Страницы Список страниц 23 24 25 26 27 · · ·  42                    

IX группа. Самородные элементы

Особую группу представляют минералы, весьма важные в практическом отношении и в то же время простые по своему составу. Они образуют сборную группу, объединяемую названием — самородных элементов, так как каждый минерал этой группы по своему составу относится к какому-нибудь химическому элементу. Способы образования минералов этой группы очень разнообразны: их можно вкратце свести к двум главным видам генезиса. Некоторые самородные элементы (платина, осмий, иридий, большая часть железа, алмаз, значительная часть золота, висмута и др.) являются первичными образованиями т. е. они выделяются непосредственно из магмы или ее газовых или водных эманации. Другие относятся к вторичным образованиям, для выделения которых из их соединений необходимы те или иные химические реакции. Сюда относится медь, серебро, сурьма, ртуть, мышьяк, сера и др.

Есть самородные элементы, для которых известны обе формы генезиса; это относится к золоту, никелю, железу, углероду и др. Вообще в генетическом отношении самородные элементы чрезвычайно различны, причем образование одних (алмаз) еще далеко не ясно, а для других достаточно сложно.

Платина.

Химический состав—Pt. Обычна примесь железа, реже — осмия, иридия. Тв. 4—5. Уд. в. 14—19 (при содержании Os и Ir доходит до 21).

Самородная платина имеет стально-серый цвет и металлический блеск.

Диагностика. Платина отличается от других самородных элементов высоким удельным весом и большой твердостью. Типичны формы выделения платины в хромистом железняке.

Обычно встречается в зернах и чешуйках. Кристаллы встречаются редко. Крупные самородки платины также попадаются редко (рис. 96 и 97). При большом содержании железа платина иногда магнитна (действует на магнитную стрелку). Подобии золоту, платина встречается в коренных и россыпных месторожде-ниях.

Коренные месторождения платины до последнего времени были известны на Урале, где они приурочены к выходам темных, богатых оливином и пироксенами, пород, так называемых ду-нитов, перидотитов или образовавшихся из них змеевиков, содержащих выделения хромистого железняка. Платина рассеяна в хромистом железняке, с которым она обычно связана. Она встречается в виде мельчайших зерен, и лишь изредка образует более или менее крупные вкрапления.

Кроме того, коренная платина обычна в качестве постоянной примеси в никелистом пирротине и приурочена к породам группы габбро (месторождения Седбёри в Канаде и др.).

Самородок платины

Рис. 96. Самородок платины. Урал. Биссерский район. Вес 8,2 кг.

Употребление. Благодаря своей тугоплавкости (температура плавления 1775°) и неизменяемости при действии большинства кислот, платина применяется для изготовления химической посуды и аппаратов; кроме того, употребляется в зубоврачебном и ювелирном деле. Губчатая платина широко применяется в химической практике в качестве катализатора, а соли платины — в рентгенотехнике и при химическом анализе.

До 1913 г. 95% всей мировой добычи платины приходилось на Урал, где она добывалась исключительно в россыпях в Исовском и Тагильском округах. Остальная часть добычи приходилась на Колумбию. После мировой войны (1914—1918 гг.) добыча в Колумбии сильно возросла. Из других стран с 1926 г. получила большое значение Южная Африка (Бушвельдский комплекс), где разрабатываются преимущественно коренные месторождения платины, а за последние годы — Канада.

Золото.

Химический состав- Аu. Тв. 2,5—3. Уд. в. 15,6—19,3.

Сингония кубическая.

Самородное золото редко бывает совершенно чистым; обычно

содержит примесь серебра и, реже, меди. Золото имеет яркожелтый цвет и отличается хорошей ковкостью.

Диагностика. По внешнему виду золото больше всего похоже на халькопирит, особенно в мелких вкраплениях. От халькопирита золото отличается меньшей твердостью, отсутствием побежалости, высоким удельным весом и ковкостью. Нож дает на золоте блестящую царапину, хорошо видную под лупой.

Золото встречается главным образом в самородном состоянии в форме зерен, пластин, самородков. Кристаллы редки и обычно деформированы — сплющены или изогнуты. Самородки достигают иногда очень крупных размеров. Самый крупный самородок, найденный на Урале, весил 36 кг (рис. 98). Один из самых больших самородков в мире, найденный в Австралии, весил 68,98 кг .

самородок золота

Рис. 98 Самый крупный на Урале самородок золота из Царево Александровской россыпи (Миас)

Золото в природе легко истирается и превращается в мельчайшую пыль, незаметную для глаза. В таком же виде оно обычно содержится в золотоносных породах. Первичной формой образования золота является его выделение из магм, преимущественно гранитных, а также гидротермальных растворов, генетически с ними связанных.

При циркуляции по трещинам в гранитах, при высоком давлении и температуре, минеральных растворов, содержащих углекислые, сернокислые и мышьяковокислые соли щелочных и щелочноземельных металлов, происходит химическое видоизме-нение породы; золото выносится подами вместе с растворами кремнезема и сернистых минералов (пирита, мышьякового колчедана и др.) и отлагается вместе с ними в кварцевых рудных жилах, причем оно нередко входит в состав колчеданов. При разрушении на поверхности земли горных пород, содержащих золото, последнее, вследствие высокого удельного веса и химической стойкости, скопляется в песках, образуя золотые россыпи.

В россыпях золото встречается вместе с магнетитом, ильменитом, шеелитом, киноварью, цирконом и другими минералами. Такое золото называется шлиховым в отличие от жильного.

При благоприятных экономических условиях золотые россыпи имеют промышленное значение при содержании золота от 0,1 г и выше на 1 г породы.

Для извлечения золота из жил золотоносный кварц дробится при помощи механизмов и подвергается затем так называемой амальгамации. При этом мелкораздробленный кварц смывается струей воды, а золото медленно движется по наклонной поверхности, обитой медными амальгамированными (покрытыми ртутью) листами (амальгаматорами), которыми и задерживается.

Время от времени амальгама счищается с поверхности листов и нагревается в ретортах; ртуть отгоняется и дистиллируется, а золото остается на дне реторты. Часть золота остается в эфелях, смываемых с амальгаматора струей воды, и извлекается затем посредством цианирования, причем золото переходит в раствор. Из этого раствора золото извлекается цинковыми стружками,

на поверхности которых оно оседает из раствора. Затем цинковые стружки с осажденным на поверхности золотом сильно накаливаются в печах, цинк отгоняется и остается золото.

Из россыпей золото извлекается посредством промывки, причем происходит разделение по удельному весу. Тяжелые зерна золота задерживаются на плоском дне желоба и также улавливаются ртутью, а более легкие частички кварца и других минералов смываются струей воды. В СССР 80% золота добывается из россыпей.

В СССР важнейшие месторождения золота находятся в Сибири. Ряд месторождений жильного и рассыпного золота находится на Урале, в Казахстане и др.

Мировая добыча золота в 1934 г. (без СССР) составила 720 т.

Серебро.

Химический состав — Ag, нередко с небольшой примесью золота и меди. Тв. 2,5—3. Уд. в. 10—11. Сингония кубическая.

В свежем виде самородное серебро белого цвета с металлическим блеском. Образование на поверхности сернистого серебра вызывает ее почернение или пожелтение.

Диагностика. Для серебра типичны характер агрегатов (волосовидные, проволочные, листовидные формы) и ковкость. Обладает серебряно-белым цветом и сильным металлическим блеском в свежем изломе или на свежеочищенной поверхности. В отличие от платины, не встречается в виде вкраплений в изверженных породах и обладает меньшей твердостью — легко чертится ножом.

Серебро иногда встречается в виде кристаллов и сростков кристаллов, но чаще образует древовидные формы (дендриты), пластины, неправильные куски и листоватые или проволочные массы (рис. 99).

 Самородное серебро на известковом шпате

Рис. 99. Самородное серебро на известковом шпате

Известны очень крупные самородки серебра. Во Фрейберге (Саксония) в 1875 г. на глубине около 300 м найдена глыба в 5000 кг. В Чили (Южная Америка) были встречены большие пластины самородного серебра весом до 1420 кг.

Происхождение самородного серебра снизано с распадением сернистых его соединений в верхних частях рудных жил. Наибольшее количество самородного серебра образуется при распадении на земной поверхности серебросодержащего свинцового блеска.-

Месторождения самородного серебра обычно не имеют практического значения, так как являются поверхностными образованиями и быстро истощаются.

В СССР самородное серебро известно на Алтае, в Закавказье (Чираги-Дзор) и других районах.

Большая часть серебра, поступающая на рынок, получается не из самородного серебра, а извлекается попутно при выплавке свинца из сереброеодержащего свинцового блеска.

Медь.

Химический состав — Си, часто с небольшими примесями. Тв. 2,5. Уд. в. 8,8—8,9. Сингония кубическая.

Самородная медь медно-красного цвета с металлическим блеском. С поверхности часто бывает покрыта черным и зеленоватым налетом.

Диагностика. Самородную медь трудно смешать с другими минералами. Характерные признаки ее: медно-красный цвет на свежеочищенной поверхности, ковкость, крючковатый излом. От золота медь отличается цветом, меньшим удельным весом и растворимостью в азотной кислоте.

Встречается в сплошных массах, иногда пластинчатых. Реже попадаются кристаллы, обычно соединяющиеся в древовидные сростки. Медь встречается в пластах и жилах вместе с различными медными рудами, главным образом купритом и малахитом.

Самородная медь образуется в природе двумя способами: 1) путем выделения из Горячих водных растворов в верхних частях магматических пород после их застывания, в последних его стадиях; таковы месторождения самородной меди в районе Верхнего озера в Северной Америке; 2) при распадении сернистых медных руд.

В последнем случае процесс идет по схеме CuFeS2 → CuSО4 → Сu, причем попутно образуются куприт, малахит, азурит.

Промышленные месторождения самородной меди находятся только в районе Верхнего озера (в США) и в Боливии.

В СССР самородная медь известна на Урале — в Турьинских рудниках, в Богословском районе, в Тагиле и в Сысерти, кроме того, в Узбекистане близ Коканда и в Казахстане — в Каркаралинском районе.

25

24 26