Carrollite - Carrollite - Wikipedia

Carrollite
Carrollite02.jpg
Carrollite z Kambove, Katanga. Tento vzorek je široký 4,3 cm, s krystalem karrollitu 1,2 cm částečně zakrytým pyrit mezi kalcit krystaly.
Všeobecné
KategorieSulfidový minerál
Thiospinelová skupina (Spinel strukturní skupina)
Vzorec
(opakující se jednotka)		CuCo2S4
Strunzova klasifikace2.DA.05
Dana klasifikace2.10.1.2
Krystalový systémIzometrické
Křišťálová třídaHexoctahedral (m3m)
Symbol HM: (4 / m 3 2 / m)
Vesmírná skupinaFd3m
Identifikace
BarvaSvětle až tmavě šedá, zřídka se zakalí na měděně červenou nebo fialově šedou
Krystalický zvykOktaedrické a kubické krystaly, také masivní, zrnité nebo kompaktní
Twinning{111} Polysyntetická nebo spinelská dvojčata[1]
VýstřihNedokonalé dne {001}
ZlomeninaConchoidal, subconchoidal nebo nerovný
HouževnatostVelmi křehký
Mohsova stupnice tvrdost4,5 až 5,5
LeskKovový
PruhŠedá černá
DiaphaneityNeprůhledný. R je 43% až 45% pro lambda = 560 nm[2]
Specifická gravitaceNaměřeno 4,5 až 4,8, vypočteno 4,83
Index lomun není stanoveno pro neprůhledný minerál
RozpustnostMinerály skupiny linneitu jsou částečně leptány kyselinou dusičnou, s mírným šuměním.[1]
Další vlastnostiNení radioaktivní, není fluorescenční
Reference[3][4][5][6]

Carrollite, CuCo2S4, je sulfid z měď a kobalt, často s podstatným nahrazením nikl pro ionty kovů a člen linnaeit skupina. Je pojmenován po zadejte lokalitu v Carroll County, Maryland, USA, v dole Patapsco, Sykesville.[5]

Jednotková buňka

Prostorová skupina: Fd3m. Parametry jednotkové buňky = a = 9,48A, Z = 8. Objem jednotkové buňky: V = 851,97 Å3 (počítáno z parametrů jednotkové buňky).[7]

Linnaeitská skupina

Carrolit z Katangy, vzorek 11 × 6 cm

Linnaeitová skupina je skupina sulfidy a selenidy s obecným vzorcem AB2X4 ve kterém X je síra nebo selen, A je dvojmocný Fe, Ni, Co nebo Cu a B je trojmocný Co, Ni nebo pro daubréelite, Cr. Minerály jsou izometrické, vesmírná skupina Fd3m a isostrukturní navzájem as minerály skupiny spinelů.

Strukturu skupiny linnaeitů tvoří a kubický zavřený pole X (X je kyslík v spinelů a síra nebo selen ve skupině linnaeitů). V rámci pole X existují dva typy mezer, jeden typ čtyřstěnně koordinovaný a jeden typ osmistěnně koordinovaný. Jedna osmina čtyřstěnných míst A je obvykle obsazena 2+ kationty a polovina oktaedrických míst B o 3+ kationty.[8] Charnock a kol. potvrdilo, že karrolit obsahuje Cu zcela v tetrahedrálních lokalitách.[9] Ideálním vzorcem, který by člověk očekával pro spinel, jako je karrolit, je tedy Cu2+Spol3+2S2−4, ale stejně jako v případě sulfidy mědi obecně je oxidační stav atomu mědi 1+, ne 2+. Přiřazení valencí jako Cu+Spol3+2S1.75−4 je vhodnější; toto bylo potvrzeno ve studii z roku 2009.[10] Jeden chybějící elektron na čtyři atomy síry je delokalizován, což vede ke kovové vodivosti a dokonce k supravodivosti při velmi nízkých teplotách v kombinaci s komplikovaným magnetickým chováním.[11]

Pevné řešení

A pevný roztok výsledky, když jeden kation může nahradit jinou ve znatelném rozsahu složení. V Carrollite Co.2+ může nahradit Cu+ na místech A, a když je substituce kompletní, vzniklý minerál se nazývá linnaeit, Co2+Spol3+2S4. To znamená, že mezi karrolitem a linnaeitem existuje řada pevných řešení. Také Ni nahrazuje Co a Cu ve struktuře karrolitu,[12] čímž se získá pevné řešení od karrolitu po měďnatý siegenit. Siegenit Co2+Ni3+2S4je sám členem řady pevných řešení mezi linnaeitem a polydymit, Ni2+Ni3+2S4. (Wagner a Cook nenašli důkazy o solidním řešení mezi karrolitem a fletcherit, CuNi2S4).

životní prostředí

Carrollite se vyskytuje v hydrotermální žíla vklady[13] spojený s čtyřstěn, chalkopyrit, bornite, digenit, djurleite, chalcocite, pyrhotit, pyrit, sfalerit, millerit, gersdorffite, ullmannite, kobalt kalcit a se členy skupiny linnaeitů linnaeit, siegenit a polydymit.

Byly zkoumány fázové vztahy v systému Cu-Co-S.[14] Při teplotách kolem 900 ° C koaluje pevný roztok chalkokit-digenit se sulfidy kobaltu. Se snižující se teplotou, při 880 ° C, se vyvíjí pevný roztok karrolitu a linnaeitu, který se po ochlazení stává bohatším na měď, se složením karrolitu při asi 500 ° C. Pod 507 ° C covellit je stabilní a koexistuje s měděným ložiskem cattierite. Nízký chalkokit se objeví při 103 ° C, djurleit se objeví při 93 ° C, digenit zmizí a anilit se objeví kolem 70 ° C. Existují určité důkazy pro supergen nahrazení mezičlánku řady linnaeit-karrollit djurleitem.[14]

Rozdělení

Carrollit a nativní měď na kalcitu

Carrollite se vyskytuje po celém světě; hlášeno v Austrálii, Rakousku, Ázerbájdžánu, Brazílii, Bulharsku, Kanadě, Chile, Číně, České republice, Demokratické republice Kongo,[15] Francie, Německo, Japonsko, Maroko, Namibie, Severní Korea, Norsko, Omán, Polsko, Rumunsko, Rusko, Slovensko, Švédsko, Švýcarsko, USA a Zambie.[5]

Reference

  1. ^ A b Ramdohr, R (1980) Ore Minerals and their Intergrowths. Pergamom.
  2. ^ Criddle, A J a Stanley, C J (1993) Kvantitativní datový soubor pro rudní minerály. Chapman & Hall strana 74
  3. ^ Mineralienatlas
  4. ^ http://www.webmineral.com/data/Carrollite.shtml
  5. ^ A b C http://www.mindat.org/min-911.html Mindat.org
  6. ^ http://rruff.geo.arizona.edu/doclib/hom/carrollite.pdf Příručka mineralogie
  7. ^ Gaines et al (1997) Dana's New Mineralogy Eighth Edition. Wiley
  8. ^ Klein a Hurlbut (1993) Manuál mineralogie, 21. vydání
  9. ^ Charnock, Garner, Pattrick a Vaughan (1990), americký mineralog 75: 247-255
  10. ^ Elektronické prostředí v karrolitu, CuCo2S4, určeno měkkým rentgenovým fotoelektronem a absorpční spektroskopií.
    Buckley AN, Skinner WM, Harmer SL, Pring A, Fan LJ
    GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA Svazek: 73 Vydání: 15 Stránky: 4452–4467
  11. ^ Magnetismus a supravodivost v měděných roztocích
    Kazuo Miyatani, Toshiro Tanaka, Shigenobu Sakita1, Masayasu Ishikawa a Naoki Snirakawa, Jpn. J. Appl. Phys. 32 (1993) Supplement 32-3 pp. 448-450
  12. ^ Wagner a Cook (1999), kanadský mineralog 37: 545 - 558
  13. ^ Clark, Alan H (1974), americký mineralog 59: 302-306
  14. ^ A b Craig, J. R., Vaughan, D. J. a Higgins, J. B. (1979) Economic Geology 74: 657-671
  15. ^ Currier, R H (2002) Mineralogický záznam 33: 473-487