Naldrettit je vzácný minerál palladia-antimonid s chemickým vzorcem Pd₂Sb. Patří mezi minerály palladia, antimonidy a minerály skupiny platiny. Naldrettit se často vyskytuje ve formě mikroskopických zrnek ve sulfidových horninách, mafických a ultramafických magmatických horninách, hydrotermálních systémech a jiných geologických prostředích obsahujících palladium a antimon.
Minerál se obvykle vyskytuje jako příložná fáze a ne jako hlavní horninotvorný minerál. Jednotlivé zrny jsou obvykle velmi malé, často méně než několik set mikrometrů do průměru, a jsou často připojeny nebo uzavřeny sulfidovými minerály. Díky svému malému velikosti zrn a blízkému spojení s jinými minerály skupiny platiny je naldrettit normálně identifikován prostřednictvím odraženého světelného mikroskopu, elektronového mikroprobačního analyzátoru a krystalografických metod.
Naldrettit patří mezi minerály skupiny prvků zlatého kovu. Jeho složení je dominované palladiem a antimonem, i když v přirozených vzorcích mohou být nepatrné množství platiny, arzenu, železa a síry. Ideální složení je vyjádřeno jako Pd₂Sb, zatímco analyzované zrny mohou ukazovat omezenou chemickou substituci.
Minerál je neprůhledný a kovový vzhledem. Pod rovinně polarizovaným odraženým světlem se často objevuje jasně krémově bílý. Je ortorombický a patří do prostorové skupiny Cmc2₁. Na rozdíl od mnoha sběratelských minerálů se naldrettit nevyskytuje jako velké viditelné krystaly a nemá žádné uznávané použití jako drahokam.
Historie a název Naldrettitu
Naldrettit byl poprvé popsán jako nová mineraleská látka v roce 2005. Typový materiál pochází z ____. Mesamax Severozápadní vklad v pásu Cape Smith v oblasti Ungava v severním Quebecu, Kanadě.
Minerál byl pojmenován podle Anthony J. Naldrett, geolog známý svým prací na magmatických sulfidových zásobách, nikl-měď rudy a mineralizaci prvky skupiny platiny. Jeho výzkum přispěl k pochopení toho, jak se sulfidové rudy tvoří v mafických a ultramafických magma prostředích.
Původní popis označil naldrettit jako nový mezikovový minerál spojený se složitou směsí sulfidů, minerálů z řady platiny, telluridů, antimonidů a změněných minerálů. Objevení bylo založeno na jeho chemickém složení, optickém chování, krystalické struktuře a vztahu k jiným minerálům v rudy.
Od původního popisu byla naldrettit s tímto nebo podobným složením hlášena z několika dalších geologických prostředí. Mezi ně patří magmatické nikl- měď- platiničtí elementy, hydrotermální žily spojené s porfyrickými mědi- zlatými systémy, aljašské typy zónovaných intruzí, alterované chromity a jiné metasomatické nebo metamorfní prostředí.
Vznik a geologické výskyt naldrettitu
Naldrettit vzniká v geologických prostředích, kde se nachází koncentrace palladia a antimonu a mohou se kombinovat během krystalizace nebo alterace hornin. Jeho vznik je často spojen s pozdními stádii magmatické krystalizace, hydrotermální alterací nebo metasomatickou aktivitou.
Výskyt typu v dolině Mesamax Northwest je umístěn blízko okrajů bazaltových žil. Naldrettit se vyskytuje spolu s sulfidovými minerály jako jsou pyrrhotit, pentlandit, chalcopyrit, galenit, sphalerit a kobaltit. Je také spojen s klinochlorem, magnetitem, sudburitem, elektrem, altaitem, sperrylitem, micheneritem, petzitem a hessitem.
V tomto typu prostředí se paladium může koncentrovat ve sloučenině bohaté na síru nebo v pozdních fázích tekutin. Antimon a další volatilní prvky se mohou během chladnutí a alterace stát mobilními. Když jsou chemické podmínky vhodné, mohou se paladium a antimon precipitovat jako naldrettit.
Pozdější studie dokumentovaly naldrettit v různých geologických prostředích. Je nejčastěji spojen s magmatickými Ni-Cu-PGE sulfidovými ložisky, kde se platinirové prvky koncentrují při oddělování a krystalizaci sulfidových tavenin. Byl také hlášen z hydrotermálních žil ve fúzních mědi-zlatých systémech a z ložisek platinirových prvků souvisejících s aljašskými typy zónovaných intruzemi.
Další dokumentované případy zahrnují metasomatické antimon-arsenidové rudy, metamorfní nikl-oxidové rudy a podiformní chromity. Tyto případy ukazují, že naldrettit není omezen na jeden konkrétní typ horniny nebo model zásob.
V některých oblastech se zdá, že naldrettit vznikl během postmagnetického hydrotermálního stadia. Kapaliny obsahující palladium, antimon, arsen, bismut nebo tellur mohou pronikat trhlinami a alterovanými horninami a precipitovat minerały skupiny platiny při relativně nižších teplotách.
Dokumentovaný výskyt v Luanga Complex v Brazílii je spojen s chromitem v neoarkeanském vrstevnatém zásobencích Carajás Mineral Province. V tomto výskytu je naldrettit spojen s ferianchromitem, železovými hydroxidy a chloritem. Minerální asocioace naznačuje vznik z metamorfních nebo hydrotermálních tekutin, přičemž krystalizace proběhla pod přibližně 350 °C.
Naldrettit v rudných prvkůch platiny
Naldrettit je jednou z několika minerálů, které mohou hostit nebo zaznamenávat paladium v rudy obsahující prvky skupiny platiny. Paladium je často mobilnější než některé další prvky skupiny platiny, zejména během hydrotermální alterace a interakce s tekutinami obsahujícími volatilní látky.
Ve svarových rudách může naldrettit vzniknout po hlavní krystalizaci sulfidových minerálů. Mineral může být spojen s pyrrhotitem, pentlanditem, chalcopyritem nebo jinými sulfidy, nebo může vznikat podél zrnových hranic a trhavin.
Přítomnost naldrettitu ve vzorku rudy může být tedy spojena s několika stádii mineralogického vzniku. Může vzniknout v pozdním magmatickém stádiu, kdy zbytkové taveniny se bohatnou na nestabilní prvky, během hydrotermální alterace, kdy tekutiny přenášejí paladium a antimon, nebo během metamorfních a metasomatických reakcí, které modifikují dřívější minerální asocaci.
Naldrettit se obvykle vyskytuje ve velmi malém množství. Obvykle se neodvádí jako samostatný rudy palladia. Místo toho se vyskytuje jako jeden příměs zásoby, které mohou obsahovat širší soubor minerálů skupiny platiny a sulfidů kovů.
Krystalografická struktura a mineralogické vlastnosti naldreittitu
Naldrettit patří do ortorombický krystalografický systém. Jeho označení prostorové skupiny je Cmc2₁a = 3,3906 Å, b = 17,5551 Å a c = 6,957 Å.
Krychlová struktura obsahuje tři krystalografické osy, které se protínají v pravých úhlech, ale mají různé délky. Struktura se liší od jiných paladiových antimonidů, i kde jsou chemické složení podobná.
Naldrettit se obvykle vyskytuje jako anhedrální zrní. Anhedrální zrní neukazují úplné vnější krystalické plochy, protože vznikají mezi dříve vzniklými minerály, podél hran zrn nebo v otevřených prostorech uvnitř asociace rudy. Zrní mohou být připojená k sulfidům, tvarovaná kolem zrn sulfidů nebo zahrnuta ve změněných minerálech.
Některé zrny ukazují důkazy o vzniku polysyntetického dělení způsobeného napětím. Dělení odrazuje orientovaný vztah mezi částmi krystalické struktury a může se vyvinout v reakci na vnitřní napětí nebo změny během růstu minerálu.
Minerál se často vyskytuje v blízké asociaci s jinými minerály skupiny platiny. Tyto vztahy jsou důležité, protože minerály obsahující palladium mohou mít podobný vzhled ve vybroušených řezech. Identifikace minerálů tedy vyžaduje chemická a strukturální data kromě optického pozorování.
Barva, lesk a optické vlastnosti naldrettitu
Naldrettit je neprůhledný minerál se kovovým leskem. Při mikroskopii v odraženém světle se často objevuje jemně bílý, zejména při pohledu spolu s minerály jako pentlandit, pyrrhotit, klinochlore a chalcopyrit.
Minerál je nepleochroický, což znamená, že neukazuje významné změny odraženého barvy při otáčení stolku mikroskopu pod rovinně polarizovaným světlem. Je zřetelně anizotropní, takže jeho jas nebo barva se může měnit za křížených polarizátorů při změně orientace zrnka.
Naldrettit má slabou bireflektnost. Bireflektnost znamená rozdíl ve zrcadlení pozorovaný při pohledu na minerál v různých orientacích. U naldrettitu je tento efekt obvykle slabý, ale může pomoci při srovnání s vizuálně podobnými minerály skupiny platiny.
Žádné výrazné vnitřní odrazy se obvykle ne pozorují. Protože je minerál neprůsvitný, vlastnosti procházejícího světla, jako jsou průsvitnost a lomové chování, nejsou uplatňovány stejným způsobem jako u průsvitných drahokamů.
Naměřené hodnoty odrazivosti rostou s delšími vlnovými délkami. Ve vzduchu jsou hodnoty odrazivosti přibližně 49,0–50,9 % při 470 nm, 53,2–55,1 % při 546 nm, 55,4–57,5 % při 589 nm a 58,5–60,1 % při 650 nm. V kapalném oleji jsou odpovídající hodnoty nižší. Tato měření se primárně používají pro laboratorní identifikaci a porovnání s jinými neprůsvitnými rudy.
Fyzikální a chemické vlastnosti naldrettitu
Ideální chemické složení naldrettitu je vyjádřeno vztahem Pd₂SbPřirozená zrna mohou obsahovat malé množství platiny, arzenu, železa a síry. V některých případech se platina částečně nahrazuje paladium a arsen částečně nahrazuje antimon.
Původní typový materiál obsahoval přibližně 63,49 hmot. % palladia a 35,75 hmot. % antimonu, s malým množstvím železa, arzenu a síry. Analytický celkový obsah byl blízký 100 hmot. %, což je v souladu s ideálním složením Pd₂Sb.
Naldrettit je hustý minerál, protože palladium a antimon jsou oba relativně těžké prvky. Jeho vypočtená hustota je přibližně 10,694 g/cm³Vysoká hustota pomáhá rozlišit jej od mnoha běžných sulfidových a silikátových minerálů, i když hustotu nelze obvykle přímo změřit na jednotlivých mikroskopických zrnech.
Minerál má tvrdost podle stupnice Mohse přibližně 4 až 5. Byla nahlášena průměrná tvrdost mikroindentací přibližně 393 kg/mm². Naldrettit nemá jasně pozorovanou spálovatelnost a jeho lom je nepravidelný. Jeho odolnost byla popsána jako tažná a flexibilně nepružná, což je v souladu s jeho kovovým charakterem.
Naldrettit je neprůhledný a kovový. Nevytváří průhledné krystaly a není vhodný pro běžné gemologické testy. Jeho diagnostické vlastnosti jsou především chemické složení, chování odraženého světla, krystalická struktura a asociace s jinými rudy.
Jak je identifikován naldrettit?
Naldrettit nelze obvykle identifikovat nezajímavým vizuálním vyšetřením. Jeho zrní jsou mikroskopická, neprůsvitná a často připojená k sulfidovým minerálům nebo uzamčená ve složitých rudy texturách.
První stupeň identifikace zahrnuje obvykle mikroskopii odraženého světla. Světlá bělavá barva, kovový lesk, slabá dvojice odrazivosti, výrazná anizotropie a absence vnitřních odrazů poskytují předběžné důkazy. Avšak tyto vlastnosti nejsou dostatečně jedinečné, aby mohly samy o sobě určit minerál.
Chemická analýza se obvykle provádí pomocí elektronového mikroprobu. Tato metoda může měřit palladium, antimon, platina, arsen, železo, síru a další prvky v měřítku jednotlivých zrn. Výsledná složení lze porovnat s ideálním vzorcem Pd₂Sb a se známými substitučními vzory.
Elektronová mikroskopie pro skenování může být použita k vyšetřování morfologie zrn, kontaktů se sulfidy, alteračních textur a vztahů s jinými minerály skupiny platiny. Obrázky odražených elektronů jsou zvláště užitečné, protože minerály s různými průměrnými atomovými čísly ukazují kontrast na vzniklém obrázku.
Rentgenová difrakce a elektronová difrakce poskytují informace o krystalické struktuře. Tyto metody jsou důležité pro rozlišení naldrettitu od chemicky podobných minerálů palladu a antimonu, včetně sudburyitu a jiných antimonidů.
Úplné určení by tedy mělo kombinovat vlastnosti odraženého světla, kvantitativní chemickou analýzu, krystalografická data a geologické prostředí zrnka.
Typy a variety naldrettitu
Naldrettit je uznáván jako jedna minerální druh a nemá oficiálně stanovené klenotní nebo komerční barvy. Rozdíly mezi vzorky jsou obvykle spojeny s chemickými substitucemi, zrnitostí, hostitelským horninou a prostředím vzniku.
Typ výskytu naldrettit označuje materiál z ložiska Mesamax Northwest v Quebecu, Kanada. Tyto zrny jsou spojeny se sulfidy, klinoklorem, magnetitem a jinými minerály skupiny platiny.
Magmatický sulfidově spojený naldrettit se vyskytuje v niklu, mědi a prvkůch skupiny platiny a je často připojený k pyrrhotitu, pentlanditu nebo chalcopyritu. Hydrotermální naldrettit se vyskytuje v žilách nebo alterovaných oblastech, kde palladium a antimon byly transportovány tekutinami po krystalizaci hlavních magmatických minerálů.
Chromititově spojený naldrettit se vyskytuje v ultramafických a vrstevnatých intruzích, včetně dokumentovaného materiálu z Luanga Complex v Brazílii. Metamorfní a metasomatické výskyty mohou ukazovat různé společné minerály a jinou substituci platiny nebo arsenu.
Tyto kategorie popisují geologické výskyt, nikoli formálně pojmenované varianty. Chemické rozdíly, jako je částečná náhrada platiny za palladium nebo arzenu za antimon, neznamenají automaticky samostatné minerální druhy.
Naldrettit a související palladové minerály
Naldrettit se může vyskytovat spolu s několika dalšími minerály obsahující paladium. Sudburyit, se složením PdSb, je chemicky související, protože také obsahuje paladium a antimon. Ungavait, se složením Pd₄Sb₃, je další minerál obsahující paladium a antimon, který byl zaznamenán v ložisku Mesamax Northwest.
Další spojené minerály skupiny platiny mohou zahrnovat sperrylit, michenerit, elektrom a různé palladové telluridy a antimonidy. Rozlišování těchto minerálů je důležité, protože mohou mít podobné kovové vzhledy a nacházet se ve stejném polotvaru.
Rozdíly mezi souvisejícími minerály jsou stanoveny jejich chemickými poměry, krystalickými strukturami, optickými vlastnostmi a difrakčními vzory. Jednoduché vizuální porovnání není pro spolehlivou identifikaci dostačující.
Použití a komerční stav naldreittitu
Naldrettit nemá ustanovené použití jako drahokam, dekorativní minerál nebo průmyslový materiál. Vyskytuje se jako mikroskopická zrní a není odebírán ani zpracováván jako samostatný komerční minerál.
Jeho ekonomická významnost je spojena s geologickými zásobami, ve kterých se vyskytuje. Naldrettit může být přítomen v rудách obsahujících palladium, platina, nikl, měď, kobalt a další cenné kovy. Nicméně samotné minerál obvykle tvoří pouze malou část celkové rudy a je typicky hodnocen jako součást celého asambláže minerálů skupiny platiny.
Přítomnost naldrettitu může poskytnout informace o rozložení palladia, aktivitě antimonu, hydrotermální alteraci a pozdní fázi vývoje rudotvorných systémů. Mineralogické studie vzorků obsahujících naldrettit tedy mohou pomoci při charakterizaci rudy a procesních mineralogických výzkumech.
Protože je minerál jemnozrnný a těsně spojený se sulfidy, jeho odstraňovací chování závisí na textuře nosného rudy, velikosti zrn a použitých způsobech zpracování během mineralizačního procesu.