 20-е изд., Wiley, стр. 280-281 ISBN  0-471-80580-7
  4. ^ a b Mindat.org - Форум
  5. ^ а б Webmineral.com
  6. ^ a b «Пентландит» (на немецком языке).
  7. ^ a b Шуман, Вальтер (1991). Mineralien ausaller Welt (на немецком языке) (2-е изд.). BLV. п. 224. ISBN 978-3-405-14003-8.
  8. ^ Минералиенатлас
  9. ^ Конкена, Бхаратхи; Юнге Пуринг, Кай; Синев, Илья; Пионтек, Стефан; Хаврюченко, Алексей; Dürholt, Johannes P .; Шмид, Рохус; Тюйсуз, Харун; Мюлер, Мартин; Шухманн, Вольфганг; Апфель, Ульф-Петер (27 июля 2016 г.). «Пентландитовые породы как устойчивые и стабильные эффективные электрокатализаторы для производства водорода» . Nature Communications . 7 : 12269. Bibcode : 2016NatCo ... 712269K . DOI : 10.1038 / ncomms12269 . PMC 4974457 . PMID 27461840 .  
  10. ^ Konkena, B .; и другие. (2016). «Пентландитовые породы как устойчивые и стабильные эффективные электрокатализаторы для производства водорода» . Nature Communications . 7 : 12269. Bibcode : 2016NatCo ... 712269K . DOI : 10.1038 / NCOMMS12269 . PMC 4974457 . PMID 27461840 .  
  11. ^ "Новый катализатор производства водорода" . ScienceDaily . 2016-07-27 . Проверено 27 июля 2016 .
  • Харрис, округ Колумбия; Никель, EH (1972). «Составы и ассоциации пентландитов в некоторых месторождениях полезных ископаемых» (PDF) . Канадский минералог . 11 : 861–878.
  • Марстон, Р.Дж.; Groves, DI; Хадсон, ДР; Росс, младший (1981). «Месторождения сульфида никеля в Западной Австралии: обзор». Экономическая геология . 76 (6): 1330–1363. DOI : 10.2113 / gsecongeo.76.6.1330 .
  • Thornber, MR (1972) Пирротин - матрица сульфидной никелевой минерализации. Конференция в Ньюкасле, Австралазийский институт горного дела и металлургии, май – июнь 1972 г., стр. 51–58.
  • Торнбер, MR (1975a). «Гипергенное изменение сульфидов, I. Химическая модель, основанная на массивных месторождениях сульфида никеля в Камбальде, Западная Австралия». Химическая геология . 15 (1): 1–14. Bibcode : 1975ЧГео..15 .... 1Т . DOI : 10.1016 / 0009-2541 (75) 90010-8 .
  • Торнбер, MR (1975b). «Гипергенное изменение сульфидов, II. Химическое исследование никелевых месторождений Камбалды». Химическая геология . 15 (2): 117–144. Bibcode : 1975ChGeo..15..117T . DOI : 10.1016 / 0009-2541 (75) 90048-0 .
  • Thornber, MR; Никель, EH (1976). «Гипергенные изменения сульфидов, III. Состав попутных карбонатов». Химическая геология . 17 : 45–72. Bibcode : 1976ChGeo..17 ... 45T . DOI : 10.1016 / 0009-2541 (76) 90021-8 .