Теннантит
Теннанти́т (англ. Tennantite от имени собственного), также ме́дная обма́нка или мышьяко́вистая блёклая руда — традиционный рудный минерал из класса сложных сульфидов, относится к группе тетраэдрита, содержит медь, мышьяк и серу, по составу — арсеносульфид меди, идеальная формула Cu12As4S13. Содержание меди в теннантите может доходить до 48% от веса, что позволяет использовать теннантит в качестве хорошей медной руды. Кроме того, теннантит изобилует примесями, самые частые из которых — железо, цинк и серебро, реже свинец, ртуть и кобальт. С другой стороны, мышьяк и сера в теннантите могут замещаться сурьмой и висмутом. Разновидность теннантита, обогащённая серебром и цинком, называется биннитом, разновидность с содержанием висмута называется аннивитом. Мышьяковистый теннантит и сурьмянистый тетраэдрит являются крайними членами непрерывного изоморфного ряда, который известен как блёклые руды.
| Теннантит | |
| |
 Статья в Википедии
| |
 Медиафайлы на Викискладе
|
Теннатит был впервые установлен и описан в 1819 году, получил название в честь английского химика Смитсона Теннанта (1761—1815).
О теннантите коротко
править| — Франц Левинсон-Лессинг, «Блёклая руда», до 1891 |
Теннантит наблюдается в месторождениях, богатых медью, а тетраэдрит в полиметаллических и свинцово-серебряных месторождениях.[2] | |
| — Евгений Лазаренко, «Курс минералогии», 1951 |
В изоморфной серии теннантит — тетраэдрит размер элементарной ячейки увеличивается по мере замещения мышьяка сурьмой и меди серебром.[3] | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
Цвет стально-серый до железно-черного (богатых Fe разностей). <...> Черта имеет тот же цвет, иногда с буроватым и даже вишнево-красным оттенком (для теннантита).[3] | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
Теннантит <...> имеет светло-серый цвет, иногда с слегка зеленоватым оттенком. Твердость средняя, при надавливании иглой легко крошится, имеет буроватый внутренний рефлекс. В масле отчетливо наблюдается внутренний рефлекс буровато-красноватого оттенка.[4] | |
| — Кафия Газизова, «Геолого-структурные и генетические особенности медного месторождения Коунрад», 1957 |
| — Александр Кухаренко, «Минералогия россыпей», 1961 |
В россыпях эти минералы <тетраэдрит и теннантит> встречаются весьма редко и почти исключительно поблизости от коренных месторождений: в делювиальных, коллювиальных и реже речных и других типах россыпей. Малое распространение блеклых руд в россыпях обусловлено легкой окисляемостью этих минералов.[5] | |
| — Александр Кухаренко, «Минералогия россыпей», 1961 |
| — Александр Абрамов, «Физико-химическое моделирование ... комплексных сульфидов», 2012 |
Образование элементной серы S0 на поверхности теннатита возможно только в кислой восстановительной среде.[6] | |
| — Александр Абрамов, «Физико-химическое моделирование ... комплексных сульфидов», 2012 |
Теннантит, имеющий цвет от серо-стального до серебряно-серого, образует тетраэдрические кристаллы, иногда кристаллы с многогранной поверхностью становятся практически круглыми. Такие кристаллы называются «биннит» (по месторождению в Биннтале, Швейцария).[7] | |
| — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016 |
...тетраэдрит несколько светлее и не имеет красноватого цвета черты при растирании, но простыми средствами очень трудно отличим от теннантита...[7] | |
| — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016 |
Экспериментально установлено, что с понижением температуры возрастает сурьмянистость блёклых руд, ассоциирующих с энаргитом. Эти данные согласуются с данными об эволюции состава блёклых руд медно-порфировых месторождений от высокоцинкистого теннантита до высокоцинкистого тетраэдрита.[8] | |
| — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018 |
Тетраэдрит значительно более распространён, чем теннантит, но чаще встречаются смешанные мышьяково-сурьмянистые блёклые руды – промежуточные члены изоморфного ряда теннантит-тетраэдрит.[9] | |
| — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019 |
| — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019 |
Если предположить использование медноколчеданных руд, содержащих преимущественно теннантит в виде тонкорассеянной вкрапленности, то в этом случае не представляется вероятным получение в древности селективного меднорудного концентрата, состоящего из легкоплавких блёклых руд.[9] | |
| — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019 |
В научной и научно-популярной литературе
править
Мышьяковистая Б.<лёклая> руда (теннантит) мало распространена; серебра не содержит; кристаллы являются гранатоэдрами. <Месторождения>: Редрут в Корнваллисе, Скуттеруд в Норвегии, Саска в Банате; Рудольштадт в Силезии. Разновидность, богатая Zn (около 9%), из Фрейберга называется медной обманкой. Сюда же относятся: зандбергерит из Морокоха в Перу (около 7 % Zn), рионит из Акнивирталя в Валлисе (13% Bi и 11% As) и некоторые др. разновидности.[1] | |
| — Франц Левинсон-Лессинг, «Блёклая руда», до 1891 |
В некоторой — иногда генетической — связи с рассмотренными случаями находится выделение его <мышьяка> при распадении мышьяковистых соединений очень различного характера. Таково его происхождение во многих жилах, где он встречается очень часто совместно с другими продуктами распадения сернистых металлов (главным образом серебра и свинца); иногда можно проследить даже непосредственно образование его, например, из арсенолита в Татьянинском руднике Семипалатинской обл., из энаргита или теннантита в Морокоха в Перу.[10] | |
| — Владимир Вернадский, «Опыт описательной минералогии» (том третий), 1914 |
Поскольку по своим физическим и химическим свойствам все блеклые руды очень близки между собой, то мы рассматриваем их вместе: тетраэдрит — (Cu10+1,Cu2+2)12Sb4S13, смешанную блеклую руду — (Cu10+1,Cu2+2)12(SbAs)4S13 и теннантит — (Cu10+1,Cu2+2)12As4S13 | |
| — Евгений Лазаренко, «Курс минералогии», 1951 |
Так как медь обладает валентностью один или два, то все позиции катионов могут быть заняты одним этим элементом; так в большинстве случаев и происходит. В зависимости oт того, какой из сульфоангидридов преобладает в таких соединениях, различают следующие два наиболее распространенных минеральных вида: теннантит (Cu12As4S13) и тетраэдрит (Cu12Sb4S13). Наибольшим распространением в породе пользуются так называемые смешанные блеклые руды состава Cu12(As,Sb)4S13.[3] | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
...структуру блеклой руды можно, подобно структурам сфалерита или халькопирита, считать координационной, чем определяются многие ее свойства, от изометричного облика кристаллов до отсутствия спайности. Все минеральные виды, относящиеся к данной группе, имеют много общего в физических свойствах, поэтому ниже мы дадим совместное описание лишь двух главных представителей группы. | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
Цвет стально-серый до железно-черного (богатых Fe разностей). Для богатой ртутью блеклой руды — швацита, характерна побежалость в синих тонах. Черта имеет тот же цвет, иногда с буроватым и даже вишнево-красным оттенком (для теннантита). Непрозрачен. Блеск металлический, тусклый до полуметаллического. | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
Крупные самостоятельные месторождения блёклых руд не встречаются. В промышленных месторождениях они вместе с другими медьсодержащими сернистыми соединениями являются источником меди. При плавке медных руд, содержащих теннантит, в отходящих газах улетучивается вредная примесь — мышьяк в виде As2O3.[3] | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
Встречается иногда в значительных массах в гидротермальных месторождениях меди в ассоциации с блеклыми рудами, халькопиритом, галенитом, пиритом и другими минералами. Нередко устанавливаются псевдоморфозы теннантита по энаргиту, называвшиеся «зеленым энаргитом». Сравнивая химические формулы этих минералов, легко видеть, что при этом процессе, совершающемся в эндогенных условиях, происходит лишь превращение As2S5 в As2S3. В зоне окисления месторождений легко разлагается, образуя малахит, азурит, оливенит (арсенат меди) и другие вторичные минералы.[3] | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
Тетраэдрит Cu12Sb4S13. Теннантит Cu12As4S13. Названные минералы являются конечными членами непрерывного изоморфного ряда соединений переменного состава с общей формулой Cu12(Sb,As)4S13, получившего название блеклых руд. | |
| — Александр Кухаренко, «Минералогия россыпей», 1961 |
Теннантит относится к кристаллам с кубической сингонией, обладает сложной кристаллической структурой, в основе которой лежит структура сфалерита, но с удвоенным ребром куба. Ячейка кристалла теннантита состоит как бы из восьми ячеек кристалла сфалерита. Однако у половины тетраэдров CuS4 отсутствует четвертая вершина, т.е. половина атомов меди имеет координационное число III, а вторая половина — IV. Четвёртые атомы серы в тетраэдрах вокруг атомов мышьяка объединены тройками. Атомы меди, имеющие координационное число III, располагаются в полостях решётки совместно с атомами серы, которые занимают центры полостей и окружены шестью атомами меди. Структурная формула теннантита, по Полингу, имеет вид: Cu6IIICu6IVS12S.[6] | |
| — Александр Абрамов, «Физико-химическое моделирование ... комплексных сульфидов», 2012 |
Образование элементной серы S0 на поверхности теннатита возможно только в кислой восстановительной среде. | |
| — Александр Абрамов, «Физико-химическое моделирование ... комплексных сульфидов», 2012 |
Теннантит, мышьяковая блёклая руда. Cu2AsS3,25 | |
| — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016 |
Образование в гидротермальных жилах, в субвулканических и контактово-метасоматических месторождениях. Твёрдость <теннантита> 3-4. Плотность 4,6-5,2. Блеск металлический, часто матовый. Спайность отсутствует. Излом раковистый. Ударная вязкость низкая. Сингония кубическая.[7] | |
| — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016 |
Похожие <на теннантит> минералы. Мышьяковый колчедан твёрже; у галенита весьма совершенная спайность; тетраэдрит несколько светлее и не имеет красноватого цвета черты при растирании, но простыми средствами очень трудно отличим от теннантита; у энаргита совершенная спайность.[7] | |
| — Руперт Хёхляйтнер, «Камни и минералы», 2016 |
Тетраэдрит значительно более распространён, чем теннантит, но чаще встречаются смешанные мышьяково-сурьмянистые блёклые руды – промежуточные члены изоморфного ряда теннантит-тетраэдрит. Химический состав минерала отражает геохимический тип месторождения. Так, в России тетраэдрит встречается на месторождениях вольфрама, золота, сурьмы и ртути, теннантит – на колчеданных месторождениях, блёклые руды с серебром развиты в свинцово-цинковых месторождениях, с цинком – на медно-цинковых месторождениях.[9] | |
| — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019 |
Преобладание тетраэдрита среди блеклых руд статистически предполагает получение сурьмянистой бронзы, что анализами состава древнего металла не подтверждается. Если предположить использование медноколчеданных руд, содержащих преимущественно теннантит в виде тонкорассеянной вкрапленности, то в этом случае не представляется вероятным получение в древности селективного меднорудного концентрата, состоящего из легкоплавких блёклых руд.[9] | |
| — Юрий Шубин, «К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы», 2019 |
Блеклые руды (fahlerz, fahlore) = тетраэдрит или теннантит.[11] | |
| — Владимир Кривовичев, «Минеральные виды», 2021 |
В публицистике и документальной прозе
править
Теннантит наблюдается главным образом в шлифах, изготовленных из сплошных сульфидов. В шлифе этот минерал имеет светло-серый цвет, иногда с слегка зеленоватым оттенком. Твердость средняя, при надавливании иглой легко крошится, имеет буроватый внутренний рефлекс. В масле отчетливо наблюдается внутренний рефлекс буровато-красноватого оттенка. | |
| — Кафия Газизова, «Геолого-структурные и генетические особенности медного месторождения Коунрад», 1957 |
| — Эдуард Хачатурян, «Алтаит и петцит в рудах Кафанского месторождения», 1958 |
Теннантит присутствует в виде двух генераций. Теннантит І образует частую мелкую вкрапленность и небольшие неправильной формы выделения, расположенные изолированно или в ассоциации с арсенопиритом, халькопиритом, борнитом и пирротином ранних генераций. Размер ксеноморфных зерен теннантита I достигает 0,2 мм. Иногда отмечаются более крупные выделения этого минерала (до 1,2 х 0,6 мм). В одном из таких выделений встречены включения более светлого минерала квадратной и неправильной формы (возможно, самородного серебра). Теннантит II присутствует в кварцевых жилах совместно с халькопиритом, борнитом и арсенопиритом соответствующих генераций. Микроспектральный анализ зерен теннантита показал наличие мышьяка и сурьмы. Более высокое содержание мышьяка отнести описываемый минерал к теннантиту.[13] | |
| — Юрий Богданов и др., «Медистые отложения Олекмо-Витимской горной страны», 1966 |
Теннантит и тетраэдрит являются крайними членами изоморфного ряда блеклых руд, в составе которых Cu может частично замещаться Ag, Hg и другими элементами. Считается, что основным концентратором изоморфной ртути служат тетраэдриты (сурьмяные блеклые руды), получившие собственное название швациты. Максимальное из известных содержание ртути (24 вес. %) зафиксировано в шваците месторождения Манто де Валдивия (Чили). Литературные данные о ртутьсодержащем теннантите (мышьяковая блеклая руда) практически отсутствуют. Указывается даже, что никогда не встречается теннантит со значительным количеством ртути в составе.[14] | |
| — Василий Васильев и др., «Ртутьсодержащий теннантит», представлено академиком В.А.Кузнецовым 31 октября 1973 |
На Орловском месторождении гринокит отмечается в интерстициях галенита, теннантита, халькопирита.[15] | |
| — Раиса Путалова и др., «Минералы Казахстана...», 1989 |
По устным сообщениям разных исследователей, в родингитах были установлены перовскит, гематит, теннантит.[16] | |
| — Андрей Антонов, «Минералогия родингитов Баженовского гипербазитового массива», 2003 |
Агрегаты энаргита окаймлены минералами блекловорудно-теллуридной подстадии — теннантитом с пиритом, самородным теллуром и сильванитом. К более поздним минералам этой подстадии относятся креннерит в парагенезисе с петцитом, а затем – калаверит с алтаитом.[17] | |
| — Ольга Плотинская, «Месторождения благородных металлов», 2014 |
По химическому составу блёклые руды I генерации относятся к Cu-теннантиту, Fe-теннантиту и Zn-теннантиту. Cu-теннантит характеризуется высокими значениями медистости (Cu* от 72,35 до 204,87), железистости (Fe* от 0,25 до 0,66) и низкими значениями сурьмянистости (Sb* от 0,01 до 0,02). В Fe-теннантите значения Cu* варьирует от 53,23 до 83,70, Fe* – 0,57–0,85, Sb* – 0,01–0,06. В Zn-теннантите значения Cu* варьирует от 14,85 до 41,39, Sb* – 0,08–0,18, в то время как значение Fe* не меняется (0,48–0,49). Блёклые руды данной генерации характеризуются слабой зональностью, обусловленной увеличением содержания Sb к внешним зонам. По химическому составу прослеживается их эволюция от высокомедистого теннантита до Zn-теннантита через Fe-теннантит.[8] | |
| — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018 |
По химическому составу блёклые руды II генерации относятся к Cu-теннантиту, Zn-теннантиту и Zn-теннантит-тетраэдриту. Более ранний Cu-теннантит тоже характеризуется высокими значениями Cu* (96,82), Fe* (0,73) и низкими значениями Sb* (0,01). В Zn-теннантите значения Cu* варьирует от 7,39 до 37,72, Fe* – 0,20–0,24, Sb* – 0,05–0,10. Zn-теннантит-тетраэдрит характеризуется высокими значениями Sb* – от 0,25 до 0,30, Fe* – 0,21–0,38, Cu* – 9,56–34,95. Соответственно, блёклые руды II генерации характеризуются вариациями Sb* от 0,01 до 0,30, Cu* – 7,39–96,82, Fe* – 0,20–0,73, и по химическому составу эволюционируют от высокомедистого теннантита до Zn-теннантит-тетраэдрита.[8] | |
| — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018 |
В блёклых рудах Ак-Сугского месторождения наблюдается эволюция от теннантита к теннантит-тетраэдриту, что отвечает стандартному тренду снижения температуры кристаллизации минералов группы блёклых руд. <...> | |
| — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018 |
По химическому составу блёклые руды Ак-Сугского месторождения относятся к промежуточным членам ряда теннантит–тетраэдрит, которые представлены тремя генерациями. Для блёклых руд Ак-Сугского месторождения характерна скрытая плавная зональность, обусловленная незначительным увеличением содержания Sb к внешним зонам, и их эволюция от теннантита к теннантит-тетраэдриту, что типично для плутоногенных месторождений. Наблюдаются следующие тренды блёклых руд, в т. ч. I генерации: Cu-теннантит → Fe-теннантит → Zn-теннантит; II генерации: Cu-теннантит → Zn-теннантит → Zn-теннантит-тетраэдрит; III генерация блёклых руд представлена Zn-теннантит-тетраэдритом. Соответственно, в блёклых рудах отмечается постепенное накопление сурьмы от ранних генераций к поздним.[8] | |
| — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018 |
Наличие высокомедистого теннантита, Zn-теннантита и Zn-теннантит-тетраэдрита и другие минералогические особенности руд Ак-Сугского месторождения свидетельствуют об относительном повышенном окислительном потенциале рудообразующих гидротермальных флюидов и о том, что главными факторами рудоотложения являются изменение окислительно-восстановительного характера, вариации fS2, fSe2, fTe2 и снижение температуры рудоносного флюида[8] | |
| — Ренат Кужугет и др., «Эволюция химического состава блеклых руд...», 2018 |
Источники
править- ↑ 1 2 Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907. том IV (1891): с. 78 — Франц Левинсон-Лессинг. Из статьи Пираргирит.
- ↑ 1 2 Лазаренко Е. К., «Курс минералогии». — Киев: Гостехиздат Украины, 1951 г. — 688 с.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 А. Г. Бетехтин, Курс минералогии. — М.: КДУ, 2007 год
- ↑ 1 2 Газизова К. С. Геолого-структурные и генетические особенности медного месторождения Коунрад. - Москва : Госгеолтехиздат, 1957 г. — 130 с.
- ↑ 1 2 3 Кухаренко А. А. Минералогия россыпей. — Москва: Госгеолтехиздат, 1961 г. — 318 с.
- ↑ 1 2 3 4 А. А. Абрамов. Собрание сочинений. Том 6. Флотация. Физико-химическое моделирование процессов. — М.: Горная книга, 2012 г.
- ↑ 1 2 3 4 5 Руперт Хёхляйтнер. Камни и минералы (Перевод с немецкого В. В. Демина). ― М.: Эксмо, 2022 г. — 256 с.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Кужугет Р.В., Монгуш А.А., Монгуш А.Д.О. Эволюция химического состава блеклых руд Ак-Сугского золото-молибден-медно-порфирового месторождения (Северо-восточная Тува). — Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018 г. Том 329, № 2. 81–91
- ↑ 1 2 3 4 5 Шубин Ю. П. К вопросу об использовании блеклых руд для выплавки металла в эпоху бронзы. — Институт минералогии ЮУ ФНЦ МиГ УрО РАН, Геоархеология и археологическая минералогия 2019 г.
- ↑ Вернадский В. И. Собрание сочинений : в 24 т.; под ред. Э. М. Галимова. — М.: Наука, 2013 г. — Том 3. Опыт описательной минералогии (1914–1922) — 572 c.
- ↑ Кривовичев В. Г., Минеральные виды (под ред. И. В. Пекова). — Владивосток: Тихоокеанская геология, том 37, №6, 2018 г. — с.76-94
- ↑ Э. А. Хачатурян. Алтаит и петцит в рудах Кафанского месторождения. — Ереван: Институт геологических наук Армянской ССР, доклады АН Армянской ССР, том XXVI, 1958 г.
- ↑ Ю.В.Богданов, Г.Г.Кочин, Э.И.Кутырев и др. Медистые отложения Олекмо-Витимской горной страны: Геология и закономерности размещения. — Ленинград : Недра. Ленингр. отд-ние, 1966 г. — 386 с.
- ↑ Васильев В. И., Лаврентьев Ю. Г. Ртутьсодержащий теннантит. Представлено академиком В. А. Кузнецовым 31 Х 1973 г. — М.: Доклады Академии наук СССР, Том 218, 1973 г.
- ↑ Р. В. Путалова, З. А. Козловская, Х. А. Беспаев и др. Минералы Казахстана: (Самородные элементы, интерметаллиды, карбиды, арсениды, антимониды, простые сульфиды). — Алма-Ата: Наука КазССР, 1989 г. — 199 с.
- ↑ А. А. Антонов. «Минералогия родингитов Баженовского гипербазитового массива». — СПб: СПИФ «Наука» РАН, 2003 г.
- ↑ О. Ю. Плотинская. Месторождения благородных металлов. Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва. ― Миасс: ИМин УрО РАН, 2014 г.
