Галенит
Природная минеральная форма сульфида свинца
Галенит
Галенит с небольшим количеством пирита
Общий
Категориясульфидный минерал
Формула
(повторяющаяся единица)		ПбС
символ ИМАГн [1]
классификация Штрунца2.CD.10
Классификация Даны2.8.1.1
Кристаллическая системаКубический
Кристаллический классГексоктаэдрический (м 3 м)
символ H–M : ( ⁠4/м⁠ 3 ⁠2/м⁠ )
Космическая группаФм 3 м
Элементарная ячейкаа = 5,936 Å; Z  = 4
Идентификация
ЦветСвинцово-серый и серебристый
Кристаллическая привычкаКубы и октаэдры, блочные, пластинчатые и иногда скелетные кристаллы.
ПобратимствоКонтактный, проникающий и пластинчатый
РасщеплениеКубический совершенный на {001}, разделительный на {111}
ПереломСубконхоидальный
УпорствоХрупкий
Твёрдость по шкале Мооса2,5–2,75
БлескМеталлический на плоскостях спайности
ПолосаСвинцово-серый
ПрозрачностьНепрозрачный
Удельный вес7.2–7.6
Оптические свойстваИзотропный и непрозрачный
Плавкость2
Другие характеристикиПриродный полупроводник
Ссылки[2] [3] [4]

Галенит , также называемый свинцовым блеском , является природной минеральной формой сульфида свинца (II) ( PbS). Это важнейшая руда свинца и важный источник серебра . [5]

Галенит — один из самых распространенных и широко распространенных сульфидных минералов . Он кристаллизуется в кубической кристаллической системе, часто демонстрируя октаэдрические формы. Он часто ассоциируется с минералами сфалеритом , кальцитом и флюоритом .

Происшествие

Галенит с баритом и пиритом
Галенит с баритом и пиритом из Серро-де-Паско , Перу ; 5,8 см × 4,8 см × 4,4 см (2,3 дюйма × 1,9 дюйма × 1,7 дюйма)

Галенит является основной рудой свинца , используемой с древних времен, [6] поскольку свинец можно выплавить из галенита в обычном дровяном огне. [7] Галенит обычно встречается в гидротермальных жилах в ассоциации со сфалеритом , марказитом , халькопиритом , церусситом , англезитом , доломитом , кальцитом , кварцем , баритом и флюоритом . Он также встречается в ассоциации со сфалеритом в низкотемпературных свинцово -цинковых месторождениях в известняковых пластах. Небольшие количества встречаются в контактных метаморфических зонах, в пегматитах и ​​рассеяны в осадочных породах. [8]

В некоторых месторождениях галенит содержит до 0,5% серебра , побочного продукта, который намного превосходит основную свинцовую руду по доходу. [9] В этих месторождениях значительные количества серебра встречаются в виде включенных минеральных фаз сульфида серебра или в виде ограниченного серебра в твердом растворе в структуре галенита. Эти серебросодержащие галениты долгое время были важной рудой серебра. [6] [10] Серебросодержащий галенит почти полностью имеет гидротермальное происхождение; галенит в свинцово-цинковых месторождениях содержит мало серебра. [8]

Месторождения галенита встречаются по всему миру в различных средах. [4] Известные месторождения включают в себя месторождения во Фрайберге в Саксонии ; [2] Корнуолл , Мендипс в Сомерсете , Дербишире и Камберленде в Англии ; рудники Линареса в Испании, которые разрабатывались с доримских времен до конца 20-го века; [11] Мадан и Родопские горы в Болгарии ; рудник Салливан в Британской Колумбии ; Брокен-Хилл и Маунт-Айза в Австралии ; и древние рудники Сардинии .

В Соединенных Штатах он встречается в основном в виде свинцово-цинковой руды в месторождениях типа долины Миссисипи в Свинцовом поясе на юго-востоке Миссури , который является крупнейшим известным месторождением, [2] и в районе Дрифтлесс в Иллинойсе , Айове и Висконсине , что обеспечивает происхождение названия Галена, Иллинойс , исторического поселения, известного этим материалом. Галена также была основным минералом цинково - свинцовых рудников трехштатного округа вокруг Джоплина на юго-западе Миссури и прилегающих районов Канзаса и Оклахомы . [2] Галена также является важным рудным минералом в регионах добычи серебра в Колорадо , Айдахо , Юте и Монтане . Из последнего наиболее известным был район Кер-д'Ален на севере Айдахо. [2]

Австралия является ведущим мировым производителем свинца по состоянию на 2021 год, большая часть которого добывается в виде галенита. Серебросодержащий галенит был случайно обнаружен в Глен-Осмонд в 1841 году, а дополнительные месторождения были обнаружены около Брокен-Хилла в 1876 году и в Маунт-Айзе в 1923 году. [12] Большая часть галенита в Австралии находится в гидротермальных отложениях, образовавшихся около 1680 миллионов лет назад, которые с тех пор сильно метаморфизовались. [13]

Самый большой задокументированный кристалл галенита представляет собой сложный кубооктаэдр из рудника Грейт-Лакси , остров Мэн , размером 25 см × 25 см × 25 см (10 дюймов × 10 дюймов × 10 дюймов). [14] Этот образец находится в постоянной экспозиции в галерее минералов Музея естественной истории в Лондоне .

Важность

Галенит является официальным государственным минералом в американских штатах Канзас, [15] Миссури, [16] и Висконсин; [17] бывшие горнодобывающие поселения Галена, Канзас , [18] [19] Галена, Иллинойс , [20] Галена, Южная Дакота и Галена, Аляска , [21] получили свои названия от месторождений этого минерала.

Структура

Галенит относится к октаэдрической сульфидной группе минералов, которые имеют ионы металлов в октаэдрических позициях, таких как сульфид железа пирротин и арсенид никеля никколит . Группа галенита названа в честь ее наиболее распространенного члена, с другими изометрическими членами, которые включают марганецсодержащий алабандит и нинингерит . [8] [4 ]

Двухвалентные катионы свинца (Pb) и анионы серы (S) образуют плотноупакованную кубическую элементарную ячейку, очень похожую на минерал галит из группы галогенидных минералов . Цинк, кадмий , железо , медь , сурьма , мышьяк , висмут и селен также встречаются в различных количествах в галените. Селен заменяет серу в структуре, составляющей ряд твердых растворов. Минерал теллурида свинца алтаит имеет ту же кристаллическую структуру, что и галенит. [8]

Геохимия

В зоне выветривания или окисления галенит преобразуется в англезит (сульфат свинца) или церуссит (карбонат свинца). [8] Галенит, подвергающийся воздействию кислых шахтных вод, может окисляться до англезита естественными бактериями и археями в процессе, похожем на биовыщелачивание . [22]

Использует

Детектор кошачьих усов Galena

Одним из древнейших применений галенита было производство kohl , косметического средства для глаз, которое в настоящее время считается токсичным из-за риска отравления свинцом . [23] В Древнем Египте его наносили вокруг глаз, чтобы уменьшить яркость солнца пустыни и отпугнуть мух, которые были потенциальным источником болезней. [24]

В доколумбовой Северной Америке галенит использовался коренными народами в качестве ингредиента в декоративных красках и косметике, а также широко продавался по всей восточной части Соединенных Штатов. [25] Следы галенита часто находят в миссисипском городе Кинкейд-Маундс в современном Иллинойсе. [26] Галенит, используемый на этом месте, происходил из месторождений в юго-восточном и центральном Миссури и в долине Верхней Миссисипи. [25]

Галенит является основной рудой свинца и часто добывается из-за содержания в нем серебра. [6] Он используется как источник свинца в керамической глазури . [27]

Галенит — полупроводник с малой шириной запрещенной зоны около 0,4  эВ , который нашел применение в ранних беспроводных системах связи. Он использовался в качестве кристалла в кристаллических радиоприемниках , в которых он использовался как точечный диод, способный выпрямлять переменный ток для обнаружения радиосигналов. Кристалл галенита использовался с острым проводом, известным как « кошачий ус », в контакте с ним. [28]

В наше время галенит в основном используется для извлечения его составляющих минералов. В дополнение к серебру, он является важнейшим источником свинца, для использования, например, в свинцово-кислотных аккумуляторах . [9]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Warr, LN (2021). «Утвержденные символы минералов IMA–CNMNC». Mineralogic Magazine . 85 (3): 291– 320. Bibcode : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ abcde Энтони, Джон В.; Бидо, Ричард А.; Блад, Кеннет В.; Николс, Монте К., ред. (1990). "Гален". Справочник по минералогии (PDF) . Том 1. Шантильи, Вирджиния: Минералогическое общество Америки. ISBN 0962209708.
  3. ^ "Галенит". Webmineral.
  4. ^ abc Галена. Mindat.org
  5. ^ Янг, Кортни А.; Тейлор, Патрик Р.; Андерсон, Корби Г. (2008). Гидрометаллургия 2008: Труды Шестого международного симпозиума . МСП. ISBN 9780873352666.
  6. ^ abc Лукас, А. (май 1928). «Серебро в древние времена». Журнал египетской археологии . 14 (1): 313– 319. doi :10.1177/030751332801400160. S2CID  192277012.
  7. ^ Winder, C. (1993b). "История свинца – Часть 3". LEAD Action News . 2 (3). ISSN  1324-6011. Архивировано из оригинала 31 августа 2007 г. Получено 12 февраля 2016 г.
  8. ^ abcde Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. Jr. (1993). Руководство по минералогии (по Джеймсу Д. Дане) (21-е изд.). Нью-Йорк: Wiley. С.  354–356 . ISBN 047157452X.
  9. ^ ab Hobart M. King. "Galena Mineral | Uses and Properties". geology.com . Получено 29 марта 2024 г. .
  10. ^ Вуд, Дж. Р.; Сюй, Й. Т.; Белл, К. (2021). «Отправка Лауриона назад в будущее: серебро бронзового века и источник путаницы». Интернет-археология . 56 (9). doi : 10.11141/ia.56.9 . S2CID  236973111.
  11. ^ Кальво, Мигель (2003). Минералы и Минас Испании. Том. II. Sulfuros y sulfosales [ Минералы и рудники Испании ] (на испанском языке). Испания: Museo de Ciencias Naturales de Alava. стр.  293–301 . ISBN. 84-7821-543-3.
  12. ^ "Lead". Geoscience Australia . Правительство Австралии. 4 марта 2018 г. Получено 26 июня 2021 г.
  13. ^ Уолтерс, Стивен; Бейли, Эндрю (1998-12-01). "Геология и минерализация месторождения Ag-Pb-Zn Каннингтон; пример минерализации типа Брокен-Хилл в восточной последовательности, гора Айза Инлир, Австралия". Economic Geology . 93 (8): 1307– 1329. Bibcode : 1998EcGeo..93.1307W. doi : 10.2113/gsecongeo.93.8.1307.
  14. ^ Риквуд, ПК (1981). «Крупнейшие кристаллы» (PDF) . Американский минералог . 66 : 885–907 .
  15. ^ "2018 Statute Chapter 73 Article 38", Official state mineral , Kansas Legislature , получено 2019-12-05
  16. ^ "Офис государственного секретаря, Миссури – Государственные символы". Штат Миссури . Получено 2009-11-12 .
  17. ^ "Wisconsin State Symbols". Штат Висконсин. Архивировано из оригинала 2010-01-12 . Получено 2009-11-12 .
  18. ^ Райдйорд, Джон (1972) Канзасские топонимы , Издательство Оклахомского университета. стр. 77 ISBN 0-8061-0994-7 
  19. ^ Ганнетт, Генри (1905). Происхождение некоторых названий мест в Соединенных Штатах. Govt. Print. Off. стр. 133.
  20. ↑ Galena Historical Society (21 июня 2006 г.). "History Highlights" . Получено 13 апреля 2007 г. .
  21. ^ state.ak.us
  22. ^ Да Силва, Габриэль (2004). «Кинетика и механизм бактериального и сульфатного окисления галенита». Гидрометаллургия . 75 ( 1–4 ): 99–110 . Bibcode : 2004HydMe..75...99D. doi : 10.1016/j.hydromet.2004.07.001.
  23. ^ "Токсичные тенденции". Wellcome Collection . 17 декабря 2019 г. Получено 29 марта 2024 г.
  24. ^ Музей Метрополитен (2005). Искусство медицины в Древнем Египте . Нью-Йорк. С. 10. ISBN 1-58839-170-1.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  25. ^ ab «Загрязнение свинцом от коренных американцев, приписываемое дроблению галенита для блестящей краски и украшений». Университет Индианы–Университет Пердью, Индианаполис . 21 октября 2019 г. Получено 11 января 2020 г.
  26. ^ Блестящее наследие свинца в историческом месте коренных американцев, Atlas Obscura , 7 ноября 2019 г.
  27. ^ Глазурь. thepotteries.org
  28. ^ Ли, Томас Х. (2007). «(Пред)История интегральной схемы: Случайное блуждание» (PDF) . Информационный бюллетень IEEE Solid-State Circuits . 12 (2): 16– 22. doi :10.1109/N-SSC.2007.4785573. ISSN  1098-4232. S2CID  17583856.[ постоянная мертвая ссылка ‍ ]
На Викискладе есть медиафайлы по теме Галена .
  • Исследования в области экологической медицины (CSEM): токсичность свинца.
  • ToxFAQs: Свинец.
  • Запись Института минеральной информации о свинце.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Гален&oldid=1273075994"