Naldrettite on harvinainen palladium-antimoni-miini, jolla on kemiakaava Pd₂Sb. Se luokitellaan palladium-miiniksi, antimidi-miiniksi ja platinaryhmän miiniksi. Naldrettite esiintyy usein mikroskooppisina hiukkaina rikkipitoisissa mineraalipitoisissa kiviluonnostuksissa, mafisissa ja ultra-mafisissa magmamaisissa kivijänoissa, hydrotermisissä järjestelmissä sekä muissa geologisissa ympäristöissä, joissa on palladiumia ja antimonia.
Mineraali esiintyy yleensä apuvaiheena eikä pääasiallisena kivimuodostavana mineraalina. Yksittäiset hiukset ovat tavallisesti hyvin pieniä, usein alle satoja mikrometrejä leveitä, ja ne ovat yleensä liitettynä tai suljettuna sulfiidimineraaleihin. Sen pienen hiukkastuksen ja muiden platinaryhmämineraalien läheisen yhteyden vuoksi naldrettitea tunnistetaan normaalisti heijastusvalomikroskopilla, elektronimikropistekirjoitusmenetelmällä ja kristalografinen menetelmä.
Naldrettitti kuuluu platinaryhmäelementin mineraaleihin. Sen koostumusta dominoi palladium ja antimoni, vaikka luonnollisissa näytteissä voivat esiintyä pieniä määriä platinaa, arseenia, rautaa ja rikkua. Ideaalinen koostumus esitetään kaavalla Pd₂Sb, kun taas analysoituja hiukkasia voi olla rajoitettua kemiallista korvainta.
Mineraali on epäkirkas ja metallinen näköinen. Tasopolarisoituneen heijastetun valon alaisena se yleensä näyttää kirkkaana kremaattivalkoisena. Se on ortorombinen ja kuuluu tilaryhmään Cmc2₁. Verrannollisesti moniin keräilymineraaleihin naldrettite ei esiinny suurina näkyvinä kiteinä eikä sillä ole vahvistettua korjatarkoituksetta.
Historia ja nimi Naldrettite
Naldrettite oli ensin kuvaillut uutena mineraalina vuonna 2005. Tyyppimateriaali tuli from the Mesamax Northwest tilisiä Kap Smithin kallistusvyöhykkeellä Ungavan alueella Pohjois-Quebecissa, Kanadassa.
Mineraali nimettiin mukaan Anthony J. Naldrett, geologi, joka on tunnettu työstään magmatisissa rikkisulfaatiksiistä, nikkeli-kupari-luotainista ja platinaryhmän alkuaineiden mineraalista. Hänen tutkimustyönsä on edelläkävellyt ymmärtämystä siitä, miten rikkisulfaatiluotaimet muodostuvat mafisissa ja ultra-mafisissa kivilajikoissa.
Alkuperäinen kuvaus tunsi naldrettitenä uuden metallimineralin, joka liittyy monimutkaiseen rikkisidosten, platinaryhmämineraalien, telluridien, antimonidien ja muutostekijöiden yhdistelmään. Löytö perustui sen kemialliseen koostumukseen, optiseen käyttäytymiseen, kiteistruktuuriin ja suhteeseen muiden mineraalien kanssa louhintapitoisessa.
Koska alkuperäinen kuvaus, naldrettiteja, joilla on sama tai läheisesti liittyvä koostumus, on raportoitu useista lisäkäyttökohteista. Näihin kuuluvat magmatiset nikkeli-kupari-platinaryhmä-elementtiksiirrot, hydrotermiset venytyskentät porfyrykupari-kultajärjestelmiin liittyen, alaskalaiset vyöhyketyypin syvinykyt, muuttuneet kromiittit ja muut metasomaattiset tai metamorfiset ympäristöt.
Muodostus ja geologinen esiintyminen naldrettitistä
Naldrettite muodostuu geologisissa ympäristöissä, joissa palladium ja antimooni ovat keskittyneet ja voivat yhdistyä kalliummineraalien kristallisoinnin tai muutoksen aikana. Sen muodostuminen liittyy usein magmamuodostuksen viimeiseen vaiheeseen, hydrotermisen muutoksen tai metasomaattisen aktiviteetin kanssa.
Tyyppi-ilmeneminen Mesamax Northwest -louhiossa sijaitsee basaltisten viivojen reunimarginaaleissa. Naldrettitti esiintyy rautasulfiinien kuten pyrrhotiitin, pentlandiitin, kalkopiriitin, galeenin, sinkkisulfiitin ja koboltiitin kanssa. Se on myös yhteydessä klinooksiilin, magneetiitin, sudburyiitin, elektroinin, altaitin, sperrylitiinin, micheneriitin, petziitin ja hessiitin kanssa.
Tällaisessa ympäristössä palladium voi kohota rikkisessä sulassa tai viimeistelyvaiheen nesteyksissä. Antimoni ja muut haihtuvat alkiot voivat tulla liikkuviksi jäähtymisen ja muutoksen aikana. Kun kemialliset olosuhteet ovat sopivat, palladium ja antimoni voivat saostua naldrettitina.
Myöhemmät tutkimukset ovat dokumentoineet naldrettitteen erityisesti geologisissa olosuhteissa. Se on eniten liitetty magmatisiin Ni-Cu-PGE-sulfiittipitoisuuksiin, missä hopearyhmän alkiot keskittyvät sulfaattiluojien erottumiseen ja kristallisaatioon. Se on myös raportoitu hydrotermisista venytyksistä porfyrykupari-kulta-järjestelmissä sekä Alaskan-tyypin kiertorakenteisiin liittyvistä hopearyhmän alkioiden pitoisuuksista.
Muiden dokumentoiduissa esiintymissä ovat metasomatiinen antimoni-arseniidi-sulfiittiorot, metamorfinen nikkeli-oksidi-ory, ja podiformiset kromiittit. Näiden esiintymien perusteella voidaan päätellä, että naldrettite ei ole rajoittunut yhteen tiettyyn kivipyreitystyyppiin tai kaivostyyppiin.
Joissakin paikallisuuksissa naldrettiteen näyttää muodostuneen post-magmatisessa hydrotermisessä vaiheessa. Nesteyt, jotka sisältävät palladiumia, antimoniaa, arseenia, bismuutia tai telluuria, voivat siirtyä rikkoutuneiden kivien ja muuttuneiden kivien läpi ja saostaa platinaryhmän mineraaleja suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa.
Kertomalla tapaus Luangan monimutkaisessa Brasiliassa liittyy kromittiin Neoarkaanin kerrostumisessa Carajás-mineraalialueella. Tässä tapauksessa naldrettite on liitettynä ferriankromiittiin, rautahydroksideihin ja kloriittiin. Mineraalikokonaisuus viittaa muodostuneen metamorfisista tai hydrotermisista nesteyksistä, joiden kristallisaatio tapahtui noin 350 °C alapuolella.
Naldrettite kultaksi ryhmän alkioiden varannoissa
Naldrettite on yksi useista mineraaleista, jotka voivat sisältää tai kirjata palladiumia platina-ryhmämetallien kantamissa kivilajissa. Palladium on tavallisesti liikkuvampi kuin joitain muista platina-ryhmän elementeistä, erityisesti lämpövaihtokäsittelyssä ja vuorovaikutuksessa höyrysisältöisten nesteytysten kanssa.
Magmatisissa rikkidesiöissä naldrettite voi esiintyä ennen rikkidesiömineraalien pääkristallisaatiota. Mineraali voi liittyä pyrrhotiittiin, pentlantiittiin, kalkopiriittiin tai muihin rikkidesiöihin, tai se voi esiintyä hiukkasetujen ja huokosten ympärillä.
Naldrettite-alkuoksen läsnäolo kivennäisnäytteessä voidaan siten liittää useisiin mineraalien muodostumisen vaiheisiin. Se voi muodostua myöhäisessä magma- vaiheessa, kun jäänteismeljit rikastuvat epäyhteensopivissa alkuaineissa, hydrotermisessä muutoksessa, kun nesteytysliuokset kuljettavat palladiumia ja antimoniaa, tai metamorfoosissa ja metasomaattisissa reaktioissa, jotka muuttavat aiempaa mineraalikokonaisuutta.
Naldrettite esiintyy yleensä hyvin pienissä määriä. Se ei yleensä louhita erillisen palladium-luonnokseena. Sen sijaan se esiintyy yhtenä apuluonnoksena kaivokset, joissa voi olla laajempi joukko platinaryhmän mineraaleja ja perusmetallisulfideja.
Kidekristallirakenne ja mineraalimorfologiset ominaisuudet naldreittistä
Naldrettite kuuluu ryhmään kubikkokristallijärjestelmä. Sen sijaintiryhmä on ilmoitettu Cmc2₁, ja yksikkökopion parametrit ovat noin a = 3,3906 Å, b = 17,5551 Å ja c = 6,957 Å.
Korkeakulmainen rakenteessa on kolme kristalografinen akselia, jotka leikkaavat oikeassa kulmassa mutta ovat eri pituisia. Rakennetta ei ole samanlainen muiden palladiumantimidioiden kanssa, vaikka kemialliset koostumukset olisivat samanlaiset.
Naldrettite esiintyy yleensä anhedraalisina hiukkaina. Anhedraaliset hiukkaset eivät näytä täysiä ulkoisia kitepintoja, koska ne muodostuvat aiempien mineraalien välissä, hiukkasiin reunissa tai metalliassosiaation avoimissa tiloissa. Hiukkaset voivat olla liittynyt rikkimineraaleihin, muodoltaan rikkimineraalien ympärillä tai sisältyneet muutostuotteisiin.
Jotkut viljelyt näyttävät todisteita jänniteaiheisesta monikertainen kielto. Kielto heijastaa kristallirakenteen osien suuntaista suhdetta ja voi kehittyä sisäisen jännitteen tai mineraalin kasvun aikana tapahtuvien muutosten seurauksena.
Mineraali löytyy usein läheisessä yhteydessä muihin platinaryhmämineraaleihin. Näillä suhteilla on merkitystä, koska palleeripitoiset mineraalit voivat näyttää samanlaisilta hienosuoritettuissa leikkeissä. Mineraalien tunnistaminen vaatii siis kemiallisia ja rakennetietoja lisäksi optiseen havaintoon.
Väri, loistetta ja optiset ominaisuudet naldrettitille
Naldrettite on epäkirkas mineraali, jolla on metallinen loistetta. Reflektoituvan valon mikroskoopissa se esiintyy usein vaaleanvihreänvalkoinen, erityisesti kun se näkyy yhdessä mineraalien kuten pentlandiitin, pyrrotiitin, kliinokloorin ja kalsopiriitin kanssa.
Mineraali on ei-pleokroinen, mikä tarkoittaa, että se ei näytä merkittäviä muutoksia heijastuvassa värissä, kun mikroskoopin vaihtosellistä kierretään tasapolaroidun valon alaisuudessa. Se on selvästi anisotrooppinen, joten sen kirkkaus tai väri voi muuttua risteävien polarojen alla, kun hiukkasen suunta muuttuu.
Naldrettiteillä on heikko kaksinkertainen heijastuvuus. Kaksinkertainen heijastuvuus viittaa eri heijastuvuuteen, joka havaitaan, kun mineraalia tarkastellaan eri suunnissa. Naldrettiteissä tämä vaikutus on yleensä heikkoa, mutta se voi auttaa vertailussa visuaalisesti samankaltaisiin platinaryhmän mineraaleihin.
Ei havaita tavallisesti sisäisiä heijastuksia. Koska mineraali on läpinäkymätön, läpilyöntivalon ominaisuudet, kuten läpinäkyvyyys ja taiteilmaisemat, eivät ole samalla tavalla sovellettavissa kuin läpinäkyvillä kivi-aineksiin.
Kertoutuneet heijastusarvot kasvavat pidemmän aallonpituuden suuntaan. Ilmassa heijastusarvot ovat noin 49,0–50,9 % 470 nm:ssä, 53,2–55,1 % 546 nm:ssä, 55,4–57,5 % 589 nm:ssä ja 58,5–60,1 % 650 nm:ssä. Immeriointiöljyssä vastaavat arvot ovat pienemmät. Näitä mittauksia käytetään pääasiassa laboratoriotarkistuksiin ja vertaamiseen muihin epäkirkkaisiin kiviaineksiin.
Fyysiset ja kemialliset ominaisuudet naldrettitesta
Kemiallinen koostumus naldrettitä on esitetty Pd₂SbLuonnolliset viljat voivat sisältää pieniä määriä platinaa, arseenia, rautaa ja rikkua. Joissakin tapauksissa platiina osittain korvaa palladiumin ja arseeni osittain korvaa antimoonin.
Alkuperäinen typemateriaali sisälsi noin 63,49 painoprosenttia palladiumia ja 35,75 painoprosenttia antimoniaa, pieniä määriä rautaa, arseenia ja rikkua. Analyysitulos oli lähes 100 painoprosenttia, joka on yhtenäinen ideaalisen Pd₂Sb -rakenteen kanssa.
Naldrettite on tiheä mineraali, koska palladium ja antimooni ovat molemmat suhteellisen painavia alkuaineita. Sen laskettu tiheys on noin 10,694 g/cm³Korkea tiheys auttaa erottamaan sen monista yleisistä rikkimineraleista ja silikaatimineraaleista, vaikka tiheyttä ei tavallisesti voida mitata suoraan yksittäisillä mikroskooppisilla hiukkasilla.
Mineraali on suunnilleen kovuudeltaan Mohsin skaalalla 4–5. Keskimääräinen pienipaineinen kovuus on noin 393 kg/mm². Naldrettiteilla ei ole selvästi havaittua jakautumista, ja sen rikkoutuminen on epäsäännöllistä. Sen kestävyys on kuvattu muovuvan ja joustavasti kimmottomana, mikä on yhteensovitettu sen metallisen luontonsa kanssa.
Naldrettite on epäkirkas ja metallinen. Se ei muodosta läpinäkyviä kiteitä eikä ole sopiva tavalliseen kivien tutkimukseen. Sen erottavat ominaisuudet ovat ensisijaisesti kemiallinen koostumus, heijastuvan valon käyttäytyminen, kiteistruktuuri ja yhteyys muihin mineraaleihin.
Kuinka naldrettiteä tunnistetaan?
Naldrettiteä ei voida tavallisesti tunnistaa ilman apuvälineitä. Sen hiukkaset ovat mikroskooppisia, tummia ja usein liittyneet rikkimineeraaleihin tai sijaitsevat monimutkaisissa mineraalirakenteissa.
Ensimmäinen tunnistusvaihe perustuu yleensä heijastuvan valon mikroskopiaan. Vaalean keltaisen valkoisen värin, metallinen kiilto, heikko kaksinkertainen heijastus, erottuva anisotropia ja sisäisten heijastusten puute antavat alustavan näytön. Kuitenkin nämä ominaisuudet eivät ole riittävän yksilöllisiä mineraalin määrittelyyn omallaan.
Kemiallinen analyysi suoritetaan yleensä elektronimikropistokokeella. Tämä menetelmä pystyy mittamaan palladiumin, antimoonin, platinan, arseenin, raudan, rikkyn ja muiden alkuaineiden määrät yksittäisten viljelykiteiden mittakaavassa. Saatu koostumus voidaan vertailla ideaalikaavaa Pd₂Sb ja tunnettuja korvauksia koskevia kaavoja.
Elektronimikroskopiaa voidaan käyttää tutkimaan viljämuotoja, yhteyksiä rikkisulfiideihin, muutoskuvioita ja suhteita muihin platinaryhmämetalleihin. Takaisinheijastavien elektronien kuvantaminen on erityisen hyödyllistä, koska mineraalit, joilla on eri keskimääräinen atomiluku, näyttävät kontrastia saadussa kuvassa.
Röntgen- ja elektronikidostus antavat tietoa kristallirakenteesta. Nämä menetelmät ovat tärkeitä naldrettitin erottamiseksi kemiallisesti läheisistä palladium-antimoni-mineraaleista, mukaan lukien sudburyitti ja muut antimonidit.
Täydellinen tunnistus tulisi siis yhdistää heijastuvan valon ominaisuudet, määrällinen kemiallinen analyysi, kristalografinen data ja hiukkasen geologinen ympäristö.
Naldrettitin tyypit ja muodot
Naldrettite on tunnustettu yhdeksi mineraalilajiksi eikä sillä ole virallisesti määriteltyjä kivikivijäljityksiä tai kaupallisia värikuvioita. Näytteiden välillä esiintyvät erot liittyvät yleensä kemiallisiin korvauksiin, hiukkastekstuuriin, isänkivijäkiveen ja muodostumisympäristöön.
Type-occurrence naldrettite viittaa materiaaliin Mesamax Northwest -louhoksesta Québecissa, Kanadassa. Näitä hiukkasia liittyy rikkisulfiitteihin, kliinoklooriin, magneettiittiin ja muihin platinaryhmämetalleihin.
Magmatisesti sulfiittiyhdistetty naldrettitti esiintyy nikkelipohjaisissa kupari-pleikkirahastoalkuainevarannoissa ja on yleensä liitettynä pyrrhotiitin, pentlandiitin tai kalkopiriitin kanssa. Hydrotermisesti naldrettitti esiintyy viivoissa tai muuttuneissa alueissa, missä palladiumi ja antimooni kuljetettiin nesteyksillä päämagmaminoisien kristallisoiduttua.
Kromittiin yhteydessä oleva naldrettiti esiintyy ultramafisissa ja kerroksellisissa kalliomuodostuksissa, mukaan lukien dokumentoitu materiaali Luangan kompleksista Brasiliassa. Metamorfoottiset ja metasomaattiset esiintymät voivat olla eri liittyviä mineraaleja ja eri substituutioita platinasta tai arseenista.
Nämä luokat kuvaavat geologista esiintymistä eikä muodollisia lajimuotoja. Kemialliset erot, kuten osittainen platinan korvaa palladiumia tai arseenin korvaa antimooni, eivät automaattisesti edusta erillisiä mineraalilajeja.
Naldrettite ja liittyvät palladiummineraalit
Naldrettite voi esiintyä useiden muiden palladiumista sisältävien mineraalien kanssa. Sudburyite, jolla on koostumus PdSb, on kemiallisesti liitettynä, koska se sisältää myös palladiumia ja antimoniaa. Ungavaite, jolla on koostumus Pd₄Sb₃, on toinen palladium-antimoni-mineraali, joka on raportoitu Mesamax Northwest -louhinnasta.
Muut liittyvät platinaryhmän mineraalit voivat sisältää sperrylitiä, micheneriittia, elektroinia ja erilaisia palladiumtellurideja ja -antimonideja. On tärkeää erottaa nämä mineraalit toisistaan, koska ne voivat näyttää samanlaisilta metallisilta ja esiintyä samassa poltettussa leikkauksessa.
Erot liittyvien mineraalien välillä määritellään niiden kemiallisilla suhteilla, kiteisrakenteilla, optisilla ominaisuuksilla ja diffraktiopinnoilla. Yksinkertainen visuaalinen vertailu ei ole riittävä luotettavaa tunnistusta varten.
Käyttö ja kaupallinen asema Naldrettiteille
Naldrettite ei ole tunnettu käytössä kivikasvina, korustyöntekijänä tai teollisuusmateriaalina. Se esiintyy mikroskooppisina hiukkaina eikä se oteta tai käsitellä erillisen kaupallisen mineraalinä.
Sen taloudellinen merkitys liittyy siihen geologiseen kallioon, jossa se esiintyy. Naldrettiteja voi esiintyä rikoissa, joissa on palladiumia, platinaa, nikkeliä, kuparia, koboltaa ja muita arvokkaita metalleja. Kuitenkin mineraali itsessään edustaa yleensä vain pieniä osia kokonaisesta rikosta ja se arvioidaan usein täydellisen platina-ryhmän mineraalijoukon osana.
Naldrettitin esiintyminen voi antaa tietoa palladiumin jakautumisesta, antimoonin aktiivisuudesta, hydrotermisestä muutoksesta ja mineraalimuodostusjärjestelmien viimeisen vaiheen kehityksestä. Naldrettitissa olevien näytteiden mineralogiset tutkimukset voivat siten auttaa mineraalien karakterisoinnissa ja prosessimineralogisissa tutkimuksissa.
Koska mineraali on hienorakeinen ja läheisesti yhteydessä rikkisidoksia, sen kerääntymiskäyttäytyminen riippuu iskun malmiin rakenteesta, hiukkasien kooltaan ja käytetyiltä käsittelymenetelmiltä mineraalien jalostuksessa.