Непрозрачные диамагнитные минералы

Касситерит SnO2. Содержит помимо основного компонента разнообразные примеси — Ta, Nb, Mn, Fe, Zr, W. Сингония тетрагональная, криcталлы призматические — от короткопризматических, почти дипирамидальных до тонкопризматических, игольчатых; характерны коленчатые двойники и тройники срастания по (101). Окраска меняется от светло-бурой до красно- и темно-коричневой и черной; зерна касситерита часто окрашены неоднородно, пятнисто, зонально. Черта бесцветная до буроватой. Темноокрашенные разности просвечивают по краям зерен, светили окраски — прозрачны. Блеск стеклянный, жирный, на гранях кристаллов до алмазного. Твердость — 6—7; очень хрупок и легко раздавливается. Спайность не наблюдается. Излом неровный, раковистый. В силу разнообразия примесей физические константы касситерита сильно изменчивы. Плотность 6*10в3—7,2*10в3 кг/м3. Темные разновидности парамагнитны, светлые — диамагнитны. Полупроводник, но некоторые представители диэлектрики. Люминесценцией не обладает; обнаруживает яркую желтую криолюминесценцию. В иммерсионных препаратах характеризуется неоднородной, часто зональной буро-коричневой окраской; отчетливо плеохроирует. Показатели преломления очень высокие: ne = 2,093—2,098; no = 1,997—2,001. Двупреломление также высокое: ne—no = 0,096—0,097. Минерал одноосный, положительный; иногда аномально двуосный. В кислотах нерастворим. Типична микрохимическая реакция на "оловянное зеркало". Практически не плавится, но при сильном прокаливании светлеет. В результате сплавления с содой возникает блестящий ковкий королек. Генетически связан с лейкократовыми и аляскитовыми гранитами и их постмагматическими образованиями. При благоприятной геолого-геоморфологической обстановке накапливается в россыпях. Является основным источником олова.

В шлихах единичные зерна касситерита отмечаются довольно часто; заметно повышенные концентрации его свидетельствуют о близости коренных источников или возможности наличия россыпей. Зерна в шлихах неправильные, угловатые, нередко сохраняются обломки кристаллов (рис. 24). Касситерит физико-химически устойчив, при транспортировке на значительные расстояния выделения его окатываются, поверхность их сглаживается, становится трещиноватой, неровной, бугристой. Зерна всегда чистые, без примесей вторичных продуктов. Иногда в шлихах встречается деревянистое олово; выделения его буро-коричневые, грозде- и почковидные, радиально-лучистого сложения; поверхность их неровная, матовая. Ассоциирует в шлихах с вольфрамитом, танталитом, колумбитом, топазом, бериллом, турмалином, флюоритом, сульфидами.
Визуально касситерит весьма разнообразен, что затрудняет его диагностику. Характерны призматические кристаллы, коленчатые двойники, неоднородно-пятнистая, зональная окраска в буро-желто-коричневых тонах, сильный блеск, высокая твердость. Надежно диагностируется по микрохимической реакции на "оловянное зеркало" и оптическим константам.
Сфалерит ZnS. Сингония кубическая, кристаллы в виде тетраэдров, на гранях различима тонкая штриховка. Цвет изменяется от светлого бурожелтого (клейофан) до темно-коричневого, почти черного (марматит). Черта клейофана от бесцветной до светло-желтой; марматит дает красновато-коричневую густую черту. Марматит слабо просвечивает лишь в тонких осколках, а светлый клейофан прозрачен. Блеск сильный алмазный, у марматита до металловидного. Твердость — 3—4; хрупок, легко раздавливается, рассыпаясь на пластинчатые осколки. Спайность весьма совершенная по (110); характерны внутренние рефлексы (буро-желтые, красноватые) на сколах по спайности; излом ровный, ступенчатый. Плотность 3,510в3—4,2*10в3 кг/м3. Диамагнитен; железосодержащие разновидности (марматит) парамагнитны. Диэлектрик. Обладает полярными термоэлектрическими свойствами. Светлые клейофаны обнаруживают красную люминесценцию в коротковолновом излучении (катодном и ультрафиолетовом). Некоторые разности фосфоресцируют при трении. Минерал изотропный, показатель преломления очень высокий: N = 2,37—2,43. Неплавок. Растворяется в кислотах с выделением H2S (запах!) и осадка порошковатой серы. Светлые разновидности после сильного прокаливания и смачивания раствором Co(NO3)2 приобретают зеленую окраску. Дает положительную микрохимическую реакцию на Zn. Коренные источники — гидротермальные жильные, колчеданные и стратиформные месторождения. Ассоциирует с сульфидами, баритом, флюоритом. Основной источник цинка.
В шлихах сфалерит встречается только вблизи коренных минерализованных зон и не выдерживает механического воздействия и транспортировки. Зерна его неправильные, угловатые, почти без следов механической обработки и окатывания. В шлихе выделяется сильным алмазным блеском и совершенной спайностью.
Диагностируется по желто-бурой или красновато-коричневой черте, наличию бурых или красных внутренних рефлексов, а также по характеру растворения в кислотах, микрохимической реакции на Zn и способности люминесцировать в коротковолновом излучении.

Группа сульфидов. Из многочисленных минералов группы сульфидов только некоторые отмечаются в шлихах. Они неустойчивы в физико-механическом и химическом отношении и сохраняются в составе рыхлых обломочных образований в непосредственной близости от коренных источников.
Арсенопирит FeAsS2. Сингония моноклинная; кристаллы призматические, псевдодипирамидальные; на гранях хорошо проявлена штриховка. Цвет серебристо-серый. Черта черная. Блеск металлический до матового. Твердость — 5—6. Спайность неясная. Излом неровный. Плотность 5,9*10в3—6,2*10в3 кг/м3. Диамагнитен; окисленные разности с пленками вторичных продуктов на поверхности слабо парамагнитны. Проводник электричества. Растворяется в HNO3 с выделением желтого осадка порошковатой серы; раствор приобретает ярко-желтый цвет при прибавлении (NH4)2MoO4 — реакция на мышьяк. При нагревании дымит, издает чесночный запах и сплавляется в черный магнитный шарик; возгоняется до металлического мышьяка. Генетически связан с высокотемпературными гидротермальными жилами. Ассоциирует с касситеритом, вольфрамитом, турмалином, бериллом, флюоритом и разнообразными сульфидами. Характерный спутник золота. Является основным источником мышьяка.
В шлихах арсенопирит сохраняется редко и только вблизи коренных источников. Зерна его неправильно-угловатые, обычно покрыты рубашками скородита, что маскирует его серебристо-серый цвет и металлический блеск. Иногда встречаются правильные ромбовидные кристаллы со штриховкой на гранях.
От визуально близких сульфидов отличается высокой твердостью и положительной микрохимической реакцией на мышьяк.
Галенит PbS. Сингония кубическая; кристаллы в форме куба, грани их ровные, гладкие или со скульптурным ступенчатым рисунком. Цвет стально-серый, темный. Черта свинцово-серая до черной. Блеск металлический, у окисленных разностей тусклый. Твердость — 2—2,5; минерал хрупкий, раздавливается легко, рассыпаясь на обломки кубической формы. Спайность совершенная по (100). Излом плоский ровный или ступенчатый. Плотность 7,15*10в3—7,6*10в3 кг/м3. Диамагнитен. Полупроводник. Обнаруживает детекторные свойства. Плавится легко, образуя блестящий королек. Легко растворяется в HNO3 с выделением H2S (запах!) и появлением белых пленок на поверхности зерен. Дает отчетливую микрохимическую реакцию на Pb. Генетически связан с гидротермальными жилами, контактово-метасоматическими и стратиформными образованиями. Ассоциирует с сульфидами, сульфосолями, баритом, флюоритом. Является основным источником свинца.
В шлихах галенит встречается в локальных участках вблизи зон коренной минерализации. Зерна галенита угловаты, не окатаны, имеют ступенчатый излом, яркий металлический блеск или, если они покрыты рубашками англезита и церуссита, матовую поверхность.
Визуально галенит легко диагностируется благодаря свинцовосерому цвету, черной черте, низкой твердости. С трудом определяются лишь сильно окисленные зерна, покрытые сплошными рубашками вторичных продуктов, однако церуссит легко устанавливается по серо-голубому свечению в катодных лучах; если такие зерна раздавить, то в их центральных частях удается видеть неизмененный галенит. Подтверждается диагностика по микрохимической реакции на Pb.
Молибденит MoS7. Сингония гексагональная; кристаллы несовершенные, имеют таблитчатый облик, в шлихах встречаются редко; обычно это листоватые, чешуйчатые, сферолитовые агрегаты. Цвет голубовато-, стально-серый. Черта темно-серая, блестящая, остается да^ке на бумаге. Блеск металлический. Твердость — 1—1,5; при надавливании иглой листочки молибденита деформируются, изгибаются, расщепляются. Спайность весьма совершенная по (0001), что в сочетании с низкой твердостью обусловливает ощущение жирности при растирании в руках. Плотность 4,7*10в3 — 5,0*10в3 кг/м3. Диамагнитен. Слабо выражены полупроводниковые свойства. Неплавок. Растворяется в царской водке с выделением белого осадка и окрашиванием раствора в голубоватый цвет. Дает отчетливую микрохимическую реакцию на Mo с ксантогеновокислым калием. Основной источник молибдена.
В шлихах молибденит отмечается довольно редко и только вблизи коренных источников, представленных гидротермальными жильными, скарновыми и медно-порфировыми месторождениями. Ассоциирует с касситеритом, вольфрамитом, топазом, турмалином, бериллом, флюоритом и сульфидами. Выделения его в шлихих имеют вид неправильных изогнутых чешуек с неровной ямчатой поверхностью. Нередко покрыты налетами вторичных продуктов — повеллита и молибденовых охр, маскирующих обычный цвет и блеск минерала.
Диагностируется по чешуйчатой форме выделений, низкой твердости, блестящей черте и расплющиванию на листоватые чешуйки при раздавливании. Визуально молибденит близок к графиту, от которого легко отличается по микрохимической реакции на Mo. Молибденит с пленками повеллита люминесцирует в ультрафиолетовом излучении зелено-желтым цветом.

Группа платиноидов. Эта обширная группа включает большое число минеральных видов и подразделяется на два ряда — самородной платины и осмистого иридия.
Ряд самородной платины. Минералы этого ряда представляют собой твердые растворы металлов семейства платины и железа. Они объединяются под собирательным термином "самородная платина". Среди них наибольшим распространением пользуется поликсен. Сингония кубическая; кристаллы редки, огранка их несовершенна, форма искаженная, деформированная (рис. 25). Цвет серебристо-белый до стально-серого, темного у железистых разностей. Черта серая, металловидная. Блеск металлический до матового. Твердость от 4—4,5 до 6—7. Минералы ковкие, непрозрачные. Спайность отсутствует. Излом неровный, крючковатый. Плотность варьирует обычно от 12,0*10в3 до 15,0*10в3 и достигает 22,9*10в3 кг/м3 у маложелезистых разностей. Минералы диамагнитные, но некоторые разновидности парамагнитны, а в редких случаях и ферромагнитны (ферроплатина). Хорошие проводники. Минералы неплавкие, нерастворимы в кислотах. После растворения в царской водке при кипячении дают микрохимическую реакцию на платину с Kl. Генетически связаны с габбро-перидотитовой и габбро-диабазовой формациями. Являются основными источниками платины; накапливаются в россыпях. Ассоциируют с хромшпинелидами, хромдиопсидом, оливином, шпинелью, самородным золотом и сульфидами.

В шлихах минералы ряда самородной платины встречаются достаточно редко, несколько чаще — в районах распространения магматических комплексов основного и ультраосновного состава. Вблизи коренных источников зерна угловатые, пластинчатые, крючковатые, неправильные, губчатые с бугристой, неровной блестящей поверхностью (см. рис. 25, б). Благодаря высокой устойчивости в зоне гипергенеза, транспортируются на значительные расстояния от коренных источников. При этом зерна окатываются, становятся округлыми (см. рис. 25, а), лепешковидными; поверхность их сглаженная, со следами царапин, матовая, нередко покрыта чужеродными пленками гидроксидов железа или марганца.
Выявляются в шлихах по оловянно-белому цвету, форме зерен, блестящей металловидной черте, ковкости. Зерна самородной платины, покрытые чужеродными пленками, легко могут быть пропущены в шлихе. Диагностика проверяется по растворимости в царской водке и микрохимической реакции на Pt.
Ряд осмистого иридия. Минералы этого ряда представляют собой твердые растворы осмия и иридия с рутением и родием; основные минеральные виды — невьянскит (Os, Ir) и сысертскит (Ir, Os). Сингония гексагональная; обычны таблитчатые, пластинчатые кристаллы со скульптурными гранями. Цвет оловянно-белый до стально-серого. Блеск металлический сильный, иногда тусклый. Твердость — 6—7; хрупок, но раздавливается на листоватые обломки с усилием. Спайность хорошо проявлена по (0001). Плотность 17,0*10в3 — 22,5*10в3 кг/м3. Магнитные свойства переменны. Неплавки. Нерастворимы в кислотах, в том числе и в царской водке. После сплавления с Na2CO3 и растворения сплава в HNO3 выпадает синий или черный порошковатый осадок. Генетически связаны с гипербазитами, где ассоциируют с самородной платиной и хромшпинелидами.
В шлихах минералы ряда осмистого иридия редки и выявляются не всегда. Сохраняются кристаллы или их обломки, а также пластинчатые неправильно-угловатые зерна. В силу высокой твердости при транспортировке слабо окатываются, приобретая сглаженные очертания. При этом на поверхности зерен образуются тончайшие темные или бронзово-желтые пленки, маскирующие природную окраску минерала и затрудняющие его диагностику.
Определяются по таблитчато-гексагональной форме кристаллов, пластинчатости зерен, высокой твердости, металлическому блеску и оловянно-белому цвету. Диагностика проверяется по характеру растворения сплава с селитрой, однако точная диагностика минералов ряда осмистого иридия требует применения специализированных методов исследования.

Самородное серебро Ag. Самородное серебро в чистом виде встречается редко; обычно содержит примеси Au, Hg, Cu, As, Sb, Bi. Сингония кубическая, идиоморфно-кристаллические выделения редки. Обычно это деформированные, искаженные формы — проволоковидные, дендритовидные, пластинчатые, чешуйчатые, а также комковидные, губчатые, спутанно волокнистые агрегаты (рис. 26). Цвет серебристо-белый до серебристо-серого. Черта светло-серая, блестящая. Минерал непрозрачен. Блеск яркий металлический, реже — тусклый. Твердость — 2,5—3; минерал ковкий. Спайность не проявлена. Излом неровный, крючковатый, занозистый. Плотность 10,1*10в3 — 11,5*10в3 кг/м3. Диамагнитен, хороший проводник электричества. При нагревании сплавляется в блестящий ковкий королек. Растворяется в HNO3 со вскипанием, после прибавления капли HCI выпадает творожистый осадок. Быстро темнеет под воздействием H2S. Генетически серебро связано с низкотемпературными гидротермальными жилами, ассоциирует с минералами Au, Pb, In, As, Sb; обогащает зону цементации сульфидных месторождений.
В шлихах самородное серебро отмечается редко; в силу невысокой образивной устойчивости в гипергенных условиях сохраняется в обломочных отложениях лишь вблизи коренных источников; однако мелкочешуйчатые выделения могут транспортироваться на более значительные расстояния. Сопровождает в россыпях золото, ассоциирует с сульфидами, блеклыми рудами, сульфосолями, флюоритом, баритом. Зерна обычно слабоокатанные, неправильные, пластинчатые; наблюдаются также дендрито- и проволоковидные выделения. Поверхность их неровная, ямчатая, губчатая, часто покрыта черными рубашками вторичных продуктов, маскирующих первоначальный облик минерала и затрудняющих его диагностику.
Для самородного серебра характерны своеобразная морфология зерен, низкая твердость, ковкость и наличие вторичных продуктов. Проверяется диагностика минерала по специфическому характеру растворения в HNO3 и микрохимической реакции на Ag.

Самородное золото Au. Самородное золото практически не встречается в природе в химически чистом виде; под собирательным термином "самородное золото" понимаются минералы начальной части непрерывного ряда твердых растворов золота и серебра. Характерны разнообразные примеси — Cu, Bi, Sb, Hg, Pt и др. Сингония кубическая; идиоморфные кристаллы в виде кубов или октаэдров редки, обычно они сильно искажены, несовершенны; обычны также дендриты, проволоковидные формы, часто наблюдаются ксеноморфные неправильные выделения (рис. 27). Цвет определяется составом: высокопробное самородное золото (пробность 900—950) имеет темно-желтый до медно-красного цвет; по мере увеличения содержания серебра цвет становится золотисто-желтым (пробность - 800), светло- и соломенно-желтым (пробность - 700). Черта блестящая золотистая. Минерал непрозрачный, просвечивает в очень тонких пластинках зеленовато-желтым цветом. Блеск металлический. Твердость — 2—2,5 (до 3,6 у высокосеребристых разновидностей); минерал ковкий, тягучий. Спайностью не обладает. Излом крючковатый, занозистый. Плотность 15,6*10в3—19,3*10в3 кг/м3. Минерал диамагнитный, хороший проводник электричества, теплопроводный, тугоплавкий. В кислотаx не растворяется; при нагревании растворяется в царской водке; в помученном растворе микрохимически может быть определено золото. Образует амальгамы с металлической ртутью. Коренные источники самородного золота разнообразны: генетически оно связано с гранитоидной или дифференцированной базальтоидной магмой (жильные, штокверковые тела, золотоносные скарны), крупнейшие его месторождения приурочены к давним конгломератам, может накапливаться в "железных шляпах" месторождений, концентрируется в россыпях. В силу многообразия геологических условий формирования месторождений единичные знаки самородного золота довольно часто встречаются в шлихах, что почти всегда может представлять практический интерес при поисках коренных месторождений или россыпей.

Халькопирит CuFeS2- Состав (в %): Cu — 34,57; Fe — 30,54; S — 34,9; содержит разнообразные примеси — Mn, As, Sb, Ag, Zn, Bi, Pb, Co, Ni, Se и др. Известны две модификации халькопирита — тетрагональная, устойчивая при нормальных условиях, и кубическая с неупорядоченной структурой, — связанные β→α переходами. Кристаллы редки, грани их гладкие или скульптурные, нередко со штриховкой; чаще наблюдаются агрегаты ксеноморфных зерен. Цвет латунно-желтый с зеленоватым оттенком; характерна яркая пестрая побежалость в оранжево-красных и зелено-синих тонах. Черта зеленовато-черная, бархатная. Блеск сильный металлический. Твердость - 3,5-4; минерал хрупкий, при раздавливании возникают оскольчатые обломки с раковистым изломом. Спайностью не обладает. Плотность 4,1*10в3—4,3*103 кг/м3. Диамагнитный минерал, иногда парамагнитный. Проводник электричества. При прокаливании растрескивается и сплавляется в магнитный шарик. После смачивания каплей HNO3 при прокаливании окрашивает пламя в голубой цвет. Растворяется при нагревании в HNO3 с выделением порошковатой серы; при воздействии AgNO3 буреет. Зерна, помещенные на цинковую пластинку, при смачивании каплей HCI покрываются коричнево-бурой пленкой. Образуется в ходе различных эндогенных процессов, приводящих к формированию медных, полиметаллических, золоторудных и других месторождений. Ассоциирует с магнетитом и различными сульфидами.
В шлихах халькопирит встречается не очень часто, находки его тяготеют к зонам развития коренной сульфидной минерализации. В физико-химическом отношении неустойчив и плохо сохраняется в обломочных породах при транспортировании от коренного источника. Зерна в шлихах обычно неправильные, угловатые, с раковистым изломом, без следов окатывания. Поверхность их покрыта пленками вторичных образований, что способствует появлению пестрой побежалости, меняет присущий минералу цвет на бурый, придает матовость блеску. Иногда в неровностях поверхности зерен скапливаются землистые налеты малахита, реже — азурита.
Отличительными признаками халькопирита являются пестрая побежалость, густая зеленовато-черная черта, невысокая твердость; характерно также специфичное поведение минерала при взаимодействии с HNO3 и НCI. Диагностика проверяется по микрохимической реакции на Cu.