Халькозин

Ныне главная руда здесь медный колчедан, встречающийся вместе с железным колчеданом. Кроме того, тут добываются: в меньшем количестве стекловатая медная руда, или медный блеск...^[1]

...чрезвычайно легко халькозин переходит в халькопирит и борнит или, наоборот, образуется из этих соединений. Вероятнее всего, мы имеем здесь дело с тончайшими механическими смесями халькозина с различными сульфожелезными солями меди, на что указывает и характер этих последних солей.^[2]:266-267

...способность давать тонкие <тонкодисперсные> смеси весьма характерна для медного блеска и отнюдь не должна считаться случайной, так как она связана с различными явлениями адсорбции...^[2]:267

Выпадение халькозина из водных растворов не происходит при обычных условиях, так как при обычных условиях выпадает серная медь CuS, в которую на поверхности переходит и халькозин. Образование халькозина связано иногда с реакциями двойных разложений и идёт при взаимодействии с железными соединениями, главным образом пиритом, действующими как восстановители.^[2]:273

Медный блеск, в общем, встречается чаще аргентита и способы его образования разнообразнее. Есть месторождения халькозина, в которых он выпадает из магматических выделений.^[2]:273

Значительно более распространён тип метаморфических месторождений халькозина.^[2]:273

Часть (и может быть главная?) плотного халькозина – первичная, часть же образовалась, несомненно, путем просачивания поверхностных вод, в тесной связи с распадением медного купороса.^[2]:273

...еще более значительны скопления халькозина в осадочных слоях, генезис которых иногда возбуждает сомнения. <...> По-видимому, мы имеем здесь окончательную форму выделения той меди, которая собирается в живом веществе...^[2]:275

Халькозин, с поверхности нередко окисленный на большую глубину, очень часто концентрируется в стволах деревьев. В некоторых случаях, например в триасовых отложениях Новой Мексики, главная масса халькозина встречена (как руда) в виде псевдоморфоз по дереву.^[2]:276

В этих рудах очень обычны скопления халькозина в виде окаменелостей, частью растений, <...> рыб <...> пермского возраста.^[2]:276

Местами чёрные полосы пропластков, обогащённых медным блеском и углистой «сажей» ископаемых растений, резко прочерчивали породу оставленных столбов. В других выступах стены были испещрены синими и зелёными полосками окисленной части рудного слоя.^[3]

Под хрупкостью в минералогической практике подразумевается свойство минерала крошиться под давлением при проведении острием ножа царапины по его поверхности. <...> Халькозин <...> в этом случае даёт гладкий блестящий след, что свидетельствует о его свойстве пластической деформации, т. е. о ковкости.^[4]

Куприт образуется почти исключительно при экзогенных процессах окисления халькозиновых, реже борнитовых руд, <...> когда <...> происходит понижение уровня грунтовых вод и возникшая до этого зона, богатая халькозином, попадает в сферу окисления.^[4]

...различают две разновидности халькозина: первая встречается в борните в виде тончайших пластинок, являющихся результатом распада твердого раствора, вторая представляет собой грубозернистые агрегаты, развивающиеся по борниту с образованием периферических каемок.^[5]:61

Ударная вязкость отличает медный блеск от других сульфидов меди...^[6]:81

VI. Классъ сѣрняки.
1.Порядокъ : колчеданы. Пр. Никколевый колчеданъ, мышьячный колчеданъ, желѣзный колчеданъ, мѣдный колчеданъ и проч.
2. Порядокъ : блески. Пр. тетраедрическій мѣдный блескъ, ромбоидальный мѣдный блескъ, ромбоидальная стекловатая серебреная руда, свинцовый блескъ, сурмяной блескъ и проч.
3. Порядокъ : бленды. Пр<имеры>. цинковая бленда, сурьмяно-серебряная бленда, ртутная бленда, красный мышьякъ, желѣзный мышьякъ, и проч.^[7]:82

Гораздо больше мѣди получается изъ другихъ сѣрнистыхъ рудъ. Изъ этихъ послѣднихъ рѣже встрѣчается мѣдный блескъ Cu²S. Он обладает металлическим блеском, серым цветом, обыкновенно окристаллован и является перемешанным с органическими веществами, так что, без сомнения, имеет происхождение, зависящее от восстановительного действия этих последних на растворы серно-медной соли.
Пестрая мѣдная руда, кристаллизующаяся въ октаэдрахъ, нерѣдко составляетъ подмѣсь мѣднаго блеска, имѣетъ красно-бурый и металлический блеск; поверхность ее часто играет различными цветами, зависящими от окисления, происходящего на поверхности. <...> До́лжно заметить, что сернистые руды меди, в присутствии воды, содержащей в своем растворе кислород, окисляются такою водой, образуя серномедную соль или медный купорос, легко растворимый в воде. Если в такой воде будет заключаться углеизвестковая соль, то образуется, при двойном разложении, гипс и углемедная соль <...>. Поэтому сернистую медь, в виде различных руд, должно считать перво­начальным продуктом, а многие другие медные руды — второстепенными водными образованиями. Это подтверждается и тем, что в настоящее время вода, извлекаемая из многих медных рудников, содержит в растворе медный купорос. Из такой воды легко извлекают известью окись меди, а железом — и металлическую медь, которая также образуется через действие органических веществ и различных подмесей воды. Оттого иногда и в при­родных продуктах изменения сернистой меди находят металлическую медь, отложившуюся, может быть, от действия органических веществ, попавших в подобный раствор.^[8]

Халькозин. Кристаллы большей частью гексагонального вида. Металлический блеск. Черновато-серого цвета, обыкновенно со слабой побежалостью. Очень неясная спайность по (110). Раковистый из��ом. Твердость 2–3. Уд. вес 5,5–5,8. Перед паяльной трубкой плавится в хрупкий шарик, с Na₂CO₃ легко дает Сu. В HNO₃ легко растворим, с выделением S, от NH₄(OH) — синий цвет.^[2]:284

Для химического состава аргентита характерна его почти химическая чистота (может быть, в зависимости от условий его генезиса), тогда как и в штромейерите и в халькозине очень обычна примесь железа, которая указывается почти во всех анализах. Однако характер этой примеси нам совсем неясен, так как, если не ошибаюсь, все анализы халькозина произведены только над плотными разностями, однородность которых возбуждает сомнения. И в то же время чрезвычайно легко халькозин переходит в халькопирит и борнит или, наоборот, образуется из этих соединений. Вероятнее всего, мы имеем здесь дело с тончайшими механическими смесями халькозина с различными сульфожелезными солями меди, на что указывает и характер этих последних солей.^[2]:266-267

...способность давать тонкие <тонкодисперсные> смеси весьма характерна для медного блеска и отнюдь не должна считаться случайной, так как она связана с различными явлениями адсорбции, роль которых в химических реакциях земной коры не может быть оставлена без внимания. Она вызывает образование некоторых минералов, наблюдаемых в определенных условиях, тесно связанных с их парагенезисом. Эти механические смеси в некоторых разностях являются для наших обычных методов исследования однородными, тогда как иногда их неоднородность ясно и определенно может быть доказана. Нередко они подходят даже к довольно определенным химическим формулам, так как обычно являются результатом химических реакций равновесия.^[2]:267

Выпадение халькозина из водных растворов не происходит при обычных условиях, так как при обычных условиях выпадает серная медь CuS, в которую на поверхности переходит и халькозин. Образование халькозина связано иногда с реакциями двойных разложений и идёт при взаимодействии с железными соединениями, главным образом пиритом, действующими как восстановители. Нередки случаи, когда при этом происходит в конце концов замещение пирита халькозином. Так, например, главная часть медных руд (халькозина) в Моренси в Аризоне обязана своим происхождением этому процессу. <...> Нередко процесс не идет до конца и получаются смеси пирита и халькозина. Процесс связан с движением водных растворов сернистой меди, должно быть в водах, содержащих сернистые щелочи. Этим путем образуется первичный халькозин жил. Несомненно, и здесь, как во всех почти случаях образования сернистых жильных минералов, механизм процесса нам неизвестен.^[2]:273-274

Может быть, еще более значительны скопления халькозина в осадочных слоях, генезис которых иногда возбуждает сомнения. Здесь халькозин столь же характерен для меди, как для жильных месторождений характерен халькопирит. Для этих месторождений он является первичным соединением, тогда как окисленные тела — куприт, карбонат меди или самородная медь – являются в значительной мере, особенно кислородные тела, — вторичными.
По-видимому, мы имеем здесь окончательную форму выделения той меди, которая собирается в живом веществе, хотя иногда эти месторождения толкуют иначе, считая их эпигенетическими в узком смысле этого слова, т.е. предполагая, что медь приносится водными растворами снизу или образуется за счет механически раздробленных частиц медных минералов, образовавшихся при разрушении тех частей суши, которые дали начало обломочному материалу осадочных пород.^[2]:275

Может быть, в исключительных случаях и возможны явления переосаждения меди, но они не могут объяснить общего геологического явления, каким, несомненно, является этот тип месторождений халькозина. Для месторождений халькозина этого <осадочного> типа характерны следующие условия, указывающие на определенное термодинамическое поле его образования и нахождения.
Это руды, которые находятся в наземных или мелководных осадках. Физико-географические условия местности указывают на довольно жаркий и сухой климат, быстро концентрировавший растворы. Отлагался халькозин, вероятно, при относительно низкой температуре, ниже 100° С, и несколько ниже кислородной поверхности.^[2]:276

Халькозин, с поверхности нередко окисленный на большую глубину, очень часто концентрируется в стволах деревьев. В некоторых случаях, например в триасовых отложениях Новой Мексики, главная масса халькозина встречена (как руда) в виде псевдоморфоз по дереву. Встречен здесь целый ствол в 18 м длины и 0,75 м толщины, нацело превращенный в халькозин. Эти отложения, образующиеся, очевидно, в тесной связи с физико-географическими условиями, известны в верхнекаменноугольной, пермской, триасовой и юрской формациях.
В этих месторождениях они известны в различных странах. Из них в европейских месторождениях, по-видимому в немногих случаях, на первое место выступает халькозин. <...> В этих рудах очень обычны скопления халькозина в виде окаменелостей, частью растений, например в Мансфельде (Ulmannia Bronni и т.д.), рыб (Palaeonisens Freieslebeni и т.д.) пермского возраста.^[2]:276

Халькозин и дигенит, как видно из сказанно��о ранее, являются характерными поверхностными минералами. Но и здесь они представляют промежуточный продукт, который подвергается дальнейшим изменениям, частью переходит в самородную медь, а большей частью в различные кислородные соли меди — малахит, азурит, хризоколлу, куприт, атакамит. В то же самое время исчезновение халькозина по мере углубления ясно указывает на обратный процесс: на переход его в сульфожелезные соли меди – борнит и, главным образом, в халькопирит, который является главным соединением, меди в глубоких слоях литосферы.^[2]:277

Нередко халькозин скопляется вместе с растительными остатками, пропитывает их, главным образом стволы деревьев – каламиты и т.д. Главную массу медных соединений составляют кислородные соединения меди – медная синь, зелень, чернь, куприт и лишь около 10% их составляет халькозин (отчасти халькопирит). Халькозин или наблюдается в форме небольших конкреций, или пропитывает всю массу песчаника, легко окисляющегося на воздухе.^[2]:278-179

Другая группа, правда менее многочисленная, приходится на минералы с металлическим блеском. Однако эти металлические блески настолько характерны для целого ряда важных в практическом отношении минералов, что многие из последних раньше носили своё название (а в немецком языке и до сих пор называются) по этому признаку; например: галенит (свинцовый блеск), халькозин (медный блеск), антимонит (сурьмяный блеск), кобальтин (кобальтовый блеск), гематит (железный блеск) и т. д.^[4]

Под хрупкостью в минералогической практике подразумевается свойство минерала крошиться под давлением при проведении острием ножа царапины по его поверхности. При этом, например, минерал, известный под названием блеклая руда, «пылится», т. е. дает матовую черту с темным порошком по краям. Халькозин, похожий на него по внешним признакам, в этом случае дает гладкий блестящий след, что свидетельствует о его свойстве пластической деформации, т. е. о ковкости.^[4]

Куприт образуется почти исключительно при экзогенных процессах окисления халькозиновых, реже борнитовых руд, распространенных в медных месторождениях в зоне вторичного сульфидного обогащения (ниже уровня грунтовых вод). Массовое развитие его может иметь место главным образом в том случае, когда в силу тех или иных причин (в частности, при понижении базиса эрозии) происходит понижение уровня грунтовых вод и возникшая до этого зона, богатая халькозином, попадает в сферу окисления. Процесс окисления халькозина при растворении в воде образующейся серной кислоты протекает, очевидно, по следующей реакции:
Cu₂S + 2O₂ + Н₂O → Cu₂O + H₂SO₄.
Легко видеть, что в случае недостатка кислорода по этой реакции вместо Cu₂O или наряду с ним будет возникать металлическая медь, которая действительно очень часто наблюдается в образцах куприта (узнается по занозистости в изломе купритовых масс).
Вместе с самородной медью изредка встречается в некоторых осадочных породах, содержащих растительные остатки.^[4]

...различают две разновидности халькозина: первая встречается в борните в виде тончайших пластинок, являющихся результатом распада твердого раствора, вторая представляет собой грубозернистые агрегаты, развивающиеся по борниту с образованием периферических каемок. Халькозин белый, ромбический, в зоне, переходной между борнитом и халькозином, располагается серо-голубой «халькозин» — смесь дигенита и ромбического халькозина. Халькозин-борнитовые образования не содержат вторичных минералов меди (ковеллина, куприта, самородной меди и др.), которые сопровождают мелкие обособления гипергенного халькозина, присутствующего вместе с гидроокислами железа и кварцем в промежутках...^[5]:61

В отражённом свете халькозин светлый, почти белый, со слабым двуотражением и слабой анизотропией. Встречаются окрашенные разности, которые представляют собой смесь белого и «голубого» халькозина.^[5]:62

Ранние родингиты. Это метаморфические породы серо-зелёного, буро-зелёного или коричневатого цвета, сложенные хлоритом, гранатом, везувианом, клинопироксеном, акцессорные — апатит, самородная медь, халькозин.^[9]:55

Медный блеск при температурах до 103° С имеет моноклинную сингонию, при более высоких температурах гексагональную. Он образует призматические и пластинчатые двойники с ромбической симметрией, псевдогексагональные тройники, наросшие кристаллы, часто встречается в виде сплошной массы.^[6]:81

Васильевский медный рудник, в Верхотурском уезде, в округе Богословских казенных заводов, принадлежит к числу так называемых Турьинских рудников и находится полевую сторону р. Турьи. Разрабатывается с 1758 года и в начале отличался чрезвычайным богатством. Ныне главная руда здесь медный колчедан, встречающийся вместе с железным колчеданом. Кроме того, тут добываются: в меньшем количестве стекловатая медная руда, или медный блеск, и весьма редко (наиболее в верхних горизонтах) окисленные медные руды: красная медная руда и малахит, также самородная медь.^[10]

Медный блеск, в общем, встречается чаще аргентита и способы его образования разнообразнее. Есть месторождения халькозина, в которых он выпадает из магматических выделений. Так, вместе с халькопиритом, борнитом, самородной медью он встречается в габбро в третичных слоях северных Апеннин. Здесь он выпал в глубинных частях массивов основных пород, большей частью в штокверках и шаровых выделениях, но преимущественно сосредоточен в продуктах разрушения габбро, являясь вторичным телом. Главную массу составляют другие соединения меди. Аналогично выделение халькозина в гранитах в последней пневматолитической стадии их застывания в Naesmark в Телемаркене в Норвегии, в норит-диорите графства Плюмас в Калифорнии, где халькозин частью даже замещает алюмосиликаты.^[2]:273

Значительно более распространен тип метаморфических месторождений халькозина. Так, он вместе с прочими сернистыми соединениями встречается в массе метаморфических пород, например — в кристаллических сланцах Швеции. Гораздо важнее нахождение его с метаморфическими железными рудами, частью сидеритом, главным образом гематитом и магнетитом.
Здесь он, должно быть, является продуктом разложения сульфожелезных солей меди; таково его нахождение местами в гематитовом месторождении Зигена в Вестфалии. Значительные количества его наблюдаются в жильных месторождениях. Однако он в жилах менее характерен, чем халькопирит. Здесь он выделился из водных растворов, частью как первичное, явно кристаллическое образование, выпадая из подымающихся горячих водных растворов, частью явно вторичное, выпадая на границе подпочвенных вод или благодаря химическим реакциям, связанным с растворами, проникающими из поверхностных частей земной коры. Иногда при реакциях последнего рода он дает черные порошковатые массы, тесно смешанные с сульфожелезными солями меди (борнитом), так называемые polverilla южно-американских рудокопов или black-ores Теннесси, во многом напоминающие серебряную чернь (особенно в Чили).^[2]:273

...гораздо чаще, чем большие его <халькозина> скопления в жилах, наблюдаются для него выделения в небольшом количестве в немногих местах, как результат вторичных местных реакций. Так, он находится в большинстве жил, содержащих сернистые соединения меди. Образуется из халькопирита, борнита, самородной меди, блеклых руд и т.д.^[2]:275

Из жильных месторождений халькозина, должно быть, наибольшие его скопления наблюдались в некоторых американских рудниках, среди которых за последнее время выделились рудники в графстве Бьютт в Монтане. Здесь до 75% всей руды состояли из халькозина, а из этих рудников с 1880 по 1902 г. добыто 1250 тыс. т меди, т.е. за это время выбрано не менее 1180 тыс. т. халькозина и ежегодно вырабатывается около 110 тыс. т. Рудники Бьютт лежат в очень резко выраженном жильном поле, причем первоначально осадились в трещинах из растворов кварц, пирит, халькопирит и энаргит. С поверхности до глубины 60–120 м руды окислены, медь большей частью унесена, и эти наружные части обогащены серебром. Ниже идут скопления богатых медью руд — халькозина и борнита, в которых в значительной степени и собралась медь с поверхности. Халькозин иногда образует скопления до 5 м мощности и идет, уменьшаясь в количестве, до глубины 500 м. Он выделился здесь, вероятно, различным образом. Часть (и может быть главная?) плотного халькозина – первичная, часть же образовалась, несомненно, путем просачивания поверхностных вод, в тесной связи с распадением медного купороса.^[2]:273

Халькозин связан с досреднедевонскими основными вулканическими породами; так, он находится вкраплениями в миндалинах мелафиров у улуса Малый Сыр. По-видимому, медные соединения сосредоточены в породах в связи с трещинами, причем халькозин встречается в прожилках пренита с кварцем, эпидотом, кальцитом, самородной медью и т. п. Он встречается и дальше от Малого Сыра по Тустуджулу, в окрестностях улуса.^[2]:282

В Финляндии халькозин наблюдался в Выборгской губ., в окр. Импилакс, в Питкаранте. Здесь он встречен в разных рудниках; в руднике Шварца он наблюдался частью плотным с гематитом, частью в виде мелких призматических кристаллов в пустотах магнетита и трещинах серного колчедана.^[2]:284

Халькозин в баженовских родингитах распространен относительно мало. Он слагает мелкие обособленные выделения или находится в срастании с халькогенидами никеля.^[11]

Раньше медный блеск считался важной медной рудой и добывался, например, в Корнуолле. <...> Ударная вязкость отличает медный блеск от других сульфидов меди...^[6]:81

В последующие два года мне довелось руководить большой геофизической партией, которая работала на реке Сухарихе, неподалеку от Игарки, где были обнаружены медные и халькозин-борнитовые руды с редкометалльным оруденением, и надо было проследить рудные тела с помощью электроразведки для последующего разведочного бурения.^[12]

Потолок камеры едва серел при тусклом свете, неровные, уступчатые стены из плиток голубоватого рудного мергеля были испещрены черными пятнами — обугленными отпечатками древних растений. Здесь было более сыро, чем в выработках, просекавших песчаники, и неподвижная тишина нарушалась мерным, четким падением водяных капель. Местами черные полосы пропластков, обогащенных медным блеском и углистой «сажей» ископаемых растений, резко прочерчивали породу оставленных столбов. В других выступах стены были испещрены синими и зелеными полосками окисленной части рудного слоя.^[3]

Даст он голову мне другую
И в другой разоденет шёлк,
Ибо, медным блеском торгуя,
Конкурентов он превзошёл.^[13]