Naldrettit to rzadki minerał palladowo-antymonowy o wzorze chemicznym Pd₂Sb. Zaliczany jest do minerałów palladowych, antymonidów i minerałów grupy platynowych. Naldrettit występuje często jako mikroskopijne ziarna w osadach siarczkowych, skałach magmowych zasadowych i ultrazasadowych, systemach hydrotermalnych oraz innych środowiskach geologicznych zawierających pallad i antymon.
Minerał jest zwykle znajdowany jako faza pomocnicza, a nie jako główny składnik tworzący skały. Poszczególne ziarna są zazwyczaj bardzo małe, zazwyczaj mniejsze niż kilka setek mikrometrów w przekroju, i są często przyłączone do lub zawarte w minerałach siarczkowych. Ze względu na mały rozmiar ziarna i bliskie połączenie z innymi minerałami grupy platynowej, naldrettyna normalnie identyfikowana jest za pomocą mikroskopii odbiciowej, analizy mikroobsadzenia elektronowego i metod krystalograficznych.
Naldrettit należy do grupy minerałów pierwiastków grupy platynowej. Jego skład dominowany jest palladem i cynkiem, choć w naturalnych próbkach mogą występować mniejsze ilości platyny, arsenu, żelaza i siarki. Idealny skład przedstawia wzór Pd₂Sb, podczas gdy analizowane ziarna mogą wykazywać ograniczone zastąpienie chemiczne.
Mineral jest ciemny i metaliowy pod względem wyglądu. W świetle odbitego spolaryzowanego płasko, często wydaje się jasny kremowy biały. Jest ortorombiczny i należy do grupy przestrzennej Cmc2₁. W przeciwieństwie do wielu zbieranych minerałów, naldrettit nie występuje jako duże widoczne krystalizacje i nie ma ustanowionego zastosowania jako kamień szlachetny.
Historia i nazwa Naldrettitu
Naldrettit został po raz pierwszy opisany jako nowy minerał w 2005 roku. Materiał typowy pochodził z Wpłata Mesamax Northwest w pasie Cape Smith w regionie Ungava na północy Québecu w Kanadzie.
Minerał został nazwany na cześć Anthony J. Naldrett, geolog znany z prac nad magmatycznymi złóżami siarczkowymi, rudy niemetaliczne i mineralizacją elementów grupy platynowej. Jego badania przyczyniły się do zrozumienia, jak rudy siarczkowe powstają w środowiskach magmowych maficznych i ultramaficznych.
Opis oryginalny identyfikował naldrettit jako nowy stop metaliczny związany z złożonym asortymentem siarczków, minerałów grupy platynowej, tellurków, antymonków i minerałów alteracyjnych. Odkrycie opierało się na jego składzie chemicznym, zachowaniu optycznym, strukturze krystalicznej oraz relacji do innych minerałów w rudzie.
Od momentu oryginalnego opisu, naldrettyt o tym samym lub zbliżonym składzie został zgłoszony z wielu dodatkowych uwarunkowań geologicznych. Są to m.in. magmowe złoża niklu-rudu-miedzi-środowisk elementów grupy platynowej, hydrotermalne strumienie związane z systemami porfirytowej miedzi-złota, zonowane wlewania typu alaskiego, zmienione chromityty oraz inne środowiska metasomatyczne lub metamorficzne.
Formacja i występowanie geologiczne naldrettitu
Naldrettit tworzy się w środowiskach geologicznych, w których skupiają się pallad i antymon, a mogą się łączyć podczas krystalizacji lub alteracji minerałów rudowych. Jego powstawanie jest zazwyczaj związane z późnymi etapami krystalizacji magmowej, alteracją hydrotermalną lub aktywnością metasomatyczną.
Typ występowania w złożu Mesamax Northwest znajduje się w pobliżu krawędzi basaltowych pryszczy. Naldrettyna występuje razem z minerałami siarczkowymi takimi jak piryt, pentlandyt, kalcyty, galena, sfaleryt i kobaltyn. Jest również związana z klinoklorą, magnetytem, sudburytą, elektrońskim, altajitem, sperrylitem, micheneritem, petzitem i hessitem.
W takim środowisku pallad może być skoncentrowany w topnicy bogatej siarczkami lub w późno-etapowych płynach. Antymon i inne lotne elementy mogą stać się mobilne podczas chłodzenia i alteracji. Gdy warunki chemiczne są odpowiednie, pallad i antymon mogą osadzać się jako naldrettit.
Późniejsze badania wykazały obecność naldrettitu w różnych uwarunkowaniach geologicznych. Najczęściej jest on związany z magmowymi złóżami niklu-miedzi-PGE siarczkowymi, gdzie pierwiastki grupy platynowej kumulują się podczas rozdzielania i krystalizacji topni siarczkowych. Został również zgłoszony w wodach hydrotermalnych w systemach porfirytowych miedzi-złota oraz w złóżach pierwiastków grupy platynowej związanych z zonowanymi wlewami typu alaski.
Inne dokumentowane przypadki obejmują metasomatyczne rudy antymonowo-arsenowe siarczki, metamorficzne rudy niklu tlenkowe oraz chromity typu podformy. Te przypadki wskazują na to, że naldrettit nie jest ograniczony do jednego konkretnego typu skały lub modelu złoża.
W niektórych lokalizacjach naldrettyna wydaje się, że powstała w czasie postmagmowego etapu hydrotermalnego. Ciecze zawierające palladium, antymon, arsen, bizmut lub tellur mogą migrować przez szczeliny i zmiękkłe skały i osadzać minerały grupy platynowej przy stosunkowo niskich temperaturach.
Zarejestrowany przypadek w Luanga Complex w Brazylii jest związany z chromitem w warstwicy neoarchańskiej z Carajás Mineral Province. W tym przypadku naldrettit jest związany z ferioanchromitem, hydroksydami żelaza i chloritem. Asocjacja minerałów wskazuje na powstanie z metamorficznych lub hydrotermalnych płynów, przy czym krzystalizacja zachodziła poniżej około 350 °C.
Naldrettit w złożach pierwiastków grupy platynowej
Naldrettit to jeden z kilku minerałów, które mogą zawierać lub rejestrować paladium w rudach zawierających pierwiastki grupy platynowej. Paladium jest zwykle bardziej mobilne niż niektóre inne pierwiastki grupy platynowej, szczególnie podczas zmian hydrotermalnych i interakcji z płynami zawierającymi lotne substancje.
W magmowych złożach siarczkowych naldrettyna może wystąpić po głównym krzystalizacji minerałów siarczkowych. Minerał może być przyłączony do pirytu, pentlanditu, kalcopirytu lub innych siarczków, lub może występować wzdłuż granic ziarn i szczelin.
Obecność naldrettitu w próbce rudy może być związana z kilkoma etapami formowania minerałów. Może tworzyć się w późnym etapie magmowym, gdy resztkowe topniejące stają się bogatsze w niezgodne elementy, podczas hydrotermalnej modyfikacji, gdy ciecze transportują pallad i antymon, lub w czasie reakcji metamorficznych i metasomatycznych, które modyfikują wcześniejszą asocjację minerałów.
Naldrettit występuje zwykle w bardzo małych ilościach. Nie jest ogólnie eksploatowany jako osobny rudy palladu. Zamiast tego występuje jako jeden z minerałów towarzyszących w złożach, które mogą zawierać szerokie zestawienie minerałów grupy platynowej i siarczków metali podstawowych.
Struktura krystaliczna i charakterystyka mineralogiczna naldrettitu
Naldrettit należy do układ krystaliczny ortorombiczny. Jego zgłoszona grupa przestrzenna to Cmc2₁, a parametry komórki jednostkowej wynoszą w przybliżeniu a = 3,3906 Å, b = 17,5551 Å i c = 6,957 Å.
Struktura ortorombiczna zawiera trzy osie krystalograficzne, które przecinają się pod kątem prostym, ale mają różne długości. Struktura różni się od innych antymonków palladu, nawet gdy skład chemiczny jest podobny.
Naldrettit występuje zazwyczaj jako ziarna anhedralne. Ziarna anhedralne nie wykazują pełnych zewnętrznych powierzchni krystalicznych, ponieważ tworzą się między wcześniejszymi minerałami, wzdłuż granic ziarnowych lub w wolnych przestrzeniach w asocjacji rudy. Ziarna mogą być przytwierdzone do siarczków, odmienione wokół ziaren siarczków, lub zawarte w minerałach alteracyjnych.
Niektóre ziarna wykazują dowody na zniekształcenie indukowane przez polysynetyczne podwójnienie. Podwójnienie oznacza skierowaną relację między częściami struktury krystalicznej i może się rozwijać w odpowiedzi na wewnętrzne zniekształcenie lub zmiany podczas wzrostu minerału.
Minerał jest często znaleziony w bliskim związku z innymi minerałami grupy platynowym. Te relacje są ważne, ponieważ minerały zawierające pallad mogą mieć podobny wygląd w przekrojach szlifowanych. Zidentyfikowanie więc minerału wymaga danych chemicznych i strukturalnych oprócz obserwacji optycznej.
Kolor, lśniące i właściwości optyczne naldretytu
Naldrettit to nieprzezroczysty minerał o metaliście wyglądzie. W mikroskopii odbiciowej zwykle pojawia się jasny kremowy biały, szczególnie gdy obserwuje się go w związku z minerałami takimi jak pentlandyt, pirrotyna, klinoczoł, i chalcopyryt.
Mineral nie jest pleochroiczny, co oznacza, że nie wykazuje znaczących zmian w odbitej barwie podczas obrotu stolika mikroskopu pod światłem spolaryzowanym płaskim. Jest jasno anizotropowy, więc jego jasność lub kolor mogą się zmieniać pod skrzyżowanymi polarami w miarę zmiany orientacji ziarna.
Naldrettyna ma słabe birefleksyjność. Birefleksyjność odnosi się do różnicy w odbiciu obserwowanej przy patrzeniu na minerał z różnych kierunków. W naldrettynie ten efekt jest ogólnie słaby, ale może pomóc przy porównaniu z wizualnie podobnymi minerałami grupy platynowej.
Nie obserwuje się normalnie wyraźnych odbić wewnętrznych. Ponieważ minerał jest nieprzezroczysty, właściwości przechodzące takie jak przezroczystość i zachowanie pod względem współczynnika załamania nie są stosowane w taki sam sposób jak dla przezroczystych kamieni szlachetnych.
Zmierzone wartości odbicia wzrastają w kierunku dłuższych długości fal. W powietrzu wartości odbicia wynoszą około 49,0–50,9% przy 470 nm, 53,2–55,1% przy 546 nm, 55,4–57,5% przy 589 nm i 58,5–60,1% przy 650 nm. W oleju imersyjnym odpowiadające wartości są niższe. Te pomiary służą głównie do identyfikacji laboratoryjnej oraz porównywania z innymi nieprzezroczystymi minerałami rудowymi.
Fizyczne i chemiczne właściwości naldrettitu
Idealna skład chemiczny naldrettitu przedstawiony jest jako Pd₂Sb. Naturalne ziarna mogą zawierać małe ilości platyny, arsenu, żelaza i siarki. W niektórych przypadkach platyna częściowo zastępuje pallad i arsen częściowo zastępuje antymon.
Oryginalny materiał typowy zawierał około 63,49 % wag. palladu i 35,75 % wag. antymonu, z niewielkimi ilościami żelaza, arsenu i siarki. Analiza całkowita była zbliżona do 100 % wag., co jest zgodne z idealną składem Pd₂Sb.
Naldrettit to gęsty minerał, ponieważ pallad i antymon to oba względnie ciężkie elementy. Obliczona gęstość wynosi około 10,694 g/cm³Wysoka gęstość pomaga odróżnić ją od wielu typowych minerałów siarczkowych i krzemianowych, choć gęstość nie może zwykle być bezpośrednio mierzona na pojedynczych ziarnach mikroskopowych.
Minerał ma twardość według skali Mohsa około 4 do 5Średnia twardość mikrościsku wynosi około 393 kg/mm². Naldrettyna nie ma wyraźnie obserwowanej pękliwości, a jej pęknięcie jest nieregularne. Jej trwałość została opisana jako plastyczna i elastycznie niesprężysta, co jest zgodne z jej cechą metaliczną.
Naldrettit jest nieprzezroczysty i metaliczny. Nie tworzy przezroczystych kryształów i nie nadaje się do zwykłych testów kamieniarskich. Jego cechy diagnostyczne to przede wszystkim skład chemiczny, zachowanie w odbiciu światła, struktura krystaliczna oraz występowanie razem z innymi minerałami rudnymi.
Jak identyfikować naldrettit?
Naldrettit nie może być zwykle zidentyfikowany przez nago oko. Jego ziarna są mikroskopijne, ciemne i często przyczepione do minerałów siarczkowych lub zamknięte w skomplikowanych teksturach rud.
Pierwszy etap identyfikacji zwykle obejmuje mikroskopię odbiciową. Jasny kremowy kolor, metaliiczny połysk, słaba dwuodbijność, wyraźna anizotropia i brak wewnętrznych odbić stanowią dowody wstępne. Jednak te właściwości nie są wystarczająco unikalne, aby zidentyfikować minerał samodzielnie.
Analiza chemiczna jest zwykle wykonywana za pomocą mikroskopu elektronowego. Ten sposób umożliwia pomiar palladu, antymonu, platyny, arsenu, żelaza, siarki i innych pierwiastków w skali pojedynczych ziaren. Uzyskany skład można porównać z idealnym wzorem Pd₂Sb oraz z znanymi wzorcami zastępowania.
Mikroskopia elektronowa skaningowa może być używana do badania morfologii ziarna, kontaktów z siarczkami, tekstur zmienionych, oraz relacji z innymi minerałami grupy platynowej. Obrazy elektronów odbitych są szczególnie przydatne, ponieważ minerały o różnych średnich liczbach atomowych wykazują kontrast w uzyskanym obrazie.
Diffrakcja promieni X i diffrakcja elektronów dostarczają informacji o strukturze krystalicznej. Te metody są ważne do odróżniania naldrettitu od chemicznie związanych minerałów palladu-antymonu, w tym sudburyitu i innych antymonidów.
Zatem kompletna identyfikacja powinna łączyć właściwości odbijanej światła, analizę ilościową chemiczną, dane krystalograficzne oraz kontekst geologiczny ziarna.
Rodzaje i odmiany naldrettitu
Naldrettit uznawany jest za jedną gatunek minerału i nie ma oficjalnie zatwierdzonych odmian szlachetnych kamieni lub komercyjnych odmian kolorystycznych. Różnice między próbkami są zwykle związane z zastępowaniem chemicznym, teksturą ziarna, skałą macierzystą i środowiskiem powstawania.
Typ występowania naldrettit odnosi się do materiału z złożem Mesamax Northwest w Quebecu, Kanada. Te ziarna są związane z siarczkami, klinoklazem, magnetytem i innymi minerałami grupy platynowej.
Magmacyjne związki siarczkowe naldrettit występują w złożach niklu, miedzi i pierwiastków grupy platyny oraz są często związane z pirytą, pentlandytem lub chalcopyrytem. Hydrotermalny naldrettit występuje w przewodach lub zmienionych strefach, gdzie pallad i antymon były transportowane przez ciecze po krzepnięciu głównych minerałów magmowych.
Chromityt-zeolitowy naldrettit występuje w ultramarynych i warstwowych intruzjach, w tym znanym materiale z Luanga Complex w Brazylii. Wystąpienia metamorficzne i metasomatyczne mogą wykazywać różne związane minerały i różne zastąpienie platyny lub arsenu.
Te kategorie opisują występowanie geologiczne, a nie oficjalnie nazwane odmiany. Różnice chemiczne takie jak częściowa zastąpienie platyny przez pallad lub arsenu przez antymon nie oznaczają automatycznie oddzielnych gatunków minerałów.
Naldrettit i pokrewne minerały palladu
Naldrettit może występować razem z kilkoma innymi minerałami zawierającymi pallad. Sudburyit, o składzie PdSb, jest chemicznie związany, ponieważ również zawiera pallad i antymon. Ungawaity, o składzie Pd₄Sb₃, jest kolejnym minerałem palladowo-antymonowym zgłoszonym z złożem Mesamax Northwest.
Inne związane minerały grupy platynowej mogą obejmować sperrylit, micheneryt, elekturę oraz różne tellurki i antymonki palladu. Odróżnianie tych minerałów jest ważne, ponieważ mogą mieć podobne metale wygląd i występować w tym samym przekroju szlifierskim.
Różnice między pokrewnymi minerałami ustalane są na podstawie ich stosunków chemicznych, struktur krystalicznych, właściwości optycznych i wzorców dyfrakcyjnych. Prosta wizualna porównanie nie jest wystarczające do pewnego rozpoznania.
Zastosowania i stan handlowy naldretytu
Naldrettit nie ma ustanowionego zastosowania jako kamień szlachetny, minerał dekoracyjny lub materiał przemysłowy. Występuje w postaci mikroskopijnych ziaren i nie jest wydobywany ani przetwarzany jako osobny minerał komercyjny.
Jej znaczenie gospodarcze jest związane z osadami geologicznymi, w których występuje. Naldrettyna może występować w rudach zawierających palladium, platynę, nikiel, miedź, kobalt i inne wartościowe metale. Jednak samo minerał zwykle stanowi tylko małą część całkowitej rudy i jest zwykle oceniany jako część kompleksowego asocjatu grupy platynowej.
Obecność naldrettitu może dostarczać informacji o rozkładzie palladu, aktywności antymonu, hydrotermalnej alteracji oraz późnoetapowym rozwoju systemów osadzających rudy. Badania mineralogiczne próbek zawierających naldrettit mogą więc pomóc w charakterystyce rud i badaniach procesowo-mineralogicznych.
Ponieważ minerał ma drobnoziarnistą strukturę i jest blisko związany z siarczkami, jego zachowanie przy odtwarzaniu zależy od tekstury skały nośnej, wielkości ziaren oraz metod przetwarzania stosowanych podczas przetwarzania minerałów.