Завдання 2

Ознайомтеся із теоретичним матеріалом, який характеризує в цілому клас сульфідів та його мінерали. Розгляньте надану колекцію мінералів та визначте фізичні властивості мінералів, які входять до даного класу. Результати занесіть до таблиці 1:

Клас сульфіди. Сульфіди (солі сірководневої кислоти) складають 0,25% маси земної кори. Більшість сульфідів має металевий блиск. Сульфіди в більшості випадків не тверді, вони не залишають подряпини на склі. Всі сульфіди, за винятком деяких видів цинкової обманки, непрозорі і мають темну або забарвлену риску.

Колір у більшості сульфідів постійний, характерний для кожного з них. Сульфіди з металевим блиском в більшості випадків важкі, з неметалічним блиском - легкі.

Найбільш типове походження сульфідів - гідротермальне. У поверхневих умовах сульфіди здебільшого представляють з'єднання нестійкі, вони більш-менш легко вивітрюються та утворюють сірчанокислі, вуглекислі, кисневі, водні з'єднання і покриваються кіркою. Сульфіди служать рудою для видобування різних хімічних елементів, які мають велике промислове значення.

Молібденіт (молібденовий блиск) МоS₂ ,. Назва походить від грецького слова «молібдос» - свинець за схожість із свинцем.

Фізичні властивості. Блиск металевий. М'який. Твердість 1. Жирний на дотик. Пише на папері. Колір світлий свинцево-сірий. Риска світло-сіра, металево блискуча (відмінність від графіту). Спайність дуже досконала. Морфологія - листуваті, лускуваті агрегати, сфероліти, оторочки і розсіяна вкрапленість в кварцевих жилах. Суцільні маси і вкраплення; рідко шестикутні пластинчасті короткостовбчасті кристали. Сингонія гексагональна.

Відмінні ознаки. У молібденіту постійний металевий блиск і світлий свинцево-сірий колір. Молібденіт м'який, легко розтирається в пальцях у блискучий порошок (відмінність від графіту). Пише на папері.

Хімічні властивості. Розкладається в азотній кислоті з виділенням білого або сіруватого осаду. Не плавиться.

Походження. Утворюється молібденовий блиск в результаті пневматолітових процесів і зустрічається у вигляді вкраплень в кварцових жилах.

Супутники. У гідротермальних жилах і пневматолітових родовищах: кварц, апатит, кальцит, каситерит, вольфрам, пірит, халькопірит, лимоніт, золото. У контактах магматичних порід з вапняками: кальцит, магнетит, халькопірит.

Антимоніт (сурм'яний блиск, стибніт) Sb₂S₃. Назва походить від латинського слова «антимоніум» - сурма.

Фізичні властивості. Блиск металевий. М’який. Твердість 2 - 3. Колір свинцево-сірий, сталево-сірий, іноді синюватий з чорною побіжалістю. Риска свинцево-сіра. Спайність бездоганна в одному напрямку по довжині кристалу. Злам нерівний, раковистий. Непрозорий. Морфологія - агрегати призматичних і голчатих кристалів, зернисті маси. Сингонія ромбічна. На гранях кристалів часто спостерігається штриховка. Крихкий. Ножем легко стирається в порошок. Тонкий осколок плавиться в полум'ї свічки (температура плавлення близько 550°).

Відмінні ознаки. Антимоніт від східних з ним мінералів відрізняється постійним металевих блиском, постійним свинцево-сірим або сталево-сірим кольором, голчастими, призматичними агрегатами й тим, що він м'який. Постійним супутником антимоніту є кіновар (червоного кольору). Від свинцевого блиску відрізняється меншою твердістю (свинцевий блиск не пише на папері), від молібденового блиску – за морфологією агрегатів (у молібденового блиску агрегати листуваті, лускаті).

Хімічні властивості. Порошок розчиняється в концентрованій КОН. При дії соляною кислотою розчин виділяє жовто-червоні пластівці.

Походження. Виділяється сурм'яний блиск разом з кіновар'ю (ртутна руда) в гідротермальних (епітермальних) жилах.

Супутники. У рудних жилах і в контактах: кіновар, кварц, халцедон, кальцит, сидерит, реальгар, аурипігмент, галеніт, сфалерит, пірит, халькопірит, золото.

Галеніт (свинцевий блиск) - PbS. Назва походить від латинського слова «галена» - свинцева руда.

Фізичні властивості. Блиск металічний, матовий (у щільних різновидів). Твердість середня, 2-3. Колір - свинцево-сірий. Риска - сірувато-чорна. Густина - 7,4 - 7,6, дуже важкий. Сингонія кубічна. Морфологія - зернисті агрегати, щільні маси, кристали, друзи. Нерідко спостерігаються крупні кристали - до декількох сантиметрів. Вигляд кристалів кубічний, кубооктаедричний, октаедричний. Спайність - надзвичайно досконала. При ударі розпадається на дрібні кубики і утворює ступінчасті уступи. Злам дрібно ступінчатий, в щільних масах плоско-раковистий, нерівний.

Відмінні ознаки. Галеніт визначається по постійному металевого блиску, за середньої твердістю, по свинцево-сірому кольору, по великій щільності. Від самородної платини відрізняється наявністю спайності. Постійний супутник - цинкова обманка (бурого кольору, блиск алмазний). Особливі властивості - електропровідний, діамагнітний (діамагнетизм - властивість речовин, які мають негативну магнітну сприйнятливість, відштовхуватись полюсом магніта),

Хімічні властивості. В азотній кислоті розчиняється з виділенням сірки і сульфіду свинцю.

Походження. Гідротермальне у формі покладів і жил. Зустрічається в скарнах у вигляді вкраплень і зернистих агрегатів, рідше як гіпергенний мінерал в осадових породах. Парагенезис - в гідротермальних утвореннях асоціюється із сфалеритом, піритом, халькопіритом, утворюючи разом з ними так звані поліметалічні руди.

Супутники. Часто з галенітом бувають присутні арсенопірит, блеклі руди і інші складні сульфіди, з нерудних - кварц, кальцит, барит, флюорит.

Аргентит (срібний блиск) – Ag₂S. Назва походить від латинського слова «аргентум» - срібло.

Фізичні властивості. Блиск металевий, часто завдяки хімічному вивітрюванню покривається матовою кіркою. Твердість середня. Колір свинцево-сірий. Риска свинцево-сіра, металево блискуча, спайності немає. Ковкий; строгаєтся і ріжеться ножем. Важкий. Суцільні щільні маси, вкраплення, нальоти, кристали - куби, октаедра. Сингонія кубічна.

Відмінні ознаки. Металевий блиск, середня твердість, свинцево-сірий колір. Схожий на галеніт. Відмінність - аргентит не має спайності, строгається і ріжеться ножем, риса металево блискуча.

Хімічні властивості. Розчиняється у міцній азотної кислоти. Розчин з соляною кислотою дає білий осад хлористого срібла, розчинний в аміаку.

Різновиди. 1. Акантіт - сингонія ромбічна. 2. Срібна чернь - землистий аргентит чорного кольору.

Походження. Гідротермальне – зустрічається в мезо- та епітермальних жилах. Поверхневий виділяється в зонах окислення і цементації.

Супутники. У рудних жилах: кварц, кальцит, доломіт, сидерит, флюорит, галеніт, сфалерит, халькопірит, пірит, золото, лимон, оксиди марганцю.

Халькопірит (мідний колчедан) - СuFeS₂. Домішки Аg, Аu, Tl. Назва походить від двох грецьких слів: «халькос» - мідь і «пір» - вогонь.

Фізичні властивості. Блиск металічний. Нагадує пірит. Твердість середня, 3-4. Колір латунно-жовтий, золотисто-жовтий (більше густожовтий, ніж у піриту); часто покритий райдужною або синьою побіжалістю. Риска зеленувато-чорна. Непрозорий. Спайність відсутня. Злам раковистий. Суцільний зернистий, щільний; вкраплення, рідше кристали і псевдоморфози з інших мінералів. Сингонія тетрагональна. Крихкий.

Відмінні ознаки. Халькопірит має постійний металевий блиск, середню твердість, постійний латунно-жовтий колір і чорну риску. Від сірчаного колчедану відрізняється за кольором (у сірчаного колчедану колір світліше), по твердості (сірчаний колчедан дряпає скло) і по наявності райдужної мінливості; від золота відрізняється за рискою (риска в золота - золотисто-жовта).

Хімічні властивості. Розчиняється в азотній кислоті. Розчин зеленого кольору. При дії аміаком виділяється гідрат заліза і розчин набуває голубий колір.

Різновид. Талнахіт - кубічна модифікація.

Походження. Найчастіше халькопірит випадає з гідротермальних і пневматолітових відокремлених магматичних вогнищ. Халькопірит зустрічається або в жилах, або на контакті магматичних порід з осадовими породами, особливо з вапняками (контактово-метасоматичного походження). Так звані «мідисті пісковики» - пісковики, які містять халькопірит та інші мідні з'єднання, також виникли за рахунок гідротермальних розчинів, які вийшли з магматичних вогнищ по зонах тектонічних порушень. Гідротермальні води, стикаючись з кальцитом, цементуючим пісковики, метасоматично його заміщають сульфідними сполуками. Утворюється халькопірити також серед осадових порід, виділяючись з поверхневих вод, багатих сполуками міді, особливо мідним купоросом. Крім того, халькопірит виділяється при кристалізації основних і кислих магм і зустрічається у вигляді вкраплень в основних і кислих магматичних породах. Мідний колчедан буває і вулканічного походження.

Супутники. У рудних жилах: кварц, кальцит, сидерит, пірит, галеніт, сфалерит. У пневматолітових утвореннях: кварц, каситерит, вольфрам, молібден, топаз, апатит. У контактах; кальцит, кварц, магнетит, молібден, пірит, галеніт, сфалерит. Продукти хімічної зміни: малахіт, азурит, лимоніт, самородна мідь.

Пірит (сірчаний колчедан, залізний колчедан) - FeS₂. Назва походить від грецького слова «пір» - що означає вогонь (при ударі дає іскри). В складі піриту залізо ізоморфно заміщується кобальтом і нікелем. До складу піриту може входити миш'як до 2,7%, домішки золота.

Фізичні властивості. Блиск металічний. Непрозорий. Твердий, 6-7. Колір світло-рожевий, латунно-жовтий. Риска бурувато-чорна. Спайність відсутня. Злам раковистий, нерівний. Морфологія - зернисті агрегати, конкреції з концентричною і радіально-променевою будовою, брунькоподібні агрегати, кристали. Сингонія кубічна. Кристали кубічного, пентагон-додекаедричного, рідше октаедричного виду. На гранях кристалів часто спостерігається взаємно перпендикулярна штриховка. Крихкий.

Відмінні ознаки. Пірит можна відрізнити від інших мінералів по постійному металічному блиску, по великій твердості, по світлому латунно-жовтому кольору та по чорній смузі. Нагадує мідний колчедан, з яким нерідко разом зустрічається. Відрізняється більш світлим кольором (у мідного колчедану густий латунно-жовтий) і більшою твердістю (мідний. колчедан не дряпає скло).

Хімічні властивості. При кип'ятінні в 3% розчині AgNO₃ лише злегка буріє.

Різновиди - нікелистий пірит, кобальт-пірит.

Походження. Виділяється пірит з гарячих водних розчинів, що йдуть з магматичних вогнищ, разом з іншими сульфідами. Аналогічно утворення пірита і в зоні контакту магматичних порід з осадовими породами (вапняки, мергелі, глини). Виникнення піриту пневматолітовим шляхом пояснюється реакцією між гарячими парами сірководню та інших сірчистих сполук з сполуками які вміщують залізо. Пірит також викристалізовується з магми при охолодженні останніх.

Супутники. Жильні мінерали: кварц, кальцит. В рудних жилах: халькопірит, галеніт, сфалерит, золото. У контактах: магнетит, халькопірит. У осадових породах: кам'яне вугілля. Продукти хімічної зміни: лимоніт, гематит, сидерит.

Пентландит (залізо-нікелевий колчедан) (Fe,Ni)₉ S₈ названий на честь Д.Б. Пентланда, який відкрив мінерал.

Фізичні властивості. Блиск металічний. Твердість середня, 3 - 4. Колір бронзово-жовтий, темно-латунний. Риска чорна. Спайність досконала по октаедру. Злам раковистий. Непрозорий. Морфологія - агрегати зернисті та окремі включення неправильної форми. Сингонія кубічна. Особливі властивості - крихкий, немагнітний (на відміну від схожого до нього піротину), гарний провідник електрики.

Відмінні ознаки. Пентландіт схожий на халькопірит. Відрізняється за кольором і по продуктам руйнування. Продуктом руйнування халькопіриту є малахіт, а петландита - анабергіт (яблучно-зеленого кольору).

Хімічні властивості. Не реагує із розведеною соляною кислотою.

Різновиди - кобальт-пентландит (містить до 49% кобальту).

Походження і парагенезис - виникає в тісній асоціації з піротином, халькопіритом в мідно-нікелевих сульфідних рудах, зв'язаних з основними і ультраосновними породами.

Сфалерит (цинкова обманка) – ZnS. Назва походить від грецького слова «сфалерос», що означає обманлива. Містить ізоморфні домішки заліза (до 26%), кадмію (до 0,8%) іноді марганцю (до 5,8%) і інших елементів. Відомо кілька поліморфних модифікацій ZnS - сфалерит, вюртцит і його різновиди.

Фізичні властивості. Блиск алмазний, жирний у темнозабарвлених різниць металічний. Твердість середня, 3,5 - 4. Напівпрозорий. Колір змінюється від світлих тонів жовтого, коричневого до темно-бурого і чорного. При відсутності домішок заліза - безбарвний. Риска - від світлого до коричневого кольору. Сингонія кубічна. Кристали мають тетраедричний або кубо-октаедричний вигляд, рідше додекаедричний. Поширені двійники. Морфологія - зернисті виділення, вкраплення, кристали, брунькоподібні і скритокристалічні утворення, рідше землисті. Спайність досконала. Злам раковистий. Крихкий.

Відмінні ознаки. Для сфалериту характерні алмазний блиск, середня твердість. Колір у сфалериту здебільшого жовтий, бурий, буро-чорний. Риска біла, світло-жовта, світло-бура. Для сфалериту характерна досконала розщеплення в декількох напрямків.

Хімічні властивості. Порошок, розчинений в азотної кислоті, при додаванні декількох крапель азотнокислого кобальту при нагріванні забарвлює розчин в зелений колір.

Різновиди: клейофан - світлозафарбований, безбарвний майже без домішок заліза і марганцю; марматит - чорний, багатий залізом; брункіт - землисті агрегати. Особливі властивості - крихкий, на гранях, як правило, є штриховка, поганий провідник електрики.

Походження гідротермальне. Зустрічається в скарнах в тій же асоціації, що і галеніт, рідко - гіпергенне. Парагенезис - зустрічається в асоціації з галенітом, халькопіритом, блеклими рудами, піритом в поліметалічних родовищах, з арсенопіритом, кубанітом, магнетитом, камтеритом. Із жильних мінералів з ним виділяються кварц, кальцит, барит.

Супутники: галеніт (свинцево-сірого кольору). Сфалерит схожий на вольфрам, олов'яний камінь і титанистий залізняк.

Кіновар (цинабарит, ртутна обманка) - HgS. Назва походить від індійського слова, що означає «кров дракона».

Фізичні властивості. Блиск алмазний або кіновар матова. М'які або середньої твердості, 2 – 2,5. Колір яскраво-червоний, темно-червоний, коричнево-червоний. Риска яскраво-червона. Спайність досконала в одному напрямку. Важка. Морфологія - зернисті маси, вкраплення, нальоти, рідше кристали. Форми кристалів – ромбоедричні, таблитчаті, часом стовпчасті. Часто бувають двійники. Злам раковистий, іноді скалковий. Сингонія гексагональна.

Відмінні ознаки. Кіновар добре визначається по криваво-червоного кольору і криваво-червоної межі. Найбільш характерним супутником для кіноварі є антимоніт (свинцево-сірий). Кіновар схожа на реальгар. Відрізняється від нього за кольором (у реальгара колір оранжево-червоний).

Хімічні властивості. Розчиняється тільки в царській горілці. При обережному нагріванні порошку з содою в колбочці дає краплі ртуті.

Різновид. Печенковая руда - кіновар темного кольору, містить глину і бітумінозні речовини.

Походження - гідротермальне. Кіновар випадає в осад з гарячих мінеральних вод, які здіймаються з магматичного вогнища по глибоким тектонічним тріщинам. Виділяється вона в одну з останніх фаз охолодження магматичного вогнища і утворює саму верхню зону (епізону) жильних родовищ, значно віддалену від материнського магматичного вогнища і сильно наближається до поверхні Землі, де завдяки низькій температурі сполуки ртуті можуть виділятися в твердому вигляді.

Відкладення кіноварі також спостерігаються в молодих вулканічних районах, де вона утворюється в одну з останніх стадій вулканічної діяльності, коли вилив лави давно припинився, і має місце лише виділення газів і гарячих джерел.

Супутники. Антимоніт, халцедон, опал, кальцит, доломіт, гіпс, бітумінозні речовини, пірит, халькопірит, реальгар.

Реальгар (червона миш'якова обманка) – AsS або As₄S₄. Назва походить від арабських слів, що означають «пил рудника».

Фізичні властивості. Блиск жирний або реальгар матовий; на поверхні кристалів блиск алмазний. М'який, твердість 1,5 - 2. Колір і риска оранжево-червоний. Морфологія - зернисті і щільні агрегати, нальоти, кристали. Злам напівраковистий Спайність слабо виражена. Сингонія моноклінна. Кристали зустрічаються рідко.

Відмінні ознаки. Реальгар вирізняється неметалічним блиском, оранжево-червоним кольором, оранжево-червоною рискою і тим, що він м'який. Супутник: ауріпігмент (лимонно-жовтого кольору). Реальгар можна сплутати з кіновар'ю. Відрізняється за кольором: у кіноварі колір криваво-червоний.

Хімічні властивості. Розчиняється в їдких лугах. Соляна кислота з розчину виділяє лимонно-жовті пластівці.

Походження. Реальгар виділяється в гідротермальних жилах в епітермальну (низькотемпературну) фазу; він буває і вулканічного походження - утворюється шляхом возгона на стінках кратерів і тріщин вулканів.

Супутники. У рудних жилах: ауріпігмент, антимоніт, кіновар, кварц, халцедон, кальцит, марказит, аргентит, галеніт, пірит. Серед продуктів вулканічного возгону; ауріпігмент, гіпс.

Питання для самоконтролю:

1. Які хімічні елементи зустрічаються у вільному стані у вигляді мінералів?

2. Який генезис є характерним для самородних елементів?

3. Які кольорові метали відносяться до сульфідів?

4. Проаналізуйте схожість та відмінності піриту, марказиту, піротину, халькопіриту.

5. Які діагностичні ознаки характерні для кіноварі, реальгару, аурипігменту?

Завдання для самостійної роботи:

1. На контурну карту Світу нанесіть найбільші родовища самородних елементів.

2. Напишіть реферат на тему: «Джеймс Гетто – засновник гіпотези «Плутонізму».

Література:

1. Павлинов В.Н. и др. Пособие к лабораторным занятиям по курсу общей геологии. - М.: Недра, 1970. – 192 с.

2. Каденская М.И. Руководство к практическим занятиям по минералогии и петрографии. - М.: Просвещение, 1976, - 240 с.

3. Музафаров В.Г. Определитель минералов, горных пород и окаменелостей. – М.: Недра, 1979. – 327 с.

4. Миловский А.В. Минералогия и петрография. – М.: Недра, 1985. – 432 с.

5. Сивий М.Я., Свинко Й.М. Геологія. Практикум. – К.: Либідь, 2006. – 248 с.