Карроллит - Википедия - Carrollite

Карроллит
	Карроллит из Камбове, Катанга. Этот образец имеет ширину 4,3 см, с кристаллом карроллита 1,2 см, частично покрытым пирит, между кальцит кристаллы.
Общий
Категория	Сульфидный минерал ; Группа тиошпинелей (Структурная группа шпинели)
Формула; (повторяющийся блок)	CuCo2S4
Классификация Струнца	2.DA.05
Классификация Дана	2.10.1.2
Кристаллическая система	Изометрические
Кристалл класс	Шестиугольник (м3м) ; Символ HM: (4 / м 3 2 / м)
Космическая группа	Fd3м
Идентификация
Цвет	От светлого до темно-серого, редко тускнеет до медно-красного или фиолетово-серого
Хрустальная привычка	Октаэдрические и кубические кристаллы, а также массивные, зернистые или компактные
Twinning	{111} Двойники полисинтетические или шпинелированные
Расщепление	Несовершенный на {001}
Перелом	Конхоидальный, субконхоидальный или неровный
Упорство	Очень хрупкий
Шкала Мооса твердость	От 4,5 до 5,5
Блеск	Металлический
Полоса	Серый черный
Прозрачность	Непрозрачный. R составляет от 43% до 45% для лямбда = 560 нм.
Удельный вес	От 4,5 до 4,8 измерено, 4,83 рассчитано
Показатель преломления	n не определен для непрозрачного минерала
Растворимость	Минералы группы линнеита частично травятся азотной кислотой, с небольшим шипением.
Другие характеристики	Не радиоактивный, не флуоресцентный
Рекомендации

Карроллит, CuCo₂S₄, это сульфид из медь и кобальт, часто с существенной заменой никель для ионов металлов, а член линнеит группа. Он назван в честь тип местности в Кэрролл Каунти, Мэриленд, США, на руднике Патапско, Сайксвилл.^[5]

Ячейка

Космическая группа: Fd3m. Параметры элементарной ячейки = a = 9,48Å, Z = 8. Объем элементарной ячейки: V = 851,97 Å.³ (рассчитано по параметрам элементарной ячейки).^[7]

Линнеитская группа

Карроллит из Катанги, экз.11 × 6 см.

Группа линнеитов - это группа сульфиды и селениды с общей формулой AB₂Икс₄ в котором X является сера или же селен, A есть двухвалентный Fe, Ni, Co или Cu и B - это трехвалентный Co, Ni или, для добреелит, Cr. Минералы изометрический, космическая группа Fd3m и изоструктурны между собой и с минералами группы шпинели.

В состав группы линнеитов входят кубическая плотно упакованная массив X (X - кислород в шпинелях и сера или селен в группе линнеитов). Внутри массива Xs есть два типа пустот: один тип координирован тетраэдрически, а другой тип октаэдрически скоординирован. Одна восьмая тетраэдрических узлов A обычно занята 2⁺ катионов, а половина октаэдрических позиций B на 3⁺ катионы.^[8] Чарнок и др. подтвердили, что карроллит полностью содержит Cu в тетраэдрических узлах.^[9] Таким образом, идеальная формула, которую можно было бы ожидать от шпинели, подобной карролиту, - это Cu²⁺Co³⁺₂S²⁻₄, но как и в случае с сульфиды меди как правило, степень окисления атома меди составляет 1+, а не 2+. Назначение валентностей как Cu⁺Co³⁺₂S^1.75−₄ более уместно; это было подтверждено в исследовании 2009 года.^[10] Один недостающий электрон на четыре атома серы делокализован, что приводит к металлической проводимости и даже сверхпроводимости при очень низких температурах в сочетании со сложным магнитным поведением.^[11]

Твердые решения

А Твердый раствор результаты, когда один катион может заменить другой в заметном диапазоне состава. В Carrollite Co²⁺ может заменить Cu⁺ на участках A, и когда замещение завершено, образовавшийся минерал называется линнеитом, Co²⁺Co³⁺₂S₄. Это означает, что между карролитом и линнеитом существует ряд твердых растворов. Кроме того, Ni заменяет Co и Cu в структуре карролита,^[12] дает твердый раствор от карролита до сигенита куприаны. Зигенит, Co²⁺Ni³⁺₂S₄, сам входит в ряд твердых растворов линнеита и полидимит, Ni²⁺Ni³⁺₂S₄. (Вагнер и Кук не нашли доказательств наличия твердого раствора между карролитом и флетчерит, CuNi₂S₄).

Среда

Карроллит встречается в гидротермальная жила депозиты^[13] связана с тетраэдрит, халькопирит, борнит, дигенит, джурлейт, халькоцит, пирротин, пирит, сфалерит, миллерит, герсдорфит, ульманнит, кобальтоан кальцит, а с членами группы линнеита - линнеит, сигенит и полидимит.

Исследованы фазовые соотношения в системе Cu-Co-S.^[14] При температуре около 900 ° C твердый раствор халькоцита-дигенита сосуществует с сульфидами кобальта. При понижении температуры при 880 ° C образуется твердый раствор карроллит-линнеит, который при охлаждении становится более богатым медью, состав карроллита составляет около 500 ° C. Ниже 507 ° C ковеллит стабильна и сосуществует с медьсодержащими каттьерит. Низкий халькоцит появляется при 103 ° C, джурлеит появляется при 93 ° C, дигенит исчезает, а анилит появляется около 70 ° C. Есть некоторые свидетельства того, что суперген замена промежуточного члена ряда линнеит-карролит на джурлеит.^[14]

Распределение

Карроллит и самородная медь на кальците

Карролит встречается во всем мире; сообщалось в Австралии, Австрии, Азербайджане, Бразилии, Болгарии, Канаде, Чили, Китае, Чешской Республике, Демократической Республике Конго,^[15] Франция, Германия, Япония, Марокко, Намибия, Северная Корея, Норвегия, Оман, Польша, Румыния, Россия, Словакия, Швеция, Швейцария, США и Замбия.^[5]