Передмова
Вид материала | Документы |
2. 6. Типоморфізм включень мінералів 2. 7. Типоморфізм морфології мінералів 2. 8. Типоморфізм фізичних властивостей мінералів Густина мінералів З люмінесцентних властивостей Твердість мінералів |
- Частина захист інформації від витоку по технічнихканалах, 481.09kb.
- Управління освіти Кременчуцької міської ради Кременчуцька загальноосвітня школа І-ІІІ, 514.6kb.
- Передмова, 587.1kb.
- Передмова, 524.47kb.
- Передмова 5, 616.83kb.
- Правила безпечної роботи з інструментом та пристроями Київ 2001 передмова, 2909.45kb.
- Передмова, 7519.31kb.
- Передмова, 1427.51kb.
- Правила безпеки для тютюнового та тютюново-ферментаційного виробництва передмова, 6226.62kb.
- Навчальний посібник підготовлено за сприяння Національного банку України, 5515.57kb.
Таблиця 2.1
Класифікація головних структурно-типоморфних ознак
Ознаки, зумовлені структурними переходами | Ознаки, пов’язані зі структурною неоднорідністю | ||
першого роду | другого роду | мікроскопічні | макроскопічні |
Без зміни складу | |||
Поліморфізм | Порядок–безпорядок атомів, ланцюжків, шарів (політипія), блоків | Структурна дефектність (вакансії, зміщення атомів та ін.) | Дислокації, мозаїчність, двійникування |
Зі зміною складу | |||
Ізо- та поліморфізм, розпад твердих розчинів і сегрегація | Ізо- та політипізм, змішаношаруватість | Домішкова дефектність (електронно-діркові центри) | Зональність, епітаксія |
Поліморфні перетворення можна використати як мінералогічні термометри або барометри. Прикладом цього є поліморфні модифікації кремнезему. При температурі 573,5°С низькотемпературний тригональний -кварц переходить у гексагональну модифікацію -кварцу, який при температурі понад 870°С змінюється ромбічною модифікацією -тридиміту. У разі високих тисків і температури утворюються високобаричні поліморфні модифікації кремнезему, які відрізняються високою густиною – моноклінний коусит і тетрагональний стишовіт. Поля стійкості поліморфних модифікацій SіO2 показано на діаграмі (рис. 2.5).
Серед перетворень, пов’язаних зі структурними переходами другого роду, важливе значення мають упорядкованість–невпорядкованість атомів, політипія і розподіл катіонів за структурно-нееквівалентними позиціями гратки. Сьогодні найбільше даних маємо зі структурного впорядкування у польових шпатах і політипії слюд, які широко використовують для петрогенетичних цілей, зокрема оцінки термодинамічних умов. Крім того, вивчення впорядкування в мінералах дає змогу одержати інформацію про їхню термічну історію.
![]() | Типоморфні ознаки, пов’язані зі структурною неоднорідністю, у мінералах трапляються досить часто, проте інформативність їхня вивчена недостатньо. До цих ознак належать структурна дефектність (вакансії, зміщення атомів та ін.), домішкова дефектність (електронно-діркові центри), дислокації, мозаїчність, двійникування та ін. Найважливіше значення мають структурні дефекти, що майже завжди є в реальних кристалах. |
Рис. 2.5. Діаграма полів стійкості поліморфних модифікацій кремнезему. |
З генетичного погляду особливо цікаві так звані електронно-діркові центри, які легко визначити за допомогою електронно-парамагнітного резонансу. Появою цих центрів пояснюють багато властивостей мінералів (електростатичних, люмінесцентних, зміни забарвлення тощо). Генетичне трактування структурних дефектів дає потрібні дані для теоретичних і практичних висновків.
Коло питань, які можна вирішити за допомогою інформації з типоморфізму структури мінералів, дуже широке. Найважливішими з генетичного і прикладного поглядів є дані щодо визначення термодина-мічних параметрів і способу утворення мінералів – вільний ріст, перекристалізація, метасоматичне заміщення.
2. 6. Типоморфізм включень мінералів
Серед типоморфних ознак включення мінералів мають найважливіше значення, незалежне від інших типоморфних особливостей. Ці ознаки прямо пов’язані з середовищем мінералоутворення і належать до найбільш об’єктивних і містких його критеріїв. Завдяки працям М. П. Єрмакова та його школи з’ясовано, що включення мінералів – важливе джерело інформації про фізико-хімічні умови утворення окремих мінералів і мінеральних комплексів, їх можна використовувати для прогнозування, розшуків та оцінки родовищ корисних копалин. Типоморфними ознаками можуть бути мікроморфологія вакуолей та їхній розподіл, агрегатний і хімічний склад включень, температури гомогенізації і декрепітації включень. За цими ознаками можна скласти уявлення про агрегатний стан середовища мінералоутворення, визначити температуру, а інколи й тиск, що були в системі в момент виникнення і росту кристала. Форма і мікрорельєф стінок вакуолей відображають риси зовнішнього обрису кристала-господаря. Наприклад, у магматичних кристалах кварцу розвинуті вакуолі дипірамідальної форми, тоді як у гідротермальному кварці фіксують негативні кристали гексагонального і тригонального обрису з гранями призми.
Включення мінералотворних розчинів і розплавів за складом та фазовим станом заповнення вакуолей самі по собі є важливими показниками генезису. Зокрема, наявність затверділих розплавів, газових, водних дво- і багатофазових включень однозначно свідчить про магматичне, пневматолітове і гідротермальне походження, а двофазові з невеликим пухирцем і однофазові рідинні включення про тепло- і холодноводне утворення мінералів. Включення аерозолей, які іноді трапляються в мінералах, підтверджують можливість участі колоїдів у мінералоутворенні. Заслуговують на увагу також тверді включення (так звані мінерали-в’язні). Наприклад, ранні протогенетичні включення у вигляді присипок на колишніх і теперішніх гранях кристалів є важливою ознакою еволюції форми кристалів у процесі росту і показником послідовності виділення мінералів.
Надзвичайно цінну інформацію дають результати вивчення складу включень, у тому числі ізотопного. Вони допомагають скласти уявлення про особливості хімізму середовища мінералоутворення та першоджерело мінеральної речовини. Поняття про кількісний бік типоморфних ознак можна одержати за допомогою методу гомогенізації і декрепітації включень, що дає цифрові значення термодинамічних параметрів мінералоутворення. Генетично важливими є не тільки матеріальна субстанція та її властивості, а й розміри, кількість, форма і розташування включень у мінералах. Кількість включень в одиниці об’єму кристала обернено пропорційна до його розмірів. У процесі загального росту утворюються індивіди з малою кількістю включень, і, навпаки, у разі великих швидкостей виникають мутні кристали з великою кількістю включень. Первинні включення, що виникають за невеликої швидкості росту, є більшими , однак менш чистими, ніж у випадку великої швидкості росту індивідів. Форма включень залежить від структури мінералу-господаря і зовнішніх умов середовища мінералоутворення.
У разі вивчення типоморфізму включень треба пам’ятати про те, що, крім первинних, наповнених справді реліктовим матеріалом, який відображає вихідне мінералотворне середовище, у мінералах можуть бути численні вторинні включення-витиснення, склад яких відповідає пізнім накладеним процесам. Запобігти цим труднощам можна шляхом прямого вивчення включень (з погляду їхнього хімічного складу) спеціальними мікроаналітичними методами. Зокрема, за допомогою мікрогазохрома-тографічного аналізу можна визначити склад газів із вакоулей включень. Мінерали-в’язні діагностують і аналізують методами мікрозондового аналізу й електронної мікроскопії з мікродифракцією. Цікаві результати одержують під час вивчення мікровключень за допомогою раманівської спектроскопії.
Результати дослідження включень мінералів використовують як для розвитку загальної теорії мінералогенезу (породо- і рудоутворення), так і з прикладною метою (виявлення вертикальної зональності рудних тіл, визначення ерозійного зрізу родовищ, оконтурювання ореолів гідротермально-змінених порід, прогнозування руд, що не виходять на денну поверхню та ін.). Детальніше всі ці питання розглянуто в працях М.П. Єрмакова, Ю.О. Долгова, В.А. Калюжного, Ю.В. Ляхова та в навчальному посібнику А.В. Пізнюра [49].
2. 7. Типоморфізм морфології мінералів
Кристаломорфологія – це найпоширеніша і досить детально вивчена типоморфна ознака мінералів. Вона є результатом сумарної дії зовнішнього середовища і структури. З теоретичних позицій генетична інформативність морфології кристалів виявляється у відхиленні їхньої форми від морфології, зумовленої кристалічною структурою. Кристаломорфологічні особливості мінеральних індивідів мають важливе значення у разі визначення умов утворення, у процесі кореляції магматичних, метаморфічних і осадових порід, під час шукань і оцінки якості мінеральної сировини, її технологічної переробки.
Типоморфними ознаками морфології мінералів можуть бути обрис і габітус їхніх кристалів, особливості рельєфу граней і внутрішня будова (анатомія), характер двійникування та агрегатів, форма зерен тощо. Шляхом вивчення особливостей форми кристалів мінералів різного генезису визначено значну відмінність обрису та габітусу одного й того ж мінералу залежно від специфіки умов утворення. Зазначимо також, що в одних випадках мінерал кристалізується у формі об’ємного багатогранника, в інших – у вигляді дендритів і скелетних утворень. Дуже часто зовнішня симетрія мінералу відхиляється від справжньої. Все це свідчить, що в обрисі кристалів, переважанні в них певних габітусних граней і навіть у топографії граней закладені відомості про історію виникнення, особливості росту, а також подальше існування мінералу. Такий висновок одним з перших чітко сформулював О.Є. Ферсман. У відомій монографії “Der dіamant” (1911) він писав: “Кристал неминуче має на собі сліди попередніх моментів свого існування, і за його формою, за скульптурою його граней, дрібницями і деталями його поверхні можна читати його минуле”.
Сьогодні нагромаджено багатий матеріал, який дає змогу досить достовірно виконувати генетичну інтерпретацію кристаломорфологічних особливостей мінералів. Це стало можливим завдяки розробці теоретичних основ і деяких емпіричних закономірностей кристаломорфологічного типоморфізму.
Першим важливим теоретичним положенням типоморфізму кристало-морфології мінералів є принцип симетрії–дисиметрії, сформульований П.Кюрі і розроблений І.І. Шафрановським. Суть його полягає у взаємодії симетрії кристала і середовища, внаслідок чого зовнішня форма кристала зберігає тільки ті елементи своєї симетрії, які збігаються з елементами симетрії мінералотворного середовища. У середовищах з різною симетрією однаково орієнтовані кристали одного і того ж мінералу набувають різної форми (рис. 2.6).
![]() | Співвідношення між елементами симетрії кристала і середовища зумовлюють виник-нення ідеальних (елементи симетрії кристала і середовища повністю збігаються) або ви-кривлених кристалів (елементи симетрії крис-тала і середовища збігаються лише частково або не збігаються). Зовнішня симетрія багато-гранників відповідає справжній у випадку всебічного і рівномірного підтікання речовини до кристала, тобто коли середовище має си-метрію кулі. У природі частіше трапляється другий випадок, тобто утворення знекштал- |
Рис. 2.6. Залежність форми кристалів від симетрії мінера-логенетичного середовища |
тованих викривлених кристалів, у яких неоднаково розвинені грані відповідних форм. Отже, псевдоформи кристалів є типоморфною ознакою симетрії середовища.
Друге важливе положення кристаломорфічного типоморфізму – це принцип динамічної поведінки структури в різних середовищах, розроблений В.І. Міхеєвим та І.І. Шафрановським. Суть його така: в активному середовищі (кислому або лужному) важливу роль відіграють однаково заряджені частинки: катіони або аніони, у нейтральному – і ті, й інші мають мовби рівноправне значення. Прикладом цього є еволюція морфології кристалів флюориту в камерних пегматитах Волині. У кислому середовищі, яке сприяє активності фтору, ростуть кристали флюориту з габітусними гранями {111} як найбільш усаджені іонами фтору. В середовищі, близькому до нейтрального, послабляється вплив фтору в розчинах, що приводить до заміни октаедричного габітусу флюориту кубічним (рис. 2.7). У нейтральних середовищах ріст кристалів, як звичайно, підпорядкований відомому закону Браве, згідно з яким їхні найважливіші грані мають найбільшу ретикулярну густину. Відповідно до даних Н.З. Євзікової та І. Костова в умовах поступового зниження концентрації мінералотворних розчинів на кристалах, що ростуть у цих умовах, з’являються грані щораз нижчої ретикулярної густини. Таку спрямовану еволюцію кристалів В.І. Павлишин назвав правилом морфологічної змінності кристалів. Цей учений назвав ще одну важливу закономірність: парагенезис кристалографічних форм і кристалографічне правило фаз. Суть першої частини цієї закономірності полягає у кристаломорфічній відповідності мінералів, які належать до однієї парагенетичної асоціації, що дає змогу за формою одного мінералу передбачати морфологію іншого.
![]() | Рис. 2.7. Залежність морфології кристалів флюориту від темпе-ратури і значення рH включень. |
Третім теоретичним положенням типоморфізму морфології мінералів є тенденція просторово-часової зміни форми кристалів, яка виявляється в існуванні стійких еволюційних габітусних рядів і виражається у кристало-морфологічній зональності рудних тіл та ореолів мінералізації. Наочним прикладом цього є еволюційні габітусні ряди каситериту й анатазу (рис.2.8), виявлені Н.З. Євзіковою на оловорудних родовищах Далекого Сходу [19, 23]. В.І. Павлишин виділив два морфологічні ряди такої зональності: перший розвивається в умовах стосовно замкнутих систем, другий – в умовах відкритих систем. Кристаломорфічна зональність відображає загальну зональність рудовідкладення і тому має важливе практичне значення, особливо розшуково-оцінне.
![]() |
Рис. 2.8. Еволюційні габітусні ряди каситериту (Cs) й анатазу (An). І–V – вікові габітусні типи кристалів (буквами позначені найщільніші грані: m{110} і {101} у каситериту, s{ІІІ} у анатазу ), t – час; R – простір; W – грам-атомний об’єм; 1–7 – нумерація періодів і відповідних їм зон мінералізації.
Як типоморфні ознаки можна використовувати вершинні і реберні форми кристалів. І.І. Шафрановський розробив новий підхід до вивчення скелетних кристалів, різних штриховок, фігур і узорів на гранях, двійникових і епітаксичних зростків, продуктів розпаду твердих розчинів тощо, які мають першочергове значення для вирішення багатьох генетичних завдань. Наприклад, еволюція віциналей на однойменних гранях кристалів кварцу – типоморфна ознака зміни складу і рH середовища. За даними морфології рельєфу граней можна реконструювати спосіб утворення кристалів, механізм їхнього росту, розчинення або оплавлення, іноді –агрегатний стан середовища мінералоутворення.
Важливе значення мають різні форми розчинення, регенерації, перекристалізації аж до механічного руйнування кристала. За наявністю серед регенерованих граней відповідних форм, ступенем їхнього розвитку і частотою виявлянь можна зробити висновок про тривалість процесу регенерації.
І.І. Шафрановський, аналізуючи величезний фактичний матеріал і детальний огляд загальних закономірностей, що пов’язують умови росту кристалів із зовнішнім середовищем, дійшов такого висновку: головні форми кристала, що визначають його габітус, пов’язані перш за все зі структурою мінералу; другорядні, однак справжні (властиві деякому типу кристалів) форми з’являються внаслідок ніби компромісу між внутрішньою структурою і середовищем; викривлені (неправильні) форми зумовлені головно середовищем.
Поки що типоморфізм форми зерен для генетичних цілей використовують недостатньо. Правда, останнім часом завдяки працям А.Г.Жабіна з’ясовано, що за формою зерен та їхніх обмежень в агрегаті можна навіть півкількісно оцінювати діагенетичні і метаморфічні перетворення. Звернуто також увагу на те, що текстури порівняно зі структурами містять стабільнішу й об’ємнішу генетичну інформацію.
У практиці мінералогічних досліджень широко застосовують такі морфологічні особливості, як ступінь ідіоморфізму мінералів (критерій послідовності кристалізації), індукційні зростання (ознака сумісної кристалізації), пригнічені форми кристалів (ознака метасоматичного утворення), складні контакти зерен (результат перекристалізації), скелетні кристали (результат росту у в’язкому середовищі або в потоці розчину).
На особливу увагу заслуговують дослідження типоморфізму дуже дрібних і тонкодисперсних мінералів. Їхнє електронно-мікроскопічне вивчення повинно супроводжуватися точними вимірюваннями частинок мікронних розмірів. Перші способи такого дослідження на прикладі родовищ каолініту Українського щита зробив Ю.А. Русько. Для кількісної характеристики обрису частинок каолініту він увів геометричний критерій – коефіцієнт форми (КФ), який враховує їхню довжину, ширину і товщину. З’ясовано, що індивіди каолініту з різних профілів кори звітрювання відрізняються за кристаломорфічними особливостями.
Основним методом дослідження головних кристаломорфічних типоморфних ознак є детальне вивчення кристалів мінералів як на макро-, так і на мікро- і нанорівнях, систематизація одержаного фактичного матеріалу і його подальше статистичне опрацювання з використанням кореляційного аналізу. Визначені раніше типоморфні ознаки можна переносити і на нові об’єкти. Поряд з цим у разі використання типоморфізму морфології у генетичних цілях завжди потрібно пам’ятати про можливі випадки конвергенції.
2. 8. Типоморфізм фізичних властивостей мінералів
Фізичні властивості мінералів давно приваблюють дослідників з погляду типоморфних ознак. Ще на початках петрографічної науки емпірично було визначене правило порядку кристалізації мінералів за їхнім кольором: спочатку темні, а потім ясні. За кольором мінералів породи поділяють на лейкократові і меланократові. Здавна людство нагромаджувало дані про такі фізичні властивості, як твердість, густина тощо.
Сучасне вивчення типоморфних особливостей фізичних властивостей мінералів ґрунтується на нових досягненнях кристалохімії і фізики твердого тіла. Це цілком закономірно, оскільки фізичні властивості мінералів є, по суті, успадкованими, тобто залежать від їхньої конституції (хімічного складу і структури). Отже, теоретичною основою типоморфізму фізичних властивостей є закони, правила і принципи типоморфізму конституції мінералів.
Типоморфними ознаками фізичних характеристик мінералів можуть бути оптичні, люмінесцентні, електричні, магнітні, механічні, термічні та інші властивості. З генетичного погляду найважливіше значення мають колір, люмінесценція, твердість, густина, термо-ЕРС і показники заломлення мінералів. Останнім часом можливості вивчення типоморфізму фізичних властивостей мінералів розширились з огляду на широке застосування для їхнього дослідження методів термо- і рентгенолюмінесценції, ІЧ-спектро-скопії, ЯГР, ЕПР, ЯМР та ін.
Серед комплексу фізичних типоморфних ознак мінералів виділяють скалярні і векторні властивості. Скалярні властивості – це масові характеристики речовини, які не залежать від яких-небудь геометричних напрямів у мінералі. Такими властивостями є густина, теплоємність, температури фазових переходів і точок Кюрі. До векторних фізичних характеристик мінералів належать електричні, магнітні та ін. властивості. Більшість фізичних властивостей мінералів характеризуються анізотропією, тобто залежать від напряму в кристалі.
Густина мінералів є важливою типоморфною ознакою структури і складу мінералу. Генетичну інформативність дає вивчення густини методом термоградієнтної трубки. Статистичні характеристики густини великої кількості зерен таких поширених мінералів, як кварц, польові шпати, амфіболи та інші засвідчили можливість визначення моно- або полігенності мінералів, з’ясування джерел зношення у разі осадонакопичення, проведення кореляції німих товщ.
Серед оптичних властивостей найважливіше значення має колір мінералів – перша ознака, яку легко можна визначити ще в польових умовах. Типоморфне значення забарвлення мінералів обґрунтував О.Є. Ферсман, а його фізичну природу детально вивчав О.М. Платонов, який довів, що у багатьох випадках забарвлення мінералів зумовлене мікродомішками і мікродефектами та є найчутливішим індикатором умов утворення [55]. На підставі дослідження різнозабарвлених різновидів сфалериту, кварцу, кальциту, апатиту, циркону, берилу, топазу, турмаліну і мінералів групи содаліту з’ясовано, що зміна забарвлення мінералів у процесі їхнього утворення може бути пов’язана з еволюцією хімічного складу середовища мінералоутворення. Температура, зокрема, контролює забарвлювальну дію Fe3+, Tі3+, Mn3+ берилу, топазу й турмаліну в пегматитах, Al, який дає димчасте забарвлення кварцу. Для сфалериту визначено такий ряд зміни забарвлення зі зниженням температури: чорнийбурийжовтийчервоний зеленийсинійфіолетовий. В.І. Павлишин, аналізуючи літературні дані і результати власних досліджень, зазначив, що колір мінералів є важливою ознакою не лише температурних умов (мінералогічні термометри якісного і півкількісного характеру), а й онтогенічної історії мінералів (реконструкція особливостей зародження, росту і зміни, еволюція анатомії кристалів, синхронізація процесу кристалізації, лужності–кислотності середовища мінералоутворення і окисно-відновних умов).
З люмінесцентних властивостей, природу яких вивчав А.М.Таращан, важливу генетичну інформацію дає термолюмінесценція (ТЛ) і, зокрема, такі її параметри, як температура та інтенсивність максимуму світіння, глибина (енергія) центру захоплення (світіння). Саме ці параметри можуть слугувати типоморфною ознакою онтогенічної історії мінералів, термодинамічних умов кристалізації, геохімічної спеціалізації, ступеня прояву контактового метаморфізму. Найдетальніше з цього боку вивчено такі важливі породотворні мінерали, як кварц і польові шпати.
За інтенсивністю світіння можна виділяти різні генерації кварцу, сліди його перекристалізації; за наявністю або відсутністю на кривих ТЛ кварцу низькотемпературного світіння (170–180°С) – визначати рудоносність або безрудність магматичних утворень. Зокрема, криві ТЛ з низько- і високотемпературними (290–335°С) максимумами характерні для кварцу порід, з якими пов’язане колчеданове зруденіння. Для польових шпатів найінформативнішою є рентгенівська термолюмінесценція. За її інтенсивністю (в ум. од.) Т.А. Рокачук розділила лужні польові шпати на такі генетичні групи: з гранітоїдів гранулітової фації (25000–5000), з гранітоїдів амфіболітової фації (5000–1000), з інтрузивних платформних гранітоїдів (1200–300), з метасоматичних гранітів і апогранітів (<300).
Твердість мінералів також може слугувати важливою типоморфною ознакою. Природу цієї фізичної характеристики детально вивчив О.С. Пова-ренних. З практичного погляду найважливіше значення мають абсолютні значення твердості. Їх досліджувала С.І.Лебедєва та інші вчені, які довели, що цей показник для таких мінералів, як магнетит, пірит, самородне золото тощо, дає важливу генетичну інформацію. Зокрема, за значенням твердості магнетит магматичного походження (5000–6000) різко відрізняється від магнетиту скарнових і метаморфогенних родовищ (416–488). Для самородного золота визначено прямо пропорційну залежність між твердістю і пробністю, за якими можна скласти уявлення про генетичний і формаційний тип його зруденіння. Для деяких мінералів з’ясована залежність зміни твердості від глибини.
До найінформативніших електричних властивостей мінералів належать діелектрична проникність, ефект Хола й ефект термо-ЕРС, який виникає в мінералах-напівпровідниках. Найлегше визначити такі півпровідникові властивості, як термо-ЕРС (Е, мВ) і коефіцієнт (потенціал) термо-ЕРС (а, мкВ/град). Їхні значення і знак є важливою типоморфною ознакою температурних умов утворення мінералів. Ці властивості особливо характерні для сульфідів (піриту, галеніту, арсенопіриту, піротину, молібденіту та ін.). М.Г. Сміт, зокрема, визначив залежність термо-ЕРС піриту від температури кристалізації і запропонував використовувати його як геотермометр. Ця залежність підтверджена дослідами В.К. Куделі, який довів, що при високій температурі гідротермального розчину дисоціація сірководню незначна, тому утворені сульфіди мають від’ємні значення термо-ЕРС. Зі зниженням температури від’ємні значення термо-ЕРС зменшуються і через нуль переходять у додатні. Наявність у природі піриту з від’ємним знаком термо-ЕРС дає змогу визначити верхню межу парціального тиску сірки, меншу від 0,1 Па.
На більшому фактичному матеріалі В.М. Красніков, В.О. Фаворов та ін. [33] підтвердили залежність деяких напівпровідникових властивостей піриту та арсенопіриту від відносної температури мінералоутворення, тісно пов’язавши їх з іншими фізичними параметрами (рис. 2.9 і 2.10).
Рис. 2.9. Залежність деяких напівпровідникових властивос-тей піриту від відносної темпе-ратури мінералоутворення. На осі абсцис: в центрі – параметри елементарної комірки. Крива І відповідає залежності статистичної термо-ЕРС, а крива ІІ – залежності термо-ЕРС піриту, що кристалізується у вільних порожнинах. | ![]() |
![]() | Рис. 2.10. Залежність деяких напівпро-відникових властивостей арсенопіриту від відносної температури мінералоутворення. На осі абсцис: в центрі – число носіїв зарядів. Крива відповідає залежності статистичної термо-ЕРС, а крива – залеж-ності термо-ЕРС арсенопіриту, що кристалі-зується у вільних порожнинах. |
Криві залежності знака і значення термо-ЕРС від температури утворення побудовані на підставі зіставлення даних заміряння термо-ЕРС піриту і температур гомогенізації газорідинних включень кварцу, що співіснує з піритом, на одних і тих же зразках. Крива І відповідає статистичній зміні термо-ЕРС і характерна для піриту і арсенопіриту, утворених під час процесів метасоматозу, а крива ІІ – піриту і арсенопіриту, які довго кристалізуються у відкритих порожнинах у вигляді великих і навіть велетенських кристалів зональної будови.
Значення і знак термо-ЕРС відіграють важливу роль не тільки з генетичного погляду, а й прогнозно-розшукового. З’ясовано, що у високо-температурних родовищах (лікваційних, скарнових, грейзенових, порфірових) продуктивне зруденіння супроводжує п-пірит, у високо-середньо- і середньо- низькотемпературних р-п- та п-р-пірит, а в низькотемпературних – р-пірит.
Отже, для високо- і низькотемпературних родовищ характерна однотипна провідність піриту, тоді як у середньотемпературних родовищах просте-жуються всі його відміни. Звичайно від ранніх до пізніх піритовмісних парагенезисів відбувається послідовна зміна електронного типу провідності мінералу на дірково-електронну, електронно-діркову і діркову [39].
На відміну від піриту, найбільш високотемпературний арсенопірит з максимальною нестачею сірки має діркову провідність (р-тип), а низько-температурний – електронну (п-тип). Ці дані підтверджені експеримен-тальними дослідженнями.