Арсенопирит

 

Минерал назван по составу: «мышьяковый пирит» (Глокер, 1847).

Английское название минерала Арсенопирит - Arsenopyrite.

Синонимы: миспикель (Агрикола, 1546), мышьяковый камень (Валериус, 1750), мышьяковый колчедан (Вернер, 1789), даларнит (Брайтхаупт, 1835), плиниан (Брайтхаунт, 1846), арсеномарказит (Шэлер, 1930), тальгеймит (Брайтхаупт, 1866).

 

Содержание

• Химический состав
• Разновидности
• Кристаллографическая характеристика
• Форма нахождения в природе
• Физические свойстваа
• Диагностические признаки
• Происхождение
• Месторождения
• Практическое применение
• Физические методы исследования
• Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

 

Формула арсенопирита

FeAsS

Химический состав арсенопирита

Химический теоретический состав: Fe — 34,30; As — 46,01; S — 19,69. Нередко содержит в виде изоморфной примеси Со. Существует ряд: арсенопирит (до 3% Со) — данаит (до 12% Со) — глаукодот (больше 12% Со). As, устанавливаемый иногда в небольшом избытке, может быть, частью замещает S и Fe (возможность такого замещения доказана Бёргером, который установил трехвалентность Fe в арсенопирите). Ni, как и Со, замещает Fe. Ag, Au, Си, Pb, Bi и Sb содержатся в виде механических примесей. Практическое значение может иметь примесь Au.

Разновидности

Данаит — danaite (Хэйес, 1833)— Со-содержащий арсенопирит (от 3 до 12% Со) (вермонтит Брайтхаупта, 1866).

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Ромбическая (морфологически). Моноклинная ?. Ранее считался ромбическим. Бергер установил, что структура арсенопирита моноклинная, отнесение к ромбической сингонии объясняется двойниковой природой кристаллов.

Класс симметрии. Большей частью призматический — 2/т. Отношение осей. 0,675 : 1 : 0,594; р~90°.

Кристаллическая структура

Каждый атом Fe окружен тремя атомами S и тремя атомами As, расположенными по вершинам искаженного октаэдра. Атомы As окружены по вершинам искаженных тетраэдров тремя Fe и одним S, атомы S — по вершинам искаженных тетраэдров тремя Fe и одним As. S и As связаны в радикалы S — As с весьма укороченным расстоянием S — As, что свидетельствует о ковалентной связи между ними, аналогично связи S— S в марказите.

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Кристаллы призматические, вытянутые по оси с , реже по оси b, иногда короткопризматические. Часто грани исштрихованы: призматические — вдоль оси с, грани (101) параллельны ребрам (101): (012) и (101): (110).

Часты двойники по (100) и по (001) обусловливают псевдоромбический вид кристаллов; двойники срастания и прорастания — по (101), крестообразные двойники и звездчатые тройники — по (012).

Агрегаты. Кристаллы, звездчатые сростки, шестоватые и зернистые агрегаты.

Физические свойства арсенопирита

Оптические

• Цвет. Оловянно-белый, светло-серый, желтый, с пестрой побежалостью.
• Черта серовато-черная, иногда с очень слабым фиолетовым или бурым оттенком. Часто желтая побежалость.
• Блеск. Металлический.
• Прозрачность. Непрозрачный.

Механические

• Твердость 5,5—6. Хрупок.
• Плотность 5,9—6,2.
• Спайность  по (101) отчетливая, по (010) несовершенная.
• Излом неровный.

 

Химические свойства. Разлагается HNO₃ с выделением S.
В полирщванных шлифах от HNO₃ и царской водки выявляется структура. Такое же действие оказывают щелочной раствор Н₂O₂ (2—3 части КОН и 1 часть 30%-ной Н₂O₂) и щелочной спиртовой раствор перманганата. HCl, KCN, FeCl₃, КОН, HgCl₂ не действуют.

Прочие свойства

Проводник электричества. Обнаруживает пироэлектрические свойства. В отсутствии воздуха при температуре>650° арсенопирит распадается на пирротин и As или на пирит и лёллингит — продукты, точно установленные рентгенометрически Лакешом.

Искусственное получение

Получен: при взаимодействии сульфата Fe, сульфоарсенита Na и избытка бикарбоната Na при температуре 400°; путем перекристаллизации арсенопиритового порошка в растворе Na₂S при температуре —80°; при продолжительном воздействии Н на арсенат Fe при высоких температуре и давлении.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Лёллингйт, хлиантит, смальтин, пирит, марказит, пирротин.

Характерными диагностическими признаками арсенопирита являются форма кристаллов, высокая твердость, чесночный запах при ударе молотком или истирании.
Под микроскопом в полированных шлифах от сходного лёллингита отличается несколько большей твердостью; лёллингит более легко травится HNO₃. Минералы группы саффлорита, раммельсбергита мягче, белее и отличаются при помощи качественных химических испытаний на Ni и Со. От гудмундита он отличается большей твердостью и менее сильным двуотражением.

Спутники.  Галенит, халькопирит, пи­рит, сидерит, кварц, полевые шпаты, слюды, карбонаты, турмалин, берилл, топаз, вольфрамит,  теннантит, энаргит, пирротин, сфалерит, блеклая руда, буланжерит, бурнонит, висмутин.

Происхождение и нахождение

Образуется пневматолитовым и высо­котемпературным гидротермальным путем, является минералом — спутником различных месторождений олова, вольфрама, висмута, меди, свинца и цинка. Арсенопирит является одним из наиболее распространенных первичных минералов мышьяка в рудных месторождениях. Образуется в широком интервале температур, встречается в пегматитах и в гидротермальных месторождениях — от высокотемпературных до низкотемпературных.
Подавляющее количество арсенопирита содержится в рудах месторождений, образовавшихся при высоких и средних температурах, более редок он в низкотемпературных месторождениях.

Изменения арсенопирита.

Известны псевдоморфозы по арсенопириту галенита, халькопирита, пирита, а также гематита (крусит или крусилит по Томсону, 1836). Кутина описал интересный случай замещения внутренних частей кристаллов арсенопирита сфалеритом, халькопиритом, пирротином и кварцем. В зоне окисления арсенопирит обычно дает скородит, реже питтицит, фармакосидерит и другие минералы.

Месторождения

Арсенопирит, образовавшийся при высоких температурах, наиболее обычен в арсенопирито-кварцевых жилах. Кроме того, входит в состав руд месторождений Sn, W, Bi, Си и др., ассоциируясь с кварцем, пиритом, полевыми шпатами, слюдами, карбонатами, турмалином и иногда с бериллом, топазом, вольфрамитом и др. Для среднетемпературных месторождений характерно нахождение вместе с арсенопиритом сернистомышьяковых минералов (теннантит, энаргит и др.).
Примерами высокотемпературных и среднетемцературных гидротермальных жильных месторождений этого минепрала в России являются: золоторудные месторождения Урала — Кочкарское и Джетыгаринское (Челябинская обл.); в Забайкалье — Дарасунское (Читинская обл.), где арсенопирит содержит Au и встречается в хорошо образованных кристаллах и гребенчатых агрегатах с пиритом, сфалеритом, халькопиритом, буланжеритом и другими сложными сульфидами; на Кавказе — Ценское месторождение (Грузия) с последовательно проявившимися фазами оруденения — молибдено-вольфрамовой, турмалино-арсенопиритовой, арсенопиритовой, медно-пирротиновой, свинцово-цинковой, сурьмяной; в Средняя Азии — месторождение Такели (Таджикистан) с двумя фазами минерализации — кварцевой с арсенопиритом, пирротином, сфалеритом, блеклой рудой и карбонатной или более низкотемпературной кварцевой с галенитом, буланжеритом, бурнонитом.
К контактовым месторождениям, в рудах которых ту или иную роль играет арсенопирит, относятся: Дашкесан (Азербайджан), ряд месторождений Зеравшанского хребта (Таджикистан)—Мосриф, Маргузор и др., месторождения Ольховско-Чибижекской интрузии (Красноярский край) и др.
Примером метасоматических месторождений в известняках может служить Бричмулла (Чаткальский хребет, Казахстан), где арсенопирит ассоциируется с кварцем, пирротином, пиритом, висмутином, и месторождение Учимчак (Таласский Алатау, Киргизия), в котором совместно с арсенопиритом наблюдаются пирит, пирротин, халькопирит.

Крупнейшее месторождение арсенопирита (золотоносного) — Болиден в северной Швеции; в Рудных горах, Фрейберг, Берггисхюбель, Альтенберг, Мунциг близ Мейсена, Хоэнштейн-Эрнстталь (Германия) и др.
К редко встречающимся низкотемпературным месторождениям, в которых отмечается арсенопирит, относится Никитовское (Украина), где арсенопирит находится в ассоциации с киноварью и антимонитом.

Практическое применение

Арсенопиритовые руды являются основным сырьем для получения многочисленных соединений мышьяка, используемых в сельском хозяйстве, медицине, кожевенном и красочном производствах и т. д. Арсенопирит, содержащий повышенное количество Со или Аи, используется для добычи этих металлов. В случае золотоносности — важная руда на золото; мышьяк используется для хи­мических целей.

 

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Главные линии на рентгенограммах: 

 

Старинные методы. Под паяльной трубкой на угле плавится, образуется белый налет AS₂O₃, в восстановительном пламени дает магнитный королек томпаково-бурого цвета. В открытой трубке выделяется SO₂ и образуется белый возгон AS₂O₃, в закрытой трубке— красный налет AS₂S₃ и блестящее кольцо As.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В полированных шлифах в отраженном свете белый. Отражательная способность 4 (в %): для зеленых лучей Rg 51,0, Rm 47,94, Rp 47,02, для оранжевых соответственно — 51,55, 51,55 и 50,47, для красных — 50,74, 50,04 и 49,88. Двуотражение в воздухе практически не заметно, с иммерсией — слабое. Отчетливо анизотропен с цветным эффектом в розоватых и зеленоватых тонах.
В полированных шлифах часто наблюдаются миметические двойники, лучше всего заметные в разрезах параллельных (010); такие двойники похожи на зональные кристаллы, но зональность обнаруживается лишь травлением. Иногда встречаются псевдогексагональные тройники по (012). Известны срастания с лёллингитом и саффлоритом, а также с блеклыми рудами.