Naldrettit ist ein seltener Palladium-Antimonid-Mineral mit der chemischen Formel Pd₂Sb. Es wird als Palladiummineral, Antimonidmineral und Platinkupfergruppenmineral klassifiziert. Naldrettit kommt häufig als mikroskopische Körner in schwefelreichen Erzgangen, basischen und ultrabasischen magmatischen Gesteinen, hydrothermischen Systemen und anderen geologischen Umgebungen vor, die Palladium und Antimon enthalten.
Das Mineral kommt allgemein als Begleitphase vor, nicht als Hauptgesteinsbildungsmineral. Die einzelnen Körner sind üblicherweise sehr klein, häufig weniger als ein paar hundert Mikrometer groß, und sind häufig an oder in Schwefelmineralien eingeschlossen. Aufgrund seiner kleinen Korngröße und engen Verbindung mit anderen Platinkruppenmineralien wird Naldrettit normalerweise durch reflektiertes Lichtmikroskopie, Elektronenmikrosondenanalyse und kristallographische Methoden identifiziert.
Naldrettit gehört zur Gruppe der Platingruppenmetallmineralien. Seine Zusammensetzung wird von Palladium und Antimon dominiert, obwohl in natürlichen Proben geringe Mengen von Platink, Arsen, Eisen und Schwefel vorkommen können. Die ideale Zusammensetzung wird durch Pd₂Sb dargestellt, während analysierte Körner begrenzte chemische Substitution zeigen können.
Das Mineral ist undurchsichtig und metallisch in Erscheinung. Unter planpolarisierter reflektierter Licht, erscheint es häufig hell cremeweiß. Es ist orthorhombisch und gehört zur Raumgruppe Cmc2₁. Im Gegensatz zu vielen Sammlermineralien kommt Naldrettit nicht als große sichtbare Kristalle vor und hat keine etablierte Verwendung als Edelstein.
Geschichte und Name von Naldrettit
Naldrettit wurde erstmals 2005 als neues Mineral beschrieben. Das Typmaterial stammte aus der Mesamax Northwest Einzahlung im Cape Smith Fold Belt der Ungava-Region in Nord-Québec, Kanada.
Der Mineral wurde nach Anthony J. Naldrett, ein Geologe, der für seine Arbeit an magmatischen Sulfid-Lagerstätten, Nickel-Kupfer-Ören und Platin-Gruppen-Element-Mineralisation bekannt ist. Seine Forschung trug zur Verständnis bei, wie Sulfidöre in mafischen und ultramafischen magmatischen Umgebungen entstehen.
Die ursprüngliche Beschreibung identifizierte Naldrettit als ein neues intermetallisches Mineral, das mit einer komplexen Assemblage von Sulfiden, Platingruppenmineralien, Telluriden, Antimoniden und Verwitterungsmineralien assoziiert ist. Die Entdeckung basierte auf seiner chemischen Zusammensetzung, optischen Verhalten, Kristallstruktur und Beziehung zu anderen Mineralien im Erz.
Seit der ursprünglichen Beschreibung wurden naldrettite mit gleicher oder sehr ähnlicher Zusammensetzung aus mehreren zusätzlichen geologischen Umgebungen gemeldet. Dazu gehören magmatische Nickel-Kupfer-Platin-Gruppenelement-Lagerstätten, hydrothermale Adern, die mit porphyrischen Kupfer-Gold-Systemen verbunden sind, alaskatische Typ-Zoneneinbrüche, veränderte Chromitite und andere Metasomaten- oder Metamorphose-Umgebungen.
Formation und geologische Vorkommen von Naldrettit
Naldrettit bildet sich in geologischen Umgebungen, in denen Palladium und Antimon konzentriert sind und während der Kristallisation oder Verwitterung von Erzmineralien kombiniert werden können. Seine Bildung ist häufig mit den späten Stadien der magmatischen Kristallisation, hydrothermaler Verwitterung oder Metasomatose verbunden.
Die Typusvorkommen am Mesamax Northwest-Deposit befindet sich in der Nähe der Ränder von Basalt-Dyken. Naldrettit kommt mit Sulfidmineralien wie Pyrrhotit, Pentlandit, Chalcopyrit, Galenit, Sphalerit und Kobaltit vor. Es ist auch mit Clinochlore, Magnetit, Sudburyit, Elektrum, Altait, Sperrylit, Michenerit, Petzit und Hessit assoziiert.
In dieser Art von Umgebung kann Palladium in einem schwefelreichen Schmelzgut oder in späten Flüssigkeiten konzentriert werden. Antimon und andere flüchtige Elemente können während des Abkühlens und der Verwitterung mobil werden. Wenn die chemischen Bedingungen geeignet sind, können Palladium und Antimon als Naldrettit ausfallen.
Spätere Studien haben Naldrettit in einer Vielzahl geologischer Umgebungen dokumentiert. Es ist am häufigsten mit magmatischen Ni-Cu-PGE-Sulfid-Lagerstätten verbunden, bei denen Platingruppenmetalle während der Trennung und Kristallisation von SulfidSchmelzen konzentriert werden. Es wurde auch aus hydrothermalen Adern in porphyrischen Kupfer-Gold-Systemen sowie aus Platingruppenmetall-Lagerstätten berichtet, die mit alaskartypischen zonierten Intrusionen verbunden sind.
Andere dokumentierte Vorkommen umfassen metasomatische Antimon-Arsen-Sulfid-erz, metamorphe Nickel-Oxid-Erze und podiforme Chromitite. Diese Vorkommen zeigen, dass Naldrettit nicht auf eine bestimmte Gesteinsart oder ein bestimmtes Lagerstättenmodell beschränkt ist.
In einigen Regionen scheint Naldrettit während einer postmagmatischen hydrothermalen Phase gebildet zu haben. Flüssigkeiten, die Palladium, Antimon, Arsen, Bismut oder Tellur enthalten, können durch Risse und veränderte Gesteine wandern und bei relativ niedrigen Temperaturen Platingruppenmineralien absetzen.
Eine dokumentierte Ereignis im Luanga-Complex in Brasilien ist mit Chromitit in einer Neoarchäischen Schichtintrusion der Carajás-Mineralprovinz verbunden. In diesem Ereignis ist Naldrettit mit Ferrianchromit, Eisenhydroxiden und Chlorit assoziiert. Die Mineralassemblierung deutet auf Bildung durch metamorphe oder hydrothermale Fluide hin, wobei die Kristallisation unter etwa 350 °C stattfand.
Naldrettit in Platingruppen-Element-Lagerstätten
Naldrettit ist eines der vielen Minerale, die Palladium in platinhaltigen Erzen aufnehmen oder speichern können. Palladium ist häufig mobiler als einige andere Platingruppenelemente, insbesondere während hydrothermaler Veränderungen und Wechselwirkungen mit fluidhaltigen Substanzen.
In magmatischen Sulfid-Lagerstätten kann Naldrettit nach der Hauptkristallisation der Sulfidmineralien auftreten. Das Mineral kann an Pyrrhotit, Pentlandit, Chalcopyrit oder andere Sulfide angeheftet sein oder kann auch entlang von Korn grenzen und Rissen vorkommen.
Die Anwesenheit von Naldrettit in einer Erzprobe kann daher mit mehreren Stadien der Mineralbildung verbunden sein. Es kann während des späten magmatischen Stadiums entstehen, wenn verbleibende Schmelzen reich an unverträglichen Elementen werden, während der hydrothermischen Veränderung, wenn Flüssigkeiten Palladium und Antimon transportieren, oder während metamorpher und metasomatischer Reaktionen, die eine frühere Mineralassemblage verändern.
Naldrettit ist in der Regel in sehr geringen Mengen vorhanden. Es wird nicht allgemein als separates Palladium-erz abgebaut. Stattdessen tritt es als ein Hilfsmineral innerhalb von Lagerstätten auf, die eine breitere Assemblage von Platinkunststoffmineralien und basischen Schwefelsalzen enthalten können.
Kristallstruktur und mineralogische Eigenschaften von Naldrettit
Naldrettit gehört zur orthorhombisches Kristallsystem. Seine gemeldete Raumgruppe ist Cmc2₁, und die Einheitszellenparameter betragen etwa a = 3,3906 Å, b = 17,5551 Å und c = 6,957 Å.
Die orthorhombische Struktur enthält drei kristallographische Achsen, die sich in rechten Winkeln schneiden, aber unterschiedliche Längen haben. Die Struktur unterscheidet sich von der anderer Palladiumantimonide, selbst wenn die chemischen Zusammensetzungen ähnlich sind.
Naldrettit tritt allgemein als anhedralische Körner auf. Anhedralische Körner zeigen keine vollständigen äußeren Kristallflächen, weil sie zwischen früheren Mineralien, entlang von Korngrenzen oder in offenen Räumen innerhalb einer Erzassemblierung gebildet werden. Die Körner können an Sulfide angeheftet sein, um Sulfidkörner geformt werden oder in Verwitterungsmineralien eingeschlossen sein.
Einige Körner zeigen Beweise für spannungsbedingte polysynthetische Zwillinge. Zwillinge spiegeln eine ausgerichtete Beziehung zwischen Teilen der Kristallstruktur wider und können sich im Laufe der Mineralwachstumsveränderungen oder aufgrund von inneren Spannungen entwickeln.
Das Mineral kommt häufig in engem Zusammenhang mit anderen Platingruppenmineralien vor. Diese Beziehungen sind wichtig, weil palladiumhaltige Minerale in polierten Querschnitten ähnliche Erscheinungsbilder haben können. Die Mineralidentifizierung erfordert daher chemische und strukturelle Daten zusätzlich zu optischen Beobachtungen.
Farbe, Glanz und optische Eigenschaften von Naldrettit
Naldrettit ist ein undurchsichtiger Mineral mit metallischer Glanz. Bei der reflektierten Lichtmikroskopie erscheint es häufig hell cremeweiß, insbesondere wenn es in Verbindung mit Mineralien wie Pentlandit, Pyrrhotit, Clinochlore und Chalcopyrit betrachtet wird.
Das Mineral ist nicht pleochroitisch, was bedeutet, dass es bei Drehung des Mikroskoptisches unter plane polarisiertem Licht keine merkbaren Veränderungen in der reflektierten Farbe zeigt. Es ist deutlich anisotrop, sodass seine Helligkeit oder Farbe unter kreuzpolierten Lichtern verändern kann, während sich die Kornausrichtung ändert.
Naldrettit zeigt schwache Bireflektanz. Bireflektanz bezeichnet einen Unterschied in der Reflexion, der bei Betrachtung des Minerals aus unterschiedlichen Ausrichtungen beobachtet wird. Bei Naldrettit ist dieses Effekt im Allgemeinen schwach, kann aber bei der Vergleich mit visuell ähnlichen Platinkomponenten helfen.
Keine erkennbaren internen Reflexionen werden normalerweise beobachtet. Da das Mineral undurchsichtig ist, sind Eigenschaften wie Durchsichtigkeit und Brechungsverhalten im übertragenen Licht nicht in demselben Maße anwendbar wie bei durchsichtigen Edelsteinen.
Gemessene Reflexionswerte steigen mit zunehmender Wellenlänge. In der Luft liegen die Reflexionswerte bei 470 nm etwa zwischen 49,0–50,9 %, bei 546 nm 53,2–55,1 %, bei 589 nm 55,4–57,5 % und bei 650 nm 58,5–60,1 %. In Einblickeöl sind die entsprechenden Werte niedriger. Diese Messungen werden hauptsächlich für die Laboridentifizierung und den Vergleich mit anderen undurchsichtigen Erzmineralien verwendet.
Physikalische und chemische Eigenschaften von Naldrettit
Die ideale chemische Zusammensetzung von Naldrettit wird dargestellt durch Pd₂SbNatürliche Getreide können kleine Mengen Platin, Arsen, Eisen und Schwefel enthalten. In einigen Fällen ersetzt Platin teilweise Palladium und Arsen ersetzt teilweise Antimon.
Das ursprüngliche Typmaterial enthielt etwa 63,49 Gew.-% Palladium und 35,75 Gew.-% Antimon, mit geringen Mengen Eisen, Arsen und Schwefel. Die analytische Gesamtsumme lag nahe bei 100 Gew.-%, was mit der idealen Pd₂Sb-Zusammensetzung übereinstimmt.
Naldrettit ist ein dichtes Mineral, weil Palladium und Antimon beide relativ schwere Elemente sind. Die berechnete Dichte beträgt etwa 10,694 g/cm³Die hohe Dichte hilft dabei, sie von vielen häufigen Sulfid- und Silikatmineralien zu unterscheiden, obwohl die Dichte normalerweise nicht direkt an einzelnen mikroskopischen Körnern gemessen werden kann.
Das Mineral hat eine Härte von etwa 4 bis 5Eine mittlere Mikrohärte von etwa 393 kg/mm² wurde gemeldet. Naldrettit zeigt keine deutlich beobachtete Spaltbarkeit, und seine Bruchform ist unregelmäßig. Seine Zähigkeit wurde als duktil und flexibel unelastisch beschrieben, was mit seinem metallischen Charakter übereinstimmt.
Naldrettit ist undurchsichtig und metallisch. Es bildet keine durchsichtigen Kristalle und eignet sich nicht für gewöhnliche Edelsteintests. Seine diagnostischen Eigenschaften sind hauptsächlich die chemische Zusammensetzung, das Verhalten bei reflektiertem Licht, die Kristallstruktur und die Assoziation mit anderen Erzmineralien.
Wie wird Naldrettit identifiziert?
Naldrettit kann normalerweise nicht durch bloßes Auge identifiziert werden. Seine Körner sind mikroskopisch, undurchsichtig und werden häufig an Sulfidmineralien angeheftet oder in komplexen Erztexturen eingeschlossen.
Der erste Schritt der Identifizierung umfasst normalerweise die Reflexionslichtmikroskopie. Die hell cremeweiße Farbe, der metallische Glanz, die schwache Bireflektanz, die charakteristische Anisotropie und das Fehlen interner Reflexionen geben vorläufige Beweise. Diese Eigenschaften sind jedoch nicht eindeutig genug, um das Mineral allein zu bestimmen.
Die chemische Analyse wird normalerweise mit einem Elektronenmikroprobenanalysator durchgeführt. Dieses Verfahren kann Palladium, Antimon, Platin, Arsen, Eisen, Schwefel und andere Elemente im Maßstab einzelner Körner messen. Die resultierende Zusammensetzung kann mit der idealen Formel Pd₂Sb und mit bekannten Substitutionsmustern verglichen werden.
Die Rasterelektronenmikroskopie kann verwendet werden, um die Kornmorphologie, Kontakte mit Sulfiden, Verwitterungstexturen und Beziehungen zu anderen Platinkruppenmineralien zu untersuchen. Die Rückstreuelektronenbildgebung ist besonders nützlich, weil Mineralien mit unterschiedlichen mittleren Atomnummern im entstehenden Bild Kontrast zeigen.
Röntgenbeugung und Elektronenbeugung liefern Informationen über die Kristallstruktur. Diese Methoden sind wichtig, um Naldrettit von chemisch verwandten Palladium-Antimon-Mineralien, einschließlich Sudburyit und anderen Antimoniden, zu unterscheiden.
Eine vollständige Identifizierung sollte daher reflektiertes Licht-Eigenschaften, quantitative chemische Analysen, kristallographische Daten und den geologischen Kontext des Korns kombinieren.
Arten und Varianten von Naldrettit
Naldrettit wird als eine Mineralart anerkannt und hat keine offiziell festgelegten Edelsteinarten oder kommerziellen Farbvarianten. Unterschiede zwischen Proben sind im Allgemeinen auf chemische Substitutionen, Kornstruktur, Gesteinsmatrix und Bildungsumgebung zurückzuführen.
Typ-Vorkommen Naldrettit bezieht sich auf Material aus dem Mesamax Northwest-Deposit in Québec, Kanada. Diese Körner sind mit Sulfiden, Clinochlore, Magnetit und anderen Platingruppenmineralien verbunden.
Magmatisch sulfidassoziiertes Naldrettit kommt in Nickel-Kupfer-Platingruppenmetall-Lagerstätten vor und ist häufig an Pyrrhotit, Pentlandit oder Chalcopyrit gebunden. Hydrothermally Naldrettit kommt in Adern oder veränderten Zonen vor, wo Palladium und Antimon durch Fluide nachdem die Hauptmagmamineralien kristallisiert hatten transportiert wurden.
Chromitit-assoziiertes Naldrettit kommt in ultramafischen und geschichteten Intrusionen vor, einschließlich dokumentierter Materialien aus dem Luanga-Komplex in Brasilien. Metamorphe und metasomatische Vorkommen können unterschiedliche begleitende Minerale und unterschiedliche Substitution von Platin oder Arsen zeigen.
Diese Kategorien beschreiben geologische Vorkommen und nicht formell benannte Arten. Chemische Unterschiede wie teilweise Substitution von Platina durch Palladium oder Arsen durch Antimon stellen nicht automatisch separate Mineralarten dar.
Naldrettit und verwandte Palladium-Mineralien
Naldrettit kann mit mehreren anderen palladiumhaltigen Mineralien vorkommen. Sudburyit, mit der Zusammensetzung PdSb, ist chemisch verwandt, da es ebenfalls Palladium und Antimon enthält. Ungavait, mit der Zusammensetzung Pd₄Sb₃, ist ein weiteres Palladium-Antimon-Mineral, das aus dem Mesamax Northwest-Abbau gemeldet wurde.
Andere mit Platingruppenmineralien verbundene Mineralien können Sperrylit, Michenerit, Elektrum sowie verschiedene Palladiumtelluride und -antimonide umfassen. Die Unterscheidung dieser Mineralien ist wichtig, da sie ähnliche metallische Erscheinungen aufweisen und innerhalb desselben polierten Querschnitts vorkommen können.
Die Unterschiede zwischen verwandten Mineralien werden durch ihre chemischen Verhältnisse, Kristallstrukturen, optischen Eigenschaften und Beugungsmuster festgelegt. Eine einfache visuelle Vergleich ist für eine zuverlässige Identifizierung nicht ausreichend.
Verwendung und kommerzieller Status von Naldrettit
Naldrettit hat keinen etablierten Verwendungszweck als Edelstein, schmucksteinspezifisches Mineral oder industrielles Material. Es kommt als mikroskopische Körner vor und wird nicht als separates kommerzielles Mineral abgebaut oder verarbeitet.
Seine wirtschaftliche Bedeutung ist mit den geologischen Ablagerungen verbunden, in denen es vorkommt. Naldrettit kann in Erzen vorkommen, die Palladium, Platin, Nickel, Kupfer, Kobalt und andere wertvolle Metalle enthalten. Allerdings stellt das Mineral selbst in der Regel nur einen kleinen Anteil des gesamten Erzes dar und wird typischerweise als Teil der vollständigen Platinkruppenmineralassemblierung bewertet.
Die Anwesenheit von Naldrettit kann Informationen über die Verteilung von Palladium, die Aktivität von Antimon, hydrothermale Veränderungen und die späte Entwicklungsphase der Erz bildenden Systeme liefern. Mineralogische Studien von naldrettithaltigen Proben können daher bei der Erzcharakterisierung und prozessmineralogischen Untersuchungen helfen.
Da das Mineral feinkörnig und eng mit Sulfiden verbunden ist, hängt sein Erzgewinnungsverhalten von der Textur des Tragerocks, der Korngröße und den Verfahren ab, die während der Bearbeitung des Minerals angewandt werden.