Сульфиды делятся на 4 подкласса:
1. простые сульфиды — соединения катиона с анионом серы.
2. двойные сульфиды — соединения двух и более катионов с анионом серы.
3.дисульфиды — соединения катионов с анионной группой [S2]
4. сложные сульфиды или сульфасоли — смесь двойных сульфидов.
В зависимости от особенностей физических свойств, все сульфиды делятся на блески, колчеданы, обманки, поэтому имеют второе название. Блески — сульфиды с черным или свинцово-серым цветом и металлическим блеском (свинцовы блеск или галенит).
Минералы №2. Сульфиды и сульфосоли. Клады целинных земель
Колчеданы — сульфиды, которые имеют соломенно-желтый, латунно-желтый, бронзо- желтый, цвет и металлический блеск (пирит или черый колчедан).
Обманки — сульфиды, которые имеют неметаллический блеск (сфалерит или цинковая обманка).
2. Простые сульфиды
С — сингония; М — морфология; Ц — цвет; Ч — черта; Б — блеск; Тв. — твердость; Пл. — плотность; Сп. — спайность; Пр.св. — прочие свойства; Д — диагностика; Г — генезис; П/ген — парагенезис; Зн. — значение; МПИ — месторождение.
М — агрегаты плотные, зернистые
Ц — черный, свинцово-серый
Сп. несовершенная, излом раковистый
Г — гидротермальный, в зоне цементации
П/ген — пирит, халькопирит
Зн. руда на медь
МПИ — Турьинские рудники (Урал)
Галенит PbS — свинцовый блеск
М — кристаллы в виде кубов, агрегаты плотные зернистые
Сп. совершенная, излом ступенчатый
Д — форма кристаллов, цвет, высокая плотность
Г — гидротермальный, КМС в скарнах
П/ген — сфалерит, халькопирит
Зн. руда на свинец
МПИ — Тетюхе, Норильское, Енисейский кряж
Сфалерит ZnS — цинковая обманка
М — кристаллы в виде тетраэдров, агрегаты плотные, зернистые
Ц — черный, бурый, желтоватый, бесцветный
Ч — бурая, желтоватая
Д — цвет, черта, блеск
Г — магматический, гидротермальный, КМС в скарнах
П/ген — пирротин, галенит, пирит
Зн. руда на цинк
МПИ — Тетюхе, Норильское, Урал
Киноварь HgS — ртутная обманка
М — агрегаты плотные, зернистые, налёты
Ц — темный, ярко-красный
Д — цвет, высокая плотность, блеск
Г — гидротермальный низкотемпературный
П/ген — антимонит, флюорит
Зн. руда на ртуть, изготовление красной краски
Занимательная минералогия. Лекция № 21. Группа минералов — сульфиды.
МПИ — Пламеное (Чукотка), «Часон-Узун» (Алтай)
Пирротин FeS — магнитный колчедан
М — агрегаты плотные, зернистые
Д — магматический, гидротермальный, КМС в скарнах
П/ген — сфалерит, пентландит, пирит
Зн. производство серной кислоты
МПИ — Тетюхе, Мончетундра
Пентландит (Fe, Ni)9S8 — железо-никелевый колчедан
М — плотные, зернистые агрегаты
Ц — бронзово-желтый, светлее, чем у пирротина
Д — цвет, отсутствие магнитности
Г — магматический, гидротермальный, КМС в скарнах
П/ген — пирротин, кварц, пирит
Зн. руда на никель
МПИ — Тетюхе, Норильское, Печенга
Антимонит Sb2S3 — сурьмяный блеск
М — кристаллы длиннопризматические с грубой вертикальной или тонкой горизонтальной штриховкой на гранях, агрегаты плотные, зернистые.
Д — цвет, форма кристаллов, штриховка, низкая твердость
Г — гидротермальный низкотемпературный
П/ген — киноварь, флюорит
Зн. руда на сурьму
МПИ — Раздольнинское (Красноярский край)
Аурипигмент As2S3 — желтая мышьяковая обманка
М — кристаллы призматические, агрегаты слюдоподобные, листоватые, плотные, зернистые, налеты
Сп. весьма совершенная
Д — цвет, морфология
Г — гидротермальный, пневматолитовый
Зн. руда на мышьяк, производство желтой краски
Реальгар As4S4 — красная мышьяковая обманка
М — агрегаты плотные, зернистые, налеты
Д — цвет, морфология
Г — гидротермальный, пневматолитовый
Зн. руда на мышьяк
Молибденит MoS2 — молибденовый блеск
М — кристаллы образуют тонкие, иногда шестигранные листочки, агрегаты листоватые, чешуйчатые, звездчатые.
Б — сильный металлический
Сп. весьма совершенная
Пр.св. пачкает руки, жирный на ощупь
Д — блеск, низкая твердость, жирность на ощупь
Г — магматический, гидротермальный, КМС в скарнах и грейзенах
П/ген кварц, пирит
Зн. руда на молибден
МПИ — Давединское, Шахатлинское (Забайкалье)
4. Двойные сульфиды
Халькопирит CuFeS2 — медный колчедан
М — агрегаты плотные, зернистые
Ц — латунно-желтый, часто покрыт красной, оранжевой, пурпурной побежалостью
Д — цвет, побежалость, низкая твердость
Г — магматический, гидротермальный, КМС в скарнах, в зоне цементации
П/ген — пирит, борнит, халькозин, кварц
Зн. руда на медь
МПИ: Сибай, Гай, Удоканское
Борнит Cu5FeS4 — пестрая медная руда
М — агрегаты плотные, зернистые
Ц — темный, медно-красный, практически всегда покрыт синей, фиолетовой побежалостью
Г — гидротермальный, в зоне цементации
П/ген — халькопирит, халькозин
Зн. руда на медь
МПИ: в России нет
Пирит FeS2 — серный колчедан
М — кристаллы в виде кубов, октаэдров, пентагондодекаэдров со взаимно перпендикулярной штриховкой на гранях; агрегаты плотные, зернистые, друзы, конкреции
Сп. весьма несовершенная
Д — цвет, черта, высокая твердость, форма кристаллов и штриховка
Г — магматический, гидротермальный, КМС в скарнах, метаморфический, осадочный
П/ген — золото, кварц, сульфиды
Зн. получение серной кислоты
МПИ: Учалы, Гай, Сибай
Марказит FeS2 — лучистый колчедан
М — агрегаты натечные, почковидные, лучистые, копьевидные, конкреции
Д — морфология, цвет, черта
Г — гидротермальный, осадочный
П/ген — кварц, магнетит
Зн. производство серной кислоты
МПИ: самостоятельных нет
Арсенопирит FeAsS — мышьяковый колчедан
М — кристаллы с вертикальной штриховкой на гранях, агрегаты плотные, зернистые
Пр.св. при ударе издает чесночный запах
Д — цвет, морфология, высокая плотность и твердость, чесночный запах при ударе
Г — КМС в грейзенах, пегматитовый
П/ген — кварц, золото, касситерит
Зн. руда на мышьяк
МПИ: Забайкалье, Урал
5. Сложные сульфиды
Блеклые руды Cu3(Sn,As)S3
М — агрегаты плотные, зернистые. Иногда кристаллы в виде тетраэдров
Ц — стально-серый с зеленоватым отливом
Г — гидротермальный, в зоне цементации
П/ген халькопирит, кварц, халькозин, борнит
Источник: studfile.net
Сульфиды, минералы: физические свойства, примеры применения
Сероводород – один из главных летучих компонентов магмы. Активно взаимодействуя с металлами, он образует множество соединений. Производные сероводорода представлены в земной коре более чем 200 минералами — сульфидами, которые, не являясь породообразующими, обычно сопутствуют тем или иным горным породам, являясь при этом источником ценного сырья. Ниже мы рассмотрим основные свойства сульфидов и близких к ним соединений, а также обратим внимание на сферы их использования.
Общая характеристика состава и структуры
Более 40 элементов таблицы Менделеева (как правило, металлы) образуют соединения с серой. Иногда вместо нее в подобных соединениях присутствуют мышьяк, сурьма, селен, висмут или теллур. Соответственно такие минералы носят наименование арсенидов, антимонидов, селенидов, висмутидов и теллуридов. Совместно с производными сероводорода все они включены в класс сульфидов благодаря сходству свойств.
Характерная для минералов этого класса химическая связь – ковалентная, с металлической компонентой. Наиболее часто встречающиеся структуры – координационная, островная (кластерная), иногда слоистая или цепочечная.
Физические свойства сульфидов
Практически все сульфиды характеризуются высоким удельным весом. Величина твердости по шкале Мооса у различных представителей группы колеблется в широких пределах и может составлять от 1 (молибденит) до 6,5 (пирит). Однако большинство сульфидов достаточно мягкие.
За малым исключением клейофан – разновидность цинковой обманки или сфалерита, минералы данного класса непрозрачны, часто имеют темную, иногда – яркую окраску, служащую важным диагностическим признаком (так же, как и блеск). Отражающая способность их может колебаться от средней до высокой.
Большая часть сульфидов – минералы, обладающие полупроводниковой электропроводностью.
Традиционная классификация
Несмотря на общность основных физических свойств, сульфиды, конечно, имеют внешние диагностические различия, по которым подразделяются на три типа.
- Колчеданы. Это собирательное название минералов из группы сульфидов, обладающих металлическим блеском и окраской, имеющей оттенки желтого цвета, либо желтой побежалостью. Самый знаменитый представитель колчеданов – пирит FeS2, он же серный или железный колчедан. К ним относятся также халькопирит CuFeS2 (медный колчедан), арсенопирит FeAsS (мышьяковый колчедан, он же тальгеймит или миспикель), пирротин Fe7S8 (магнитный колчедан, магнитопирит) и другие.
- Блески. Так именуются сульфиды с металлическим блеском и цветом от серого до черного. Характерные примеры таких минералов – галенит PbS (свинцовый блеск), халькозин Cu2S (медный блеск), молибденит MoS2, антимонит Sb2S3 (сурьмяный блеск).
- Обманки. Это название минералов из группы сульфидов, характеризующихся неметаллическим блеском. Типичные примеры подобных сульфидов – сфалерит ZnS (цинковая обманка) или киноварь HgS (ртутная обманка). Известны также реальгар As4S4 – красная мышьяковая обманка, и аурипигмент As2S3 – желтая мышьяковая обманка.
Различия по химическим признакам
Более современная классификация основана на особенностях химического состава и включает следующие подклассы:
- Простые сульфиды являются соединениями иона металла (катион) и серы (анион). В качестве примера таких минералов можно упомянуть галенит, сфалерит, киноварь. Все они – простые производные сероводорода.
- Двойные сульфиды отличаются тем, что в них с анионом серы связываются несколько (два и более) катионов металлов. Это халькопирит, борнит («пестрая медная руда») Cu5FeS4, станнин (оловянный колчедан) Cu2FeSnS4 и другие подобные им соединения.
- Дисульфиды – соединения, в которых катионы связаны с анионной группировкой S2 либо AsS. К ним относятся такие минералы из группы сульфидов и арсенидов (сульфоарсенидов), как пирит, имеющий наибольшее распространение, или мышьяковый колчедан арсенопирит. Также в этот подкласс входит кобальтин CoAsS.
- Сложные сульфиды, или сульфосоли. Это название минералов из группы сульфидов, арсенидов и близких к ним по составу и свойствам соединений, представляющих собой соли тиокислот, таких как тиомышьяковистая H3AsS3, тиовисмутистая H3BiS3 или тиосурьмянистая H3SbS3. Так, в подкласс сульфосолей (тиосолей) входят минерал лиллианит Pb3Bi2S6 или так называемые блеклые руды Cu3(Sb,As)S3.
Морфологические особенности
Сульфиды и дисульфиды могут образовывать крупные кристаллы: кубические (галенит), призматические (антимонит), в форме тетраэдров (сфалерит) и других конфигураций. Также они формируют плотные, зернистые кристаллические агрегаты или вкрапленники. Сульфиды со слоистым строением имеют уплощенно-таблитчатые или листоватые кристаллы, например, аурипигмент или молибденит.
Спайность сульфидов может быть различной. Она варьирует от весьма несовершенной у пирита и несовершенной у халькопирита до весьма совершенной в одном (аурипигмент) или нескольких (сфалерит, галенит) направлениях. Тип излома тоже неодинаков у разных минералов.
Генезис минералов группы сульфидов
Большинство сульфидов образуются путем кристаллизации из гидротермальных растворов. Иногда минералы этой группы имеют магматическое или скарновое (метасоматическое) происхождение, а также могут формироваться в ходе экзогенных процессов — в восстановительных условиях в зонах вторичного обогащения, в некоторых случаях в осадочных породах, как пирит или сфалерит.
В условиях поверхностного нахождения все сульфиды, кроме киновари, лаурита (сульфид рутения) и сперрилита (арсенид платины), очень неустойчивы и подвержены окислению, что ведет к образованию сульфатов. Результатом процессов изменения сульфидов становятся такие типы минералов, как оксиды, галогениды, карбонаты. Кроме того, за счет их разложения возможно образование самородных металлов – серебра или меди.
Особенности залегания
Сульфиды – минералы, образующие рудные скопления различного характера в зависимости от соотношения их с прочими минералами. Если сульфиды преобладают над ними, принято говорить о массивных или сплошных сульфидных рудах. В противном случае руды называют вкрапленными или прожилковыми.
Очень часто сульфиды отлагаются совместно, образуя месторождения полиметаллических руд. Таковы, например, медно-цинково-свинцовые сульфидные руды. Кроме того, разные сульфиды одного металла нередко формируют его комплексные месторождения его. Например, халькопирит, куприт, борнит – медьсодержащие минералы, залегающие вместе.
Чаще всего рудные тела сульфидных месторождений имеют форму жил. Но встречаются и линзообразные, штоковые, пластовые формы залегания.
Применение сульфидов
Сульфидные руды чрезвычайно важны как источник редких, благородных и цветных металлов. Из сульфидов получают медь, серебро, цинк, свинец, молибден. Висмут, кобальт, никель, а также ртуть, кадмий, рений и другие редкие элементы тоже извлекаются из таких руд.
Помимо этого, некоторые сульфиды используются в производстве красок (киноварь, аурипигмент) и в химической промышленности (пирит, марказит, пирротин – для производства серной кислоты). Молибденит, кроме использования в качестве руды, применяется как специальная сухая жаростойкая смазка.
Сульфиды – минералы, представляющие интерес благодаря своим электрофизическим свойствам. Однако для нужд полупроводниковой, электрооптической, инфракрасно-оптической техники применяют не природные соединения, а их искусственно выращиваемые аналоги в форме монокристаллов.
Еще одна область, где находят применение сульфиды, – радиоизотопное геохронологическое датирование некоторых рудных пород при помощи самарий-неодимового метода. В таких исследованиях используют халькопирит, пентландит и другие минералы, содержащие редкоземельные элементы — неодим и самарий.
Эти примеры свидетельствуют о том, что сфера применения сульфидов весьма широка. Они играют существенную роль в различных технологиях и в качестве сырья, и как самостоятельные материалы.
Источник: fb.ru
Природные сульфиды
Приро́дные сульфи́ды, класс минералов , представляющих собой соединения серы с металлами и более электроположительными по сравнению с серой неметаллами, главнейшими из которых являются Fe, Zn, Cu, Mo, Ag, Hg, Pb, Bi, Ni, Co, Mn, As, Sb и др. Бинарные и кислые сульфиды рассматриваются как соли сероводородной кислоты – H2S. К классу природных сульфидов относятся также полисульфиды, содержащие связи S─S. Вместе с собственно сульфидами обычно объединяются их аналоги – природные селениды , теллуриды , сходные с сульфидами по свойствам и генезису арсениды , антимониды, а также сульфосоли .
Распространённость
По численности минеральных видов (известно свыше 470, вместе с сульфосолями) занимают 2-е место после природных силикатов , однако в больших количествах встречаются немногие. Среди наиболее распространённых в земной коре природных сульфидов – пирит , пирротин , марказит , сфалерит , халькопирит , галенит .
Сросток кубических кристаллов пирита (размер наибольшего 4,5 см) со штриховкой на гранях. Размер образца 9,5 см. Березовское месторождение (Средний Урал, Россия). Фото: Наталья Пекова. Сросток кубических кристаллов пирита (размер наибольшего 4,5 см) со штриховкой на гранях. Размер образца 9,5 см. Березовское месторождение (Средний Урал, Россия).
Фото: Наталья Пекова.
Существенную роль сульфиды играют, вероятно, и в более глубинных оболочках Земли и планет земного ряда; типичны для космогенного вещества (прежде всего железных метеоритов , где из природных сульфидов доминирует троилит ).
Структура. Характерные свойства
Природные сульфиды обладают кристаллическими структурами с координационными (например, галенит), островными (пирит), кольцевыми ( реальгар ), цепочечными ( антимонит ), слоистыми ( молибденит ), каркасными ( аргентит ) мотивами. Многие минералы окрашены в стально-, свинцово-серый (до чёрного) цвет ; имеются соломенно-, золотисто-, буро-жёлтые минералы; для некоторых характерны яркие окраски (красная киноварь , оранжевый реальгар, жёлтый аурипигмент ). Для некоторых минералов ( борнита , ковеллина , халькопирита и др.) характерна побежалость (синяя, радужная), связанная с появлением тонкой плёнки продуктов окисления на их поверхности.
Киноварь (Украина). Образец из коллекции Музея естественной истории Карнеги (штат Пенсильвания, США). Киноварь (Украина). Образец из коллекции Музея естественной истории Карнеги (штат Пенсильвания, США).
Большинство природных сульфидов имеет металлический блеск , некоторые – алмазный (разновидность сфалерита клейофан). Твёрдость и плотность минералов широко варьируют: твёрдость от 1 до свыше 7 по шкале Мооса , плотность от менее 3,0 до свыше 9,0 г/см 3 .
Происхождение. Практическое значение
Свинцово-цинковая руда: срастание крупных зёрен и фрагментов кристаллов сфалерита и галенита. Размер образца 10 см. 2-й Советский рудник, Дальнегорск (Приморский край, Россия). Фото: Наталья Пекова. Свинцово-цинковая руда: срастание крупных зёрен и фрагментов кристаллов сфалерита и галенита. Размер образца 10 см.
2-й Советский рудник, Дальнегорск (Приморский край, Россия). Фото: Наталья Пекова. Основная часть природных сульфидов имеет эндогенное , чаще всего гидротермальное , а также магматическое и метаморфическое происхождение. Некоторые минералы этого класса формируются в экзогенных условиях – в обогащённых сероводородом бассейнах, осадочных горных породах , в участках цементации зоны окисления рудных месторождений . Нередко образует крупные скопления (залежи сплошных или массивных руд в колчеданных месторождениях ). Среди природных сульфидов много промышленно ценных рудных минералов, источников цветных, редких, рассеянных и благородных металлов. Природные сульфиды также используются для получения серы и её соединений, некоторые природные сульфиды издавна известны как минеральные пигменты (аурипигмент, реальгар). Генералов Михаил Евгеньевич
Источник: bigenc.ru