De Wikipedia, la enciclopedia libre
Ir a navegaciónSaltar a buscar
Carrollita
Carrollite02.jpg
Carrollite de Kambove , Katanga . Este ejemplar mide 4,3 cm de ancho, con un cristal de carrolita de 1,2 cm parcialmente cubierto de pirita , entre cristales de calcita .
General
CategoríaMineral de sulfuro
Grupo tiospinel (grupo estructural de espinela)
Fórmula (unidad de repetición)CuCo 2 S 4
Clasificación de Strunz2.DA.05
Clasificación de Dana2.10.1.2
Sistema de cristalIsometrico
Clase de cristalHexoctaédrico (m 3 m)
Símbolo HM : (4 / m 3 2 / m)
Grupo espacialFd 3 m
Identificación
ColorGris claro a oscuro, rara vez se empaña a rojo cobre o gris violeta
Hábito de cristalCristales octaédricos y cúbicos, también masivos, granulares o compactos
Hermanamiento{111} Gemelos polisintéticos o espinela [1]
EscoteImperfecto en {001}
FracturaConcoide, subconcoidal o desigual
TenacidadMuy frágil
Escala de Mohs de dureza4.5 hasta 5.5
LustreMetálico
RachaGris negro
DiafanidadOpaco. R es del 43% al 45% para lambda = 560 nm [2]
Gravedad específica4.5 a 4.8 medidos, 4.83 calculados
Índice de refracciónn no está determinado para un mineral opaco
SolubilidadLos minerales del grupo de la linneita son atacados parcialmente por ácido nítrico, con una ligera efervescencia. [1]
Otras característicasNo radiactivo, no fluorescente
Referencias[3] [4] [5] [6]

Carrollita , CuCo 2 S 4 , es un sulfuro de cobre y cobalto , a menudo con sustitución sustancial de níquel por iones metálicos, y un miembro del grupo linnaeite . Lleva el nombre de la localidad tipo en el condado de Carroll, Maryland , EE. UU., En la mina Patapsco, Sykesville. [5]

Celda unitaria

Grupo espacial: Fd3m. Parámetros de la celda unitaria = a = 9,48  Å , Z = 8. Volumen de la celda unitaria: V = 851,97 Å 3 (calculado a partir de los parámetros de la celda unitaria). [7]

Grupo Linnaeite

Carrollita de Katanga, ejemplar de 11 × 6 cm

El grupo linneíta es un grupo de sulfuros y seleniuros con la fórmula general AB 2 X 4 en la que X es azufre o selenio , A es divalente Fe, Ni, Co o Cu y B es trivalente Co, Ni o, por daubréelite , Cr. Los minerales son isométricos , del grupo espacial Fd3m e isoestructurales entre sí y con minerales del grupo de la espinela.

La estructura del grupo linnaeita consiste en una matriz compacta cúbica de X (X es oxígeno en las espinelas y azufre o selenio en el grupo linnaeite). Dentro de la matriz de X hay dos tipos de intersticios, un tipo coordinado tetraédricamente y otro tipo coordinado octaédricamente. Un octavo de los sitios tetraédricos A están típicamente ocupados por cationes 2 + y la mitad de los sitios octaédricos B por cationes 3 + . [8] Charnock y col. confirmó que carrollita contiene Cu totalmente dentro de los sitios tetraédricos. [9] Por lo tanto, la fórmula ideal que uno esperaría para una espinela como la carrolita es Cu 2+ Co 3+ 2 S 2−4 , pero como en el caso de los sulfuros de cobre en general, el estado de oxidación del átomo de cobre es 1+, no 2+. Una asignación de valencias como Cu + Co 3+ 2 S 1,75− 4 es más apropiada; esto se confirmó en un estudio de 2009. [10] El electrón que falta por cada cuatro átomos de azufre está deslocalizado, lo que lleva a una conductividad metálica e incluso a una superconductividad a temperaturas muy bajas, combinada con un comportamiento magnético complicado. [11]

Soluciones sólidas

Se obtiene una solución sólida cuando un catión puede sustituir a otro en un rango de composición apreciable. En carrollita, el Co 2+ puede sustituir al Cu + en los sitios A, y cuando la sustitución se completa, el mineral formado se llama linnaeita, Co 2+ Co 3+ 2 S 4 . Esto significa que existe una serie de soluciones sólidas entre carrollita y linnaeita. Además, el Ni sustituye tanto al Co como al Cu en la estructura de carrolita, [12] dando una solución sólida de carrolita a siegenita cupriana. Siegenita , Co 2+ Ni 3+ 2 S 4, es en sí mismo un miembro de la serie de soluciones sólidas entre linnaeita y polidimita , Ni 2+ Ni 3+ 2 S 4 . (Wagner y Cook no encontraron evidencia de solución sólida entre carrollita y fletcherita , CuNi 2 S 4 ).

Medio ambiente

Carrolita se produce en hidrotermales vena depósitos [13] asociados con tetrahedrite , calcopirita , bornita , digenita , djurleita , calcocita , pirrotita , pirita , esfalerita , millerita , gersdorffite , ullmannite , cobaltoan calcita , y con los miembros del grupo linneíta linneíta, siegenita y polydymite.

Se han investigado las relaciones de fase en el sistema Cu-Co-S. [14] A temperaturas de alrededor de 900 ° C, una solución sólida de calcocita-digenita coexiste con sulfuros de cobalto. Con la disminución de la temperatura, a 880 ° C se desarrolla una solución sólida de carrolita-linnea, que se vuelve más rica en cobre al enfriarse, con la composición de carrolita a aproximadamente 500 ° C. Por debajo de 507 ° C, la covellita es estable y coexiste con la cattierita que contiene cobre . La calcocita baja aparece a 103 ° C, la djurleita aparece a 93 ° C, la digenita desaparece y la anilita aparece alrededor de los 70 ° C. Existe alguna evidencia para supergénico sustitución de un miembro intermedio de la serie linneíta-carrolita por djurleita. [14]

Distribución

Carrollita y cobre nativo sobre calcita

Carrollite se encuentra en todo el mundo; informó en Australia, Austria, Azerbaiyán, Brasil, Bulgaria, Canadá, Chile, China, República Checa, República Democrática del Congo, [15] Francia, Alemania, Japón, Marruecos, Namibia, Corea del Norte, Noruega, Omán, Polonia, Rumania, Rusia, Eslovaquia, Suecia, Suiza, Estados Unidos y Zambia. [5]

Referencias

  1. ^ a b Ramdohr, R (1980) Los minerales minerales y sus intercrecimientos. Pergamom.
  2. ^ Criddle, AJ y Stanley, CJ (1993) Archivo de datos cuantitativos para minerales minerales. Chapman & Hall página 74
  3. ^ Mineralienatlas
  4. ^ http://www.webmineral.com/data/Carrollite.shtml
  5. ^ a b c http://www.mindat.org/min-911.html Mindat.org
  6. ^ http://rruff.geo.arizona.edu/doclib/hom/carrollite.pdf Manual de mineralogía
  7. ^ Gaines et al (1997) Octava edición de nueva mineralogía de Dana. Wiley
  8. ^ Klein y Hurlbut (1993) Manual de mineralogía , 21a edición
  9. ^ Charnock, Garner, Pattrick y Vaughan (1990) Mineralogista estadounidense 75: 247-255
  10. ^ Ambientes electrónicos en carrollita, CuCo2S4, determinados por fotoelectrón de rayos X suave y espectroscopía de absorción.
    Buckley AN, Skinner WM, Harmer SL, Pring A, Fan LJ
    GEOCHIMICA ET COSMOCHIMICA ACTA Volumen: 73 Edición: 15 Páginas: 4452–4467
  11. ^ Magnetismo y superconductividad en espinelas de cobre
    Kazuo Miyatani, Toshiro Tanaka, Shigenobu Sakita1, Masayasu Ishikawa y Naoki Snirakawa, Jpn. J. Appl. Phys. 32 (1993) Suplemento 32-3 págs. 448–450
  12. ^ Wagner y Cook (1999) Mineralogista canadiense 37: 545 - 558
  13. ^ Clark, Alan H (1974) Mineralogista estadounidense 59: 302-306
  14. ^ a b Craig, JR, Vaughan, DJ y Higgins, JB (1979) Economic Geology 74: 657-671
  15. ^ Currier, RH (2002) Mineralogical Record 33: 473-487