Naldrettita este un mineral rar de paladiu-antimoniu cu formula chimică Pd₂Sb. Este clasificată ca mineral de paladiu, mineral de antimonur și mineral de grupă a platinei. Naldrettita apare frecvent sub formă de particule microscopice în depozite de minereu bogat în sulfuri, roci magmatice și ultramagmatice, sisteme hidrotermale și alte medii geologice care conțin paladiu și antimoniu.
Mineralul este de obicei găsit ca o fază accesorie, mai degrabă decât ca un mineral principal de formare a rocii. Granulele individuale sunt de obicei foarte mici, frecvent mai puțin de câțiva sute de micrometri în diametru, și sunt adesea atașate sau închise de minerale sulfuri. Din cauza dimensiunii mici a granulelor și a asocierea strânsă cu alți minerale din grupa platinelor, naldrettita este identificată de obicei prin microscopie cu lumină reflectată, analiză cu microsondă electronică și metode cristalografice.
Naldrettitul aparține grupului de minerale cu elemente din grupa platinelor. Compoziția sa este dominată de paladiu și antimoniu, deși cantități mici de platina, arsenic, fier și sulf pot apărea în eșantioanele naturale. Compoziția ideală este reprezentată de Pd₂Sb, iar granulele analizate pot arăta substituții chimice limitate.
Mineralul este opac și metalic în aspect. În lumina reflectată polarizată plană, apare frecvent alb crem deschis. Este ortorombic și aparține grupului de spațiu Cmc2₁. În contrast cu multe minerale colectabile, naldrettita nu apare sub formă de cristale mari vizibile și nu are utilizare ca piatră prețioasă înființată.
Istoric și nume al Naldrettitului
Naldrettit a fost descris inițial ca un nou mineral în 2005. Materialul tip provine din Depozitul Mesamax Northwest în Benziul Cape Smith din regiunea Ungava din nordul Quebec, Canada.
Mineralul a fost denumit după Anthony J. Naldrett, un geolog cunoscut pentru lucrările sale privind depozitele de sulfuri magmatice, minereuri de nichel-cupru și mineralizarea elementelor din grupa platinelor. Cercetarea sa a contribuit la înțelegerea modului în care se formează mineralele de sulfuri în mediile magmatice mafice și ultramafice.
Descrierea originală a identificat naldrettita ca un nou mineral intermetalic asociat cu o asamblare complexă de sulfuri, minereuri din grupa platinelor, teluride, antimonide și minereuri de alterare. Descoperirea a fost bazată pe compoziția chimică, comportamentul optic, structura cristalină și relația cu alte minerale din minereu.
De la descrierea originală, naldrettitul cu o compoziție similară sau apropiată a fost raportat din mai multe medii geologice suplimentare. Acestea includ depozite magmatice de nichel-cupru-elemente din grupa platinei, vene hidrotermale legate de sistemele porfirice de cupru-aur, intruziuni zonate de tip alaskan, cromite alterate și alte medii metasomatice sau metamorfice.
Formarea și localizarea geologică a naldrettitei
Naldrettita se formează în medii geologice unde paladiul și antimonul sunt concentrați și pot combina în timpul cristalizării sau alterării minereurilor. Formarea sa este adesea legată de etapele finale ale cristalizării magmatice, alterarea hidrotermală sau activitatea metasomatică.
Tipul de producție la zăcământul Mesamax Northwest se află în apropierea marginilor diafragmelor bazaltice. Naldrettita apare împreună cu minerale sulfurate precum pirita, pentlandita, calcopirita, galena, blenda și cobaltita. Este, de asemenea, asociată cu clinochlore, magnetită, sudburyit, electru, altait, sperrylit, michenerit, petzit și hessit.
În acest tip de mediu, paladiul poate fi concentrat într-un topitură bogată în sulfuri sau în fluidele din faza finală. Antimoniul și alți elemente volatili pot deveni mobili în timpul răcirii și alterării. Când condițiile chimice sunt potrivite, paladiul și antimoniul pot precipita sub formă de naldrettit.
Studii ulterioare au documentat naldrettita într-un număr de medii geologice. Este cel mai frecvent asociată cu depozite magmatice Ni-Cu-PGE sulfurate, unde elementele grupului platinului sunt concentrate în timpul separării și cristalizării topiturilor sulfurate. A fost raportată și din vene hidrotermale în sisteme porfiroase de cupru-aur și din depozite ale elementelor grupului platinului legate de intruziuni zonate de tip Alaskan.
Alte ocurențe documentate includ oase de sulfuri antimoniu-arseniu meta-somatice, oase metamorfice de oxid de nichel și cromiți podiformi. Aceste ocurențe indică faptul că naldrettitul nu este restricționat la un singur tip de rocă sau model de zăcământ.
În unele localități, naldrettita pare să fi fost formată în timpul unei etape hidrotermale post-magmatice. Lichidele care conțin paladiu, antimoniu, arsenic, bismut sau teluriu pot migra prin fisuri și roci alterate și pot precipita minerale din grupa platinelor la temperaturi relativ joase.
O producere documentată în Complexul Luanga din Brazilia este asociată cu cromită într-un intruziune stratificată Neoarheană a Provinciei Minereu Carajás. În această producere, naldrettitul este asociat cu feriancromit, hidroxizi de fier și clorit. Asociația minerală indică formarea din fluide metamorfice sau hidrotermale, cu cristalizarea având loc sub aproximativ 350 °C.
Naldrettite în depozitele de elemente din grupa platinei
Naldrettita este unul dintre mai multe minerale care pot găzdui sau înregistra paladiu în prăfuri cu elemente din grupa platinei. Paladiul este de obicei mai mobil decât unele dintre celelalte elemente din grupa platinei, în special în timpul alterării hidrotermale și interacțiunii cu fluide bogate în volatili.
În depozitele de sulfuri magmatice, naldrettita poate apărea după cristalizarea principală a mineralelor de sulfuri. Mineralul poate fi legat de pirhotit, pentlandit, calcopirită sau alte sulfuri, sau poate apărea de-a lungul limitelor de granul și fisurilor.
Prezența naldrettitei într-un eșantion de minereu poate fi, prin urmare, legată de mai multe etape ale formării mineralelor. Aceasta poate forma în timpul etapei finale magmatice, când topiturile rămase devin îmbogățite cu elemente incompatibile, în timpul alterării hidrotermale, când lichidele transportă paladiu și antimoniu, sau în timpul reacțiilor metamorfe și metasomatice care modifică o asociație minerală anterioară.
Naldrettita se găsește de obicei în cantități foarte mici. Nu este general extras ca un concentrat separat de paladiu. În schimb, apare ca o minerală accesorie în depozite care pot conține o asamblare mai largă de minerale din grupa platinelor și sulfuri de metale feroase.
Structura cristalină și caracteristici mineralogice ale naldreittitului
Naldrettitul aparține grupei sistemul cristalin ortorombicGrupul de spațiu raportat este Cmc2₁, iar parametrii celulei unitate sunt aproximativ a = 3,3906 Å, b = 17,5551 Å și c = 6,957 Å.
Structura ortorombică conține trei axe cristalografice care se intersectează la unghiuri drepte, dar au lungimi diferite. Structura este distinctă de cea a altor antimonizi de paladiu, chiar și atunci când compozițiile chimice sunt similare.
Naldrettite apare de obicei sub formă de granule anhedrale. Granulele anhedrale nu prezintă fețe cristaline exterioare complete deoarece se formează între mineralele mai vechi, pe marginile granulare sau în spații deschise dintr-o asociație de minereu. Granulele pot fi atașate sulfurilor, modelate în jurul granulelor de sulfuri, sau incluse în mineralele de alterare.
Unele măsline arată dovezi de îndoire polisintetică indusă de tensiune. Îndoirea reflectă o relație orientată între părți ale structurii cristaline și poate se dezvolta în răspuns la tensiune internă sau la modificări în timpul creșterii minereului.
Mineralul este găsit frecvent în asociere strânsă cu alți minereuri din grupa platinei. Aceste relații sunt importante deoarece minereurile care conțin paladiu pot avea o aparență similară în secțiunile poliștite. Identificarea mineralelor necesită, prin urmare, date chimice și structurale în plus față de observația optică.
Culoare, strălucire și proprietăți optice ale naldreittitului
Naldrettita este un mineral opac cu un luciu metalic. În microscopie cu lumină reflectată, apare frecvent alb cremos, în special atunci când este observată în asociere cu minerale precum pentlanditul, pirrotita, clinochlorella și calcopiritul.
Mineralul este neploekroic, ceea ce înseamnă că nu arată schimbări semnificative în culoarea reflectată atunci când etajera microscopului este rotită sub lumină polarizată plană. Este anizotrop în mod distinct, așa că strălucirea sau culorile sale pot varia sub polarii incrucisați pe măsură ce orientarea granulei se modifică.
Naldrettita are bireflectanță slabă. Bireflectanța se referă la o diferență în reflexie observată atunci când mineralul este privit din diferite orientări. La naldrettită, acest efect este de obicei slab, dar poate ajuta la comparație cu alte minerale din grupa platinelor care arată similare vizual.
Nu se observă obișnuite reflexii interne discernabile. Deoarece mineralul este opac, proprietățile la lumină transmisă, cum ar fi transparența și comportamentul refractiv, nu sunt aplicabile în același mod ca pentru pietrele prețioase transparente.
Valorile de reflexie raportate cresc spre lungimi de undă mai mari. În aer, valorile de reflexie sunt aproximativ 49,0–50,9% la 470 nm, 53,2–55,1% la 546 nm, 55,4–57,5% la 589 nm și 58,5–60,1% la 650 nm. În ulei de imersie, valorile corespunzătoare sunt mai mici. Aceste măsurători sunt utilizate în principal pentru identificarea și compararea cu alte minereuri oprite în laborator.
Proprietăți fizice și chimice ale naldrettitei
Compoziția chimică ideală a naldrettitei este reprezentată prin Pd₂Sb. Grânele naturale pot conține cantități mici de platina, arsenic, fier și sulf. În unele cazuri, plata substituie parțial paladiul și arsenicul substituie parțial antimonul.
Materialul de tip original conținea aproximativ 63,49 % greutate paladiu și 35,75 % greutate antimoniu, cu fier, arsenic și sulfur în cantități mici. Totalul analitic a fost aproape de 100 % greutate, corespunzător cu compoziția ideală Pd₂Sb.
Naldrettitul este un mineral dens deoarece paladiul și antimonul sunt ambele elemente relativ grele. Densitatea sa calculată este aproximativ 10,694 g/cm³Densitatea mare ajută la deosebirea sa față de multe minerale sulfuri și silicat comune, deși densitatea nu poate fi măsurată normal direct pe grăunții individuali microscopici.
Mineralul are o duritate Mohs de aproximativ 4 la 5. O duritate microindentată medie de aproximativ 393 kg/mm² a fost raportată. Naldrettita nu are o cleavaj observat clar, iar fractura este neregulată. Tenacitatea sa a fost descrisă ca fiind ductilă și flexibil inelastică, ceea ce este în concordanță cu caracterul său metalic.
Naldrettitul este opac și metalic. Nu formează cristale transparente și nu este potrivit pentru teste gemologice obișnuite. Proprietățile sale diagnostice sunt în principal compoziția chimică, comportamentul la lumină reflectată, structura cristalină și asocierea cu alte minerale de oțet.
Cum se identifică naldrettita?
Naldrettita nu poate fi de obicei identificată prin inspectie vizuală neajutată. Granulele sale sunt microscopice, opace și adesea atașate minereurilor sulfurate sau închise în texturi complexe de minerale.
Stadiul inițial de identificare implică de obicei microscopie cu lumină reflectată. Culoarea albă crem, strălucirea metalică, bireflectanța slabă, anizotropia distinctă și lipsa reflexiilor interne oferă dovezi preliminare. Cu toate acestea, aceste proprietăți nu sunt suficient de specifice pentru a stabili mineralul în mod independent.
Analiza chimică se efectuează de obicei folosind un microsondă electronică. Această metodă poate măsura paladiu, stibiu, platina, arsenic, fier, sulfură și alte elemente la scara granulelor individuale. Compoziția rezultată poate fi comparată cu formula ideală Pd₂Sb și cu modelele cunoscute de substituție.
Microscopia electronică de scanare poate fi utilizată pentru a examina morfologia granulilor, contactele cu sulfuri, texturile de alterare și relațiile cu alte minerale din grupa platinelor. Imagistica cu electroni difuzați în spate este deosebit de utilă deoarece mineralele cu numere atomice medii diferite arată contrast în imaginea rezultată.
Difracția razeelor X și difracția electronilor oferă informații despre structura cristalină. Aceste metode sunt importante pentru a distinge naldrettita de mineralele de paladiu-antimoniu înrudite, inclusiv sudburyitul și alte antimonide.
O identificare completă ar trebui, prin urmare, să combine proprietățile de lumină reflectată, analiza chimică cantitativă, datele cristalografice și contextul geologic al nisipului.
Tipuri și variante de naldrettit
Naldrettitul este recunoscut ca o specie minerală și nu are varietăți de pietre prețioase sau varietăți de culoare comerciale stabilite oficial. Diferențele între mostre sunt în general legate de substituțiile chimice, textura granulară, rocăa gazdă și mediu de formare.
Tipul de producție naldrettit se referă la materialul din zăcământul Mesamax Northwest din Québec, Canada. Aceste granule sunt asociate cu sulfuri, clinochlore, magnetită și alți minereuri din grupa platinei.
Naldrettitul asociat cu sulfura magmatică se găsește în depozite de nichel-cupru-elemente din grupa platinei și este adesea legat de pirrotit, pentlandit sau calcopirit. Naldrettitul hidrotermal se găsește în vene sau zone alterate unde paladiu și antimoniu au fost transportați de fluide după cristalizarea principalelor minereuri igneei.
Naldrettitul asociat cu cromitita se găsește în intruziuni ultramafice și stratificate, inclusiv materiale documentate din Complexul Luanga din Brazilia. Apărarea metamorfică și metasomatică poate arăta minerale diferite asociate și substituții diferite ale platinului sau arsenicului.
Aceste categorii descriu o producție geologică, nu variante denumite formal. Diferențele chimice, cum ar fi substituția parțială a platinului în loc de paladiu sau a arsenicului în loc de antimoniu, nu reprezintă automat specii minerale separate.
Naldrettite și mineralele de paladiu conexe
Naldrettita poate apărea împreună cu mai multe alte minerale care conțin paladiu. Sudburyita, cu compoziția PdSb, este chimic relatedă deoarece conține și ea paladiu și antimoniu. Ungavaita, cu compoziția Pd₄Sb₃, este un alt mineral de paladiu-antimoniu raportat din zăcământul Mesamax Northwest.
Alte minereale asociate cu grupul platinei pot include sperrylit, michenerit, electrum și diverse tellururi și antimonuri de paladiu. Distingerea acestor minereale este importantă deoarece pot avea aspecte metalice similare și pot apărea în aceeași secțiune polizată.
Diferențele dintre minereurile conexe sunt stabilite prin rapoartele lor chimice, structurile cristaline, proprietățile optice și modelele de difracție. O comparație vizuală simplă nu este suficientă pentru o identificare fiabilă.
Utilizări și Statut Comercial al Naldrettitului
Naldrettitul nu are utilizări stabilite ca piatră prețioasă, mineral ornamental sau material industrial. Apare sub formă de particule microscopice și nu este extrăs sau procesat ca un mineral comercial separat.
Relevanța sa economică este legată de depozitele geologice în care se găsește. Naldrettitul poate fi prezent în minerale care conțin paladiu, platina, nichel, cupru, cobalt și alte metale valoroase. Cu toate acestea, mineralul însuși reprezintă în general doar o proporție mică din totalul minereului și este de obicei evaluat ca parte a asamblării complete a mineralelor din grupa platinelor.
Prezența naldrettitei poate oferi informații privind distribuția de paladiu, activitatea de antimoniu, alterarea hidrotermală și evoluția etapei finale a sistemelor de formare a minereurilor. Studiile mineralogice ale probelor cu naldrettită pot, prin urmare, ajuta la caracterizarea minereurilor și la investigațiile proces-mineralogice.
Deoarece mineralul este fin-piatra și înglobat în sulfuri, comportamentul său de recuperare depinde de textura orelor gazdă, dimensiunea granulelor și metodele de tratare utilizate în procesarea minereului.