Пиротит

Пиротит (''pyrrhos'' на грчки значи „обоен во пламен“'')'' — минерал од железен сулфид со формула Fe<sub>(1−x)</sub>S(x = 0 до 0,125). Тоа е нестехиометриска варијанта на FeS3, минерал познат како троилит, со недостаток на железо. Пиротитот се нарекува и магнетен пирит, бидејќи бојата е слична на пиритот и е слабо магнетен. Магнетизмот се намалува со зголемувањето на содржината на железо, а троилитот е немагнетен.. Пиротитот е генерално плочест и месингов/бронзен по боја со метален сјај. Минералот се јавува со мафични магматски карпи како норити и може да се формира од пирит за време на метаморфни процеси. Пиротитот е поврзан и ископан со други сулфидни минерали како пентландит, пирит, халкопирит и магнетит, и е пронајден на глобално ниво.
1 Структура
Пиротитот постои како голем број политипови со шестаголна или моноклинска кристална симетрија; неколку политипови често се јавуваат во истиот примерок. Нивната структура се базира на единечната ќелија на никел арсенид (NiAs). Како таков, Fe зафаќа октаедарско место, а сулфидните центри зафаќаат тригонални призматични места.
Материјалите со структура на никел арсенид често се нестехиометриски бидејќи им недостасува до 1/8 дел од металните јони, создавајќи празнини. Една од таквите структури е пиротит -4C (Fe<sub>7</sub>S<sub>8</sub>). Тука „4“ означува дека железните празнини дефинираат суперрешетка која е 4 пати поголема од единичната ќелија во насока „C“. Насоката C е конвенционално избрана паралелно со главната оска на симетрија на кристалот; оваа насока обично одговара на најголемото растојание на решетката. Други политипови вклучуваат: пиротит-5C (Fe<sub>9</sub>S<sub>10</sub>), 6C (Fe<sub>11</sub>S<sub>12</sub>), 7C (Fe<sub>9</sub>S<sub>10</sub>) и 11C (Fe<sub>10</sub>S<sub>11</sub>). Секој политип може да има моноклинична (M) или шесаголна (H) симетрија, и затоа некои извори ги означуваат, на пример, не како 6C, туку 6H или 6M во зависност од симетријата. Моноклинските форми се стабилни на температури под 254 °C, додека шестоаголните форми се стабилни над таа температура. Исклучок се оние со висока содржина на железо, блиску до составот на троилитот (47 до 50% атомски процент железо) кои покажуваат шестоаголна симетрија.
2 Магнетни својства
Идеалната FeS решетка, како онаа на троилитот, е немагнетна. Магнетните својства варираат во зависност од содржината на Fe. Повеќе Fe-богати, шестоаголни пиротити се антиферомагнетни. Сепак, Fe-дефицитарниот, моноклиничен Fe<sub>7</sub>S<sub>8</sub> е феримагнетен. Феромагнетизмот, кој е широко забележан кај пиротитот<sub>,</sub> затоа се припишува на присуството на релативно големи концентрации на железни празнини (до 20%) во кристалната структура. Празнините ја намалуваат кристалната симетрија. Затоа, моноклинските форми на пиротит се генерално побогати со дефекти од посиметричните шестоаголни форми и затоа се помагнетни. Моноклинскиот пиротит претрпува магнетен премин познат како Беснусов премин на 30 K, што доведува до губење на магнетната реманенција.Заситената магнетизација на пиротитот е 0,12 тесла.
3 Распознавање
3.1 Физички својства
Пиротитот е месингов, бронзен или темно кафеав по боја со метален сјај и нерамномерна или субшколкест прелом. Пиротитот може да се помеша со други месингови сулфидни минерали како пирит, халкопирит или пентандит. Одредени дијагностички карактеристики може да се употребат за разликување во рачни примероци. За разлика од другите вообичаени сулфидни минерали со месингова боја, пиротитот е типично магнетен (варира обратно пропорционално на содржината на железо). На Мосовата скала на тврдост, пиротитот се движи од 3,5 до 4, во споредба со 6 до 6,5 за пирит. Огребот може да се користи кога својствата помеѓу пиротитот и другите сулфидни минерали се слични. Пиротитот покажува темно сива до црна линија. Пиритот ќе покаже зеленикаво-црна до кафеаво-црна линија, халкопиритот ќе покаже зеленикаво-црна линија, а пентандитот остава бледа бронзено-кафеава линија. Пиротитот генерално покажува масивна до грануларна кристална структура и може да покаже плочести/призматични или шестоаголни кристали кои понекогаш се преливачки.
Дијагностичките карактеристики во рачниот примерок вклучуваат: месингова/бронзена боја со сиво/црна линија, плочести или шестаголни кристали кои покажуваат преливачки, субконхоиден прелом, метален сјај и магнетност.
3.2 Оптички својства
Пиротитот е непроѕирен минерал и затоа нема да пропушта светлина. Како резултат на тоа, пиротитот ќе покаже екстинкција кога се гледа под рамномерно поларизирана светлина и вкрстено поларизирана светлина, што го отежнува разликувањето со петрографски поларизирачки светлосни микроскопи. Пиротитот и другите непроѕирни минерали може да се разликуваат оптички со помош на микроскоп за рефлектирана светлина за руда. Следните оптички својства се репрезентативни за полирани/паковити делови со помош на микроскопија за руда:
Пиротитот обично се појавува како анедрални, грануларни агрегати и е кремасто-розов до кафеаво-кафеав по боја. Слаб до силен рефлективен плеохроизам кој може да се види по должината на границите на зрната. Пиротитот има слична тврдост на полирање како пентандитот (средна), е помек од пиритот и потврд од халкопирит. Пиротитот нема да покаже кристална двојност или внатрешни рефлексии, а карактеристична е неговата силна анизотропија од жолта до зеленикаво-сива или сиво-сина боја.
Дијагностичките карактеристики кај полираниот пресек вклучуваат: анхедрални агрегати, кремасто-розова до кафеава боја и силна анизотропија.
4 Појава
Пиротитот е прилично честа трага од мафичните магматски карпи, особено норитите. Се јавува како сегрегациски наслаги во слоевити опфати поврзани со пентандит, халкопирит и други сулфиди. Тој е важна состојка на Садбери (кратер создаден од удар на метеорит стар 1,85 Ga во Онтарио, Канада) каде што се јавува во маси поврзани со минерализација на бакар и никел. Исто така, се јавува во пегматити и во контактни метаморфни зони. Пиротитот често е придружен со пирит, марказит и магнетит.
5 Формирање
За да се формира пиротит, треба да се смешат железо и сулфур. Железото е четвртиот најзастапен елемент во континенталната кора на Земјата (просечна застапеност од 5,63% или 56.300 mg/kg во кората), и затоа повеќето карпи имаат доволно количество железо за да формираат пиротит. Сепак, бидејќи сулфурот е помалку застапен (просечно количество од 0,035% или 350 mg/kg во кората), формирањето на пиротит генерално е контролирано од големото количество на сулфур. Исто така, минералот пирит е и најчестиот и најзастапен сулфиден минерал во Земјината кора. Доколку карпите кои содржат пирит претрпат метаморфизам, доаѓа до постепено ослободување на испарливи компоненти како вода и сулфур од пиритот. Губењето на сулфур предизвикува пиритот да се рекристализира во пиротит.
Пиритот се распаѓа и во пиротит во топли редуктивни техногени средини, како што се високи печки и директно втечнување на јаглен (во кои е важен катализатор).
Пиротитот може да се формира и во близина на хидротермални извори на црн чад. Црните чадници испуштаат високи концентрации на сулфур на морското дно, а кога околните карпи се метаморфозираат, пиротитот може да кристализира. Подоцнежните тектонски процеси ги креваат метаморфните карпи и го изложуваат пиротитот на површината на Земјата.
6 Распространетост
6.1 Соединети Американски Држави
Пиротит се јавува на различни места во Соединетите Американски Држави. Во источните Соединети Американски Држави, пиротитот се појавува во високо метаморфозирана карпа што формира појас долж Апалачките Планини. Карпите кои содржат пиротит генерално се незабележани во централните Соединети Американски Држави бидејќи областа е неметаморфозирана и под неа се наоѓаат седиментни карпи кои не содржат пиротит. Непостојани појаси кои содржат пиротит се присутни во западните Соединети Американски Држави по должина на планинскиот венец Сиера Невада и Каскадниот венец што се протега во северозападните Соединети Американски Држави. Пиротит може да се најде и западно и јужно од Горно Езеро.
7 Останатиот свет
Следниве се некои од местата низ целиот свет каде што е пријавен пиротит за време на рударството:
7.1 Канада
+, Место, Рудник, Главни целни производи
Британска Колумбија, Риондел, Рудник „Синоѕвонче“ , Cd, Cu, Au, Pb, Ag, Zn
Квебек, Рудник Хендерсон бр. 2 (рудник за, Cu, Au
Квебек, B&B Quarry, Шарвиниган, Кршен камен (габро) за градежништво
Квебек, Каменолом Маскимо, Шарвиниган, Кршен камен (габро) за градежништво
7.2 САД
+, Место, Рудник, Главни целни производи
Конектикат, Каменолом Бекер , Не е наведено, но изобилството на кварц, кијанит и гранат се вредни за споменати.
7.3 Австралија
+, Место, Рудник, Главни целни производи
Тасманија, Рудник Ренисон Бел, Сн
7.4 Бразил
+, Место, Рудник, Главни целни производи
Минас Жераис, Рудник Моро Велјо
7.5 Италија
+, Место, Рудник, Главни целни производи
Тоскана, Рудник Ботино
7.6 Косово
+, Место, Рудник, Главни целни производи
Косовска Митровица, Рудник Трепча, Pb, Ag, Zn
8 Етимологија и историја
Именуван во 1847 година од страна на Урс-Пјер-Арман Пети-Дифреној. „Пиротит“ е изведен од грчкиот збор πυρρός, „''пирос“'', што значи боја на пламен.
9 Сулфидна оксидација во градежните агрегати што доведува до деградација на бетонот
Карпите кои содржат пиротит не можат да се употребат како агрегати за бетон, бидејќи сулфатните јони ослободени со оксидација на пиротит лесно предизвикуваат внатрешен сулфатен напад (ВСА) во бетонот. Ова е подмолен и тежок облик на деградација на бетонот. Пиротитот е поврзан со распаѓање на бетон во Квебек, Масачусетс и Конектикат, каде што местните каменоломи ваделе недоволно карактеризирани агрегати за производство на бетон. . Многу куќи во Ирска, особено во округот Донегол, исто така биле погодени од пиротитни опфати присутни во агрегати неправилно избрани за производство на бетон. Железниот сулфид што го содржи може природно да реагира со кислород и вода, а со текот на времето пиротитот се распаѓа во сулфурна киселина и формира секундарни минерали како што се етрингит, таумасит и гипс. Овие новоформирани производи на промена зафаќаат поголем волумен од пиротитот. Нивното ширење предизвикува затегнувачки стрес во бетонската матрица, предизвикувајќи пукање на бетонот и паѓање на темелите на куќите или бетонските конструкции.
10 Употреба
Освен како извор на сулфур, пиротитот нема специфични примени. Тој генерално не е вреден минерал освен доколку не е присутен значаен никел, бакар или други метали. Железото ретко се екстрахира од пиротит поради комплициран металуршки процес. Се ископува првенствено затоа што е поврзан со пентандит, сулфиден минерал кој може да содржи значителни количини на никел и кобалт. Кога се наоѓа во мафични и ултрамафични карпи, пиротитот може да биде добар показател за економски наоѓалишта на никел.
11 Кратенки за минерали
+Табела на кратенки за минерали пиротит. ''Забелешка:'' се користи само официјалниот симбол IMA-CNMNC наведен со задебелен текст., Кратенка, Извор
Pyh, IMA-CNMNC
По, Витни и Еванс, 2010; Канадскт минералог, 2019..
12 Синоними
+Синоними за минералот пиротит., Магнетен пирит, Магнетопирит, Магнетни пирити
Пиротин, Пирохотит, Магнетни железни пирити
Дипирит, Кроеберит, Ватенки