Киноварь - формула, применеие

Группа

Минерал киноварь  - английское название - Cinnabar

 Название минерала очень древнее, предположительно произошло из Индии.

Синонимы: Циннабарит, миниум (частично), ртутная обманка (Хаусман, 1813). Разновидности руд, содержащие землистые или органические примеси, примесь доломита, описывались как печенковая ртутная руда, горючая ртутная руда, коралловая руда — парагит (Липольд по Цефаровичу, 1873), кирпичная руда, стальная руда.

Киноварь. Кристаллы в породе
Киноварь. Кристаллы в породе

Содержание

Формула  киновари

HgS

Химический состав киновари

Химический теоретический состав минерала: Hg — 86,21; S — 13,79. Иногда содержит небольшое количество Se и следы Те11. Наличие посторонних элементов обычно связано с механическими примесями; возможность изоморфного замещения Hg не доказана.
Состав киновари из Никитовского месторождения: Hg — 85,57; Sb — нет; Bi — нет; S — 13,94; Se — нет; сумма — 99,51.

Кристаллографическая характеристика

Сингония Тригональная Тригон.-трапецоэдр. кл.; а : с = 1 : 2,2905 (Аюи).

Кристаллическая структура

Структура типа искаженной структуры NaCl или PbS. Ионы Hg окружены шестью ионами S по искаженным октаэдрам. Основой строения кристаллической решетки киновари являются бесконечные спиральные цепи — S—Hg—S—, расположенные || оси с, по правой или по левой винтовой оси, что обусловливает у этого непрозрачного минерала сильно выраженную способность вращения плоскости поляризации, намного большую, чем у кварца. Гомополярные связи между Hg и S одной и той же цепочки значительно сильнее связей между атомами соседних цепочек. Параллельная укладка независимых винтовых цепочек обусловливает отчетливую спайность по призме.

Главные формы:

Кристаллы различного облика: ромбоэдрические или таблитчатые по с (0001), реже —столбчатые; в Авала (Югославия) кристаллы, таблитчатые по с, всегда наблюдаются в кварцитах, ромбоэдрические — в глинах и призматические в пустотах пород; часто одновременно встречаются и правые и левые отрицательные, соответственно правые и левые положительные трапецоэдры, что обусловлено скрытым двойникованием правых п левых кристаллов; для кристаллов из Руднани (Польша) характерно отсутствие граней трапецоэдров.

Киноварь. Порошковатые массы
Киноварь. Порошковатые массы

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов киновари ромбоэдрические или таблитчатые, реже призматические

 

Часты двойники по Очень развиты двойники с двойниковой плоскость (0001) и двойниковой осью с; известны двойники прорастания.

 

Агрегаты. Зернистые агрегаты, отдельные неправильные зерна, сплошные порошковатые выделения, налеты, реже — в кристаллах.

Физические свойства


Оптические

 

  • Киноварь цвет: ярко-красный, малиново-красный, часто неоднородный коричневато-красный, иногда свинцово-серая побежалость
  • Черта ярко-красная (как от мокрого карандаша).
  • Блеск  алмазный, при темной окраске — металлический, у землистой киновари — матовый.
  • Отлив матовый, иногда со слабой свинцово-серой побежалостью.
  • Прозрачность Степень прозрачности у киновари очень различна. В тонких обломках прозрачна.

Механические

  • Твердость  2 — 2,5.
  • Плотность  8,0—8,2
  • Спайность  по (1010) совершенная.
  • Минерал хрупкий
  • Излом киновари неясно-раковистый, неровный, иногда занозистый.
Киноварь. Зернистые массы в породе
Киноварь. Зернистые массы в породе

Химические свойства

Киноварь разлагается царской водкой и хлором; очень слабо при нагревании разлагается НСl; НNОз и H2SO4 не действуют. Растворяется в растворе KJ + J ив растворах сульфидов едких щелочей с образованием комплексных солей, В водном растворе Na2S киноварь несколько менее растворима, чем метациннабарит.
В полированных шлифах от царской водки вскипает и дает легко стирающийся налет; другие стандартные реактивы не действуют.

Характерная микрохимическая реакция: к раствору в царской водке добавляется смесь Со(NОз)2 • 6Н2О + NH4CNS, образуются синие призматические кристаллы двойной роданистой соли Со и Hg.

 

Искусственное получение

Киноварь получается различными путями: взаимодействием H2S и HgCl2 (Дюроше, Бродерик) или NH4CNS и Hg2Cl2 (Вайншенк), при продолжительном стоянии на воздухе раствора сульфата ртути в Na2S (Де-Конинк), в запаянной трубке при 80—90° при действии сероводородной; воды на металлическую ртуть (Дёльтер), нагреванием до 100° аморфного HgS с (NH4)2S В запаянной трубке, при нейтрализации или разбавлении водой раствора, содержащего Na2S.

Прочие свойства

Плохой проводник электричества. Диэлектрическая постоянная 6,27. Наблюдается фотопроводимость, имеющая четко выраженный анизотропный характер. Кристаллы, подвергнутые действию световых волн определенной длины, при включении в электрическую цепь теряют изоляционные свойства вследствие увеличения электропроводности в миллионы раз. При повышении температуры граница фотоэффекта сдвигается в сторону более длинных волн. При облучении α-частицами возбуждается импульсная проводимость.
HgS диамагнитен. У киновари обнаружены положительные значения удельной магнитной восприимчивости от 0,2 • 10-6 до 31,2 •  10-6 CGSM, что, вероятно, обусловлено механическими примесями.

Поведение минерала при нагревании

При нагревании  киноварь сначала становится коричневой, при температуре выше 250° — черной. При 44° и давлении в 1 атм. обратимо переходит в метациннабарит . Под сильным давлением не разлагается до температуры плавления (— 1450°).
 

Диагностические признаки

Характерны ярко-красный цвет, цвет черты, высокая плотность, поведение перед паяльной трубкой. В окатанных зернах от куприта отличается реакцией на Hg и по черте: черта ярко-красная и не меняет цвета при растирании, у куприта черта буровато-красная, при растирании желтеет и зеленеет. От кермезита отличается более ярким красным цветом и отрицательной реакцией с КОН (концентрированный раствор). Под микроскопом в мелких зернах сходна с пруститом, отличается отношением к действию реактивов. Можно спутать с гематитом, однако, у последнего вишнево-красная черта, более высокая твердость, а также отсутствует.

Киноварь с антимонитом в кварце Украина
Киноварь с антимонитом в кварце Украина

Спутники.

Встречается в тесной ассоциации с антимонитом, а также с пиритом, мельниковит-пиритом, марказитом, реже — с реальгаром, арсенопиритом и другими сульфидами, иногда с самородным золотом; из жильных минералов спутниками являются главным образом кварц (халцедон), кальцит, иногда барит, часто накрит, битумы. Иногда сопровождается вторичными минералами ртути, метациннабаритом. Так же встречается с флюоритом, баритом, доломитом.

Происхождение и нахождение

Наиболее распространенный минерал ртути. В главной массе отлагается из гидротермальных растворов при относительно низких температурах; ряд авторов допускает, что растворы, из которых отлагается киноварь, имеют щелочную реакцию.

Изменение

В гипергенных условиях в общем устойчива и при механическом разрушении пород и руд попадает в россыпи. Иногда разлагается с выделением металлической ртути, реже переходит в каломель или в более редкие галоидные соединения ртути. Se-содержащая камень чернеет под воздействием ультрофиолетовых лучей в присутствии водяных паров.

 

Месторождения

Наиболее широко распространены месторождения, образовавшиеся на умеренных и малых глубинах. Рудные тела приурочены к песчаникам, сланцам, кварцитам, известнякам, доломитам. В низкотемпературных гидротермальных месторождениях киноварь образует прожилки, сплошные массы, вкрапленность и налеты в трещинах; нередко выделения киновари приурочены к окварцованным участкам. Отмечено образование киновари после кварца с замещением кварца и отчасти кальцита в самые поздние этапы гидротермальной деятельности.
В некоторых месторождениях шт. Орегон, шт. Айдахо, шт. Невада (США) в виде субмикроскопических выделений киноварь сопровождает опал и халцедон и была предположительно отложена коллоидальными растворами на небольшой глубине.

Киноварь массивная текстура Горный Алтай, Чаган-Узинское месторождение
Киноварь массивная текстура Горный Алтай, Чаган-Узинское месторождение
Менее обычно наличие киновари в среднетемпературных золотоносных кварцевых жилах (Аятское месторождение Свердловской обл.).
В среднетемпературных месторождениях киноварь изредка наблюдается как вторичный минерал, образовавшийся за счет ртутьсодержащих блеклых руд; иногда замещает гипогенный метациннабарит.
Главные месторождения: Никитовна (Украина), Хайдаркан и Чаувай (Киргизия), Чаган-Узунское и Акташское (Горно-Алтайская авт. обл.), Джижикрут (Таджикистан). Киноварь установлёна также в Вышковском и Береговском районах Закарпатской обл. (Украины), по южному склону Главного Кавказского хребта (Ахейское, Талакиани и Бокое в Грузузии).
Месторождения мирового значения: Альмаден (Испания), Авала (Сербия), Идрия (Италия), Нью-Идрия и Нью-Альмаден (США).

 

Практическое применение

Применение. Является единственной рудой на ртуть и ценной природной краской.

 

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Главные линии на рентгенограммах: 

 

Старинные методы. Под паяльной трубкой киноварь на угле возгоняется без остатка. В открытой трубке при осторожном нагревании дает возгон Hg и выделяет SO2. В закрытой трубке дает возгон черного HgS, в присутствии соды — возгон Hg.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В шлифах в проходящем свете киноварь красная. Плеохроизм: по Ne оранжево-красный, по No темно-красный. Одноосна (+). ne — 3,272; no = 2,913 (Na); ne —no = 0,359.  Очень сильно вращает плоскость поляризации (в 15 раз сильнее, чем кварц)10, в пластинках толщиной 0,2 мм в красном свете на 52—58° (по Деклуазо). Преимущественно наблюдается левое вращение, в некоторых кристаллах, как следствие двойникования, наблюдаются участки с правым и левым вращением, распределенные по секторам или неправильно.
В полированных шлифах в отраженном свете голубовато-белая. Отражательная способность (в %): для зеленых лучей 30, для оранжевых — 25,5, для красных — 26. Двуотражение заметное (с иммерсией усиливается). Довольно сильная анизотропия, однако внутренние рефлексы несколько затемняют ее. Исключительно сильные кроваво-красные внутренние эффекты.

Mineralmarket

Галлерея