Марказит - свойства ювелирного минерала

Группа

Английское название минерала Marcasite

Происхождение названия

Название марказита древнеарабское; первоначально употреблялось для обозначения пирита и марказита. Оно происходит от древнего арабского слова «маркашитса» — огненный камень (у алхимиков шаг- kasitae)

Синонимы: Лучистый колчедан, копьевидный колчедан, гребенчатый колчедан, листоватый колчедан, ячеистый колчедан, белый железный колчедан, водный колчедан или водный пирит (Агрикола, 1546), полиопирит (Глокер, 1839), гидропирит (Глокер, 1847), кирозит (Брайгхауит, 1843), бинарит (Френдель, 1874), частично печенковый колчедан — гепатопирит (Вернер, Брайтхаупт, 1866), частично стириан — никельсодержащий марказит (Брайтхаупт, 1849). Лонхидит (Брайтхаупт, 1849) и металонхидит (Заидбергер, 1887), по-видимому, смеси марказита с арсенопиритом.

Содержание

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

 

Формула марказита

FeS₂

Химический состав

Из формулы FeS₂: Fe — 46,55; S — 53,45. Иногда наблюдается некоторый дефицит S. Содержит часто примесь As; отмечаются также примеси Ni, Со, Bi, Sb, Cu.

 

Разновидности Черная порошковатая разновидность — мельниковит-марказит

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония ромбическая, 3L₂3PC.

 Класс ромбо-дипирамидальный D_2h¹²-Pnnm. Отношение осей. 0,762 : 1 : 1,218.

 

Кристаллическая структура

Подобно пириту, в марказите ионы S, располагаясь парами, сильно сближены с образованием групп S₂^2- с гомополярной связью. Расстояние S—S = 2,05 А. Группы заключены между двумя триадами ионов Fe как в пирите, каждый Fe окружен шестью S по вершинам октаэдра с расстоянием Fe—S = 2,3 А.

Главные формы: Величина кристаллов иногда достигает нескольких сантиметров. Обычно они таблитчатые по (010), а также остро-пирамидальные , реже призматические кристаллы.

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов. Таблитчатые, короткостолбчатые, пирамидальные, игольчатые кристаллы; почковидные, плотные, радиально-лучистые желваки, сложные гре­бенчатые срастания (так называемый копьевидный, или гребенчатый, колчедан).

 Обычны двойники  у марказита по (101) (под углом 75°) — простые и полисинтетические двойники, пятерники, копьевидные двойники и сложные гребенчатые срастания; реже двойники срастания по (011), пересекающиеся под углом около 60° или образующие между гранями (010) угол около 116°.
Отмечались закономерные срастания марказита- 1) с пиритом: (100) пирита || (101) и (010) марказита; 2) с пирротином: (010) марказита || (1010) пирротина.

Агрегаты. Кристаллы  у железного колчедана копьевидной и таблитчатой формы, конкреции, почковидные, натечные агрегаты и сплошные массы, нередко в тесном срастании с пиритом.

Физические свойства

Оптические

• Цвет  Шпейсово-желтый с зеленоватым оттенком, часто с побежалостью, латунно-желтый с сероватым оттенком (более светлый, чем у пирита).
• Черта Черная.
• Блеск металлический.
• Прозрачность Непрозрачен.

Показатели преломления

 Ng = 1,694, Nm = 1,671 и Np = 1,664.

Механические

• Твердость 6—6,5
• Плотность 4,85—4,90
• Спайность довольно ясная по (101), следы  спайности по (110). Несовершенная по (101).
• Излом раковистый, неровный.

 

Химический свойств

 

В тонкоизмельченном состоянии минерал железный колчедан разлагается НNО_з, выделяя значительное количество серы. В полированных шлифах НNО_з действует марказит слабо и не всегда; остальные реагенты не действуют.

Прочие свойства

Минерал плавится при температуре 605°. Для дифференциальной кривой нагревания (в атмосфере азота или углекислоты) характерны четкий экзотермический эффект при 530—540°, отвечающий переходу в пирит и эндотермический эффект при 650—750°, как у пирита. В сравнении с пиритом марказит неустойчив и самопроизвольно переходит в пирит. При температуре выше 400° этот переход происходит очень быстро.

Марказит. Искусственное получение

 

Экспериментальное исследование условий возникновения марказита показало, что он образуется из слабокислых, почти нейтральных растворов, например, при взаимодействии H₂S и сульфата окисного железа.
 

Диагностические признаки марказита

Сходные минералы. Пирит, халькопирит.

Для кристаллов марказита характерны их копьевидные или таблитчатые формы, отличающие их от кристаллов пирита. В конкрециях и плотных массах его нелегко отличить от пирита. Подобные образования, обнаруженные в осадочных породах, нередко традиционно принимаются за марказит без испытания, однако проверка показывает, что около 80 % таких конкреций сложено пиритом. В свежем изломе характерен зеленоватый оттенок, не свойственный пириту. В полированных шлифах под микроскопом легко отличим от пирита по сильно выраженным эффектам оптической анизотропии. Существенно отличается от пирита и по дифрактограмме.

Спутники. Пирит, халькопирит, сфалерит, галенит, пирротин и другие сульфиды. Марка­зит под воздействием кислорода воздуха переходит в бурый железняк с выделением сернистой и серной кис­лот, разлагающих окружающие минералы.

Происхождение и нахождение

 

 В природе марказит распространен гораздо реже, чем пирит. Встречается как в эндогенных, так и в экзогенных минеральных образованиях.

Марказит эндогенного происхождения наблюдается в гидротермальных, преимущественно жильных месторождениях. Как правило, он образуется в самых последних стадиях минерализации. Чаще всего он устанавливается в друзовых пустотах в виде наросших кристаллов, большей частью мелких, иногда в виде пылевидных налетов на кристаллах кварца, кальцита, галенита, сфалерита, блеклых руд и других минералов, реже в виде корок и сферолитовых форм.

Образуется глав­ным образом при низких температурах. В виде жел­ваков присутствует в углях, часто в бурых углях и в из­вестняках. В отложениях мела в северной Франции встречаются радиально-лучистые конкреции марказита с бурой корочкой окисления, сложенной лимонитом. Не­редко конкреции марказита принимались ошибочно за метеориты.

В осадочных породах, главным образом в угленосных песчано-глинистых отложениях, марказит встречается преимущественно в виде конкреций, неправильной формы зерен и псевдоморфоз по органическим остаткам, а также тонкодисперсного черного сажистого вещества (мельниковита). По макроскопическим признакам его иногда ошибочно принимают за пирит.

В условиях кислородного выветривания марказит разлагается легче, чем пирит, с образованием сульфатов железа и свободной серной кислоты, а в условиях недостатка кислорода — также самородной серы. В конечном счете при окислении марказита возникают гидроокислы железа (лимонит). Экспериментальными исследованиями установлено, что марказит в отличие от пирита сравнительно легко образуется из кислых растворов при более низких температурах. В противоположность пириту не образует в природе крупных месторождений в виде сплошных руд.

Изменение минерала

При процессах метаморфизма в условиях повышенных температур и повышенного давления марказит переходит в пирит. Очень многие конкреции в осадочных породах, сохранившие шестоватое и радиально-лучистое строение агрегатов марказита, при детальном изучении в отраженном свете оказываются состоящими из пирита, что подтверждает неустойчивость марказита и переход его с течением времени в пирит в результате полиморфного превращения.
В зоне окисления дает те же продукты, что и пирит.

Месторождения марказита

Из гидротермальных сульфидных месторождений, в которых марказит наряду с пиритом встречается в более или менее существенных количествах, в качестве примера следует отметить Блявинское в Оренбургской области (Южный Урал). Он здесь представлен тонкокристаллическими, спорадически распределенными агрегатами. Кроме пирита, в ассоциации с марказитом находится сфалерит, вюртцит, халькопирит, кварц и др.
Осадочные марказитсодержащие породы широко распространены во многих областях России. К их числу, например, относятся угленосные отложения Подмосковного Буроугольного бассейна (Тульская область), содержащие различной формы конкреции марказита и пирита. По разнообразию форм марказитовых конкреций славятся Курьи Каменские и Троицко Байновские месторождения глинистых отложений на восточном склоне Среднего Урала (к востоку от Екатеринбурга). Помимо шаровидных желваков, здесь широко распространены почковидные стяжения, конкреции с радиально-лучистым расположением индивидов, оканчивающихся хорошо выраженными копьевидными двойниками.
Из иностранных следует отметить гидротермальные месторождения Клаусталль и Фрайберг (Германия), в которых встречались прекрасно образованные кристаллы марказита, и др.

Практическое применение

Не имеет.  Марказит, дающий скопления, может служить сырьем для получения серной кислоты и серы.

Физические методы исследования

 

Старинные методы. Под паяльной трубкой ведет себя подобно пириту, становится трещиноватым и сплавляется в маг­нитный шарик; в закрытой стеклянной трубочке при нагревании образуется возгон серы.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В полированных шлифах в отраженном свете марказит желтовато-белый. Отражательная способность. (в %): для желтых лучей 55, для зеленых — 52, для оранжевых — 45,5, для красных — 44,5. Двуотражение в воздухе отчетливое: || а — белый с розовато-бурым оттенком, || b светло-желтоватый, || с — кремово-белый (в иммерсии двуотражение более сильное). Сильно анизотропен с цветным эффектом от зеленого до красновато-фиолетового.