Смальтин - Хлоантит описание

Название смальтин происходит от слова смальта или шмальта, что означает синяя кобальтовая краска, хлоантит — от греческого. (хлоантес) — «зеленящий», «зеленеющий», так как при выветривании покрывается зеленым налетом.

Синонимы смальтина — шмальтин, смальтит, тмальтит, шпейсовый кобальт, белый кобальт (Вернер, 1817), серый кобальт (Честер, 1896); хлоантита — мышьяково-никелевый колчедан.
Висмуто-кобальтовый колчедан (Керстен, 1826), висмуто-кобальтовая руда (Хайдингер, 1845), хелеутит и керстенит (Брайтхаупт, 1845 и 1849), описанные как висмутсодержащие разновидности смальтина, оказались смесями смальтина и самородного висмута (Грот, 1878).

Английское название  Смальтин - Smaltite. Английское название Хлоантит - Chloanntite

 

Содержание

• Химический состав
• Разновидности
• 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 смальтина

(Co,Ni)As _3-x

Формула хлоантита

(Ni,Co)As_3-x

Химический состав

Химический состав сильно колеблется. Анализированные образцы представляют различные члены непрерывного ряда твердых растворов. Почти всегда обнаруживается Fe, изоморфно замещающее Со и Ni, а также некоторое количество Cu, S и др. Во всех анализированных минералах этого ряда отмечается избыточное количество As.
Теоретический состав для C0AS₂: Со — 28,23; As — 71,77; для NiAs₂: Ni— 28,13; As — 71,87. Содержание Со в минералах этого ряда колеблется от 24%до следов, Ni — от следов до 28%, As — от 67 до 74%, Fe — от десятых долей до 16%, Cu — от следов до 0,5%; изредка устанавливаются Ag (до 3—4%) и Рb, содержание которых в значительной степени обусловлено механическими примесями.

Разновидности

Видимо, существуют разновидности, переходные от смальтина как к хлоантиту, так и к скуттерудиту (непрерывный ряд твердых растворов).

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония кубическая.

Класс симметрии. Дидодекаэдрический — m3.

Кристаллическая структура аналогична структуре скуттерудита. В решетке скуттерудита атомы As образуют расположенные по вершинам квадрата четверные группы As₄. Эти плоские группы располагаются по серединам ребер и «граней» куба ячейки и ориентированы параллельно его «граням». Каждый атом Со окружен шестью атомами As и расположен в центрах малых кубов. По Белову, структура скуттерудита представляет несколько искаженный мотив АХ₃, получающийся в результате небольшой деформации плотнейшей

 

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов кубический, кубо-октаэдрический, реже — додекаэдрический. Наиболее развитые грани а(100) часто выпуклы или искривлены.

 Двойники по (111), реже — по (321). В редких случаях наблюдаются пластинчатые срастания по (111) (Аннаберг и Шнееберг).

Агрегаты. Зерна, зернистые и плотные массы, редко кристаллы.

Физические свойства

Оптические

• Цвет. Оловянно-белый с темно-серой побежалостью.
• Черта. Серовато-черная.
• Блеск. Металлический.
• Прозрачность Непрозрачный.

Механические

• Твердость 5—6. Хрупкий.
• Плотность 6,4—6,9.
• Спайность несовершенная по (100) и по (111).
• Излом неровный.

 

Химические свойства

В HNO₃ легко растворяются с выделением AS₂O₃, от Со раствор приобретает красный цвет, от Ni — зеленый.
В полированных шлифах от HNO₃ мутнеют. FeCl₃ действует слабо. На разновидности, обогащенные Ni, действует HgCl₃. Конц. HNO₃ выявляет структуру.

Прочие свойства

Хорошие проводники электричества.

Температура плавления смальтина 420—540°,  хлоантита 430°; температура разложения 230—320°, второго 135—220°°. Диссоциация диарсенида кобальта по схеме 8C0As₂—C0₂As₃+ As₄ (газ) происходит при 798°, по схеме 2CoAs₂—>2Со + As₄ (газ.) — при 542°.

Искусственное получение.

Смальтин получен в виде мелких кубических кристаллов Дюроше действием водорода на смесь хлоридов мышьяка и кобальта при высоких температурах. Дюсселье получил CoAs₂ при температурах ниже 400° действием паров As на металлический Со в атмосфере водорода. Бойтель и Бойтельи Лоренц действием паров As на порошок металлического Со в закрытой трубке в атмосфере водорода при температуре от 385 до 405° синтезировали C0As₂, а также соединения типа C0₂As₃ C0₂As₅ и C0As₃, однако рентгенометрически эти соединения изучены не были. Холмс из арсенидов Со получил только CoAs₃, соответствующий по структуре скуттерудиту. На этом основании он предполагает, что в природе не существуют кубические диарсениды Со и что продукты, полученные Дюсселье, Бойтелем, Бойтелем и Лоренцем, представляют смеси скуттерудита и арсенидов, содержащих меньше As. В системе Со — As установлено существование четырех соединений: CoAs, C0₃As₂, C0₃As, C0₅As₂. Кочиевым выяснено, что указанные низшие арсениды Со образуют твердые растворы ограниченной растворимости. Для системы Ni—As доказано существование трех соединений: NiAs, Ni₃As₂ и Ni₅As₂.

Диагностические признаки

По морфологическим, физическим и оптическим свойствам смальтин и хлоантит практически не отличимы один от другого, различие между ними может быть установлено на основании химического анализа. От скуттерудита отличаются несколько меньшей плотностью, несколько большим значением параметра решетки, в полированных шлифах — наличием зональности, более низким рельефом и реакцией с HNO₃. От ромбических арсенидов (саффлорита и раммельсбергита) минералы ряда смальтин—хлоантит отличаются изометричностью зерен или кристаллов (ромбические арсениды образуют призматические удлиненные кристаллы и лучистые агрегаты), а также изотропностью, зональным строением и др.

 

Спутники. Кальцит, скуттерудит, самородный висмут, уранинит, самородный мышьяк, никелин и др.

Сходные минералы. Лёллингит, арсенопирит, скуттерудит.

Происхождение и нахождение

Высокотемпературное гидротермальное (минерал катазоны).

Изменение минерала.

Замещаются минералами серебра, висмутином, самородным висмутом, халькопиритом и др.
Смальтин и хлоантит легко окисляются с образованием различных арсенатов Со, Fe и Ni; наиболее характерно образование розового эритрина по смальтину и зеленого аннабергита по хлоантиту; при выветривании минералов ряда смальтин-хлоантит возникают также черные минералы из группы окислов (гетерогенит, асболан и др.).

 

Месторождения

Смальтин и хлоантит в парагенезисе с другими арсенидами кобальта, никеля и железа встречаются преимущественно в гидротермальных жильных месторождениях никеле-кобальтовой и серебряно-никеле-кобальтовой формаций. Известны минералогические находки смальтина и хлоантита в некоторых контактово-метасоматических и в других месторождениях.
Для месторождений никеле-кобальтовой формации характерен парагенезис смальтина-хлоантита со скуттерудитом, раммельсбергитом, саффлоритом, никелином, а также с глаукодотом, кобальтином, герсдорфитом, арсенопиритоми другими минералами в карбонатных, кварцево-карбонатных и реже в кварцевых жилах. К этому типу месторождений относятся: Хову-Аксы (Тувинская авт. обл.), Ак-Джилга (Киргизия), некоторые месторождения Магаданской обл., Берикульское золоторудное месторождение Кемеровской обл., Лабинское месторождение Краснодарского края (хлоантит), Виттихен, Вибер и Рихельсдорф, Мансфельд (Германия), месторождения Бу-Аззер (Марокко), Уссеглио и Валь-де- Алла в Пьемонте, Риу-Плану на Сардинии (Италия), Кальтенберг и Туртманталь в Валлисе (Швейцария), некоторые месторождения Чили (Пунта-Брава, Копьяпо, месторождения р-на Атакама) и др.
Наиболее крупные скопления минералов ряда смальтин — хлоантит известны в месторождениях серебряно-никеле-кобальтовой формации в ассоциации с другими арсенидами Ni и Со и серебряными минералами: Шнееберг, Аннаберг, Фрейберг и Шорлау близ Шнееберга (Саксония, Германия), Шладминг в Штирии (Австрия), Добшина (Чехословакия), Говганд в Южной Лоррене и Кобальт в Онтарио (Канада).
Смальтин и хлоантит встречаются также в месторождениях урана (Ag-Co-Ni-Bi-U-формации) в ассоциации с другими арсенидами, мышьяк-содержащими сложными сульфидами, самородным серебром и самородным висмутом: Яхимов (Чехия), Эльдорадо в р-не Большого Медвежьего озера (Канада) и др.
Находки смальтина-хлоантита минералогического характера отмечены в ряде пунктов бывшего СССР: Дашкесанское месторождение (Азербайджан), месторождение Беркут (Киргизия), Турьинские р-ки (Свердловская обл.), дер. Ишкинино (Оренбургскаяобл.), Петропавловское, Благодатское и Чалбучинское месторождения (Читинская обл.), Змеиногорское месторождение (Алтайский край), Кургашинкан (Узбекистан). Метаколлоидные выделения смальтина в ассоциации с кальцитом, скуттерудитом установлены в Кочарском железорудном контактово-метасоматическом месторождении Тургайской провинции.

Практическое применение

Хлоантит и смальтин — важнейшие минералы некоторых никелевых и кобальтовых руд.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Главные линии на рентгенограммах: 

 

Старинные методы. Под паяльной трубкой плавятся с образованием магнитного шарика. Сплавленный шарик минерала с бурой дает реакции на Fe, Со и Ni. При прокаливании на угле белый налет AS₂O₃ и чесночный запах, в закрытой трубке при сильном калении возгон As.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В полированных шлифах в отраженном свете белый. Отражательная способность (в %): для желтых лучей 56, для зеленых — 58,5, для красных — 50. Изотропны. Оптически смальтин и хлоантит не отличимы один от другого. Обычно зональное строение кристаллов. Иногда в зональных образованиях обнаруживается аномальная оптическая анизотропность. Не всегда однородны по относительному рельефу вследствие неоднородности состава.
Чрезвычайно характерны концентрически-зональные часто колломорфные агрегаты хлоантита и смальтина, в которых наблюдается чередование зон, несколько отличающихся друг от друга по составу и твердости. Смальтин и хлоантит часто наблюдаются в тесном срастании с другими арсенидами никеля и кобальта — скуттерудитом, саффлоритом, раммельсбергитом, никелином и др.