Carrollite - Carrollite
| Carrolita | |
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| Geral | |
| Categoria |
Grupo sulfeto mineral Thiospinel (grupo estrutural Spinel) |
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Fórmula (unidade de repetição) |
CuCo 2 S 4 |
| Classificação de Strunz | 2.DA.05 |
| Classificação Dana | 2.10.1.2 |
| Sistema de cristal | Isométrico |
| Classe de cristal | Hexoctaédrico (m 3 m) Símbolo HM : (4 / m 3 2 / m) |
| Grupo espacial | Fd 3 m |
| Identificação | |
| Cor | Cinza claro a escuro, raramente mancha para vermelho cobre ou cinza violeta |
| Hábito de cristal | Cristais octaédricos e cúbicos, também maciços, granulares ou compactos |
| Geminação | {111} Gêmeos polissintéticos ou espinélios |
| Decote | Imperfeito em {001} |
| Fratura | Concoidal, subconcoidal ou desigual |
| Tenacidade | Muito quebradiço |
| Dureza da escala de Mohs | 4,5 a 5,5 |
| Brilho | Metálico |
| À risca | Cinzento Preto |
| Diafaneidade | Opaco. R é 43% a 45% para lambda = 560 nm |
| Gravidade Específica | 4,5 a 4,8 medidos, 4,83 calculados |
| Índice de refração | n não é determinado para um mineral opaco |
| Solubilidade | Os minerais do grupo linneita são parcialmente atacados pelo ácido nítrico, com leve efervescência. |
| Outras características | Não radioativo, não fluorescente |
| Referências | |
Carrolita , CuCo 2 S 4 , é um sulfeto de cobre e cobalto , frequentemente com substituição substancial de íons metálicos por níquel , e um membro do grupo linnaeita . É nomeado após a localidade-tipo em Carroll County, Maryland , EUA, na mina Patapsco, Sykesville.
Célula unitária
Grupo espacial: Fd3m. Parâmetros da célula unitária = a = 9,48 Å , Z = 8. Volume da célula unitária: V = 851,97 Å 3 (calculado a partir dos parâmetros da célula unitária).
Grupo Linnaeite
O grupo linnaeita é um grupo de sulfetos e selenetos com a fórmula geral AB 2 X 4 em que X é enxofre ou selênio , A é Fe divalente , Ni, Co ou Cu e B é Co trivalente , Ni ou, para daubréelita , Cr. Os minerais são isométricos , grupo espacial Fd3m e isoestruturais entre si e com minerais do grupo espinélio.
A estrutura do grupo linnaeíta consiste em uma matriz cúbica compactada de X (X é oxigênio nas espinelas e enxofre ou selênio no grupo linnaeíta). Dentro da matriz de Xs, existem dois tipos de interstícios, um tipo coordenado tetraedricamente e um tipo coordenado octaedricamente. Um oitavo dos sítios tetraedais A são tipicamente ocupados por cátions 2+ , e metade dos sítios octaédricos B por cátions 3+ . Charnock et al. confirmaram que a carrolita contém Cu totalmente dentro dos sítios tetraédricos. Assim, a fórmula ideal que se esperaria para um espinélio como a carrolita é Cu 2+ Co 3+ 2 S 2− 4 , mas como no caso dos sulfetos de cobre em geral, o estado de oxidação do átomo de cobre é 1+, não 2+ . Uma atribuição de valências como Cu + Co 3+ 2 S 1,75− 4 é mais apropriada; isso foi confirmado em um estudo de 2009. O único elétron ausente em cada quatro átomos de enxofre é deslocado, levando à condutividade metálica e até mesmo à supercondutividade em temperaturas muito baixas, combinada com um comportamento magnético complicado.
Soluções sólidas
Uma solução sólida resulta quando um cátion pode substituir outro em uma faixa de composição apreciável. Na carrolita, o Co 2+ pode substituir o Cu + nos sítios A e, quando a substituição é completa, o mineral formado é denominado linnaeita, Co 2+ Co 3+ 2 S 4 . Isso significa que existe uma série de soluções sólidas entre a carrolita e a linnaeita. Além disso, o Ni substitui o Co e o Cu na estrutura da carrolita, dando uma solução sólida da carrolita à siegenita cupriana. A siegenita , Co 2+ Ni 3+ 2 S 4 , é ela própria um membro da série de solução sólida entre a linnaeita e a polimita , Ni 2+ Ni 3+ 2 S 4 . (Wagner e Cook não encontraram evidência de solução sólida entre carrolita e fletcherita , CuNi 2 S 4 ).
Meio Ambiente
A carrolita ocorre em depósitos de veios hidrotermais associados com tetraedrita , calcopirita , bornita , digenita , djurleita , calcocita , pirrotita , pirita , esfalerita , milerita , gersdorfita , ullmanita , calcita cobaltoana , e com membros do grupo linnaeita linnaeita, siegenita e polimita.
Relações de fase no sistema Cu-Co-S foram investigadas. Em temperaturas em torno de 900 ° C, uma solução sólida calcocita-digenita coexiste com sulfetos de cobalto. Com a diminuição da temperatura, a 880 ° C uma solução sólida de carrolita-linnaeíta se desenvolve, tornando-se mais rica em cobre no resfriamento, com a composição de carrolita em torno de 500 ° C. Abaixo de 507 ° C, a covelita é estável e coexiste com a catierita contendo cobre . Calcocita baixa aparece a 103 ° C, djurleita aparece a 93 ° C e a digenita desaparece e a anilita aparece em torno de 70 ° C. Há alguma evidência de substituição supergênica de um membro intermediário da série linnaeíta-carrolita por djurleita.
Distribuição
A carrolita é encontrada em todo o mundo; relatado na Austrália, Áustria, Azerbaijão, Brasil, Bulgária, Canadá, Chile, China, República Tcheca, República Democrática do Congo, França, Alemanha, Japão, Marrocos, Namíbia, Coreia do Norte, Noruega, Omã, Polônia, Romênia, Rússia , Eslováquia, Suécia, Suíça, EUA e Zâmbia.