КРИСТАЛЛОХИМИЯ, УСТОЙЧИВОСТЬ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СУЛЬФИДОВ СО СФАЛЕРИТОПОДОБНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ

Abstract

Благодаря использованию комплекса методов изучения вещества, широкому применению современной аппаратуры и новых программ обработки данных в настоящее время детально изучены особенности состава и строения рудных минералов. На примере системы сфалерит-халькопирит проведен детальный анализ типов включений в халькопирите и возможных механизмов их образования. Показано, что подобные закономерные срастания не являются доказательством высокотемпературного генезиса, а формируются в зависимости от скорости кристаллизации и состава гидротермального раствора. Исследованы валентное состояние и координация окружения атомов в структурах соединений группы станнина. Установлено, что в изоморфных рядах курамит-станнин (Cu3SnS4-Cu2FeSnS4) и кестерит-станнин (Cu2ZnSnS4-CuFeSnS4) замещение меди и цинка на железо происходит с заполнением октаэдрических пустот и образованием тетраэдрических вакансий в плотнейшей упаковке атомов серы. С помощью мессбауэровского анализа доказано, что в соединениях обоих изоморфных рядов присутствуют атомы железа в двух- и трехвалентном состоянии. Существует предельная концентрация атомов Fe(x) ~ 0.5, ниже которой железо находится только в трехвалентном состоянии и имеет октаэдрическое окружение из атомов S. Рассмотрены также причины трудности в применении закономерностей распределения элементов и стабильных изотопов между сосуществующими минералами (на примере сфалерита и станина). Обсуждаются температуры, рассчитанные с помощью различных геотермометров, и предлагается объяснение наблюдаемых расхождений. Изучение изоморфизма в рудных системах свидетельствует о блочном строении выделений минералов и их синтетических аналогов. Неоднородность состава рудных минералов в большинстве случаев вызвана наличием тончайших включений второй фазы или наличием срастаний на микро- и субмикро-(нано) уровне. Судя по достижениям бурно развивающегося сейчас нового направления минералогии - наноминералогии, очевидно, что одна из важнейших причин наблюдаемых "отклонений" от ожидаемого поведения минералов и их агрегатов - размерный фактор.