ПОДКЛАСС МИНЕРАЛОВ С КООРДИНАЦИОННОЙ СТРУКТУРОЙ

Группа халькозина . К этой группе мы относим сульфиды меди с близким химическим составом — халькозин (Cu2S) и дигенит (Cu2-nCu1/2nS). Название халькозина происходит от греч. слова халькос — медь, дигенита — от греч. дигенес — сортный (имеется в виду, что в дигените содержится Сu²⁺ и Сu⁺).
Дигенит. Долгое время существование дигенита считалось сомнительный , хотя наблюдения в медных месторождениях и лабораторные исследования свидетельствовали о том, что наряду с ромбической модификацией сульфида закиси меди существует также его кубическая разность. В 1948 г. Д. П. Григорьев экспериментально обосновал самостоятельность дигенита и доказал, что он соответствует минералу, ранее описанному под названием кубического халькозина . Н. В. Белов, исходя из того, что дигенит имеет правильную антифлюоритовую решетку, показал, что идеальная формула его должна быть такой, как и у халькозина, т. е. Cu2S, но практически, поскольку у дигенита часть Сu⁺ замещается Сu²⁺, формула дигенита получает вид Сu⁺2-nCu²⁺1/2nS. Исходя из реальных анализов дигенитов, значение n 0,17. Для дигенита мы приведем только основные его свойства в сравнении с халькозином .

 

Халькозин — Cu2S. Синоним — медный блеск. В качестве примесей известны Ag, иногда Fe. Халькозин кристаллизуется в ромбической сингонии в ромбопирамидальном виде симметрии — C2umm(L22P).                 

Габитус кристаллов халькозина

Габитус кристаллов халькозина

Структурная ячейка содержит Cu192S96. Пространствен­ная группа (благодаря дефектной структуре) С¹⁵2uАb2m ; а0 =11,92, b0 = 27,33, с0 = 13,44; а0 : b0 : с0 = 0,435 : 1 : 0,492. При температуре выше 103° С халькозин переходит в гексагональную модификацию.
Структура халькозина сложна, в достаточной мере не изучена.
Агрегаты и габитус. Халькозин обычно образует зернистые скопления или вкрапленники, в виде кристаллов встречается редко. Кристаллы халькозина в большинстве случаев имеют толстотаблитчатый и корот-костолбчатый облик; главными формами на кристаллах являются призмы {110}, {021}, {011}, {023}, пирамиды {111}, {112}, {113}, а также пинакоид {001}. Отмечаются двойники по {110}, псевдогексагональные звездчатые формы и крестоподобные прорастания по (032) и (112).
 
Физические свойства. Цвет халькозина свинцово-серый, цвет черты — темно-серый, блеск металлический. Спайность несовершен­ная по (001). Слабо ковкий. Хороший проводник электричества .
Диагностические признаки халькозина — свинцово-серый цвет, низкая твердость и ковкость. Главные линии на рентгенограммах: 2,40; 1,99; 1,89. Растворяется в кислотах, лучше всего в HN03, выделяя серу. П. п. т. плавится, окрашивая пламя в голубой цвет. После прокаливания на угле в восстановительном пламени дает королек меди.

Отличие от сходных минералов. От похожей на него блеклой руды халькозин отличается ковкостью (острие ножа оставляет на нем блестящий след).
Искусственное получение. Получают халькозин путем нагревания сплава сульфида меди в вакууме до точки плавления.
 
Образование и месторождения. Халькозин возникает главным образом в результате окисления медьсодержащих минералов по такой реакции:
 
Cu⁺5_nCu2+1/2nFeS4 + CuSO4 → Cu2S + CuS + FeS04
 

и встречается в зоне вторичного сульфидного обогащения. Часто он присут­ствует в осадочных породах, где образует псевдоморфозы по растительным                              

Халькозин, минерал халкькозин

остаткам, особенно в так называемых медистых песчаниках. В зоне окисления халькозин встречается вместе с разными неразложенными первичными сульфидами, а также с ковеллином (Cu2SxCuS2), аргентитом (Ag2S), самородной медью, самородным серебром и т. д. В меньших количествах халькозин наблюдается в гидротермальных и низкотемпературных образованиях вместе с эндогенным борнитом — Cu⁺5_nCu²⁺1/2nFeS4.

 
Крупных месторождений халькозиновых руд мало. В значительных количествах халькозин накапливается в зонах вторичного обогащения сульфидных месторождений (северо-американские месторождения Бьютт в Монтане и Бисби в Аризоне), и как эндогенный минерал. Особое промыш­ленное значение имеют бедные вкрапленные руды, известные под названием «рогрbуrу сорреr». Они очень рентабельны, так как занимают большие площади и легко поддаются массовому обогащению. Такие месторождения открыты в США, в штатах Юта (Бингем), Невада, Аризона. В России к ним относятся месторождения Коунрад в Казахстане, Алмалык в Узбекистане и др. Месторождениями эндогенного халькозина, кроме названных выше (Бьютт и Бисби в США), являются Редрут (Корнуэлл, Англия) и Джезказган (Казахстан, Россия). В виде хорошо образованных кристаллов халькозин встречается в Турьинских рудниках на Урале, в Корнуэлле и в месторож­дении Бристол (штат Коннектикут, США).
 
Разрушение и псевдоморфозы. На земной поверхности, особенно в зоне кислородного выветривания, халькозин неустойчив
и, разрушаясь, переходит в кислородные соединения, чаще всего в куприт (Cu20), по такой реакции:
 
Cu2S + 2О2 + Н20 = Cu20 + H2S04,
 
а при неполном окислении за счет халькозина может образоваться самородная медь по реакции:
 
Cu2S + 202 = CuS04 + Сu
 
Известны псевдоморфозы халькозина по пириту, сфалериту, халькопириту и галениту.
 
Практическое значение. Халькозин является наиболее богатой медной рудой. Промышленными считаются халькозиновые руды,
содержащие 1—1,5% Сu (для типа «роrрnуrу сорреr»).