Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Железо в земной коре исключительно редко встречается в самородном виде. Главная масса его представлена кислородными, сернистыми и прочими соединениями. Богатые никелем самородные металлы также представляют редкость. Кобальт и родий в металлическом состоянии обнаружены лишь в форме изоморфных примесей. Наоборот, платина, иридий и палладий в природе встречаются почти исключительно в металлическом виде, нередко образуя твердые растворы.
Рассматриваемая здесь группа минералов по условиям нахождения в природе и кристаллохимическим данным делится на две подгруппы: а) подгруппа железа и б) подгруппа платины.
Среди минералов подгруппы самородного железа, встречающихся в земной коре, по своему происхождению следует различать: 1) минералы космического происхождения, слагающие железные метеориты, и 2) крайне редко встречающиеся теллурические (земные) образования. Друг от друга они довольно существенно отличаются как по составу, так и по структурным особенностям.
Минералы, входящие в подгруппу самородной платины, представлены довольно большим числом минеральных видов и их разновидностей, представляющих твердые растворы металлов Pt, Fe, Ir. Pd, Rh, иногда Ni, Cu, изредка Au, Os, Sn (иногда в существенных количествах)1, а также Pb, Zn, Ag, Со, Mn, Mo (до 0.006%) и Re (до 0.00008—0.002%).
1 В одном из месторождений в сибирских траппах (основных породах) установлен самостоятельный минерал: с т а н н о п а л л а д и н и т — Pd3Sn8 (содержащий также медь), и другие минералы, содержащие олово.
Общий список относящихся сюда минералов сводится к следующему:
Тип
а0 решетки Уд. вес
Железо........«-Fe Кубич. с. 2.8607* a-Fe 7—7.8
Камасит........(Fe1Ni) . , 2.859 a-Fe 7.3—7.87
Тэнит.........(Fe,Ni) „ „ 3.5?0 Cu 7.8—8.2
Аваруит.......Ni2Fe „ ., 3.558 Cu
Платина .......Pt ., 3.9158* Cu ?
Поликсен.......(Pt.Fe) 3.91 Cu 15—19
Ферроплатина.....(Pt.Fe) „ „ 12—15
Купроплатина.....(Pt,Fe,Cu) . . 14.6
Никелистая платина . . (Pt.Fe,Ni,Cu) » ?
Палладистая платина . (Pt1Pd) ,. 15—16
Платинистый иридий . (Ir1Pt) .. 3.8312* Cu 22.6—22.9-
Осмирид.......(Ir,Os) , ,. 3.8415 Cu 20 ?
Палладий.......Pd ,. , 3.8824* Cu 10.8—12.
43Ma
75Re
пЖ" / 44 (®) I
101.7 2
п.Ю'" / 45 (@) f /02.91 2
46 (ы) %
106.7 2
п.10'10 z 76 (©) I /90.2 *
п./Q-'o ? 77 (©) \ 193.1 2
78 (п) §
/95.23 2
47Ag
79Au
Фиг. 104. Триады металлов платиновой группы
Из всех этих минеральных видов наибольшим распространением в земной коре пользуются поликсен и' палладистая платина. То, что обычно называют собирательным термином «самородная платина», в большинстве случаев относится к поликсену.
Характерной особенностью минералов подгруппы самородной платины является то, что в их составе Rn и Os в виде изоморфных примесей не участвуют совершенно. Исключение составляет осмирид, о котором речь будет ит-ти особо. Несмотря на то, что все шесть элементов платиновой группы (фиг. 104) обладают многими общими признаками как в физическом, так и химическом отношении, поведение их в природных условиях все же не совсем одинаково. Элементы с максимальным атомным весом в триадах — Pd и Pt, занимающие правую часть приведенной таблички, ведут себя резко отлично от Ru и Os, т. е. от элементов, располагающихся в крайнем левом столбце. До сих пориє удавалось установить, чтобы эти две крайние пары элементов могли изоморфно замещать друг друга, хотя минералы, их содержащие, бывают парагенетически тесно связаны, нередко образуя непосредственные срастания. Элементы Rh и Ir, занимающие промежуточное положение (см. фиг. 104), играют двойственную роль: они, с одной стороны, образуют химические соединения переменного состава с элементами Os и Ru, а с другой,— входят в состав твердых растворов с Pd и Pt, нередко вместе с Fe, Ni, Cu и др. Характерно также, что правые и левые пары элементов платиновой группы способны образовывать,, правда редкие, природные химические соединения с S, As, Sb и отчасти с Те, тогда как для Rh и Ir мы подобных соединений еще не знаем. Не менее показательно то, что минералы, обнимаемые рядом Pd—Pt, как правило, кристаллизуются в кубической сингонии (с кристаллической решеткой типа меди), тогда как минералы ряда Ru — Os явна индивидуализированы в виде соединений переменного состава, кри-
* Для химически чистых металлов.
сталлизующихся в гексагональной сингонии (в кристаллических решетках типа осмия).
Все это и заставляет минералы, образуемые химическими элементами платиновой группы, разбить на две части. Одну из них рациональ-
• I
Фиг. 105. Кубическая гранецентрированная решетка (тип меди) A-— положения центров атомов; В—расположение сфер атомов
но объединить с группой железа, а другую (осмий-рутениевую) выделить в самостоятельную группу.
Фиг. 106. Гексагональная плотнейшая упаковка атомов (тип осмия)
А и Б—то же, что и на фиг. 105
В связи с этим важно специально остановиться на сравнительной характеристике особенностей кристаллических структур, свойственных минералам этих групп.
