Naldrettiet is een zeldzame palladium-antimoonmijn met de chemische formule Pd₂Sb. Het wordt ingedeeld als een palladiummijn, een antimidemijn en een platina-groepsmijn. Naldrettiet komt vaak voor als microscopische korreltjes in sulfide-rijke gesteenten, mafische en ultramafische magmatische gesteenten, hydrothermale systemen en andere geologische omgevingen die palladium en antimoon bevatten.
Het mineraal komt meestal voor als een bijfase in plaats van als een belangrijk gesteentevormend mineraal. De individuele korrels zijn meestal erg klein, vaak minder dan enkele honderd micrometer over, en zijn vaak aan of ingesloten in sulfidemineralen. Vanwege de kleine korrelgrootte en de nauwe associatie met andere platina-groepsmineralen wordt naldrettiet meestal geïdentificeerd door middel van teruggekaatst lichtmicroscopie, elektronenmicroproefanalyse en kristallografische methoden.
Naldrettiet behoort tot de groep van platinagroep-elementen-mineralen. De samenstelling wordt beheerst door palladium en zilver, hoewel kleine hoeveelheden platina, arseen, ijzer en zwavel kunnen voorkomen in natuurlijke monsters. De ideale samenstelling wordt weergegeven door Pd₂Sb, terwijl geanalyseerde korrels beperkte chemische substitutie kunnen tonen.
Het mineraal is donker en metallisch in uiterlijk. Bij vlakpolariëerd teruggekaatst licht verschijnt het vaak fel geelwit. Het is orthoromatisch en behoort tot de ruimtegroep Cmc2₁. In tegenstelling tot veel collectibele mineraalsoorten komt naldrettiet niet voor als grote zichtbare kristallen en heeft het geen erkende gebruik als edelsteen.
Geschiedenis en Naam van Naldrettiet
Naldrettiet werd als nieuw mineraal in 2005 beschreven. Het type materiaal kwam van de Mesamax Northwest deposit in de Cape Smith Fold Belt van het Ungava-gebied in noordelijk Québec, Canada.
De mineraal werd genoemd naar Anthony J. Naldrett, een geoloog bekend om zijn werk aan magmatische sulfide-afzettingen, nikkel-koper-erts en platina-groepselement-mineralisatie. Zijn onderzoek heeft bijgedragen aan het begrip van hoe sulfide-erts vormen in mafische en ultramafische vulkanische omgevingen.
De oorspronkelijke beschrijving identificeerde naldrettiet als een nieuw intermetallisch mineraal dat geassocieerd is met een complexe samenstelling van sulfiden, platinengroepmineralen, telluriden, antimoniden en veranderingmineralen. De ontdekking was gebaseerd op zijn chemische samenstelling, optische gedrag, kristalstructuur en relatie tot andere mineralen in de erts.
Sinds de oorspronkelijke beschrijving is naldrettiet met dezelfde of nauw verwante samenstelling gemeld uit verschillende aanvullende geologische omgevingen. Deze omvatten magmatische nikkel-koper-platina-groep elementen-afzettingen, hydrothermale aders gerelateerd aan porfyritische koper-goud-systemen, Alaska-type gecombineerde intrusies, verwerkte chromieten en andere meta-somatische of metamorfe omgevingen.
Vorming en geologische voorkoming van Naldrettiet
Naldrettiet vormt zich in geologische omgevingen waar paladium en antimony geconcentreerd zijn en tijdens de kristallisatie of verandering van mijnbouwmineralen kunnen combineren. Zijn vorming is meestal verbonden met de laatste fasen van magmatische kristallisatie, hydrothermale verandering of metasomatische activiteit.
De typevoorkomen op de Mesamax Northwest-afzet is gelegen in de randen van basaltische dwarsvennen. Naldrettiet komt voor met sulfidemineralen zoals pyrrhotiet, pentlandiet, chalcopyriet, galena, sphaleriet en kobaltiet. Het is ook verbonden met clinochloor, magnetiet, sudburyiet, elektrum, altaiet, sperryliet, micheneriet, petziet en hessiet.
In deze omgeving kan palladium worden geconcentreerd in een zwavelrijke smelt of in late fase vloeistoffen. Antimoon en andere vluchtige elementen kunnen tijdens het afkoelen en verandering mobiel worden. Wanneer de chemische omstandigheden geschikt zijn, kunnen palladium en antimoon neerslaan als naldrettiet.
Later studies hebben naldrettiet in een verscheidenheid van geologische omgevingen vastgesteld. Het is het meest frequent verbonden met magmatische Ni-Cu-PGE sulfide-afzettingen, waar platina-groepselementen worden geconcentreerd tijdens de scheiding en kristallisatie van sulfidemolten. Het is ook gemeld in hydrothermale aders in porfyritische koper-goud-systemen en in platina-groepselementen-afzettingen die gerelateerd zijn aan Alaskatype gecombineerde intrusies.
Andere documenteerde voorkomens omvatten metasomatische antimoontiarssulfide-erts, metamorfe nikkeloxide-erts en podiforme chromieten. Deze voorkomens duiden erop dat naldrettiet niet beperkt is tot één specifiek gesteentetype of afzettingstype.
In sommige regio's lijkt naldrettiet gevormd te zijn tijdens een post-magmatische hydrothermale fase. Vloeistoffen met palladium, antimoong, arsenic, bismuth of telluur kunnen door breuken en verwerkte gesteenten migreren en platina-groepsmineralen afzetten bij relatief lage temperaturen.
Een gedocumenteerde gebeurtenis in het Luanga Complex in Brazilië is verbonden met chromiet in een Neoarchaean laagvorming van de Carajás Mijnprovincie. In die gebeurtenis is naldrettiet verbonden met ferrianchromiet, ijzerhydroxiden en chloriet. Het mineraalassemblage wijst op vorming uit metamorfe of hydrothermale vloeistoffen, met kristallijning dat plaatsvindt onder ongeveer 350 °C.
Naldrettiet in platina-groep elementen depositen
Naldrettiet is een van de verschillende mineralen die palladium kunnen bevatten of opnemen in platina-groepsmetaal-rijke erts. Palladium is meestal mobieler dan sommige andere platina-groepselementen, vooral tijdens hydrothermische veranderingen en interactie met stikstofhoudende vloeistoffen.
In magmatische sulfide-afzettingen kan naldrettiet na de hoofdkrystallisatie van sulfidemineralen voorkomen. Het mineraal kan aan pyrrhotiet, pentlandiet, chalcopyriet of andere sulfiden vastzitten, of het kan voorkomen langs granulaire grenzen en breuken.
De aanwezigheid van naldrettiet in een ertsmonster kan daarom worden gerekend met verschillende fasen van mineraalvorming. Het kan vormen tijdens de late magmatische fase wanneer residu-afvoeren verrijken in ongebruikelijke elementen, tijdens hydrothermale veranderingen wanneer vloeistoffen palladium en antimony transporteren, of tijdens metamorfe en metasomatische reacties die een eerder mineraalgezelschap veranderen.
Naldrettiet is meestal aanwezig in zeer kleine hoeveelheden. Het wordt niet algemeen als aparte palladium-erts gemineld. In plaats daarvan komt het voor als een accessoriële mineraal binnen de afzettingen die mogelijk een breder assortiment platina-groepsmineralen en basismetaalsulfiden kunnen bevatten.
Kristalstructuur en mineralogische kenmerken van Naldrettiet
Naldrettiet behoort tot de orthorombisch kristalstelsel. De gerapporteerde ruimtegroep is Cmc2₁, en de eenheidscelparameters zijn ongeveer a = 3,3906 Å, b = 17,5551 Å, en c = 6,957 Å.
De orthorombische structuur bevat drie kristallografische assen die op rechte hoeken samenkomen, maar verschillende lengtes hebben. De structuur verschilt van die van andere palladiumantimoniden, zelfs waar de chemische samenstelling gelijk is.
Naldrettiet komt meestal voor als anhedrale korrels. Anhedrale korrels tonen geen volledige externe kristalvlakken omdat ze vormen tussen eerder gevormde mineralen, langs korrelgrenzen of in open ruimtes binnen een mijnassemblage. De korrels kunnen aan sulfiden vastzitten, om sulfidekorrels heen gevormd zijn, of opgenomen zijn in veranderingsmineralen.
Sommige granen tonen bewijs van spanningssynthetische tweevoudige twinning. Twinning spiegelt een gerichte relatie tussen delen van het kristalstructuur weer en kan ontstaan als reactie op interne spanning of veranderingen tijdens de groei van het mineraal.
Het mineraal komt vaak voor in nauwe associatie met andere platina-groepmineralen. Deze relaties zijn belangrijk omdat paladiumhoudende mineralen in gepolijste secties een soortgelijk uiterlijk kunnen hebben. Mineralenidentificatie vereist daarom chemische en structurele gegevens naast optische waarnemingen.
Kleur, glans en optische eigenschappen van Naldrettiet
Naldrettiet is een donkere mineraal met een metaalachtige glans. Bij teruggekaatst lichtmicroscopie verschijnt het vaak helder melkachtig wit, vooral wanneer het wordt bekeken in associatie met mineralen zoals pentlandiet, pyrrhotiet, clinochloor en chalcopyriet.
Het mineraal is niet pleochroïsch, wat betekent dat het geen merkbare veranderingen in de weerkaatsende kleur toont wanneer de microscooptafel onder vlakgepolariseerd licht wordt gedraaid. Het is duidelijk anisotrop, zodat zijn helderheid of kleur kan veranderen onder gekruiste polarisatoren terwijl de richting van het deeltje verandert.
Naldrettiet heeft zwakke bireflectantie. Bireflectantie verwijst naar een verschil in reflectie dat wordt waargenomen wanneer het mineraal vanuit verschillende oriëntaties wordt bekeken. Bij naldrettiet is dit effect meestal zwak, maar kan helpen bij de vergelijking met visueel soortgelijke platina-groepmineralen.
Geen zichtbare interne reflecties worden normaal waargenomen. Aangezien het mineraal donker is, zijn eigenschappen zoals doorzichtigheid en brekingsgedrag in de overeenkomstige mate niet van toepassing als bij doorzichtige edelstenen.
Gemeten reflectie waarden nemen toe naar langere golflengtes. In lucht zijn de reflectiewaarden ongeveer 49,0–50,9% bij 470 nm, 53,2–55,1% bij 546 nm, 55,4–57,5% bij 589 nm en 58,5–60,1% bij 650 nm. In immersie olie zijn de overeenkomstige waarden lager. Deze metingen worden voornamelijk gebruikt voor laboratorium identificatie en vergelijking met andere donkere gesteenten.
Fysische en chemische eigenschappen van Naldrettiet
De ideale chemische samenstelling van naldrettiet wordt weergegeven door Pd₂Sb. Natuurlijke granen kunnen kleine hoeveelheden platina, arseen, ijzer en zwavel bevatten. In sommige gevallen vervangt platina gedeeltelijk palladium en arseen gedeeltelijk antimonium.
Het oorspronkelijke type materiaal bevatte ongeveer 63,49 gewichts-% palladium en 35,75 gewichts-% antimoon, met kleine hoeveelheden ijzer, arseen en zwavel. Het analytische totaal was dicht bij 100 gewichts-%, in overeenstemming met de ideale Pd₂Sb samenstelling.
Naldrettiet is een dichte mineraal omdat palladium en antimoon beide relatief zware elementen zijn. De berekende dichtheid is ongeveer 10,694 g/cm³De hoge dichtheid helpt om het te onderscheiden van veel gangbare sulfide- en silicaatmineralen, hoewel de dichtheid normaal gesproken niet direct op individuele microscopische deeltjes kan worden gemeten.
De mineraal heeft een Mohs-hardheid van ongeveer 4 tot 5Een gemiddelde micro-afdrukhardheid van ongeveer 393 kg/mm² is gerapporteerd. Naldrettiet heeft geen duidelijk waarneembaar ontledingsvlak, en zijn breuk is onregelmatig. Zijn veerkracht is beschreven als buigzaam en flexibel onveerkrachtig, wat overeenkomt met zijn metaalkarakter.
Naldrettiet is donker en metaalachtig. Het vormt geen doorzichtige kristallen en is niet geschikt voor gewone edelstenenonderzoek. De kenmerkende eigenschappen zijn vooral de chemische samenstelling, het gedrag bij reflectie van licht, de kristalstructuur en de associatie met andere mijnbouwmineralen.
Hoe wordt Naldrettiet geïdentificeerd?
Naldrettiet kan normaal gesproken niet worden geïdentificeerd door ongezien inspectie. De korrels zijn microscopisch, donker en worden vaak aan sulfide-mineralen gehecht of ingesloten binnen complexe mijnstructuren.
De eerste fase van identificatie betreft meestal reflectielichtmicroscopie. Het helder witgele kleur, metaalkleurige glans, zwakke bireflectantie, duidelijke anisotropie en het ontbreken van interne reflecties geven voorlopig bewijs. Echter, deze eigenschappen zijn niet uniek genoeg om het mineraal er op te herkennen.
Chemische analyse wordt meestal uitgevoerd met een elektronenmicroscoop. Deze methode kan palladium, zilver, platina, arseen, ijzer, zwavel en andere elementen meten op het niveau van individuele korrels. De resulterende samenstelling kan worden vergeleken met de ideale Pd₂Sb formule en met bekende substitutiepatronen.
De elektronenmicroscopie kan worden gebruikt om de korrelvorm, de contacten met sulfiden, veranderingstexturen en relaties met andere platina-groepsmineralen te onderzoeken. Het gebruik van teruggekaatste elektronenbeelden is vooral nuttig omdat mineralen met verschillende gemiddelde atoomnummers contrast tonen in het resulterende beeld.
Röntgenstraling en elektronenbeuging geven informatie over de kristalstructuur. Deze methoden zijn belangrijk om naldrettiet te onderscheiden van chemisch gerelateerde palladium-antimoonmineralen, waaronder sudburyiet en andere antimoni-den.
Een volledige identificatie moet daarom gecombineerd worden met reflectielicht eigenschappen, kwantitatieve chemische analyse, kristallografische gegevens en de geologische context van het deeltje.
Soorten en variëteiten van Naldrettiet
Naldrettiet wordt erkend als één mineraalsoort en heeft geen officieel gevestigde siersteenvariëteiten of commerciële kleurvormen. Verschillen tussen monsters zijn meestal gerelateerd aan chemische substituties, korrelstructuur, gastgesteente en vormingsomgeving.
Type-occurrence naldrettite verwijst naar materiaal uit de Mesamax Northwest-afzetting in Québec, Canada. Deze korrels zijn verbonden met sulfiden, clinochloor, magnetiet en andere platina-groepsmineralen.
Magmatische sulfide-geassocieerde naldrettiet komt voor in nikkel-koper-platina-groepsmetaaldepositen en is meestal aangehecht aan pyrrhotiet, pentlandiet of chalcopyriet. Hydrothermale naldrettiet komt voor in aders of veranderde zones waar palladium en zilver door vloeistoffen zijn getransporteerd na de hoofdige metamorfe mineraals kristalliseren.
Chromiet-geassocieerde naldrettiet komt voor in ultramafische en lagenvormige intrusies, inclusief document materiaal uit de Luanga Complex in Brazilië. Metamorfe en metasomatische voorkomens kunnen verschillende associërende mineralen en verschillende substitutie van platina of arsenic tonen.
Deze categorieën beschrijven de geologische voorkomst en niet formeel genoemde variëteiten. Chemische verschillen, zoals gedeeltelijke vervanging van platina door palladium of arsenic door lood, vertegenwoordigen niet automatisch aparte mineraalsoorten.
Naldrettiet en gerelateerde palladiummineralen
Naldrettiet kan voorkomen met verschillende andere palladiumhoudende mineralen. Sudburyiet, met de samenstelling PdSb, is chemisch gerelateerd omdat het ook palladium en zilver bevatten. Ungavaiet, met de samenstelling Pd₄Sb₃, is nog een ander palladium-zilvermineraal dat gemeld is van de Mesamax Northwest-afzetting.
Andere metageassocieerde platina-groepsmineralen kunnen sperryliet, micheneriet, elektroon en verschillende palladiumtelluriden en antimoniden bevatten. Het onderscheiden van deze mineralen is belangrijk omdat ze een soortgelijke metaalachtige uiterlijk kunnen hebben en binnen dezelfde gepolijste sectie kunnen voorkomen.
De verschillen tussen gerelateerde mineraalen worden bepaald door hun chemische verhoudingen, kristalstructuur, optische eigenschappen en diffractiepatronen. Een eenvoudige visuele vergelijking is niet voldoende voor betrouwbare identificatie.
Gebruik en commerciële status van Naldrettiet
Naldrettiet heeft geen erkende gebruik als siersteen, ornamentaal mineraal of industriële materiaal. Het voorkomt als microscopische deeltjes en wordt niet geëxtraheerd of verwerkt als een apart commercieel mineraal.
De economische relevantie is gerelateerd aan de geologische depositen waarin het voorkomt. Naldrettiet kan aanwezig zijn in erts met palladium, platina, nikkel, koper, kobalt en andere waardevolle metalen. Echter vertegenwoordigt het mineraal zichzelf meestal slechts een klein deel van de totale erts en wordt het meestal beoordeeld als onderdeel van het volledige platina-groepsmijneral-geassembleerde.
De aanwezigheid van naldrettiet kan informatie geven over de verdeling van palladium, activiteit van antimoon, hydrothermale veranderingen en de late fase evolutie van ertsvormende systemen. Mineralogische studies van monsters met naldrettiet kunnen daarom helpen bij de karakterisering van erts en process-mineralogische onderzoeken.
Omdat het mineraal fijnkorrelig is en nauw verbonden met sulfiden, hangt zijn herwinning af van de textuur van het moedermateriaal, de grootte van de korrels en de behandelingsmethoden die tijdens de mijnbouw worden gebruikt.