Пентландит

Минерал назван  по имени Д. Б. Пентланда, впервые обнаружившего минерал

Английское название минерала Пентландит - Pentlandite

Синонимы: Железо-никелевый колчедан; фольгерит (Эменс, 1892). Пентландитом, по-видимому, являются никопирит (Шепард, 1857), горбахит (Кноп, 1873), лильгамерит (Вайсбах, 1873), инверарит (Форбс, 1868),  гуннарит (Ландстрём, 1894).

 

Содержание

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

 

Формула пентландита

(Fe,Ni)₉S₈

Химический состав

Переменный никель (пентландит важная никелевая руда) составляет 10—40%. Химический состав несколько колеблется, отношение Fe : Ni близко к 1 : 1; по Бетехтину и Генкину отношение Fe : Ni постоянно и равно 10 : 11; по данным Елисеева состав пентландита может меняться в зависимости от степени заполнения позиций, занимаемых атомами металла в шестерной координации, соответственно формула: Fe₄Ni₄(Co, Ni, Fe)_{(0 1)}S ₈. Теор. состав (для (Fe,Ni)₉S₈ при Fe : Ni = 1) : Fe—32,55; Ni — 34,22; S — 33,23. Постоянно присутствует изоморфная примесь Со в количестве 0,4—3%, нередко Se и Те. В некоторых месторождениях Финляндии обнаружен «кобальт пентландит» с содержанием до 49% Со.

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония кубическая

Класс симметрии гексаоктаэдрический

Кристаллическая структура

Структура аналогична структуре искусственного сульфида кобальта — Co₉ S₈ . Элементарная ячейка имеет довольно сложное высокосимметричное строение. Fe и Ni замещают друг друга. Из девяти катионов, входящих в формулу, восемь занимают одинаковое положение в решетке и находятся в тетраэдрическом окружении ионов S. Девятый катион особый и находится в октаэдрическом окружении. 36 атомов Fe и Ni распределены статистически.

 

Главные формы: гексаоктаэдрическая, кристаллы редки.

 

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов. Гексаоктаэдрическая, кристаллы редки.

Агрегаты зерен и зерна неправильной формы. Хорошо образованные кристаллы до сих пор не обнаружены. Часто встречается в виде закономерно расположенных в пирротине пластинчатых и пламенеобразных выделений, образовавшихся в результате распада твердых растворов.

 

Физические свойства

Оптические

• Цвет. Светлый томпаково-бурый, бронзово-желтый.
• Черта зеленовато-черная с сильным металлическим блеском.
• Блеск металлический.
• Прозрачность Непрозрачный.

Механические

• Твердость 3—4. Хрупок.
• Плотность 4,5—5
• Спайность Совершенная по октаэдру (111), образует спайные выколки в виде зерен октаэдрической формы.
• Излом раковистый.

Химические свойства

В HNO₃ растворяется, окрашивая раствор в зеленый цвет. Азотнокислый раствор, из которого предварительно прибавлением NH₄OH выделены бурые гидроокислы железа, дает с диметилглиоксимом характерную реакцию на Ni (розовое окрашивание и осадок).

Прочие свойства. Хороший проводник электричества. Немагнитен.

Искусственное получение

Приготовляется сплавлением Fe, Ni и S в графитовом тигле. Образуется в системе Fe — Ni — S.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Пирротин.

Легко определяется по весьма характерному парагенезису с пирротином и халькопиритом, а также по сравнительно высокой отражательной способности, изотропности и октаэдрической спайности, хорошо заметной в крупных зернах.

Спутники. Пирротин (часты срастания пентландита с пирротином; такие агрегаты называются никелевым магнитным колчеданом), халькопирит, магнетит, ильменит.

 

Происхождение и нахождение

 Пентландит (вместе с пирротином, т. е. в виде никелевого магнитного колче­дана) образуется при ликвации магмы основного со­става (габброидной). В основном распространен в медно-никелевых сульфидных рудах, связанных с основными и ультраосновными изверженными породами (габбро-норитами, перидотитами, габбро-диабазами и др.). Встречается в тесной ассоциации с пирротином, который является главным минералом таких руд, и с халькопиритом. В небольших количествах вместе с пентландитом наблюдаются также магнетит, кубанит и минералы платины: сперрилит, палладистая платина, куперит, брэггит.

Изменение минерала

Замещается виоларитом и бравоитом. В зоне окисления никелевых сульфидных месторождений встречаются различные никельсодержащие минералы (глинистые минералы, псиломелан, опалы и др.).

Месторождения

Главные промышленные месторождения пентландита в России: Норильское (Красноярский край), Мончетундра (Мурманская обл.). Месторождением мирового значения является Садбери в Онтарио (Канада), менее крупны месторождения Бушвелдского комплекса (Южная. Африка), ряд месторождений Норвегии и др. В Германии имеется не разрабатываемое в настоящее время месторождение в Золанде на Шпрее.
Местами широко распространены (но не имеют промышленного значения) вкрапленные выделения пентландита и других сульфидов в основных и ультраосновных породах.
В гидротермальных месторождениях пентландит встречается крайне редко. Его присутствие отмечается в рудах Пышминско-Ключевского медного месторождения (Свердловская обл).

Практическое применение

Пентландитсодержащие руды медно-никелевых сульфидных месторождений представляют основной источник Ni. Из этих руд извлекаются также значительные количества Со, металлов платиновой группы, Se и Те (последние — в виде изоморфных примесей в сульфидах).

 

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Главные линии на рентгенограммах: 

 

Старинные методы. Под паяльной трубкой ведет себя подобно пирротину, сплавляется в черный магнитный шарик

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В полированных шлифах в отраженном свете светло-кремовый с коричневатым оттенком. Отражательная способность (в %): для зеленых лучей 51, для оранжевых — 51, для красных — 51. Изотропен. Полируется очень хорошо, но дает выкрашивания; часто заметна спайность по (111).