Pentlandite - Pentlandite

Pentlandita
Pirrotita com pentlandita (Paleoproterozóico tardio, 1,85 Ga; 800 Orebody, South Mine, Sudbury Impact Crater, sudeste de Ontário, Canadá) 2 (18275905364) .jpg
Em geral
Categoria Mineral sulfeto
Fórmula
(unidade de repetição) 		sulfeto de ferro e níquel : (Fe, Ni)
9S
8
Classificação de Strunz 2.BB.15a
Sistema de cristal Isométrico
Classe de cristal Hexoctahedral (m 3 m)
símbolo HM : (4 / m 3 2 / m)
Grupo espacial Fm 3 m
Identificação
Cor Bronze amarelado
Hábito de cristal Hexoctaédrico raro; maciço para granular
Decote ausente - divisão octaédrica
Fratura Concoidal
Dureza da escala de Mohs 3,5–4
Brilho metálico
Onda castanho-bronze claro
preto esverdeado
Gravidade Específica 4,6-5,0
Índice de refração opaco
Fusibilidade 1,5–2
Outras características torna-se magnético ao aquecer
Referências
Pentlandita em pirrotita , espécime de minério da Bacia de Sudbury (campo de visão de 3,4 cm)

Pentlandita é um sulfeto de ferro - níquel com a fórmula química ( Fe , Ni )
9S
8. A pentlandita tem uma faixa estreita de variação em Ni: Fe, mas geralmente é descrita como tendo um Ni: Fe de 1: 1. Ele também contém cobalto menor , geralmente em níveis baixos como uma fração do peso.

A pentlandita forma cristais isométricos , mas é normalmente encontrada em agregados granulares massivos . É frágil com uma dureza de 3,5–4 e gravidade específica de 4,6–5,0 e não é magnético. Tem uma cor bronze amarelada.

Pentlandita tem sido investigada como um catalisador para a reação de evolução de hidrogênio na eletrólise da água .

Nome e descoberta

É nomeado após o cientista irlandês Joseph Barclay Pentland (1797-1873), que observou o mineral pela primeira vez.

Paragênese

Pentlandita é o sulfeto de níquel terrestre mais comum. Ele normalmente se forma durante o resfriamento de um fundido de sulfeto. Esses fundidos de sulfeto, por sua vez, são normalmente formados durante a evolução de um fundido de silicato. Como o Ni é um elemento semelhante ao calcófilo , ele tem preferência (ou seja, "divide-se em") fases de sulfeto. Em derretimentos subsaturados com sulfeto, o Ni substitui outros metais de transição dentro dos minerais ferromagnesianos, sendo o mais comum a olivina , embora sejam conhecidas variedades niquelíferas de anfibólio , biotita , piroxênio e espinélio . O Ni substitui mais facilmente o Fe 2+ e o Co 2+ devido à sua semelhança em tamanho e carga.

Em derretimentos saturados com sulfeto, o Ni se comporta como um elemento calcófilo e se divide fortemente na fase de sulfeto. Como a maioria do Ni se comporta como um elemento compatível em processos de diferenciação ígnea , a formação de sulfetos contendo níquel é essencialmente restrita a fundidos máficos e ultramáficos saturados com sulfeto. Pequenas quantidades de sulfetos de Ni são encontradas em peridotitos do manto.

O comportamento da fusão de sulfeto é complexo e é afetado por Cu: Ni: Fe: S. Normalmente, acima de 1100 ° C, existe apenas uma fusão de sulfeto. Após o resfriamento até ca. 1000 ° C, um sólido contendo principalmente Fe e pequenas quantidades de Ni e Cu é formado. Esta fase é chamada de solução sólida de monossulfeto (MSS), e é instável em baixas temperaturas decompondo-se em misturas de pentlandita e pirrotita e (raramente) pirita . É apenas após o resfriamento além de ~ 550 ° C (1.022 ° F) (dependendo da composição) que o MSS sofre exsolução . Uma fase separada (um líquido de sulfeto rico em cobre) também pode se formar. Este líquido rico em cobre normalmente forma calcopirita após o resfriamento.

Essas fases normalmente formam sulfetos maciços equigranulares afaníticos ou estão presentes como sulfetos disseminados dentro de rochas compostas principalmente de silicatos. Sulfeto massivo magmático puro raramente é preservado, pois a maioria dos depósitos de sulfeto de níquel foi metamorfoseado.

Metamorfismo igual ou superior à fácies xisto verde fará com que os sulfetos maciços sólidos se deformem de forma dúctil e viajem alguma distância para o interior da rocha e ao longo das estruturas. Após a cessação da metamorfismo, os sulfuretos pode herdar uma folheada ou cortado textura, e tipicamente desenvolvem brilhante, equigranular para agregados globulares de porphyroblastic cristais pentlandita conhecidos coloquialmente como "escamas de peixe".

O metamorfismo também pode alterar a concentração de Ni e a razão Ni: Fe e a razão Ni: S dos sulfetos (ver teor de sulfeto ). Nesse caso, a pentlandita pode ser substituída por milerita e raramente por heazlewoodita . O metamorfismo também pode estar associado ao metassomatismo , e é particularmente comum que o arsênio reaja com sulfetos pré-existentes, produzindo níquelina , gersdorffita e outros arsenetos de Ni-Co.

Ocorrência

Pentlandita é encontrado dentro das margens mais baixas de mineralizadas intrusões em camadas , os melhores exemplos sendo o Bushveld ígnea complexo , África do Sul , o Voiseys Bay troctolite intrusivas complexo no Canadá , o gabro Duluth , na América do Norte, e várias outras localidades em todo o mundo. Nesses locais, forma um importante minério de níquel.

Pentlandite é também o principal mineral Won minério a partir de depósitos de minério de níquel komatiíticos tipo Kambalda , os exemplos do tipo de que são na Yilgarn Cratão de Western Australia . Depósitos semelhantes existem em Nkomati, Namíbia , no Thompson Belt , Canadá, e alguns exemplos do Brasil.

Pentlandita, mas principalmente calcopirita e PGEs , também são obtidos do depósito de níquel supergigante de Norilsk , na Rússia transiberiana.

A Bacia de Sudbury em Ontário , Canadá, está associada a uma grande cratera de impacto de meteorito . O minério de pentlandita-calcopirita-pirrotita em torno da Estrutura de Sudbury formado a partir de fundidos de sulfeto que segregaram da folha de fusão produzida pelo impacto.

Catálise de hidrogênio

Pentlandita é um catalisador para a produção de hidrogênio e oxigênio a partir da água usando eletricidade. Diz-se que é tão eficaz quanto a platina, que é significativamente mais rara e mais cara.

Veja também

Referências