Галенит формула, свойства

Группа

Английское название   -  Gаlеnitе

Происхождение названия

Латинским название минерала galena — свинцовая руда упоминается Плинием. Название галенит дано Кобелем (1838).

Синонимы минерала галенит:

Свинцовый блеск (Глокер, 1847). По-видимому, смесями галенита с другими минералами являются штейнманнит (Ципе, 1833), таргионит (Бэхи, 1852), купроплюмбит (Брайтхаупт, 1844), джонстонит (Хайдингер, 1845), ализонит (Филд, 1859), фуриетит (Мэн, 1860), гуасколит (Дана, 1868), плюмбокуприт и ноласцит (Адам, 1869), паракобеллит (Шрауф, 1871), кильмакуит (Тишборн, 1885).
Под названием свинчак объединяются тонкозернистые массы галенита с матовым блеском. Квирогит (quirogite) из Сьерры Алъмагреры (Испания), описанный Наваро (1895) как тетрагональный минерал, по рентгеновским данным оказался галенитом особого, искаженного облика. Смесью галенита с сульфидами Zn и Ag оказался кастиллит (Рамельсберг, 1866; Кальб, 1923). Ричмондит (Скей, 1877) — смесь галенита, блеклой руды, сфалерита и другие. Плюмбомангит (Кёхлин, 1911) — смесь галенита с различными рудными минералами.

Сросток кристаллов галенита с формами неравномерного развития на гранях и ребрах куба. Приморье месторождение Дальнегорсоке
Сросток кристаллов с формами неравномерного развития на гранях и ребрах куба. Приморье месторождение Дальнегорское

Содержание

 

Формула галенита

PbS

Химический состав галенита

Теоретический химический состав минерала: РЬ — 86,60; S — 13,40. S изоморфно замещается Se; существует непрерывный изоморфный ряд галенит (PbS) — клаусталит (PbSe), различные представители которого встречены в природе. Галенит часто содержит примесь Ag, обычно до 0,1%, реже 0,5—1% и выше, что частью обусловлено наличием включений сульфидов серебра, частью присутствием AgBiS2 в твердом растворе. Анализы показывают также наличие Zn, Cd, Sb, Bi, Cu, Sn, In, Tl, Au, Pt и других (обычно не более десятых долей процента); в большинстве случаев это связано с наличием примесей других минералов: сфалерита, буланжерита, халькопирита и других.
Свинец в составе галенитов является смесью изотопов Рb204, РЬ206, РЬ207, и РЬ208. Последние три изотопа в земной коре непрерывно накапливаются за счет радиоактивного распада U и Th. Изотопный состав свинца галенита может быть использован для определения абсолютного возраста.

Галенит
Галенит

Разновидности

Селенистый галенит Рудного Алтая, содержащий небольшое количество Se, и промежуточные члены ряда галенит- клаусталит из штата Колорадо (США), в которых содержание PbSe варьирует от 6,5 до 93,7 мол. %. Алтайский селенистый галенит имеет плотность 7,2 — 7,5. Плоскости спайности обладают тусклым блеском, нередка побежалость —от бронзово-желтой до синевато-черной. В отличие от обычного галенита, он менее устойчив при выветривании. Встречен в месторождениях Зыряновском и Чудак в виде прожилков среди медных руд в ассоциации с халькопиритом, пиритом, тетраэдритом. Галенит-клаусталиты плато Колорадо (США) образуют вкрапления в сульфидных прожилках урано-ванадиевых месторождений.

Свинчак - плотный матовый галенит.

Кристаллографическая характеристика

Сингония кубическая, класс гексаоктаэдрический

 

Кристаллическая структура Кубическая гранецентрированная решетка с четырмя молекулами в элементарной ячейке.

Главные формы:  кубические, кубооктаэдрические, октаэдрические, редко триоктаэдрические и гексоктаэдрические. Известны скелетные кристаллы кубического облика. Нередки неравномерно развитые кристаллы, вытянутые,  столбчатые, удлиненные, а также таблитчатые по грани куба или октаэдра.

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов.

Галенит, пирит. Друза кристаллов
Галенит, пирит. Друза кристаллов

Кристаллы — от мелких до крупных (размером в несколько сантиметров) — редко являются вросшими, в большинстве случаев они нарастают и образуют друзы и группы.

Часты двойники  минерала по (111), наиболее обычны двойники срастания и прорастания, часто таблитчатые, иногда полисинтетические; наблюдаются двойниковые прорастания по (441), по (311) и (331), обусловливающие косую штриховатость на гранях куба; указываются двойниковые прорастания по (520) или (730) у галенита из Ратиборжицы (Чехия), вторичные двойники деформации по (322), (221), (771) и (411). Образует ориентированные срастания с котуннитом, фосгенитом и англезитом, пиритом, халькопиритом, бурнонитом, блеклыми рудами, пирротином, арсенопиритом, пироморфитом.

 

Агрегаты.

Наиболее обычны зерна и зернистые агрегаты, реже — плотные массы друзы, иногда — натечные агрегаты; сравнительно нередки кристаллы и кристаллические скелетные образования.

Физические свойства
Оптические

  • Цвет свинцово-серый, в тонкозернистых агрегатах несколько более светлый; галенит с октаэдрической отдельностью, содержащий Bi, несколько темнее; иногда наблюдается пестрая побежалость.
  • Черта  серовато-черная.
  • Блеск металлический, на плоскостях спайности сильный; галенит с октаэдрической отдельностью имеет несколько более тусклый блеск; плотные разности часто матовые.
Галенит 2
Совершенная спайность в трех направлениях

Механические

  • Твердость  2—3.
  • Плотность  7,4—7,6
  • Спайность совершенная (по кубу), в трёх направлениях параллельно граням куба (100).

Иногда наблюдается отдельность по (111), характерная для галенита с повышенным содержанием висмута, что объясняется включениями висмутина, расположенными частью по (111) галенита (результат распада твердого раствора сернистого висмута в галените) или существованием твердого раствора AgBiS2 в галените. При нагревании октаэдрическая отдельность исчезает и заменяется спайностью по кубу.

Излом минерала в плотных массах плоско-раковистый, неровный, у галенитов с октаэдрической отдельностью излом мелко-ступенчатый.

Галенит. Химические свойства

Минерал в HNO3 растворяется с выделением S и сульфата свинца; из азотнокислого раствора при добавлении HCl выпадает белый осадок РЬСl2, растворимый в горячей воде. Галенит разлагается также горячей или крепкой НСl.
Растворы NaCl, СаСl2 оказывают действие на минерал, особенно при повышенных температуре и давлении.
В полированных шлифах от HNO3 быстро чернеет, от HCl слегка буреет, от FeCl3 образуется радужная побежалость; не травится KCN, КОН, HgCl2, (NH4)2S. Структурные особенности агрегатов выявляются травлением HCl (1 : 1 или 1 : 5). Микрохимически РЬ определяется с KCN на шлифе, S — методом отпечатка на бромосеребряной бумаге. Пленочная реакция: насыщенным раствором J в 5 %-ном KJ при кипячении минерал окрашивается в желто-зеленый цвет.

Прочие свойства

Минерал проводит электричество. На грани октаэдра у минерала электропроводность выше, чем на грани куба. Электропроводность возрастает с повышением температуры, но выше 300° резко падает (Ниггли). Обнаруживает то положительный, то отрицательный фотоэлектрический эффект. Галениты с положительным фотоэлектрическим эффектом не обладают детекторными свойствами; галениты, дающие отрицательный фотоэлектрический эффект, являются хорошими детекторами. Диамагнитен.

Поведение минерала при нагревании: Температура плавления. 1112°. При высоких температурах (выше 350°) PbS образует твердые растворы с AgBiS2. Рамдор (1955) этим объясняет высокое содержание Ag в галенитах, не содержащих микроскопически обнаруживаемых минералов — носителей Ag. Характерно, что в этих случаях всегда присутствует заметное, часто эквивалентное количество Bi. Таким образом, в галенитах, образовавшихся при средних и повышенных температурах, можно предполагать нахождение в твердом растворе матильдита.

Камень лёгко колется ступеньками по трём взаимно перпендикулярным плоскостям.

Получение галенита

Легко получается различными путями (Дёльтер, 1925), например, при действии H2S на подкисленные НNОз растворы солей РЬ (аморфный и кристаллический PbS); при взаимодействии хлористых соединений РЬ с сухим H2S в накаленной трубке; при разложении сульфата свинца в атмосфере Н2 или СО; при взаимодействии в воде сульфата свинца с гниющим органическим веществом, при нагревании пирита или марказита с раствором РЬСl2.

Кристаллы галенита и сфалерита с кальцитом
Кристаллы галенита и сфалерита с кальцитом

Диагностические признаки

Минерал легко определяется по цвету, блеску, характерной спайности по кубу, низкой твердости и высокой плотности. В тонкокристаллических массах отличается от похожих на него сурьмянистых и мышьяковистых соединений по плотности, поведению под паяльной трубкой и химическим реакциям.
В полированных шлифах возможность смешения галенита с другими распространенными белыми изотропными минералами почти исключена, так как он ясно отличается от них по основным признакам: отражательную способность, цвету, твердости и особенно по треугольникам выкрашивания. В мелких зернах может быть смешан с алтаитом (РЬТе), клаусталитом (PbSe), но первый значительно, а второй лишь несколько светлее и значительно мягче.

Спутники. Самым типичным спутником его из числа гипогенных минералов в различных месторождениях является сфалерит - это и есть, так называемые, полиметаллические руд. ; часто сопровождается также пиритом и халькопиритом. Жильными минералами в большинстве гидротермальных месторождений являются кварц, барит, флюорит, кальцит.

Происхождение и нахождение

Галенит один из наиболее распространенных сульфидных минералов гидротермальных месторождений, образовавшихся при различных температурах и в различной геологической обстановке. Наибольшее промышленное значение имеют средне- и низкотемпературные гидротермальные месторождения. В виде мелких редких зерен минерал встречается в пегматитах гранитной и щелочной магмы, как редкий минерал — в изверженных породах и вулканических выделениях. Гипергенный галенит установлен в некоторых осадочных образованиях. Иногда минерал образует почти мономинеральные руды (как, например, в Заводинском месторождении на Рудном Алтае), обычно же сопровождается другими сульфидами.


Изменение минерала

Легко изменяется в природных условиях с образованием церуссита, англезита, пироморфита, миметезита, бедантита, реже — линарита, плюмбоярозита, массикота, вульфенита, фосгенита, котуннита и других минералов. В псевдоморфозах по галениту известны: церуссит, англезит, вульфенит, пироморфит, каламин, лимонит, тетраэдрит, халькозин, родохрозит, кварц, пистомезит. Наиболее обычно замещение галенита церусситом, иногда с выделением самородной серы .

Месторождения

В месторождениях среди скарнов в зонах контакта гранитоидов и осадочных пород (преимущественно известняков) галенит образует вкрапленность и зернистые агрегаты, иногда содержится в значительных количествах, сопровождается скарновыми минералами, сфалеритом, халькопиритом, пирротином и др. Примеры: Алтын-Топкан в Карамазарских горах (Таджикистан), Тетюхе (Приморский край), Кызыл-Эспе, Аксоран и Акчагыл (Северное Прибалхашье, Казахстан), Савинское и другие месторождения Читинской области, Дарвин (шт. Калифорния, США), Шварценберг (Саксония, Германия) и другие.
В свинцово-цинковых рудах, образующих залежи и жилы, галенит, в тесной ассоциации со сфалеритом, сопровождается пиритом, халькопиритом, часто арсенопиритом, а также блеклыми рудами, пираргиритом, стефанитом, бурнонитом, буланжеритом и другими сложными сульфидами, содержащими Ag, РЬ, Си. Изредка сопровождается также сульфидами и арсенидами Ni.


Характерными гидротермальными, преимущественно среднетемпературными месторождениями являются: свинцово-цинковые месторождения Рудного Алтая (Казахстан и Алтайский край) — Риддерское, Зыряновское, Змеиногорское и другие; Садонское жильное месторождение (Северная Осетия Россия); месторождения Мехманинского рудного поля (Азербайджан); некоторые месторождения центральной части Казахстана (Беркара, Майкаин, Александровское, Кургасын, Ажим); месторождения Ачисай, Миргалимсай; в горах Каратау (Казахстан); в Читинской области—месторождения Нерчинского района (Троицкое, Смирновское, Кадаинское); жильные месторождения Пршибрама (Чехия), Фрейберга и Клаусталя (Германия), Кёр д’Аллен в штат. Айдахо; Ледвилл в штат Колорадо (США), Саливэн (Канада), Санта Эулалия (Мексика), Брокен-Хилл и Маунт-Айза (Австралия), Бодвин (Бирма) и многие другие.
Галенит, халькопирит. Сросток кристаллов
Галенит, халькопирит. Сросток кристаллов

К относительно низкотемпературным месторождениям относятся месторождение Блейберг (Австрия), некоторые месторождения Силезии (Польша), Райбл (Северная Италия), месторождения «свинцового пояса» штата Миссури (США).

В тех или иных количествах галенит встречается также в существенно медных месторождениях (в России — Джезказган, некоторые колчеданные месторождения Урала), в месторождениях сульфидно-касситеритовой формации (Якутия, Приморский край), в железорудных месторождениях (Бакальское месторождение, Челябинской области), в золоторудных кварцевых жилах (Березовское месторождение, Свердловской области), в вольфрамовых и молибденовых месторождениях (Северо-Коунрадском, Восточно-Коунрадском, Караобинском месторождениях Казахстана).

Гипергенный галенит в осадочных породах возникает в результате восстановления органическими веществами из сульфата свинца или при действии сероводорода на растворы солей свинца. Образует корки и налеты на конкрециях пирита и марказита, вкрапленность и тонкие пленки в углях (Боровичский р-н Новгородской обл.). Встречается в известняках различного возраста, в парагенезисе с пиритом и марказитом, в виде зерен и кристаллов. В триасовых отложениях горы Б. Богдо (Астраханская обл.) галенит обнаружен в виде прослойки в известняке. Наблюдается изредка в породах различных горизонтов кембро-силура и девона под Санкт-Петербургом.
В медистых песчаниках и песчанистых известняках кембрийского возраста галенит наблюдается в виде сингенетичной вкрапленности (верхнее течение Лены, Иркутская обл.). В рудоносных пестрых песчаниках триаса района Кемерн-Мехерних (Германия) галенит вместе с церусситом, халькопиритом и карбонатами меди в виде конкреций и рассеянной вкрапленности в песчанике приурочен к определенному пласту.

Галенит сравнительно распространен в фосфоритовых конкрециях Подолии (Украина); он образует правильные кубические кристаллы или выполняет неправильные полости внутри конкреций, а также располагается по внешних частях их вдоль лучей фосфатного вещества.

Как современное новообразование галенит отмечен в старых рудниках: вместе со сфалеритом в виде налетов на железных цепях в рудниках Верхней Силезии (Польша), на заброшенных инструментах — в кристаллах величиной до 12 мм в штат Миссури (США).

Известны псевдоморфозы галенита по церусситу, англезиту, пироморфиту, халькозину, бурнониту, блеклым рудам и по дереву.
Типоморфными свойствами галенита гидротермальных месторождений до некоторой степени являются облик кристаллов и содержание примесей. Кристаллы высокотемпературных гидротермальных галенитов чаще бывают кубического облика, более низкотемпературных — октаэдрического облика; высокотемпературные галениты часто висмутсодержащие, более низкотемпературные обычно содержат Ag и Sb.
Галенит, халькопирит, кварц
Галенит, халькопирит, кварц

Практическое применение

Важнейший свинцовый минерал (почти вся мировая продукция РЬ связана с добычей галенита). Попутно из галенитовых руд извлекается серебро, таллий и др. Частично руды перерабатывают для получения свинцовых белилл, глазури.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Главные линии на рентгенограммах: 

 

Старинные методы. Под паяльной трубкой на угле в кусочках растрескивается и разлетается, в мелком порошке спокойно плавится. Уголь около пробы покрывается желтым налетом РЬО с голубоватой каймой (РЬСОз). (Se - содержащие разновидности образуют на угле около пробы красновато-бурый налёт с узкой темной каймой; обнаруживается характерный, хотя и слабый, запах за счет Se). С содой на угле дает королек РЬ, который после продолжительного дутья или совершенно исчезает или, в случае наличия Ag, оставляет маленький королек Ag. В открытой трубке выделяет SO2

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Показатели преломления 4,015 (С), 3,912 (D), 3,796 (F) (по Винчелу).
В отраженном свете белый, служит эталоном белого цвета. Отражательная способность (в %): для зеленых лучей 43,5, для оранжевых — 37,5, для красных — 35; по Фолинсби, измеренная при помощи фотоэлемента — 42,4. Изотропен. Иногда аномально анизотропен в результате действия давления или вследствие наличия изоморфной примеси α-AgBiS2. Полируется галенит в тонкозернистых агрегатах хорошо, хуже в грубозернистых. Характерной диагностической особенностью является наличие в полированных шлифах треугольников выкрашивания, одинаково ориентированных в пределах монокристальных зерен; причиной их образования является совершенная спайность по кубу. При травлении или при выветривании иногда выявляется тонкое зональное строение, особенно у низкотемпературных галенитов.

Галлерея