Sulfider, elementer

1. Sulfider, elementer Kilde for edle metaller

2. Malmmineraler - Sulfider og sulfosalter • Sulfider • Forbindelser mellom ulike metaller og svovel • Bindingen er enten kovalent, metallisk eller en kombinasjon av disse • Selenider og tellurider er beslektede mineraler • Sulfosalter er en relatert mineralgruppe • De inneholder halvmetallene arsen (As) eller antimon (Sb) istedenfor metaller • Sjøl om mange sulfider og sulfosalter opptrer i naturen, er det bare et fåtall som er vanlige

3. En del viktige sulfider – internasjonale vs norske navn

4. Sulfider som opptrer sammen • Sulfidmineraler danner ofte bestemte assosiasjoner • Pyritt (FeS2), sphaleritt (ZnS) og pyrrhotitt (Fe1-xS) opptrer ofte sammen • Det samme gjelder chalcopyritt (CuFeS2), pyritt og pyrrhotitt • I noen forekomster i karbonatbergarter finner vi ofte galena (PbS) og sphaleritt (ZnS) sammen

5. Sulfider • Forbindelser mellom metall og svovel • ca. 600 mineraler • stor økonomisk verdi - gir malmer for viktige metaller : • kopper • sølv • sink • bly • molybden • kobolt • nikkel • antimon

6. Sulfider • Klassifiseringen av sulfider er kompleks • Elementer som As og Sb kan opptre som både metaller og ikke-metaller • Sulfider har mindre grad av ionebinding enn oksider - • en kombinasjon av kovalent og metallisk binding

7. Sulfider • Sulfider dannes ofte i hydrotermale systemer • avsatt fra varme vandige løsninger i hulrom/sprekker eller som erstatning av mineraler som er tilstede i bergarten løsninger siver gjennom • Vannet kan ha ulikt opphav • meteorisk (nedbør) • magmatisk • metamorft • porevann i sedimenter • Mange sulfider er imidlertid vanlig også i vanlige bergarter

8. Sulfider • Varmekilden for hydrotermalt vann kan være • magmatiske intrusjoner • fra normal varmestrøm oppover i skorpa • Kilde for metall (og svovel) kan være fra • magma som krystalliserer, • det kan være utlutet/oppløst fra et stort volum av vanlige bergarter

9. Sulfider • Fluider strømmer vanligvis gjennom bergarter langs sprekker og forkastninger, og i mindre grad langs korngrenser i bergartene • Avsetning av mineralene skjer enten ved at åpne sprekker/hulrom fylles, eller ved at de erstatter andre mineraler som alt er tilstede i bergarten som gjennomstrømmes

10. Sulfider • Etter avsetning kan sulfidmineralene endres (oksideres) ved at de nær overflata kommer i kontakt med oksygenrikt vann (oksidasjonssonen) • De vil der kunne danne oksider, hydroksider, karbonater, sulfater og gedigne elementer

11. En del av de vanligste sulfidene

12. Sphaleritt/sinkblende • ZnS • Kubisk • Har seks perfekte spalteretninger • H = 3.5-4 • Sp.V. 3.5-4.1 • Noe Fe2+ kan substituere for Zn • Cd (kadmium) kan også gå inn for Zn

13. Sphaleritt/sinkblende • Diamant- til submetallisk glans • Lys gul, lys brun, brun, svart, rød, grønn, eller hvit. • Fargen mørkere med økende jerninnhold • Kan omdannes til oksider, hydroksider, sulfater el. karbonater

14. Sphaleritt/sinkblende • Identifiseres ut fra sin diamant- til submetalliske glans • 6 kløvretninger (glitrer sterkt - mange flater som reflekterer lys) • Lys strek (hvit til lys brun)

15. Sphaleritt/sinkblende • Viktigste sink-mineral • Sink viktig industrimetall (galvanisering av stål) • Også viktig kilde for kadmium

16. Galena/blyglans • PbS • Kubisk • H = 2.5 • Sp.v. 7.58 • Isostrukturell med halitt • Litt Ag kan substituere for Pb • Danner ofte velutviklete terninger, av og til modifisert av oktaedre

17. Galena/blyglans • Kubisk kløv • Metallisk • Blygrå • Kan omvandles til karbonat og sulfat • Lett å kjenne igjen

18. Galena/blyglans • Viktigste blymineral • blyakkumulatorer • tidligere i trykkerier • loddetinn • maling (mønje)

19. Pyrrhotitt/magnetkis • Fe(1-x)S • Monoklin (pseudoheksagonal) • H = 3.5-4.5 • Sp.v. 4.58-4.65 • Krystaller vanligvis tabulære parallell med 001

20. Pyrrhotitt/magnetkis • Metallisk glans • Bronsebrun med litt rødlig skjær • Mørk gråsvart strek • Kan omvandles til pyritt, markasitt eller andre sulfider • Også omvandling til jernoksider/hydroksider, karbonater eller sulfater

21. Pyrrhotitt/magnetkis • Svakt ferromagnetisk • Ligner pyritt, men er mer bronsefarget • Pentlanditt (som ofte er assosiert med pyrrhotitt) er noe lysere og er ikke-magnetisk

22. Pyrrhotitt/magnetkis • Opptrer i mafiske magmatiske bergarter og i hydrotermale avsetninger • Ikke viktig som malmmineral

23. Chalcopyritt/kopperkis • CuFeS2 • Tetragonal • H = 3.5-4 • Sp.v. = 4.1-4.3 • Mindre mengder av andre elementer kan gå inn i strukturen • Metallisk • Messing-gul, ofte anløpet • Grønnsvart strek

24. Chalcopyritt/kopperkis • Kan omdannes til • andre koppersulfider • oksider • karbonater • sulfater • turkis • Skilles fra pyritt/svovelkis ved lavere hårdhet og mer fyldig gulfarge (gullgul) • Er hårdere enn gull

25. Chalcopyritt/kopperkis • Vanligste kobbermineral • Viktig malmmineral • I hydrotermale sulfidforekomster • Ofte assosiert med sphaleritt, pyritt og andre sulfider • Kan også opptre i aksessoriske mengder i magmatiske bergarter

26. Cinnabar/sinober • HgS • Heksagonal • H = 2-2.5 • Sp.v. 8.18 • Relativt sjeldent • I lav-temperatur hydrotermale avsetninger • Hovedkilde for Hg • Almaden, Spania viktigste forekomst

27. Pyritt/svovelkis • FeS2 • Kubisk • H = 6-6.5 • Sp.v. 5.02 • Danner ofte velutviklete krystaller av ulik form

28. Pyritt (svovelkis) FeS2 Ulike krystallformer

29. Pyritt

30. Pyritt • Metallisk glans • Lys messingfarge, kan være anløpet • Grønnsvart til brunsvart strek • Omdannes ofte til jernoksider/hydroksider • Kjent som ”fool’s gold” eller narregull • Har vært brukt som ressurs for jern og svovel

31. Pyritt • Opptrer i en rekke bergarter • Vanligste sulfidmineral

32. Pyritt

33. Marcasitt • FeS2 • H = 6-6.5 • Sp.v. 4.89 • Ortorombisk • Ofte tabulære krystaller • Kurvete flater ofte dannet • Danner ofte en ”hanekam”

34. Marcasitt • Metallisk • Lys bronsefarge • Gråsvart strek • Omdannes til jernhydroksider og sulfater • Ligner pyritt, men har forskjellig krystallform og er litt blekere på frisk flate • Vanlig i hydrotermale avsetninger

35. Molybdenitt • MoS2 • Heksagonal • H = 1-1.5 • Sp.v. 4.62-4.73 • Lagdelt struktur med sjikt av Mo i oktaedrisk koordinasjon med S • Sjiktene er bundet sammen av svake bindinger som gir perfekt kløv langs {001}

36. Molybdenitt • Krystaller er heksagonale plater eller korte heksagonale prismer • Bøyelige men uelastiske spalteflak • Kjennes fettaktig ut • Metallisk glans • Blygrå • Blågrå strek - grønn på glassert porselen

37. Molybdenitt • Ligner på grafitt, men har en mer blåaktig fargetone, og strekfargen på glassert porselen er grønn (grafitt har svart strek) • I hydrotermale årer og disseminasjons-avsetninger • Viktigste kilde for molybden • stållegeringer • smøremiddel

38. Gedigne elementer Metaller Halvmetaller Ikke-metaller

39. Klassifikasjon av gedigne elementer Metaller Gullgruppa Kopper Sølv Gull Platinagruppa Palladium Platina Platiniridium Jerngruppa Jern Kamasitt Taenitt Halvmetaller Arsen (As) Vismut (Bi) Antimon (Sb) Ikke-metaller Grafitt (C) Diamant (C) Svovel (S)

40. Metaller Gullgruppa

41. Kopper • Cu • Kubisk • H = 2.5-3 • Sp.v. 8.95 • Kan inneholde litt gull • Sjeldne krystaller er kubiske eller dodekaedriske

42. Kopper Cu • Oftere dendrittisk eller massiv • Myk, deformerbar • Metallisk • Oftest assosiert med mafiske vulkanske bergarter dannet ved reaksjon mellom Cu-holdige løsninger og Fe-førende mineraler

43. Kopper

44. Sølv Ag • H = 2.5 - 3 • Sp.v. 10.1 - 11.1 • Kan inneholde litt Au • Krystaller uvanlig • Trådformige masser, plater eller sprekkefyllinger mer vanlig

45. Sølv Ag • Metallisk • Sølvfarget, ofte med grålig til svart belegg • Vanligst i den oksiderte delen av sølvførende hydrotermale avsetninger • Utstrakt bruk • sølvtøy • smykker • elektronikk • foto

46. Trådsølv

47. Gull Au Kubisk H = 2.5-3 Sp.v. 19.3 Noe Ag og Cu kan gå inn Krystaller er oktaedre, dodekaedre eller kuber Lett smibar

48. Gull Au Et veldig stabilt metall Forvitrer ikke Kan forveksles med kopperkis/chalcopyritt og pyritt, men er bløtere og har større tetthet Opptrer i gullførende sulfidforekomster

49. Gull

50. Gull