- •Оглавление
- •Раздел I.
- •Глава 1. Методы исследования химического состава, кристаллической структуры минералов и особенностей их внутреннего строения ..…….11
- •Раздел II.
- •Глава 3. Минераграфические исследования руд ......................................41
- •Введение
- •Раздел 1. Физические методы лабораторных исследований минералов
- •Глава 1. Методы исследования химического состава, кристаллической структуры минералов и особенностей их внутреннего строения
- •1.1. Лазерный эмиссионный анализ
- •1.2. Электронография
- •1.3. Электронная микроскопия
- •1.4. Электронно-зондовый микроанализ
- •1.5. Рентгеноструктурный анализ
- •1.6. Инфракрасная спектроскопия
- •1.7. Радиоспектроскопические исследования
- •Глава 2. Методы изучения физико-химических превращений минералов при изменении температуры. Исследование состава, температуры и давления минералообразующих растворов
- •2.1. Термический анализ минерального сырья
- •2.2. Методы исследования газово-жидких включений в минералах
- •Раздел II. Лабораторные методы исследования вещественного состава руд и диагностика рудообразующих минералов
- •Глава 3. Минераграфические исследования руд
- •3.1. Минераграфия
- •3.1.1. Цели и задачи минераграфических исследований
- •3.1.2. История возникновения и развития минераграфии
- •3.1.3. Отбор штуфных образцов для минераграфических исследований
- •3.1.4. Изготовление аншлифов и дефекты полировки
- •3.1.5. Рудный микроскоп, главные детали в его устройстве и правила работы с ним
- •3.1.6. Методика изучения рудных минералов в отраженном свете с помощью рудного микроскопа
- •3.1.7. Изучение электрических и магнитных свойств минералов в аншлифах
- •3.1.8. Метод диагностического и структурного травления аншлифов
- •3.1.9. Изучение твёрдости минералов в аншлифах
- •3.2. Оптические явления, наблюдаемые в отраженном поляризованном свете, и их использование для диагностики минералов
- •3.3. Фотометрические исследования
- •3.4. Эллипсометрические исследования
- •3.5. Изучение рудных минералов в отраженном свете
- •3.5.1. Диагностические свойства, наблюдаемые без анализатора
- •3.5.2. Диагностические свойства, наблюдаемые в скрещенных николях в параллельном и в сходящемся свете
- •Глава 4. Руды черных, цветных и благородных металлов. Диагностические свойства главных рудообразующих и сопутствующих им минералов в отраженном свете
- •4.1. Руды железа, титана, марганца, хрома Железные руды
- •Минералы бурых железняков
- •Главные минералы железных руд
- •Марганцевые руды
- •Минералы марганца
- •Руды хрома
- •4.2. Руды ванадия
- •4.3. Руды никеля и кобальта
- •Минералы никеля
- •68Х. Кузнецкий Алатау
- •68Х. Кузнецкий Алатау
- •Минералы кобальта
- •4.4. Руды молибдена и вольфрама Руды молибдена
- •Руды вольфрама
- •4.5. Руды меди, свинца и цинка
- •Минералы меди
- •Руды свинца и цинка
- •Минералы свинца и цинка
- •4.6. Руды висмута
- •4.7. Руды мышьяка, сурьмы и ртути
- •Минералы мышьяка
- •4.8. Руды олова
- •Минералы олова
- •4.9. Руды благородных металлов Руды золота и серебра
- •Теллуриды золота и серебра
- •Минералы серебра
- •Серебряные колчеданы
- •Руды металлов платиновой группы
- •Список литературы
- •Алфавитный список минералов
68Х. Кузнецкий Алатау
Трещины спайности выявляются четко при окислении. Чертится стальной иглой. Полируется хорошо. Рельеф V группы.
Никелин часто встречается в графических срастаниях с халькопиритом.
Никелин растворяется в HNО3, окрашивая раствор в этой кислоте в яблочно-зеленый цвет. Полированная поверхность никелина от действия HNО3 вскипает и темнеет, а от паров HNО3 образуется налет.
При воздействии на полированную поверхность никелина реактивом FeCl3, она буреет и неоднородно окрашивается в коричневый цвет. КОН на никелин не действует. От сходных розовых в отраженном свете минералов никеля методом диагностического травления отличить не возможно.
Структура никелина выявляется:
травлением Н2О2 (25 % водный раствор);
травлением КМnO4 + H2SO4.
С никелином очень сходен брейтгауптит который часто встречается с ним совместно.
Брейтгауптит NiSb имеет отражательную способность ниже, чем у никелина (R=46–51,5 %), двуотражает, его цвет в отраженном свете розовый с сиреневым оттенком, а в положении минимального отражения – фиолетово-розовый, более темный, чем у никелина. Брейтгауптит сильно анизотропен (эффект анизотропии имеет светло-зеленый, желто-зелёный и синевато-зелёный цвет).
Маухерит Ni3As2 отличается от никелина и брейтгауптита более бледным тоном розоватой окраски, а в тесных сростках с этими минералами маухерит воспринимается как белый.
В составе кобальтово-никелевых руд встречаются минералы хлоантит NiAs3 и гередорфит NiAsS, которые обычно содержат примеси железа, кобальта и сурьмы.
Гередорфит NiAsS в отраженном свете имеет белый, порой со слабым желтым или розовым оттенком цвет (R=49 %), напоминает по цвету арсенопирит. Изотропный. Обнаруживает трещины спайности, часто наблюдаются треугольники выкрашивания, как у галенита. Полируется легко и хорошо.
Для структурного травления используется азотная кислота или царская водка. При структурном травлении выявляется зонарная или двойниковая внутренняя структура.
Миллерит NiS (волосистый колчедан) обычно встречается в составе вкрапленных и прожилково-вкрапленных медно-никелевых руд. Образуется как продукт распада твёрдых растворов и встречается в окисленных никелевых рудах за счёт разложения богатых никелем минералов.
Миллерит образует игольчатые кристаллы (в поперечном разрезе с треугольными сечениями), а также радиально-лучистые и зернистые агрегаты. Хороший проводник электричества.
В отраженном свете миллерит светло-желтый и по цвету похож на халькопирит, но в отличие от него слабо двуотражает (цвет изменяется от латунно-желтого, бледно-жёлтого до голубовато-белого). R=35–
53 %. В скрещенных николях сильно анизотропный, особенно ясно в масляной иммерсии (голубовато-серый до желто-бурого). В игольчатых выделениях обнаруживает двойники. Полируется хорошо.
Минералы кобальта
Линнеит CО3S4 характерный минерал медно-пирротиновых жил, он обычно содержит в своем составе примеси меди, железа и никеля. Высокотемпературный. Встречается в некоторых типах комплексных полиметаллических месторождений.
Под микроскопом в отраженном свете линнеит похож на кобальтин. Линнеит в отраженном свете белый с очень ярким красноватым или кремово-белым оттенком или розово-кремово-белый (R=48 %). Изотропный. Рельеф V группы. Чертится стальной иглой. Микротвёрдость 508–554 кгс/мм2.
Зёрна линнеита имеют октаэдрические идиоморфные очертания и часто содержат мельчайшие пойкилитовые включения других минералов, которые расположены так, что напоминают собой сито. Иногда, наоборот, вкрапленность линнеита может наблюдаться в халькопирите, где он порой образует мелкие ромбовидные включения.
Полируется линнеит плохо, но все же лучше кобальтина.
При воздействии HNO3 полированная поверхность линнеита медленно буреет, иногда вскипает, а от паров HNO3 полированная поверхность линнеита тускнеет. От действия НСl полированная поверхность не изменяется, но капля этой кислоты становится зелёной. КОН на линнеит не действует. Растворяется в горячей азотной кислоте с выделением серы, причем раствор окрашивается в розовый цвет.
Кобальтин CoAsS (кобальтовый блеск) содержит обычно в своем составе примеси железа и никеля. Кобальтин принадлежит к кубической сингонии. Он является главным источником добычи кобальта и содержится в повышенных концентрациях в скарновых месторождениях, которые подверглись пневматолитовому воздействию. Встречается также в медно-никелевых и кобальт-никель-висмутовых рудах, в золото-кварцевых жилах. Это высокотемпературный рудный минерал. Слабо проводит электричество.
Кобальтин редко даёт промышленные концентрации. Образует обычно идиоморфные изометричные кубические, октаэдрические и пен-тагон-додекаэдрические кристаллы и их агрегаты, редко встречаются аллотриоморфные агрегаты. В рудах может ассоциировать с магнетитом, халькопиритом, кубанитом, пиритом, никелином (никелин нередко образует тонкую вкрапленность в кобальтине), сфалеритом, висмутином, иногда с графитом и молибденитом. Локализованные скопления кобальтина отмечались на Южном Урале в сульфидных рудах, связанных с гидротермально изменёнными серпентинитами.
Под микроскопом в отраженном свете кобальтин белый (с легким ярким розоватым оттенком в свежем аншлифе) или розовый в полежавшем некоторое время на воздухе аншлифе. В ассоциации с халькопиритом кобальтин обычно воспринимается как розово-белый. В контакте с пиритом становится ярким белым, а рядом с арсенопиритом обнаруживает розоватый оттенок. По отражательной способности кобальтин близок пириту (R=51 %). Изотропный. От пирита отличается розовато-коричневым оттенком в отраженном свете. Рельеф VII группы. В воздухе двуотражение не заметно и видно только в иммерсии на границе сросшихся зёрен. Кобальтин обнаруживает пластинчатое строение, что обусловлено переходом при низких температурах в ромбическую модификацию. Ромбическая модификация кобальтина анизотропна, эффект анизотропии в скрещенных николях выражен слабо (при невполне скрещенных николях и в крупных зернах). В ряде случаев сдвойнико-ванные кристаллы кобальтина обнаруживают оптическую анизотропию. В кедровом масле по границам двойников наблюдается слабое двуотражение. Микротвёрдость 886–1116 кгс/мм .
Кобальтин отличается от других сходных по цвету в отраженном свете белых с розоватым оттенком минералов по своей высокой твёрдости. В аншлифах кобальтин отчетливо обнаруживает трещины спайности. Цветной оттенок кобальтина очень бледный и от похожих белых в отраженном свете арсенидов кобальтин отличается по более высокому рельефу.
Полируется кобальтин плохо, характерным дефектом полировки является шероховатость полированной поверхности. Может слабо тускнеть и темнеть без вскипания от действия HNO3, что отличает его от похожего по цвету и высокого по рельефу пирита. Но иногда кобальтин от действия HNO3 не затравливается. HCl и КОН на полированную поверхность кобальтина не действуют. В HNO3 кобальтин разлагается с выделением серы и As2O3, при этом раствор становится розовым.
Различие сходных по цвету в отраженном свете кобальтина и лин-неита заключается к качестве их полировки (кобальтин полируется хуже) и высоте относительного рельефа (рельеф кобальтина выше). Кроме того, кобальтин в ряде случаев проявляет анизотропию, а линнеит ведёт себя только как изотропный минерал.
В парагенезисе с кобальтовыми минералами ассоциируют кобальто-никелевые минералы:
шмальтин (Co,Ni)As3–x;
скуттерудит (Ni,Fe,Co)As3–x;
саффлорит (Со, Fe) As2.
Шмальтин (Co,Ni)As3–x в отраженном свете изотропный, а с одним николем он белый или белый с кремовым оттенком (R=53 %), а похожий на него скуттерудит – чисто белый (R =57 %). Микротвёрдость шмальтина 616–729 кгс/мм2, скуттерудита в среднем 750 кгс/мм2.
Саффлорит (Co,Fe)As2 в отраженном свете голубовато-белый и обнаруживает слабое двуотражение от чисто-белого до синевато-белого, а богатые примесью железа его разности обнаруживают отчётливое двуотражение. В скрещенных николях саффлорит анизотропный (зеленоватый до розоватого при нестрого скрещенности николей), причём обнаруживает довольно резкие колебания эффекта анизотропии даже в одном кристалле. Для саффлорита очень характерны игольчатые срастания, которые в сечении напоминают звёзды («звёздочки саффлорита»). От звёздчатых срастаний арсенопирита саффлоритовые срастания отличаются остроконечной формой лучистых кристаллов. Саффло-рит часто ассоциирует со шмальтином и никелином.
С саффлоритом можно спутать раммельсбергит (белый никелевый колчедан). Раммельсбергит NiAs2 в отраженном свете чисто-белый (R=60 %), он имеет слабое двуотражение (то желто-белое, то сине-белое), а в скрещенных николях сильные эффекты анизотропии, но цвета их неяркие и пёстрые, в основном в синих тонах.
Саффлорит отличается от раммельсбергита голубоватым оттенком и по эффекту анизотропии. Саффлорит и раммельсбергит часто образуют совместные колломорфно-зональные выделения.
Шмальтин, саффлорит и раммельсбергит различаются между собой по результату травления HNO3: шмальтин вскипает, скуттерудит очень медленно травится (или вообще не травится), раммельсбергит травится со вскипанием, а саффлорит покрывается налётом при этом выявляется структура.