Пентландит - Pentlandite

Пентландит
Пирротин с пентландитом (поздний палеопротерозой, 1,85 млрд лет; рудное тело 800, Южный рудник, ударный кратер Садбери, юго-восток Онтарио, Канада) 2 (18275905364) .jpg
Общее
КатегорияСульфидный минерал
Формула
(повторяющийся блок)		утюг никель сульфид: (Fe, Ni)9S8
Классификация Струнца2.BB.15a
Кристаллическая системаИзометрические
Кристалл классШестиугольник (м3м)
Символ HM: (4 / м 3 2 / м)
Космическая группаFM3м
Идентификация
цветЖелтоватая бронза
Хрустальная привычкаШестиугольник редко; от массивного до гранулированного
Расщеплениеотсутствует - восьмигранный пробор
ПереломКонхоидальный
Шкала Мооса твердость3.5–4
Блескметаллический
Полосасветло-бронзово-коричневый[1][2][3][4]
зеленовато-черный[5][6][7]
Удельный вес4.6–5.0
Показатель преломлениянепрозрачный
Плавкость1.5–2
Другие характеристикистановится магнитным при нагревании
использованная литература[8][1][2][3][4][5][6][7]
Пентландит в пирротин, образец руды из Бассейн Садбери (поле зрения 3,4 см)

Пентландит является утюг –никель сульфид, (Fe,Ni )9S8. Пентландит имеет узкий диапазон вариаций Ni: Fe, но обычно описывается как имеющий Ni: Fe 1: 1. Он также содержит второстепенные кобальт, обычно на низких уровнях в виде доли веса.

Формы пентландита изометрический кристаллы, но обычно встречается в массивных гранулированных агрегаты. Он хрупкий с твердость 3,5–4 и удельный вес 4,6–5,0 и немагнитный. Имеет желтовато-бронзовый цвет.

Пентландит был исследован как катализатор для реакции выделения водорода в электролиз воды.[9]

Имя и открытие

Он назван в честь Ирландский ученый Джозеф Барклай Пентланд (1797–1873), который первым заметил минерал.

Парагенезис

Пентландит - самый распространенный земной сульфид никеля. Обычно он образуется при охлаждении сульфидного расплава. Эти сульфидные расплавы, в свою очередь, обычно образуются в процессе образования силикатного расплава. Поскольку Ni является халькофил -подобный элемент, он отдает предпочтение (т.е. «распадается») сульфидным фазам. В сульфидных недосыщенных расплавах Ni замещает другие переходные металлы в ферромагнезиальных минералах, наиболее обычным из которых является оливин, хотя никелевые разновидности амфибол, биотит, пироксен и шпинель известны. Ni наиболее легко заменяет Fe2+ и Ко2+ потому что или их схожесть по размеру и заряду.

В насыщенных сульфидами расплавах Ni ведет себя как халькофильный элемент и перегородки сильно в сульфидную фазу. Поскольку большая часть Ni ведет себя как совместимый элемент в магматическая дифференциация В процессе процессов образование никельсодержащих сульфидов в основном ограничивается сульфидонасыщенными основными и ультраосновными расплавами. В мантийных перидотитах присутствуют незначительные количества сульфидов Ni.

Поведение сульфидных расплавов сложное и зависит от Cu: Ni: Fe: S. Обычно при температуре выше 1100 ° C существует только один сульфидный расплав. После охлаждения до прим. 1000 ° C образуется твердое вещество, содержащее в основном Fe и незначительные количества Ni и Cu. Эта фаза называется твердый раствор моносульфида (MSS) и нестабилен при низких температурах, разлагаясь на смеси пентландита и пирротин, и (редко) пирит. Только при охлаждении выше ~ 550 ° C (1022 ° F) (в зависимости от состава) MSS подвергается распад. Также может образоваться отдельная фаза (жидкий сульфид, богатый медью). Эта богатая медью жидкость обычно образует халькопирит при охлаждении.

Эти фазы обычно образуют афанитический равнозернистые массивные сульфиды или присутствуют в виде вкрапленных сульфидов в породах, сложенных в основном силикатами. Нетронутые магматические массивные сульфиды сохраняются редко, поскольку большинство месторождений никелевых сульфидов подверглись метаморфизму.

Метаморфизм равен или выше, чем зелень фации приведет к пластической деформации твердых массивных сульфидов и их распространению на некоторое расстояние в кантри-рок и вдоль конструкций. После прекращения метаморфизма сульфиды могут унаследовать слоистый или стрижен текстуры и обычно образуют яркие, равнозернистые или шаровидные агрегаты порфиробластический кристаллы пентландита, известные в просторечии как «рыбья чешуя».

Метаморфизм также может изменить концентрацию Ni и соотношение Ni: Fe и Ni: S сульфидов (см. сульфидный тенор ). В этом случае пентландит можно заменить на миллерит, и редко хизлвудит. Метаморфизм также может быть связан с метасоматизм, и это особенно характерно для мышьяк реагировать с ранее существовавшими сульфидами с образованием никелин, герсдорфит и другие арсениды Ni – Co.

Вхождение

Пентландит находится в нижней части минерализованных многоуровневые вторжения, лучшими примерами являются Бушвельдский магматический комплекс, Южная Африка, то Voiseys Bay троктолит навязчивый комплекс в Канада, то Дулут Габбро, в Северной Америке и в других местах по всему миру. В этих местах он образует важную никелевую руду.

Пентландит также является основным рудным минералом, добываемым из Коматиитовые никелевые руды камбалдинского типа, примеры типов которых находятся в Йилгарн Кратон из Западная Австралия. Подобные месторождения есть в Nkomati, Намибия, в Ремень Томпсона, Канада и несколько примеров из Бразилии.

Пентландит, но прежде всего халькопирит и PGE, также получаются от сверхгиганта Норильск месторождение никеля в транссибирской России.

В Бассейн Садбери в Онтарио, Канада, ассоциируется с большим метеорит ударный кратер. Пентландит-халькопирит-пирротиновая руда вокруг структуры Садбери образовалась из сульфидных расплавов, которые отделились от листа расплава, образовавшегося в результате удара.

Водородный катализ

Пентландит - катализатор производства водорода и кислорода из воды с использованием электричества.[10] Считается, что в этом он так же эффективен, как и платина, которая встречается значительно реже и дороже.[11]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б Справочник по минералогии
  2. ^ а б Mindat.org
  3. ^ а б Hurlbut, Cornelius S .; Кляйн, Корнелис, 1985, Руководство по минералогии, 20-е изд., Wiley, стр. 280-281 ISBN  0-471-80580-7
  4. ^ а б Mindat.org - Форум
  5. ^ а б Webmineral.com
  6. ^ а б «Пентландит» (на немецком).
  7. ^ а б Шуман, Вальтер (1991). Mineralien aus Aller Welt (на немецком языке) (2-е изд.). BLV. п. 224. ISBN  978-3-405-14003-8.
  8. ^ Минералиенатлас
  9. ^ Конкена, Бхаратхи; Юнге Пуринг, Кай; Синев, Илья; Пионтек, Стефан; Хаврюченко, Алексей; Dürholt, Johannes P .; Шмид, Рохус; Тюйсуз, Харун; Мюлер, Мартин; Шухманн, Вольфганг; Апфель, Ульф-Петер (27 июля 2016 г.). «Пентландитовые породы как устойчивые и стабильные эффективные электрокатализаторы для производства водорода». Nature Communications. 7: 12269. Bibcode:2016НатКо ... 712269K. Дои:10.1038 / ncomms12269. ЧВК  4974457. PMID  27461840.
  10. ^ Konkena, B .; и другие. (2016). «Пентландитовые породы как устойчивые и стабильные эффективные электрокатализаторы для производства водорода». Nature Communications. 7: 12269. Bibcode:2016НатКо ... 712269K. Дои:10.1038 / NCOMMS12269. ЧВК  4974457. PMID  27461840.
  11. ^ «Новый катализатор производства водорода». ScienceDaily. 2016-07-27. Получено 2016-07-27.