Малахит: образование, геология и разновидности
Поделиться
Образование, геология и разновидности
Малахит: медь, преобразованная водой, воздухом и временем
Малахит — зеленый супергенный классик меди: вторичный медный карбонат гидроксид, образующийся там, где окисленные воды преобразуют первичные медные руды у поверхности. Его полосатые сталагтиты, ботриоидальные корки, волокнистый бархат, псевдоморфы и сине-зеленые интерростки сохраняют химию выветривания в видимых слоях.
- Формула: Cu2CO 3(OH) 2
- Среда: зоны окисления меди
- Форма: ботриоидальная, сталагтитовая, волокнистая, массивная
- Ассоциации: азурит, куприт, хризоколла, кальцит
Что такое малахит
Малахит — это вторичный медный карбонат гидроксид с формулой Cu2CO 3(OH) 2Он образуется преимущественно близко к поверхности Земли, где меденосные залежи подвергаются воздействию окисленной воды, углекислого газа, карбонатных минералов и изменяющейся химии грунтовых вод.
Поскольку это супергенный минерал, малахит обычно не является первым медным минералом, образующимся в рудном теле. Он обычно развивается после того, как первичные сульфиды меди и другие медные минералы начинают выветриваться. В зоне окисления над медным месторождением медь может растворяться, транспортироваться и повторно осаждаться в виде зеленого малахита, синего азурита, медных оксидов, силикатов и связанных вторичных минералов.
Супергенная среда
Классическая среда малахита — окисленная шапка медного рудного тела. Там воздух и вода превращают первичные сульфиды в растворимые медесодержащие жидкости. Когда эти жидкости встречают благоприятную карбонатную химию, нейтральные или слабо щелочные условия и открытые пространства для осаждения, может расти малахит.
- 1 Первичные медные минералы обнажаются. Подъем, эрозия, добыча или растрескивание приближают сульфиды меди, такие как халькопирит или борнит, к окисленной грунтовой воде.
- 2 Медь переходит в раствор. Реакции выветривания мобилизуют ионы меди. Слегка кислые воды могут переносить эту медь через трещины, поры, брекчии и каверны.
- 3 Химия карбонатов становится благоприятной. В или рядом с известняком, доломитом, кальцитовыми жилами или карбонатно-содержащими грунтовыми водами растворенная медь может соединяться с карбонатом и гидроксильными группами.
- 4 Малахит осаждается слоями. По мере изменения pH, pCO 2, скорость потока и концентрация меди меняются, малахит растет в виде корок, волокон, сталагмитов, ботриоидных кож или массивного заполнения жил.
Почему важны карбонаты
Карбонатные минералы и карбонатно-богатые воды обеспечивают часть химической основы, необходимой для малахита. Это одна из причин, почему малахит часто встречается в медных месторождениях, пересекающих известняк, доломит, кальцитовые жилы или карбонатно-богатые зоны изменения.
Почему важно открытое пространство
Открытые трещины, полости и каверны позволяют малахиту расти в видимых формах, а не только в виде покрытий. Сталагмиты, ботриоидные корки и волокнистые агрегаты требуют пространства для повторного отложения.
Почему месторождения отличаются
Два медных района могут давать очень разный малахит, потому что состав грунтовых вод, порода-носитель, глубина окисления, сеть трещин, уровень углекислого газа и сопутствующие минералы варьируются от места к месту.
Химия, реакции и почему появляются полосы
Малахит и азурит — тесно связанные гидрокарбонаты меди. Их стабильность зависит от местной химии, особенно от pH и парциального давления углекислого газа. Небольшие изменения окружающей среды могут способствовать образованию одного минерала вместо другого или превращению одного в другой со временем.
Эта реакция объясняет, почему кристаллы азурита часто частично или полностью замещаются малахитом. Внешняя форма кристалла может оставаться четко похожей на азурит, в то время как внутренний материал преобразуется в зеленый малахит.
Концентрические полосы
Знаменитые узоры «годичных колец» или «бычьего глаза» на отполированном малахите — это структуры роста. Волокнистые слои откладывались импульсами по мере изменения химии, скорости потока и доступного пространства. Поперечный срез сталагмита показывает круглые или овальные полосы; срез вдоль оси роста — ленты и завитки.
Чередование синего и зеленого
Азурит и малахит могут образовываться вместе, когда условия меняются на границе стабильности азурита и малахита. Чередующиеся синие и зеленые зоны могут, следовательно, отражать изменение pH, pCO 2, или жидкий состав во время роста и изменения.
Волокнистая структура
Многие массы малахита состоят из тонких радиально расходящихся кристаллов. Когда эти волокна плотные и выровненные, поверхность может выглядеть шелковистой или глазчатой; когда они образуют округлые агрегаты, получается ботриоидная или маммиллярная текстура.
Сталагмитный рост
В полостях и открытых трещинах медесодержащие растворы могут капать, дегазироваться или медленно испаряться, позволяя малахиту формировать подвесные образования. Эти сталактиты становятся одними из самых эффектных материалов для ювелирной обработки при разрезании и полировке.
Разновидности и текстуры
Большинство названий разновидностей малахита описывают текстуру, характер роста или внешний вид для ювелирных целей, а не отдельные минеральные виды. Минерал остаётся малахитом, но его формы могут выглядеть очень по-разному.
| Текстура или форма | Внешний вид | Как развивается | На что обращать внимание |
|---|---|---|---|
| Полосатый сталактитовый | Концентрические кольца, лентовидные столбы, трубчатые или сталактитовые сечения. | Повторное осаждение в открытых полостях, часто из капающих или медленно движущихся медесодержащих растворов. | Непрерывные полосы, сильный зелёный контраст, стабильный полироль и минимальное количество открытых пустот. |
| Ботроидальный или маммиллярный | Округлые купола, похожие на гроздья винограда, или гладкие бугристые поверхности. | Радиальный волокнистый рост от множества ядер по поверхности. | Целые округлые купола, равномерный блеск и естественная непрерывность поверхности. |
| Вельветовый или волокнистый | Шёлковистые, плюшевые, тонкие иглы или волокнистые распыления. | Параллельно радиальному росту очень тонких кристаллов малахита. | Неповреждённые волокна, отсутствие порошкообразного разрушения и аккуратное хранение вдали от истирания. |
| Массивный или земляной | Плотное, зернистое, матовое до сатинового зелёное заполнение жил или корки. | Быстрое или ограниченное пространством осаждение в трещинах, брекчиях и зонах замещения. | Однородность цвета, структурная прочность и отсутствие рассыпающихся зон. |
| Кристаллический | Редкие игольчатые, призматические, пучковидные или розетковидные кристаллы. | Рост в полостях с достаточным пространством для развития граней кристаллов или игл. | Чёткая форма, нетронутые вершины и стабильная матрица. |
Полосатые сечения
Когда сталактитовый малахит разрезают поперёк оси роста, слои выглядят как кольца. Каждая полоса — это бывшая поверхность роста, а не нарисованный или нанесённый узор.
Ботроидальные корки
Ботроидальный малахит образуется, когда радиальное ростовое распространение идёт от множества близко расположенных точек. В результате получается естественная поверхность, напоминающая скопления пузырьков или гроздья винограда.
Псевдоморфы и взаимные прорастания
Малахит известен тем, что сохраняет внешние формы минералов, которые были до него. Псевдоморф — это не отливка или копия, сделанная человеком; это естественная замена, при которой один минерал замещает другой, сохраняя его внешнюю форму.
Малахит после азурита
Это классический пример. Кристаллы азурита могут гидратироваться и преобразовываться в малахит, сохраняя при этом исходную форму кристалла азурита. В результате получается острый зелёный кристалл, хотя минерал теперь малахит.
Малахит после куприта и других медных минералов
Малахит также может замещать куприт и другие вторичные медные минералы при благоприятных условиях выветривания. Эти примеры встречаются реже, чем малахит после азурита, но они демонстрируют тот же принцип: форма может сохраняться дольше химии.
Азурмалахит
Азурмалахит — торговый и описательный термин для природных сростков азурита и малахита. Это не отдельный минерал. Хороший материал показывает стабильные синие и зеленые зоны с четкими границами или ритмичной полосчатостью.
Смешанные медные ассоциации
В окисленных медных зонах малахит может расти вместе с хризоколлой, купритом, теноритом, брошантитом, атакамитом, кальцитом, церусситом и оксидами железа. Ассамбляж часто рассказывает о месторождении больше, чем один только цвет.
Породы-носители, ассоциации и стили месторождений
Формула малахита постоянна, но его внешний вид сильно меняется в зависимости от породы-носителя, истории окисления, доступного пространства и сопутствующих минералов. Месторождение может способствовать формированию толстых полос, тонких волокон, псевдоморфов или массивного декоративного камня в зависимости от геологической обстановки.
| Регион или обстановка | Типичный внешний вид | Геологический контекст | Пояснительная заметка |
|---|---|---|---|
| Медный пояс Конго и Замбии | Толстые полосчатые массы, сталагмитовые секции, гроздевидные корки и богато отполированный декоративный материал. | Крупные осадочные медные системы с обширным вторичным обогащением меди и ростом в открытых пространствах. | Некоторые из самых известных в мире полосчатых малахитовых материалов для огранки происходят из этой обширной медной провинции. |
| Уральский регион, Россия | Массивные декоративные блоки, яркая зеленая полосчатость и исторически важный архитектурный и декоративный материал. | Классические медные месторождения с значительным развитием вторичного малахита. | Уральский малахит имеет культурное значение в истории декоративного камня и коллекционирования минералов. |
| Цумеб, Намибия | Кристаллические, волокнистые, гроздевидные и сложные ассоциации медных минералов. | Минералогически разнообразное полиметаллическое месторождение с исключительными вторичными минералами. | Материал из Цумеба ценится за ассоциативные образцы и необычную химию вторичной меди. |
| Аризона, США | Полосчатый жилной камень, псевдоморфы после азурита, покрытия и ассоциации азурит-малахит. | Окисленные зоны крупных медных районов, таких как Бисби и Моренси. | Образцы из Аризоны часто демонстрируют тесную связь между малахитом, азуритом и выветриванием медной руды. |
| Медные месторождения, приуроченные к карбонатам | Зеленые корки, выстилки в пустотах, заполнение жил и текстуры замещения. | Окисляющиеся медесодержащие жидкости взаимодействуют с известняком, доломитом, кальцитом или карбонатно-богатыми водами. | Наличие карбонатов помогает объяснить, почему малахит обилен в некоторых окисленных месторождениях, но редок в других. |
Признаки идентификации
Малахит часто можно узнать по насыщенному зеленому цвету, светло-зеленой полосе, низкой твердости, ботроидальному или полосчатому облику и частой ассоциации с медными минералами. Тем не менее, тщательная идентификация важна, так как зеленые медные минералы могут на первый взгляд выглядеть похоже.
Полезные физические признаки
- Насыщенный зеленый цвет, обычно с темными и светлыми полосами.
- Светло-зеленая полоса.
- Твердость по Моосу около 3,5–4.
- Удельный вес обычно около 3,6–4,0, что придает ему плотное ощущение для своего размера.
- Стеклянный, шелковистый, тусклый или земляной блеск в зависимости от текстуры.
- Ботроидальный, сталагтитовый, волокнистый, массивный или редко кристаллический облик.
Распространенные похожие минералы
- Хризоколла: обычно более синяя, восковая и мягкая; часто богата кремнеземом и менее плотная.
- Брохантит: зеленый медный сульфат, который может образовывать игольчатые кристаллы и корки.
- Атакамит и родственные хлориды: зеленые медные хлориды, часто из засушливых или соленых сред.
- Окрашенные камни или композиты: могут имитировать цвет, но не имеют естественной полосчатой структуры или показывают текстуры, заполненные смолой.
Тесты, которые следует использовать с осторожностью
Кислотная реакция и химические тесты могут повредить образцы и не должны применяться к демонстрационным экземплярам. Идентификация обычно лучше проводится по форме, цвету полосы на незаметном участке, плотности, ассоциации, увеличению и, при необходимости, профессиональному анализу.
Композитные и обработанные материалы
Существуют стабилизированный малахит, фрагменты на основе смолы и восстановленные материалы. Они могут быть привлекательными и долговечными для декоративного использования, но должны быть точно описаны и не представлены как цельные природные массы.
Уход, безопасность и обращение
Малахит красив, но чувствителен. Он содержит медь, относительно мягкий и плохо реагирует на кислоты и агрессивную чистку. Безопасное обращение простое: держите его сухим, избегайте пыли и используйте бережные методы.
Без эликсиров и приема внутрь
Не помещайте малахит в питьевую воду, не делайте эликсиры с прямым контактом, не облизывайте образцы, не используйте порошкообразный материал и не позволяйте детям или животным брать кусочки в рот. Минералы, содержащие медь, следует рассматривать как объекты для демонстрации и изучения, а не для употребления.
Чистка
Используйте сухую мягкую ткань или слегка влажную с последующим немедленным высушиванием полированных изделий. Избегайте кислот, уксуса, аммиака, соли, пара, ультразвуковой очистки и абразивной чистки.
Пыль при обработке камня
Резка, шлифовка, сверление или полировка малахита могут создавать вредную пыль, содержащую медь. Такая работа требует правильных влажных методов, вентиляции, фильтрации и защитного оборудования.
Хранение
Храните малахит отдельно от более твёрдых минералов, таких как кварц и топаз, которые могут его поцарапать. Волокнистые и ботриоидальные образцы следует защищать от трения, давления и ударов.
Часто задаваемые вопросы читателей
Является ли малахит первичной медной рудой?
Обычно нет. Малахит чаще всего является вторичным минералом, образующимся в окисленной зоне над или внутри медных месторождений. Он развивается, когда минералы, содержащие медь, изменяются под воздействием окисленной воды с карбонатами.
Почему малахит часто встречается вместе с азуритом?
Оба являются гидроксидами карбоната меди и образуются в связанных супергенных условиях. Их относительная стабильность зависит от химии, включая pH и условия углекислого газа. Азурит со временем также может преобразовываться в малахит.
Являются ли полосы малахита годовыми кольцами роста?
Нет. Полосы — это эпизодические слои роста, но они не являются годовыми кольцами, как у деревьев. Они отражают изменения в химии жидкости, скорости роста, доступном пространстве и условиях осаждения.
Что такое азурмалахит?
Азурмалахит — это описательный или торговый термин для природных сростков азурита и малахита. Это не отдельный вид минерала.
Можно ли безопасно носить малахит?
Полированное малахитовое украшение можно носить с обычной осторожностью. Снимайте его перед плаванием, уборкой, физическими упражнениями или воздействием химикатов, а также избегайте ношения хрупких изделий там, где они могут быть повреждены или поцарапаны.
Содержит ли малахит асбест?
Нет. Малахит — это гидроксид карбоната меди. Путаница иногда возникает, потому что некоторые зелёные волокнистые минералы относятся к другим группам, но сам малахит не является асбестом. Практическое правило безопасности остаётся прежним: избегайте вдыхания пыли любого минерала.
Вывод
Малахит — это медь, преобразованная в результате воздействия приповерхностной среды. Окисленная грунтовая вода растворяет и переносит медь; карбонатная химия придаёт ей новую форму; открытые пространства позволяют ей расти в виде полос, куполов, волокон и сталагмитов. Его зелёные узоры — это не украшение, добавленное позже, а видимая история супергенного выветривания, изменения pH, углекислого газа, горной породы и времени.