3.2 Тип сульфідів

Природні сірчані сполуки металів та деяких неметалів в хімічному відношенні розглядаються як солі сірководневої кислоти H₂S. Ряд елементів утворюють із сіркою консульфіди, які є солями полісірчаної кислоти H₂S. Головними елементами, які утворюють сульфіди, є Fe, Zn, Cu, Mo, Ag, Hg, Pb, Bi, Ni, Co, Mn, V, Ga, Ge, As, Sb. Кристалічна структура сульфідів зумовлена щільною кубічною та гексагональною упаковкою іонів S, між якими розташовуються іони металів. Основні структури представлені координаційними, острівними, ланцюжковими і шаруватими типами.

Походження переважно гідротермальне, деякі сульфіди утворюються і при екзогенних процесах в умовах відновлювального середовища. Є рудами багатьох металів – Cu, Ag, Hg, Pb, Sb, Co, Ni та ін.

До класу сульфідів належать близькі до них за властивостями антимоніти, арсеніди, селеніди і телуріди.

До типу сульфідів належать похідні H₂S, H₂Se, H₂Te. Серед них виділяють два класи: клас моносульфідів – галеніт, сфалерит, кіновар, піротин, пірит, марказит, молібденіт; клас полісульфідів – халькопірит, арсенопірит.

Галеніт – PbS – мінерал класу сульфідів. Містить 86,6% Pb, часткові домішки Se, Ag, Bi, Sb, Sn, Zn, Fe, Cd та ін. Кристалізується в кубічній сингонії. Структура координаційна. Найбільш часто зустрічається у вигляді зернистих і суцільних мас. Утворює друзи і скелетні форми, а також натічні коломорфні маси, рідше кубічні та октаедричні кристали. Відомі двійники, а також епітаксичні зростки з потьмянілими рудами, арсенопіритом, бурнонітом і золотом.

Колір свинцево-сірий з металевим блиском. Спайність надзвичайно досконала по (100). Твердість 2-3; крихкий. Густина 7400-7600 кг/м³. Діамагнітний, провідник електрики. Відкриває позитивний або від’ємний фотоелектричний ефект.

Сфалерит – ZnS – мінерал класу сульфідів. Як правило, містить домішки Fe (до 26%), Mn (до 8,4%), Cu (до 15%) та багато інших елементів. Кристалічна структура координаційна, алмазоподібна, в її основі – тришарові пакети ZnS-тетраедрів, що мають загальні вершини. Кристали сфалериту переважно тетраедричні або кубооктаедричні, рідше ромбододекаедричні. Часто із штриховкою, ступенями і спіралями росту на гранях. Характерні двійники по октаедру, в т. ч. полісинтетичні. Часто утворюються суцільні зернисті агрегати, іноді також щільні концентрично-зональні сталактити, ооліти, кірки, порошкуваті маси.

Колір різноманітний – від безколірного до чорного, переважно світло-коричневий або бурий, іноді жовтий, червоний, зелений. Світлі малозалізисті сфалерити прозорі, темні просвічуються. Твердість 3,5-4. Густина 4000100 кг/м³. Крихкий. Спайність досконала по ромбододекаедру (в 6 напрямках). Багаті залізом різновидності парамагнітні, а бідні залізом – діамагнітні.

Кіновар – HgS – мінерал підкласу простих сульфідів. Містить 86,2% Hg, 13,8% S, домішки Se (до 1%), сліди Te. Основа структури – нескінченні ланцюжки, розташовані вздовж гвинтової осі, що зумовлює характерне для кристалів кіноварі обертання площини поляризації. Кристалізується в тригональній сингонії. Утворює товстотаблитчасті, ромбоедричні, інколи призматичні кристали. Характерні зернисті агрегати, часто зустрічаються двійники, у т. ч. двійники проростання.

Колір від яскравого до темно-червоного. Блиск алмазний. Твердість 2-2,5. Густина 8000-8200 кг/м³. Кіновар – типовий мінерал колоповерхневих гідротермальних родовищ, утворених в областях молодого вулканізму.

Халькопірит – CuFeS₂ – мінерал класу сульфідів. Близький за складом до CuFeS₂ (переважно з невеликим дефіцитом S). У вигляді домішок зустрічаються Mn (до 3%), As (до 1,5%), Sb (до 1%), Ag, Zn, In, Tl, Bi (<1%) та інші. Кристалічна структура координаційна, похідна від структури сфалериту. Кристалізується в тетрагональній сингонії, вище 700С – у кубічній. Складає, в основному, суцільні маси і вкрапленики, досить рідко кристали тетраедричного, іноді також псевдодекаедричного габітусів. На гранях часто зустрічаються ступені росту і штриховки. Характерні двійники. Красиві колекційні кристали халькопіриту величиною до 10 см відомі на родовищах Казахстану, Азербайджану і Примор’я.

Часто халькопірит присутній у сфалериті у вигляді емульсійної вкрапленості – безпорядково розсіяних або закономірно орієнтованих мікровключень. Колір латунно-жовтий з синьою або строкатою відмінностями. Блиск металевий. Твердість 3,5-4. Густина 4200100 кг/м³. Спайність відсутня. Крихкий. Злам раковистий.

Арсенопірит – FeAsS – мінерал класу сульфідів. Фактичний вміст As – 40-49%. Домішки Co, Ni, Mn, Zn, Sb, Se. Часто зустрічаються дрібненькі включення самородного золота (золотоносний арсенопірит). Кристалізується в моноклінній або триклінній сингоніях. Кристалічна структура координаційного типу, в її основі – щільна упаковка радикалів AsS^3–. Утворюють подовжені, рідше короткопризматичні з характерним ромбічним перерізом кристали, зоряні зростки, шостоватні та зернисті агрегати.

Колір олов’яно-білий, у зламі сталево-сірий. Часто спостерігається жовтуватий відтінок. Блиск металевий. Твердість 5,5-6,0. Густина 6100100 кг/м³.

Арсенопірит – типовий мінерал високо- і середньотемпературних родовищ, в т. ч. часто золоторудних. Він є головним джерелом одержання миш’яку і його сполук. Із кобальтовміщуючого арсенопіриту видобувають кобальт. Золотоносний арсенопірит входить до складу золотих руд. Основним методом збагачення є флотація. Сорбенти – ксантогенати у кислому середовищі, регулятори середовища – сода, сірчана кислота, вапно, активатори – катіони міді, депресори – окислювачі. Селекція від піриту досягається при активізації арсенопірит іонами міді і флотації у вапняковому середовищі.