Перейти к содержанию

Тетраэдрит

Материал из Викицитатника
Тетраэдрит
Статья в Википедии
Медиафайлы на Викискладе

Тетраэдри́т (англ. Tetrahedrite, название по форме кристаллов), также ме́дная обма́нка[1] или сурьмя́нистая блёклая руда — традиционный рудный минерал из класса сложных сульфидов, крайний член изоморфного ряда тетраэдрит — теннантит; содержит медь, сурьму и серу, по составу — сульфоантимонит меди, идеальная формула Cu12Sb4S13.[2] Мышьяковистый теннантит и сурьмянистый тетраэдрит являются крайними членами непрерывного изоморфного ряда (группы тетраэдрита), который более известен как блёклые руды.

Тетраэдрит был впервые установлен и описан на четверть века позднее теннантита, это произошло в 1845 году во Фрайберге (Германия). Минерал образуется в низко- и среднетемпературных гидротермальных рудных жилах. В отличие от других членов изоморфного ряда, тетраэдрит в чистом виде встречается относительно редко. Исторически является промышленной рудой меди и сопутствующих примесей (металлов и полуметаллов).

О тетраэдрите коротко[править]

  •  

Теннантит наблюдается в месторождениях, богатых медью, а тетраэдрит в полиметаллических и свинцово-серебряных месторождениях.[3]:249

  Евгений Лазаренко, «Курс минералогии», 1951
  •  

В изоморфной серии теннантит — тетраэдрит размер элементарной ячейки увеличивается по мере замещения мышьяка сурьмой и меди серебром.[4]:264

  Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951
  •  

Цвет стально-серый до железно-черного (богатых Fe разностей). <...> Черта имеет тот же цвет, иногда с буроватым и даже вишнево-красным оттенком (для теннантита).[4]:264

  Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951
  •  

Весьма редок кадмиевый тетраэдрит, свидетельствующий о наличии ещё одного изоморфоного ряда в группе блёклых руд.[5]:144

  — Юрий Сафонов и др., «Золоторудное поле Колар (Индия)», 1988
  •  

...тетраэдрит несколько светлее и не имеет красноватого цвета черты при растирании, но простыми средствами очень трудно отличим от теннантита...[6]:85

  — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016
  •  

Отсутствие крайнего члена минералов ряда теннантит–тетраэдрит, т. е. тетраэдрита, обусловлено, видимо, эрозионным срезом месторождения...[7]:87

  — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018
  •  

Тетраэдрит значительно более распространён, чем теннантит, но чаще встречаются смешанные мышьяково-сурьмянистые блёклые руды – промежуточные члены изоморфного ряда теннантит-тетраэдрит.[8]:106

  — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019
  •  

...в России тетраэдрит встречается на месторождениях вольфрама, золота, сурьмы и ртути, теннантит – на колчеданных месторождениях[8]:106

  — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019
  •  

Преобладание тетраэдрита среди блёклых руд статистически предполагает получение сурьмянистой бронзы, что анализами состава древнего металла не подтверждается.[8]:107

  — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019

В научной и научно-популярной литературе[править]

Тетраэдрит (Австрия)
  •  

Блёклая (медная) руда или тетраэдрит, фальэрц — минерал, кристаллизующийся в тетраэдрическом отделении правильной системы. Различают несколько разновидностей блёклых руд, но все они тесно связаны между собою постепенными переходами. Общая формула их химического состава: 4MS + R2S3, где R: или только сурьма (это сурьмянистая Б.<лёклая> руда), или только мышьяк (это мышьяковистая Б.<лёклая> руда, теннантит), или As и Sb вместе (это — смешанная Б.<лёклая> руда); иногда наблюдается небольшое содержание висмута.[9]

  Франц Левинсон-Лессинг, «Блёклая руда», до 1891
  •  

Поскольку по своим физическим и химическим свойствам все блеклые руды очень близки между собой, то мы рассматриваем их вместе: тетраэдрит — (Cu10+1,Cu2+2)12Sb4S13, смешанную блеклую руду — (Cu10+1,Cu2+2)12(SbAs)4S13 и теннантит — (Cu10+1,Cu2+2)12As4S13
Тетраэдрит получил название по тетраэдрической форме кристаллов, теннантит в честь английского химика С. Теннанта.[3]:248

  Евгений Лазаренко, «Курс минералогии», 1951
  •  

Отклонению от обычной для сульфидов правильной координации служит распространенная форма сульфоанионов — тупых тригональных пирамид или «зонтиков» (подобно комплексным анионам [SO3]2– в сульфитах) [AsS3]3–, [SbS3]3– и BiS3]3–, где As, Sb и Bi трехвалентны. Такие группы имеются, например, в структурах прустита (Ag3[AsS3]), пираргирита (Ag3[SbS3]), тетраэдрита (Cu3[SbS3]) и др. Такие зонтичные сульфоанионы обладают явной полярностью, имея в качестве одной из четырех вершин атом полуметалла.[4]:259-260

  Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951
  •  

Так как медь обладает валентностью один или два, то все позиции катионов могут быть заняты одним этим элементом; так в большинстве случаев и происходит. В зависимости oт того, какой из сульфоангидридов преобладает в таких соединениях, различают следующие два наиболее распространенных минеральных вида: теннантит (Cu12As4S13) и тетраэдрит (Cu12Sb4S13). Наибольшим распространением в породе пользуются так называемые смешанные блеклые руды состава Cu12(As,Sb)4S13.[4]:262

  Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951
  •  

...структуру блеклой руды можно, подобно структурам сфалерита или халькопирита, считать координационной, чем определяются многие ее свойства, от изометричного облика кристаллов до отсутствия спайности. Все минеральные виды, относящиеся к данной группе, имеют много общего в физических свойствах, поэтому ниже мы дадим совместное описание лишь двух главных представителей группы.[4]:263

  Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951
Тетраэдрит, кристаллы (Боливия)
  •  

Тетраэдрит — Cu+10Cu2+2Sb4S13. Название дано по форме встречающихся кристаллов, обычной вообще для блеклых руд разного состава. <...>
В изоморфной серии теннантит — тетраэдрит размер элементарной ячейки увеличивается по мере замещения мышьяка сурьмой и меди серебром.[4]:264

  Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951
  •  

Цвет стально-серый до железно-черного (богатых Fe разностей). Для богатой ртутью блеклой руды — швацита, характерна побежалость в синих тонах. Черта имеет тот же цвет, иногда с буроватым и даже вишнево-красным оттенком (для теннантита). Непрозрачен. Блеск металлический, тусклый до полуметаллического.
Твердость 3–4. Обладает хрупкостью. Спайность практически отсутствует. Уд. вес 4,4–5,4. Мышьяковистые разности по сравнению с сурьмянистыми обладают меньшими удельными весами. Прочие свойства. Обладает слабой электропроводностью.[4]:264

  Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951
  •  

Блеклые руды, особенно тетраэдрит, принадлежат к числу сравнительно распространенных минералов среди различных типов гидротермальных месторождений меди. В подчиненных количествах они присутствуют в самых разнообразных по составу рудах. Парагенетически чаще всего связаны с халькопиритом, реже сфалеритом, галенитом, пиритом, арсенопиритом, бурнонитом и другими минералами. При выветривании месторождений легко разлагаются, давая различные продукты изменений: ковеллин, малахит, азурит, лимонит; за счет мышьяка <из теннантита> образуется скородит (Fe[AsO4]•2H2O); за счет сурьмы — ее окислы и гидроокислы.[4]:265

  Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951
  •  

Тетраэдрит Cu12Sb4S13. Теннантит Cu12As4S13. Названные минералы являются конечными членами непрерывного изоморфного ряда соединений переменного состава с общей формулой Cu12(Sb,As)4S13, получившего название блеклых руд.
По своим физическим свойствам они очень сходны друг с другом и различаются главным образом по химическому составу — преобладанию Sb в тетраэдритах и As в теннантитах. В качестве примесей часто присутствуют Ag (обычно в тетраэдритах), Fe, Zn, Hg (в тетраэдритах), а также более редкие Bi, и Ni (в теннантитах). В россыпях эти минералы встречаются весьма редко и почти исключительно поблизости от коренных месторождений: в делювиальных, коллювиальных и реже речных и других типах россыпей. Малое распространение блеклых руд в россыпях обусловлено легкой окисляемостью этих минералов.[10]:155

  Александр Кухаренко, «Минералогия россыпей», 1961
  •  

Весьма редок кадмиевый тетраэдрит, свидетельствующий о наличии ещё одного изоморфоного ряда в группе блёклых руд. Кадмиевые тетраэдриты были до этого известны только в рудном районе Тындрум в Шотландии и на Южном острове Новой Земли.[11]:144

  — Юрий Сафонов и др., «Золоторудное поле Колар (Индия)», 1988
  •  

Бисмоклит. Bismoclite. BiClO. Назван по составу (Маунтин, 1935). Землистые и кристаллические массы, мелкие чешуйки, сферолиты, псевдоморфозы по первичным висмутовым минералам, плёнки. В массивных выделениях иногда шестоватый или волокнистый.[5]:179

  — Фёдор Чухров, Минералы: справочник в семи томах, 1960
  •  

Сурьмяные минералы, содержащие в своей кристаллической решётке катионы свинца (буланжерит) или меди (тетраэдрит), не требуют предварительной активации.[12]:365

  Александр Абрамов, «Флотационные методы обогащения», 2012
  •  

Тетраэдрит. Сульфид. Кубическая сингония. Формула: Cu12Sb4S13.
Формы кристаллизации: как правило, тетраэдры, иногда пересекающиеся между собой.
Цвет: от серого дочерного.
Твердость: 3—4. Излом: неровный. Блеск: металлический.
Происхождение: обычно находится в гидротермальных жилах или в контактовых метаморфических низкотемпературных м среднетемпературных месторождениях.[13]

  — Людмила Ржевская, ‎Валерий Лосев, «О самоцветах и самородных металлах», 2016
  •  

Месторождения: важный минерал для добычи меди, тетраэдрит разрабатывается во многих частях света. Красивые кристаллы поступают из Сакатекаса (Мексика) и из Цумеба (Намибия).
При замещении сурьмы (Sb) мышьяком (As) получается теннантит, который в природе нередко смешивается с тетраэдритом: серебросодержащие разновидности получают название фрейбергит. В бывшем СССР тетраэдрит находили на Урале, Кавказе и в Забайкалье.[13]

  — Людмила Ржевская, ‎Валерий Лосев, «О самоцветах и самородных металлах», 2016
  •  

Похожие <на теннантит> минералы. Мышьяковый колчедан твёрже; у галенита весьма совершенная спайность; тетраэдрит несколько светлее и не имеет красноватого цвета черты при растирании, но простыми средствами очень трудно отличим от теннантита...[6]:85

  — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016
  •  

Тетраэдрит, сурьмяная блёклая руда. Cu3SbS3,25
Этот минерал, имеющий цвет от серо-стального до серебряно-серого, обычно образует только тетраэдрические кристаллы, реже многогранные. Нередко встречаются сплошные агрегаты или небольшие выполнения жил. Само название указывает на характерную форму его кристаллов — тетраэдр.[6]:86

  — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016
  •  

Образование: редко в пегматитах, чаще в гидротермальных жилах. Твёрдость: 3-4. Плотность: 4,6-5,2. Блеск: металлический, часто матовый. Спайность: отсутствует. Излом: раковистый. Ударная вязкость: низкая. Сингония кубическая.[6]:86

  — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016
  •  

Похожие минералы. Цинковая обманка и галенит отличаются от тетраэдрита спаностью; у медного колчедана другой цвет; теннантит имеет при растирании более красный цвет черты, но простыми средствами трудно отличим от тетраэдрита.[6]:86

  — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016
  •  

Тетраэдрит значительно более распространён, чем теннантит, но чаще встречаются смешанные мышьяково-сурьмянистые блёклые руды – промежуточные члены изоморфного ряда теннантит-тетраэдрит. Химический состав минерала отражает геохимический тип месторождения. Так, в России тетраэдрит встречается на месторождениях вольфрама, золота, сурьмы и ртути, теннантит – на колчеданных месторождениях, блёклые руды с серебром развиты в свинцово-цинковых месторождениях, с цинком – на медно-цинковых месторождениях.[8]:106-107

  — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019
  •  

Преобладание тетраэдрита среди блеклых руд статистически предполагает получение сурьмянистой бронзы, что анализами состава древнего металла не подтверждается. Если предположить использование медноколчеданных руд, содержащих преимущественно теннантит в виде тонкорассеянной вкрапленности, то в этом случае не представляется вероятным получение в древности селективного меднорудного концентрата, состоящего из легкоплавких блеклых руд.[8]:107

  — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019
  •  

Блеклые руды (fahlerz, fahlore) = тетраэдрит или теннантит.[14]:74

  — Владимир Кривовичев, «Минеральные виды», 2021

В публицистике и документальной прозе[править]

Родохрозит и кварц на тетраэдрите (Колорадо)
  •  

На Алтае известны главным образом коренные месторождения золота. В Петровском руднике оно находится с баритом, тетраэдритом и аргентитом в сажистой зоне.[15]:223

  Владимир Вернадский, «Опыт описательной минералогии» (том 2), до 1914
  •  

...висмутовый блеск одно время добывался в руднике Саут-Корти-Дэвис и др. в горах Дёндас в Тасмании; здесь он находится в тесной смеси с пиритом и тетраэдритом.[16]:222

  Владимир Вернадский, «Опыт описательной минералогии» (том третий), 1914
  •  

Хорошо образованные кристаллы тетраэдрита встречаются в друзовых пустотах в Березовском золоторудном месторождении. <...>
Тетраэдрит известен также в сульфидных жилах Нагольного кряжа (Украина) и Джезказгана (Казахстан).[4]:265

  Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951
  •  

Теннантит и тетраэдрит являются крайними членами изоморфного ряда блеклых руд, в составе которых Cu может частично замещаться Ag, Hg и другими элементами. Считается, что основным концентратором изоморфной ртути служат тетраэдриты (сурьмяные блеклые руды), получившие собственное название швациты. Максимальное из известных содержание ртути (24 вес. %) зафиксировано в шваците месторождения Манто де Валдивия (Чили). Литературные данные о ртутьсодержащем теннантите (мышьяковая блеклая руда) практически отсутствуют. Указывается даже, что никогда не встречается теннантит со значительным количеством ртути в составе.[17]:665

  — Василий Васильев и др., «Ртутьсодержащий теннантит», представлено академиком В.А.Кузнецовым 31 октября 1973
  •  

По химическому составу блёклые руды II генерации относятся к Cu-теннантиту, Zn-теннантиту и Zn-теннантит-тетраэдриту. Более ранний Cu-теннантит тоже характеризуется высокими значениями Cu* (96,82), Fe* (0,73) и низкими значениями Sb* (0,01). В Zn-теннантите значения Cu* варьирует от 7,39 до 37,72, Fe* – 0,20–0,24, Sb* – 0,05–0,10. Zn-теннантит-тетраэдрит характеризуется высокими значениями Sb* – от 0,25 до 0,30, Fe* – 0,21–0,38, Cu* – 9,56–34,95. Соответственно, блёклые руды II генерации характеризуются вариациями Sb* от 0,01 до 0,30, Cu* – 7,39–96,82, Fe* – 0,20–0,73, и по химическому составу эволюционируют от высокомедистого теннантита до Zn-теннантит-тетраэдрита. <...>
По химическому составу блёклые руды III генерации представлены Zn-теннантит-тетраэдритом с примесью Bi до 1,47 мас. %, Te – 0,13 мас. %[7]:86

  — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018
  •  

В блёклых рудах Ак-Сугского месторождения наблюдается эволюция от теннантита к теннантит-тетраэдриту, что отвечает стандартному тренду снижения температуры кристаллизации минералов группы блёклых руд. <...>
Экспериментально установлено, что с понижением температуры возрастает сурьмянистость блёклых руд, ассоциирующих с энаргитом. Эти данные согласуются с данными об эволюции состава блёклых руд медно-порфировых месторождений от высокоцинкистого теннантита до высокоцинкистого тетраэдрита. <...>
Отсутствие крайнего члена минералов ряда теннантит–тетраэдрит, т. е. тетраэдрита, обусловлено, видимо, эрозионным срезом месторождения, <...> на сильно эродированных медно-порфировых объектах развит высокожелезистый теннантит, на среднеэродированных – как высокожелезистые, так и высокоцинкистые члены ряда теннантит–тетраэдрит.[7]:87

  — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018
  •  

По химическому составу блёклые руды Ак-Сугского месторождения относятся к промежуточным членам ряда теннантит–тетраэдрит, которые представлены тремя генерациями. Для блёклых руд Ак-Сугского месторождения характерна скрытая плавная зональность, обусловленная незначительным увеличением содержания Sb к внешним зонам, и их эволюция от теннантита к теннантит-тетраэдриту, что типично для плутоногенных месторождений. Наблюдаются следующие тренды блёклых руд, в т. ч. I генерации: Cu-теннантит → Fe-теннантит → Zn-теннантит; II генерации: Cu-теннантит → Zn-теннантит → Zn-теннантит-тетраэдрит; III генерация блёклых руд представлена Zn-теннантит-тетраэдритом. Соответственно, в блёклых рудах отмечается постепенное накопление сурьмы от ранних генераций к поздним.[7]:88

  — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018
  •  

Наличие высокомедистого теннантита, Zn-теннантита и Zn-теннантит-тетраэдрита и другие минералогические особенности руд Ак-Сугского месторождения свидетельствуют об относительном повышенном окислительном потенциале рудообразующих гидротермальных флюидов и о том, что главными факторами рудоотложения являются изменение окислительно-восстановительного характера, вариации fS2, fSe2, fTe2 и снижение температуры рудоносного флюида[7]:88

  — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018

Источники[править]

  1. Прежде всего, в тех случаях, когда тетраэдрит спутывается с теннантитом (разница между которыми столь невелика и плавно изменчива, что может быть проверена только лабораторным анализом).
  2. У расчётной формулы тетраэдрита есть масса вариантов, основные из которых: Cu3SbS3 или (Cu,Fe)12Sb4S13. С учётом примесей формула нередко выражается длинной цепочкой Cu2, Ag2, Fe, Zn, Hg)S + Sb2S3, где Ag, Zn и Hg могут отсутствовать, а Cu и Fe присутствуют постоянно.
  3. 1 2 Лазаренко Е. К., «Курс минералогии». — Киев: Гостехиздат Украины, 1951 г. — 688 с.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 А. Г. Бетехтин, Курс минералогии. — М.: КДУ, 2007 год
  5. 1 2 Минералы: справочник : в 7 томах. Под ред. чл.-кор. АН СССР Ф. В. Чухрова. Том 2. — Москва : Изд-во АН СССР, 1960 г.
  6. 1 2 3 4 5 Руперт Хёхляйтнер. Камни и минералы (Перевод с немецкого В. В. Демина). ― М.: Эксмо, 2022 г. — 256 с.
  7. 1 2 3 4 5 Кужугет Р.В., Монгуш А.А., Монгуш А.Д.О. Эволюция химического состава блеклых руд Ак-Сугского золото-молибден-медно-порфирового месторождения (Северо-восточная Тува). — Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018 г. Том 329, № 2. 81–91
  8. 1 2 3 4 5 Шубин Ю. П. К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы. — Институт минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, Геоархеология и археологическая минералогия 2019 г.
  9. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. том IV (1891): с. 78 — Франц Левинсон-Лессинг. Из статьи Пираргирит.
  10. Кухаренко А. А. Минералогия россыпей. — Москва: Госгеолтехиздат, 1961 г. — 318 с.
  11. Ю. Г. Сафонов, В. Н. Васудев, Р. Сринивасан и др. Золоторудное поле Колар (Индия). Под ред. чл.-кор. АН СССР Ф. В. Чухрова. — Москва : Наука, 1988 г. — 231 с.
  12. А. А. Абрамов. Собрание сочинений. Том 6. Флотация. Физико-химическое моделирование процессов. — М.: Горная книга, 2012 г.
  13. 1 2 Людмила Ржевская, ‎Валерий Лосев. О самоцветах и самородных металлах. — Москва: Издательские решения, 2016 г.
  14. Кривовичев В. Г., Минеральные виды (под ред. И. В. Пекова). — Владивосток: Тихоокеанская геология, том 37, №6, 2018 г. — с.76-94
  15. Вернадский В. И. Собрание сочинений : в 24 т.; под ред. Э. М. Галимова. — М.: Наука, 2013 г. — Том 2. Опыт описательной минералогии (1908–1914) — 572 c.
  16. Вернадский В. И. Собрание сочинений : в 24 т.; под ред. Э. М. Галимова. — М.: Наука, 2013 г. — Том 3. Опыт описательной минералогии (1914–1922) — 572 c.
  17. Васильев В. И., Лаврентьев Ю. Г. Ртутьсодержащий теннантит. Представлено академиком В. А. Кузнецовым 31 Х 1973 г. — М.: Доклады Академии наук СССР, Том 218, 1973 г.

См. также[править]