Bismut: Tvorba, geologie a odrůdy
Sdílet
Geologie bismutu
Vznik, geologie a odrůdy
Průvodce pro čtenáře, kde se rodný bismut tvoří, proč následuje vyvinuté žuly a hydrotermální žíly, jak se jeho minerální rodina mění blízko povrchu a proč jsou slavné duhové hopper krystaly obvykle pěstovány z rafinovaného kovu.
Obsah
Vznik v kostce
Bismut je prvek pozdní fáze v mnoha rudných systémech. Koncentruje se v konečných, vyvinutých částech žulových magmat a souvisejících hydrotermálních tekutinách, poté se usazuje v trhlinách, žilách, greisenech, skarnech, pegmatitech a polymetalických minerálních souborech.
Geologie v jedné větě
Bismut preferuje poslední fázi magmatických a hydrotermálních systémů: pozdní tekutiny, vyvinuté žuly, otevřené trhliny a minerální soubory bohaté na síru, telur, cín, wolfram, stříbro, olovo a měď.
Proč bismut jde tam, kam jde
Bismut se chová jako prvek, který preferuje konečnou koncentrovanou tekutinu spíše než rané horninotvorné minerály. Proto se často objevuje s jinými prvky rudných pozdních fází než jako běžný raný minerál.
Post-prechodný kov
Bismut je prvek skupiny 15. V mnoha minerálech se vyskytuje jako Bi(III) a může se vyskytovat jako rodný kov, pokud chemické podmínky umožňují redukci.
Afinitu k síře a telluru
Bismut se snadno váže se sírou a tellurem, tvoří minerály jako bismutin, Bi2S3, a fáze Bi-Te-S ve skupině tetradymitů.
Frakcionované žuly
V vyvinutých žulách a pegmatitech se neslučitelné prvky jako Bi, Sn, W, Mo, Li a F koncentrují v konečných taveninách a tekutinách.
Užitečná mentální představa: když žula dokončuje krystalizaci, zbývající tekutina se stává jako bohatý minerální sirup. Bismut, cín, wolfram a příbuzné prvky mohou cestovat v této tekutině a krystalizovat v otevřených prostorech, trhlinách a reaktivních kontaktních zónách.
Nízký bod tání bismutu, asi 271 °C, je také důležitý. V některých rudních systémech se malé bismutem bohaté taveniny mohou pohybovat podél hranic zrn a mikrotrhlin, než ztuhnou jako kapky, filmy a pozdní kovové skvrny.
Geologická prostředí hostící bismut
Bismut se nejlépe cítí na vyvinutém konci magmatických systémů a v hydrotermálních žilách kolem nich. Jeho geologickým sousedstvím jsou často cín, wolfram, molybden, stříbro, olovo, měď, tellur a arsen.
Granitové kupoly a Sn-W systémy
Granitové kupoly přeměněné na křemen-muskovit-topaz greisen mohou nést kasiterit, wolframite, fluorit, arsenopyrit, bismutinit, telluridy a rodný bismut v křemenových žilách a brekciích.
Polymetalické hydrotermální systémy
Křemen-uhličitanové žíly s galenitem, sfaleritem, chalkopyritem, pyritem, stříbrnými minerály, kobalt-niklovými arsenidy a Bi sulfosolmi mohou obsahovat pozdní rodný bismut podél trhlin.
Kontaktní metasomatóza
Kde granitové intruze reagují s uhličitanovými horninami, mohou skarny hostit scheelit, wolframite, sulfidy a doplňkové bismutové minerály v kalci-silikátových souborech.
Menší, ale poučné
Granitové pegmatity mohou obsahovat drobné kapky rodného bismutu, fosfáty nebo telluridy obsahující Bi a sekundární bismit nebo bismutit v zvětralých kapsách.
Oxidované gossany
Povrchové zvětrávání může přeměnit Bi sulfidy na okrový bismit a světlý bismutit, často smíchaný s limonitem, goethitem a dalšími železnými oxidy.
Pozdní fluidy, otevřené trhliny
Pokud má prostředí vyvinutý granit, pozdní křemen-uhličitanové žíly a soubor cínových, wolframových, stříbrných, olověných, měděných nebo tellurových minerálů, stojí za to zvážit bismut.
Paragenese a alterace
Paragenese je pořadí, ve kterém se minerály tvoří. V systémech obsahujících bismut se sekvence často posouvá od vysokoteplotních telluridů a sulfosolí k bismutině, pozdnímu rodnému kovu a nakonec k povrchovým oxidačním produktům.
Vizuální vodítko: žluto-hnědé zemité povlaky na žilách obsahujících bismut mohou být bismit. Světle zelené, béžové nebo pistáciové krusty v oxidovaných zónách mohou naznačovat bismutit.
Tvary a odrůdy: přírodní, sekundární a laboratorně pěstované
Slovo „bismut“ může popisovat samotný rodný prvek, širší rodinu bismutových minerálů nebo známé duhové krystaly pěstované z rafinovaného kovu Bi. Tyto jsou příbuzné, ale nejsou to stejné příběhy.
Jemné kovové výskyty
Přírodní rodný bismut se může vyskytovat jako granulární nebo deskovité masy, tenké lamely, malé rhombohedrální krystaly, kapky, žilky nebo občasné větvené formy.
Čerstvý kov je stříbřitě bílý s jemným růžovým nádechem. Tenký povlak může přidat slámově zlaté nebo mírně irizující tóny, ale velké dramatické duhové schody nejsou obvyklým přirozeným tvarem.
Rudní minerály a mikromounty
Bismutin, Bi2S3, je běžný ruda bismutu a může se objevit jako olověně šedé prismatické jehly nebo granulární masy.
Další fáze obsahující Bi zahrnují emplektit, CuBiS2, aikinite, PbCuBiS3, wittichenit, Cu3BiS3, kosalit a příbuzné sulfosolné minerály.
Bismit a bismutit
Bismit, Bi2O3, běžně se vyskytuje jako žluto-hnědé zemité nebo botryoidní povlaky. Bismutit, Bi2O2CO3, může tvořit světle zeleno-béžové krusty nebo žíly v oxidačních zónách.
Skutečný Bi, pěstovaná geometrie
Duhové hopper krystaly se obvykle vyrábějí roztavením rafinovaného bismutu a nechaním kovu krystalizovat tak, že hrany rostou rychleji než střed plochy, čímž vznikají kosterní krystaly ve tvaru schodů.
Barvy pocházejí z tenkovrstvého oxidu bismutu. Jasné označení je: laboratorně pěstovaný bismutový krystal nebo uměle vytvořený bismutový hopper krystal. Materiál je elementární Bi; tvar byl vypěstován lidmi.
Typické minerální asociace
Minerály bismutu se zřídka vyskytují samostatně. Jejich doprovody často odhalují geologické prostředí dříve, než se bismut sám stane zřejmým.
Doprovody cínu a wolframu
Křemen, muskovit, topaz, fluorit, turmalín, kasiterit, wolframit, scheelit a arsenopyrit mohou doprovázet fáze bismutu v greisenech a příbuzných žilách.
Polymetalické doprovody
Galena, sfalerit, chalkopyrit, pyrit, tetradymit-tennantit, rodné stříbro, kobalt-niklové arsenidy, kalcit a siderit jsou běžné v mnoha žilných systémech.
Rodina bismutu
Rodný bismut, bismutin, emplektit, minerály série aikinitu, wittichenit, kosalit, tetradymit, telur-bismutit a vzácný maldonit, Au2Bi, všechny mohou být součástí Bi-bohatých shluků.
Poznámka k mikromountu: polymetalické žíly mohou hostit drobné, ale složité sulfosolné shluky bismutu. Ruční lupa nebo mikroskop často odhalí více, než naznačuje pouhý zrak.
Prostředí → Vzhled Matice
Použijte tuto tabulku k propojení geologického prostředí s tím, jak bismut pravděpodobně vypadá v hornině.
| Geologické prostředí | Typický výskyt bismutu | Vizuální indicie | Poznámky čtenářů |
|---|---|---|---|
| Greisenové kupoly, Sn-W | Rodné Bi kapky nebo žilky, bismuthinit a Bi teluridy. | Křemen bohaté greisenové textury s muskovitem, fluorit, topazem, kasiteritem nebo wolframitem. | Hledejte lesklé růžovo-stříbrné skvrnky podél pozdních křemenných žil a trhlin. |
| Polymetalické hydrotermální žíly | Bismuthinit, Bi sulfosoli a pozdní rodný Bi. | Křemen-uhličitanové žíly s galenitem, sfaleritem, chalkopyritem, pyritem nebo stříbrnými minerály. | Mnoho přírodních výskytů je malých, ale diagnostických, zejména pod lupou. |
| Skarny a kontaktní zóny | Doplňkový rodný Bi a bismuthinit s W-Sn asociacemi. | Vápenato-křemičitá matrice, scheelit tam, kde je přítomen, a mikrotrhliny bohaté na sulfidy. | Bismut se může objevit pozdě a jemně; UV světlo může pomoci najít scheelit v přidruženém materiálu. |
| Granitové pegmatity | Menší množství rodného Bi a sekundárního bismutitu nebo bismitu ve zvětralých kapsách. | Křemen, živce, slídy a neobvyklé světle nebo okrově zbarvené krusty. | Zvětralé dutiny mohou uchovat jemné sekundární Bi minerály. |
| Supergenní gossany | Bismit a bismutit nahrazující sulfidové minerály obsahující bismut. | Žluto-hnědé, světle zelené, béžové a železitě bohaté krusty. | Tyto materiály mohou být křehké; manipulujte s nimi suchými a opatrně. |
Reprezentativní poznámky k lokalitám
Bismutové minerály se objevují v mnoha oblastech, kde se vyskytují vyvinuté granity, Sn-W systémy, skarny, pegmatity a polymetalické žíly. Níže uvedené poznámky jsou spíše reprezentativní než vyčerpávající.
Erzgebirge a okres Wittichen
Klasické oblasti zahrnují Schneeberg, Annaberg a oblast Wittichen v Černém lese. Okres Wittichen je zvláště spojen s Bi sulfosolí, jako je wittichenit, stejně jako s rodným Bi v Ag-Co-Ni mineralizovaných žilách.
Cornwall
Greisenizované granitové systémy a Sn-W žíly v Cornwallu jsou známé minerály jako kasiterit, wolframit, bismuthinit a místně rodný bismut v křemenných žilách bohatých na křemen.
Bolívie a Peru
Andské cín-stříbrné pásy mohou hostit bohatý bismuthinit s kasiteritem a stříbrnými minerály. Rodný bismut se může místně vyskytovat v pozdních fázích žil.
Čína, Kanada a Spojené státy
Čínské provincie Sn-W mohou produkovat bismuthinit, teluridy a doplňkový rodný bismut. Kanada a Spojené státy hostí rozptýlené Bi minerály v polymetalických žilách, W-Sn skarnech a pegmatitech.
Vzor v terénu: bismut se může objevit kdekoli, kde měly pozdní, vyvinuté granitové tekutiny čas, chemii a otevřené trhliny k působení.
Poznámky k identifikaci a popisu v terénu
Nejdůležitějším rozlišením je rozdíl mezi přírodním rodným bismutem a laboratorně vytvořeným hopper bismutem. Mají stejný prvek, ale jejich geologický příběh a viditelná forma jsou odlišné.
Jemný kov v matrice
Hledejte stříbřitě bílé až slabě růžové kovové kapky, vločky, lamely nebo malé krystaly v křemeni, kalcitu nebo žilách obsahujících sulfidy. Patina může být slámově zlatá nebo lehce irizující.
Architektonické schodiště
Odvážné pravoúhlé schodiště, duté plochy a silné duhové barvy oxidu jsou typické pro bizmut pěstovaný z roztaveného rafinovaného Bi. Je to skutečný bizmut, ale krystalová forma je vytvořena lidmi.
Zemité krusty a povlaky
Bismit se běžně objevuje žluto-hnědý a okrový; bismutit může být světle zelený, béžový nebo pistáciový. Oba mohou být jemné v oxidovaných zónách.
Jasné vyjádření: používejte „rodný bizmut“ pro přírodní výskyty a „laboratorně pěstovaný krystal bizmutu“ pro hopper krystaly pěstované z roztaveného kovu. Toto rozlišení respektuje jak geologii, tak umělecký přístup.
Často kladené otázky: Tvorba, geologie a odrůdy bizmutu
Jsou duhové krystaly hopper přírodní?
Materiál je skutečný elementární bizmut, ale dramatická morfologie hopper je obvykle lidského původu. Přírodní rodný bizmut zřídka tvoří velké, čisté, geometrické krystaly ve tvaru schodiště.
Kde by měl člověk v terénu hledat rodný bizmut?
Pravděpodobná prostředí zahrnují pozdní křemenné-uhličitanové žíly u vyspělých granitů, greisenizované granitové kupoly, Sn-W skarny, pegmatity a polymetalické Ag-Pb-Zn žíly. V těchto prostředích hledejte malé lesklé kapky podél trhlin.
Jak se mění bizmutové sulfidy na povrchu?
Mohou oxidovat na bismit, Bi2O3, a bismutit, Bi2O2CO3, často s oxidy železa. Očekávejte zemité žluto-hnědé povlaky, světle zelené krusty a jemný oxidovaný materiál.
Je laboratorně pěstovaný bizmut „falešný“?
Není to falešný bizmut. Je to elementární Bi, který lidé vypěstovali do krystalové formy. Nejlepší popis je „laboratorně pěstovaný krystal bizmutu“, který vypráví celý příběh, aniž by materiál znehodnocoval nebo přeháněl jeho přírodní původ.
Proč je bizmut často spojován s cínem a wolframem?
Bizmut, cín, wolfram, molybden, lithium, fluor a příbuzné prvky se mohou koncentrovat v vyspělých granitových systémech a jejich pozdních hydrotermálních tekutinách. Toto sdílené geochemické prostředí vysvětluje mnoho opakujících se minerálních asociací.
Bizmut je prvek pozdní fáze chalcofilního typu, který se usazuje v greisenech, pegmatitech, skarnech a polymetalických žilných systémech. V přírodě se obvykle vyskytuje jako skromný rodný kov a skupina sulfidů, telurů, sulfosolí, oxidů a uhličitanů. Blízko povrchu minerály bizmutu zvětrávají na bismit a bismutit. Dramatické duhové krystalové tvary hopper, oblíbené v moderních expozicích, jsou pěstovány z pravého Bi a zbarveny tenkou vrstvou oxidu. Celý příběh je bohatší, když jsou vyprávěny obě poloviny: přírodní geologie a lidsky vytvořená geometrie.