Смальтин - Хлоантит описание

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.

Группа

Английское название Хлоантит - Chloanntite

Происхождение названия

Название смальтин происходит от слова смальта или шмальта, что означает синяя кобальтовая краска (Ведан, 1852),

Хлоантит — от греческого. (хлоантес) — «зеленящий», «зеленеющий», так как при выветривании покрывается зеленым налетом (Брайтхаупт, 1845).

Смальтин
Смальтин

Содержание

 

Формула смальтина

(Co,Ni)As 3-x

Формула хлоантита

(Ni,Co)As3-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.

 

Хлоантит
Хлоантит

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.