Минеральный состав полиметаллических руд

n="justify">    Из  иностранных месторождений отметим  лишь некоторые: Бингхэм в штате Юта (США), Чукикамата (Чили), медистые песчаники в Шабе (бывш. Катанга, Демократическая Республика Конго) и к югу от нее — в Северной Родезии.

    Практическое  значение. Халькопиритсодержащие руды являются одним из главных источников меди. Промышленное содержание ее в таких рудах обычно колеблется в пределах 2–2,5 %.

    Получаемая  на металлургических заводах медь употребляется  как в чистом виде, так и в виде сплавов (латуни, бронзы, томпака и др.). Главным потребителем меди является электропромышленность. Значительное количество ее расходуется в машиностроении, судостроении, изготовлении аппаратуры для химической промышленности, жилищном строительстве и т. д.

    Арсенопирит

    АРСЕНОПИРИТ — Fe[AsS]. Синонимы: мышьяковый колчедан, миспикель. Разновидность: данаит — кобальтоносный арсенопирит; богатые кобальтом разности носят название глаукодот.

    Химический  состав. Fe — 34,3 %, As — 46,0 %, S  — 19,7 %. Химические анализы показывают частые отклонения от этих величин, особенно для As и S. В качестве примесей нередко содержит Co, реже Ni, Sb. Для многих месторождений особенно характерной является золотоносность арсенопирита. Золото часто устанавливается под микроскопом в виде включений, однако в большей части оно присутствует в виде тонкодисперсной фазы, т. е. арсенопирит в данном случае представляет собой по существу кристаллозоль.

    Сингония моноклинная. Кристаллическая структура. Реальная структура этого минерала моноклинная и лишь в результате двойникования он — псевдоромбический. Облик кристаллов. Очень часто встречается в прекрасно выраженных кристаллах, обычно имеющих призматический облик, от короткостолбчатых до шестоватых и игольчатых. Весьма распространены также псевдодипирамидальные кристаллы, образованные равномерным развитием призм первого и второго рода. Кристаллы широко развиты в друзовых пустотах, но очень часто встречаются также и метакристаллы, развившиеся метасоматическим путем в боковых породах месторождений. Агрегаты. В сплошных массах образует зернистые и шестоватые агрегаты.

    Цвет арсенопирита оловянно-белый (для граней кристаллов) до стально-серого (в изломе). Часто побежалость желтого цвета. Черта серовато-черная, иногда с буроватым оттенком. Блеск металлический.

    Твердость 5,5. Хрупок. Спайность довольно ясная по {101}, а также по {001}. Уд. вес 5,9–6,2. Прочие свойства. Электричество проводит. Температура разложения лежит в пределах 430–675 °С, причем устанавливается, что связь между Fe и As более слабая, чем между Fe и S.

    Диагностические признаки. Характерными являются оловянно-белый цвет граней кристаллов, относительно высокая твердость и содержание в качестве главных составных частей железа, мышьяка и серы. При ударе молотком издает чесночный запах. Очень характерны также формы кристаллов. От лёллингита (Fe[As₂]) отличается меньшим удельным весом. От мышьяковистых соединений никеля и кобальта (смальтина, хлоантита и др.) в зернистых массах с достоверностью можно отличить лишь с помощью качественных химических испытаний и при исследовании под микроскопом в полированных шлифах с применением микрохимических реакций.

    П. п. тр. в восстановительном пламени  плавится, издавая чесночный запах; дает магнитный королек томпаково-бурого цвета в изломе. В закрытой трубке образуется обильный красный возгон сернистого мышьяка, а затем кольцо металлического мышьяка черного цвета. В HNO₃ разлагается с выделением S и As₂O₃.

    Происхождение и месторождения. Арсенопирит принадлежит к числу минералов гидротермального происхождения и является одним из наиболее распространенных носителей мышьяка в эндогенных месторождениях.

    В типичных гидротермальных, жильных и метасоматически образовавшихся месторождениях он выделяется преимущественно в более высокотемпературные стадии минералообразования. Нередки самостоятельные его месторождения, в которых он является главным рудным минералом. В качестве спутника участвует в составе самых различных месторождений: олова, вольфрама, висмута, меди, свинца, цинка и др. Из нерудных минералов в ассоциации с ним чаще всего наблюдаются кварц, турмалин, полевые шпаты, слюды, карбонаты, иногда берилл, топаз и др.

    В процессе окисления в зоне выветривания арсенопирит сравнительно быстро разлагается. При этом образуется скородит (Fe³⁺[AsO₄] . 2Н₂О), обычно в виде бледноокрашенных в желтоватые и грязно-зеленые тона рыхлых и землистых масс (в смеси с гидроокислами железа он приобретает коричневый или бурый цвет).

    На  территории России известны десятки  месторождений, в которых арсенопирит является главным рудообразующим минералом и имеет промышленное значение. Отметим некоторые из них. На Ю. Урале он в существенных количествах встречается в золоторудных жильных месторождениях: Кочкарском (Челябинская область) и Джетыгаринском (Северо-Западный Казахстан). Арсенопирит этих месторождений содержит золото. В Восточной Сибири в значительных количествах встречается в весьма интересном в минералогическом отношении золоторудном Дарасунском месторождении. Здесь золотоносный арсенопирит в ассоциации с кварцем, пиритом, сфалеритом, халькопиритом, бурнонитом и другими минералами встречается в виде замечательных друз кристаллов, часто шестоватого облика. Близкие к изометричным хорошо образованные кристаллы арсенопирита обнаруживаются в виде друз с пирротином, галенитом и сфалеритом в среднетемпературных гидротермальных жилах среди пироксеновых скарнов Дальнегорского месторождения (Приморье).

    Из  иностранных упомянем лишь о крупнейшем месторождении Болиден (Швеция), в котором арсенопирит богат золотом, не извлекаемым полностью при механическом обогащении.

    Практическое  значение. Арсенопиритовые руды являются основным сырьем для получения различных соединений мышьяка, используемых частью в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, а также в красочной, кожевенной и других отраслях химической промышленности. Минимальное промышленное содержание мышьяка в этих рудах принимается 5–6 %. При комплексном использовании полиметаллических руд мышьяк из минералов, его содержащих, может получаться попутно, особенно в отходящих газах при плавках руд.

    Касситерит 

    КАССИТЕРИТ  — SnO₂. От греч. касситерос — олово. Синоним: оловянный камень. Касситерит фактически является единственным промышленно важным минералом олова. Химический состав. 78,8 % Sn (по химической формуле). Почти постоянно присутствуют примеси. Во многих случаях, особенно в касситеритах из пегматитовых месторождений, обнаруживаются Fe₂O₃, Ta₂O₅, Nb₂O₅, TiO₂, MnO, FeO, изредка ZrO₂ и WO₃. Все эти разновалентные металлы, подобно тому как это встречается в некоторых разностях рутила, по всей вероятности, присутствуют в виде изоморфных примесей или продуктов распада твердых растворов.

    Сингония тетрагональная. Облик кристаллов. В виде хорошо образованных и сравнительно часто наблюдаемых кристаллов касситерит встречается в пустотах. Кристаллы обычно мелкие, но изредка достигают крупных размеров — до 10 см (несколько килограммов весом). Чаще всего они имеют дипирамидальный, пирамидально-призматический или столбчатый облик, иногда игольчатый.

    Агрегаты. Сплошные зернистые массы встречаются редко. Обычно наблюдается в виде краплений кристалликов или неправильной формы зерен. В пустотах высокотемпературных гидротермальных жил он иногда обнаруживается в виде друз хорошо образованных кристаллов. Так называемый «деревянистый касситерит» встречается в виде желваков и концентрически-зональных почковидных и гроздевидных форм; иногда обладает тонким параллельно-волокнистым строением. Под микроскопом в этих случаях нередко можно наблюдать, что отдельные зоны сложены то скрытокристаллическими микроагрегатами, то явнозернистыми, столбчатыми, радиально ориентировочными индивидами.

    Цвет. Примесями Fe, Mb, Та и Mn касситерит обычно окрашен в темно-бурые оттенки до смоляно-черного цвета, причем в тонких шлифах часто наблюдается кристаллически-зональное и секториальное строение отдельных кристаллов и зерен, обусловленное чередованием зон с различной степенью интенсивности окраски. Совершенно бесцветные разности очень редки. На крупных кристаллах зональность от черного и бурого до почти бесцветного может наблюдаться невооруженным взглядом. Черта у темных разностей обычно слабоокрашенная в буроватые оттенки. Блеск алмазный, в изломе — смоляной, слегка жирный. Грани кристаллов иногда матовые. Непрозрачные черные разности обладают даже полуметаллическим блеском.

    Твердость 6–7, наиболее мягкие — темноокрашенные разности. Хрупок. Спайность несовершенная. Излом часто раковистый. Уд. вес 6,8–7,0. Прочие свойства. Немагнитен. Черные разности, обогащенные железом, все же обладают электромагнитными свойствами.

    Диагностические признаки. По форме кристаллов, двойникам и цвету похож на рутил, а светлоокрашенные разности — также на циркон. Существенно отличается от них по удельному весу, твердости (у циркона 7–8) и характерному слегка жирному или смоляному блеску в изломе и сильному алмазному на гранях. В тонких шлифах мелкие зерна касситерита можно принять за циркон, двупреломление у которого значительно ниже.

    П. п. тр. не плавится, но с тремя объемами соды на угле, при быстром дутье, в резко восстановительном пламени получаются мелкие ковкие корольки олова и белый налет SnO₂. Кислоты не действуют. Если положить на касситерит каплю HCl и прикоснуться к нему кусочком цинка (или лучше специально изготовленной цинковой иглой), то через некоторое время под восстанавливающим влиянием бурно выделяющегося водорода на нем образуется металлический налет олова, блестящий после протирки на сукне (очень характерная для касситерита, почти всегда удающаяся реакция «оловянного зеркала»).

    Происхождение и месторождения.

    Касситерит  встречается в некоторых контактово-метасоматических месторождениях в тесной ассоциации с различными сульфидами, что указывает на отложение его в гидротермальную стадию процесса.

    Жильные гидротермальные месторождения касситерита являются гораздо более важными в промышленном отношении. Из них главное значение имеют типы жил: 1) кварцево-касситеритовые; 2) сульфидно-касситеритовые. В первом типе, кроме преобладающего кварца и касситерита, обычно присутствуют: турмалин, белая слюда, полевые шпаты, вольфрамит, в небольших количествах арсенопирит, пирит, иногда флюорит, топаз, берилл и другие минералы. Касситерит встречается главным образом вкрапленным в кварцевую массу и в пустотах в виде кристаллов, иногда достигающих крупных размеров. Во втором типе месторождений, имеющих важное значение в ряде районов России, касситерит ассоциирует преимущественно с сульфидами: в одних случаях главным образом с пирротином и отчасти со сфалеритом, халькопиритом, станнином; в других — преимущественно со сфалеритом и галенитом и, наконец, в третьих — с малораспространенными различными сульфидами, среди которых видную роль играет висмутин (боливийский тип). Из нерудных минералов, кроме кварца, в существенных количествах встречаются черные турмалины, очень часто железистые хлориты и карбонаты.

    В зонах окисления оловорудных месторождений касситерит исключительно устойчив. Этим объясняется его нахождение в россыпях.

    Касситерит  экзогенного происхождения, образующийся при разрушении сульфидов олова, в виде пористых и землистых масс встречается в зонах окисления.

    На  территории России месторождения касситерита  распространены главным образом в Восточной и особенно в Северо-Восточной Сибири.

    Укажем  на некоторые, наиболее типичные примеры  месторождений различных формаций.

    1. К числу контактово-метасоматических месторождений из находящихся в России относятся мелкие месторождения в Питкяранте (Южная Карелия), где касситерит наблюдался с сульфидами меди и железа в кварцкарбонат-диопсид-гранатовых скарнах. К этому типу относятся месторождения Такфонское и Майхура в Зеравшанском хребте (Средняя Азия, Таджикистан), где среди скарновых образований с пирротином, арсенопиритом и халькопиритом встречаются касситерит, станнин и висмутин.

    2. К касситерито-сульфидным месторождениям относятся Хапчерангинское (Восточное Забайкалье) и Востокк2 (Приморье). Касситерит ассоциирует в них с различными сульфидами: арсенопиритом, пирротином,сфалеритом, вюртцитом, галенитом, халькопиритом, а также железистыми хлоритами, карбонатами и кварцем.

    Из  месторождений зарубежных стран  большой известностью пользуется Малайская оловоносная провинция (Бирма, Западный Таиланд, весь Малайский полуостров и южные острова — Бангка, Биллитон и др.), где  широко распространены крупные касситеритсодержащие россыпи, образующиеся при разрушении коренных (главным образом пегматитовых и кварцевоокасситеритовых) жил. В Боливии распространены кварцевые жилы с касситеритом, вольфрамовыми минералами, различными сульфидами, флюоритом и турмалином, а также сульфидно-касситеритовые месторождения.

    Практическое  значение. Касситеритовые руды представляют собойединственный вид сырья, из которого в промышленных масштабах добывается олово. Последнее имеет следующие применения: 1) для производства белой жести; 2) для легкоплавких, трудноокисляемых сплавов с медью (бронзы), цинком, медью и свинцом (латуни), припоя (со свинцом) и др. 3) для лужения медной посуды; 4) для изготовления оловянной фольги (станиоля); 5) в керамике (для красок, эмали) и для других целей. 

    Блеклые руды