Борнит

минерал Борнит

Английское название: Bornite

Ассоциации: Магнетит Пирит Халькозин Халькопирит Энаргит и др.

Борнит - минерал, сульфид железа и меди. Синонимы: медный пурпур, пёстрый медный колчедан, пойкилит, пойкилопирит, филлипсин, халькомиклин, эрубесцит.

Имеет две полиморфных модификации: высокотемпературная ( > 228°С) модификация - кубическиая (гексаоктаздрический вид симметрии), и низкотемпературная ( < 228°С) - ромбическая (ромбо-дипирамидальный вид симметрии).
Химический состав непостоянен. Теоретически, согласно химической формуле Cu5FeS4, он должен быть следующим: Cu - 63,3 %, Fe - 11,2 %, S - 25,5 %. Однако состав борнита колеблется в значительных пределах, так как этот минерал способен содержать в себе в виде твёрдых растворов халькопирит и халькозин. Из других химических примесей часто наблюдается Аg.
Кристаллическая структура борнита представляет собой усложнённую кубическую плотноупакованную структуру с заполнением тетраэдрических пустот. При понижении температуры проходит ряд полиморфных превращений через ромбоэдрическую к моноклинной модификации, при этом атомы металла упорядочиваются, а анионная упаковка искажается. Согласно рентгенометрическим данным, в кристаллической структуре борнита два сорта ионов меди занимают разные положения и химическая формула его, вероятно, имеет следующий вид: 2Сu2S × СuFeS4 = (Сu4СuFеS4), т.е. четыре иона меди одновалентны, а пятый ион и ион железа двухналентны.
Цвет на свежем изломе между бронзово-жёлтым и медно-красным, с характерной красноватой, фиолетовой или синей побежалостью. Растворим в HNO3. Легко превращается в халькозин и ковеллин.

Формы нахождения: кристаллы редки и чаще имеют несовершенные формы; как правило, блочные с грубыми криволинейными гранями, псевдо-кубического, псевдо-додекаэдрического и (редко) псевдо-октаэдрического облика. Обычные простые формы: {001}, {011}, {111}, {112}, {223} и {335}. Изредка отмечаются также грани: {001}, {011}, {111}, {112}, {223} и {335}. Образует сплошные массы, плотные зернистые агрегаты, желваки, пластинки, корки, тонкие прожилки, налёты. Характерны пластинчатые и решётчатые структуры распада твёрдых растворов с халькопиритом и халькозином.

Происхождение:

Встречающийся в природе борнит имеет как эндогенное, так и экзогенное происхождение. Как первичный минерал в изверженных магматических породах, в контактово-метаморфических и метасоматических м-ниях. Встречается в гипогенных месторождениях: изредка - в пегматитах и медных пневматолитовых жилах, чаще - в гидротермальных жилах. Борнит эндогенного происхождения встречается в некоторых гидротермальных месторождениях. В ряде случаев он содержит микроскопические, обычно пластинчатые включения халькопирита, являющиеся продуктом распада твёрдого раствора. В парагенезисе с ним, кроме халькопирита, встречаются: эндогенный халькозин, галенит, сфалерит, пирит.
Экзогенный борнит в небольших количествах характерен в зоне вторичного сульфидного обогащения. Как наиболее ранний вторичный сульфид, он образуется метасоматическим путём, главным образом за счёт халькопирита, в виде неправильных жилок, каемок или сплошных масс. Наблюдается во многих медносульфидных месторождениях, однако в значительных массах встречается редко. По сравнению с другими вторичными сульфидами меди является менее устойчивым, замещаясь более богатыми медью халькозином и ковеллином. При разложении в зоне окисления по борниту образуются кислородные соединения: малахит, азурит, реже куприт и др. Экзогенный борнит в значительных количествах встречается в зонах вторичного сульфидного обогащения почти во всех медносульфидных месторождениях, особенно если выветривание происходит в условиях умеренного климата. В осадочных породах - в виде цемента. Редкий аутигенный минерал.
Сопутствующие минералы: Кварц, кальцит, халькозин, халькопирит, галенит, пирит, энаргит, магнетит.
Месторождения:

Редко образует крупные скопления. На территории России эндогенный борнит в ассоциации с эндогенным халькозином встречался в ряде колчеданных залежей Южного Урала: им. III Интернационала, Дзержинское месторождение (Карабашская группа) и др. Широко распространен также в парагенезисе с халькопиритом в Удоканском месторождении (Забайкалье) и в Джезказганском меднорудном районе Центрального Казахстана (м-ния Саяк, Джезказган и др.), в так называемых медистых песчаниках. В незначительных количествах встречается на многих месторождениях Урала в верхних зонах вторичного сульфидного обогащения. Отмечен в медистых сланцах Мансфельда (Германия), Любин близ Легница, (Польша), Бьютт (шт. Монтана, США), Цумеб (Намибия).

Применение
Борнит является рудой на медь.

Свойства минерала

Происхождение названия: По имени австрийского минералога И. фон Борна (I. von Born, 1742-1791)
Место открытия: Jáchymov (St Joachimsthal), Jáchymov District (St Joachimsthal), Krušné Hory Mts (Erzgebirge), Karlovy Vary Region, Bohemia (Böhmen; Boehmen), Czech Republic
Год открытия: 1725
Термические свойства: Под п. тр. плавится в серый, магнитный шарик; с содой на угле дает королёк меди.
IMA статус: утверждён 1962
Типичные примеси: Ag,Ge,Bi,In,Pb
Strunz (8-ое издание): 2/B.02-30
Hey's CIM Ref.: 3.1.23
Dana (7-ое издание): 2.5.2.1
Dana (8-ое издание): 2.5.2.1
Молекулярный вес: 501.84
Параметры ячейки: a = 10.95Å, b = 21.862Å, c = 10.95Å
Отношение: a:b:c = 0.501 : 1 : 0.501
Число формульных единиц (Z): 16
Объем элементарной ячейки: V 2621.31 Å³
Двойникование: по {111}, обычны двойники прорастания
Точечная группа: mmm (2/m 2/m 2/m) - Dipyramidal
Пространственная группа: Pbca
Отдельность: в нескольких направлениях
Плотность (расчетная): 5.09
Плотность (измеренная): 5.06 - 5.09
Плеохроизм: слабый
Внутренние рефлексы: пурпурно-радужные
Тип: анизотропный
Оптическая анизотропия: слабая
Цвет в отраженном свете: медно-красный
Форма выделения: кристаллы очень редки и имеют псевдокубический, псевдододекаэдрический или псевдооктаэдрический облик, ксеноморфные зерна, сплошные массы
Классы по систематике СССР: Сульфиды
Классы по IMA: Сульфиды
Химическая формула: Cu5FeS4
Сингония: ромбическая
Цвет: Медно-красный, бронзово-желтый с красноватым оттенком, фиолетовый с синей побежалостью.
Цвет черты: серо-чёрный
Блеск: металлический
Прозрачность: непрозрачный
Спайность: весьма несовершенная по {111}
Излом: раковистый неровный
Твердость: 3 3,5 4
Микротвердость: VHN100=92 kg/mm2
Хрупкость: Да
Литература: О монстрозитетах самородной меди и кристаллах борнита и петалита с Кавказа. Зап. ВМО, 189596, т. 34, II, 55. Сатпаева М.К. Типоморфные особенности борнита из медных руд Джезказгана. Тр. Ин-та геол. наук АН КазССР, 1978, 39, с. 83-87.