Pirit: Oluşumu, Jeolojisi ve Çeşitleri
Paylaş
Oluşum, jeoloji ve çeşitler
Pirit: Demir, Kükürt ve Düşük Oksijen Dünyalarının Geometrisi
Pirit, demir disülfür FeS2 olan, demirin indirgenmiş sülfürle doğru kimyasal koşullar altında buluştuğu her yerde büyüyen kübik bir sülfürdür. Derin hidrotermal damarlar ile sakin anoksik çamurlar arasında, sıvı hareketi, gömülme, cevher oluşumu, mikrobiyal aktivite, fosilleşme ve hava koşullarını kaydeder.
Mineral Kimliği
Pirit, demir disülfürün kübik polimorfu olan FeS2'dir. Tanıdık pirinç metalik parlaklığı ve sert, kırılgan karakteri onu doğal altından ayırırken, kübik şekli ortorombik polimorf markazitten ayırır. Kaya tarihi içinde pirit, parlak bir aksesuarın ötesindedir: kükürt, demir, oksijen, sıvı hareketi, gömülme ve mineralleşme olaylarının kimyasal tanığıdır.
Formül ve yapı
Pirit demir ve disülfür çiftleri içerir. Kübik yapısı izometrik simetri, klasik küpler, piritohidralar ve yansıtılmış ışıkta izotropik davranış üretir.
Tanısal görünüm
Taze pirit pirinç sarısı, metalik, opak ve genellikle küp yüzeylerinde çizgilidir. Çizgisi yeşilimsi siyah ile kahverengimsi siyah arasındadır.
Jeolojik aralık
Hidrotermal damarlar, sedimanter havzalar, kömür ve şist, volkanojenik masif sülfürler, skarnlar, yer değiştirme yatakları, metamorfik kayalar ve fosilleşme ortamlarında oluşur.
Oluşum Kimyası: Demir İndirgenmiş Sülfürle Buluşuyor
Pirit genellikle çözünmüş demirin düşük oksijen koşullarında indirgenmiş sülfürle karşılaştığı yerde oluşur. Basitleştirilmiş bir yol, demirin sülfürle reaksiyona girerek mackinawite veya greigite gibi bir demir monosülfür oluşturmasıyla başlar. Ek kükürt ile bu öncü pirit haline dönüşebilir.
Redoks penceresi
Pirit, sülfürün mevcut olduğu ve oksijenin sınırlı olduğu indirgen ortamları tercih eder. Sedimanter havzalarda, mikrobiyal sülfat indirgeme deniz suyu sülfatından sülfür oluşturabilir. Damarlarda ve cevher sistemlerinde, sıcak sıvılar kükürt ve demiri doğrudan taşıyabilir, ardından sıcaklık, basınç, pH, kükürt aktivitesi veya sıvı karışımı değiştikçe pirit çökelir.
Kükürt mevcudiyeti
Daha yüksek kükürt aktivitesi, piritin pirotine göre daha stabil olmasını sağlar. Kükürt sınırlı olduğunda veya sıcaklık arttığında, pirotin daha stabil demir sülfür haline gelebilir.
Markazit koşulları
Markazit pirit ile aynı formüle sahiptir ancak farklı bir kristal yapıya sahiptir. Daha soğuk, daha asidik koşulları tercih eder ve nemli depolamada daha az stabil olabilir.
İz element kapasitesi
Arsenik, kobalt, nikel ve altın pirit içinde küçük miktarlarda bulunabilir. Arsenikli pirit bazı altın sistemlerinde önemlidir çünkü altın mikroskobik veya yapısal olarak bağlı olabilir.
Piritin Oluştuğu Jeolojik Ortamlar
Pirit yaygındır çünkü demir ve kükürt yaygındır. Bir örneğin dokusu, sıcak sıvılardan mı, sakin çamurdan mı, cevher oluşum sistemlerinden mi, metamorfik ayarlamadan mı yoksa fosilleşen sedimentten mi büyüdüğünü sıklıkla ortaya koyar.
Hidrotermal damarlar
Çatlaklardan geçen sıcak sıvılar, kuvars, kalsit, sfalerit, galen, kalkopirit ve diğer cevher mineralleri ile birlikte pirit çökeltebilir. Bu ortamlar genellikle parlak küpler, piritohedra ve karmaşık kümeler verir.
Volkanojenik kütle sülfürler
Deniz tabanı hidrotermal sistemleri, genellikle bakır, çinko, kurşun, gümüş veya altın içeren minerallerle ilişkili, piritçe zengin büyük sülfür cisimleri oluşturabilir.
SEDEX ve stratiform yataklar
Sedimenter ekshalatif ve stratiform cevher sistemleri, metal ve kükürtçe zengin sıvıların sediment havzalarına girmesini yansıtan katmanlı pirit içerebilir.
Kara şeyller ve kömürler
Anoksik, organikçe zengin sedimentler mikrobiyal sülfat indirgemeyi teşvik eder, dağınık pirit, nodüller, framboidler ve tabaka düzlemi agregatları oluşturur.
Skarnlar ve yer değiştirmeler
Sıcak, metalce zengin sıvılar karbonat kayalarla reaksiyona girdiğinde, pirit manyetit, piritot, kalkopirit, garnet, piroksen ve kalsit-silikat mineralleri ile birlikte oluşabilir.
Fosil piritleşmesi
Erken diyajenetik pirit kabukları, odunu, ammonitleri ve yumuşak dokuları kaplayabilir veya yer değiştirebilir, düşük oksijenli sedimentlerde altın renkli fosil yüzeylerini korur.
Metamorfik bölgeler
Gömülme, ısınma ve deformasyon sırasında, önceki sülfürler yeniden kristalleşebilir. Pirit daha büyük büyüyebilir, daha temiz kristallere anneal olabilir veya kükürt fakiri koşullarda piritot ile yer değiştirebilir.
Hava koşullarına bağlı ayrışma profilleri
Yüzeye yakın bölgelerde pirit daha çok parçalanır, oluşmaz. Oksidasyon demir oksitleri, sülfatlar, asidite ve paslı değişim halkaları (okre) üretir.
Oluşum Yolları
Aynı mineral türü çok farklı geçmişlerden ortaya çıkabilir. Bir damar küpü, bir sedimenter framboid ve piritleşmiş bir ammonit hepsi pirit olmasına rağmen, her biri demir, kükürt, sıvı ve zamanın farklı bir yolunu kaydeder.
Hidrotermal kristalleşme
Sıcak sıvılar çatlaklardan geçer, soğur, karışır veya duvar kayasıyla reaksiyona girer. Pirit, genellikle kuvars, kalsit, galen, sfalerit veya kalkopirit ile birlikte küpler, piritohedra, damar bantları veya kütle sülfür malzemesi olarak çökelir.
Mikrobiyal sedimenter büyüme
Oksijen açısından fakir çamurlarda, mikroplar sülfatı sülfide indirger. Sedimentteki demir bu sülfürle reaksiyona girer ve framboidal veya dağınık pirit haline dönüşebilen demir monosülfürler oluşur.
Diyajenetik nodüller ve fosiller
Organikçe zengin cepler erken gömülme sırasında pirit büyümesini odaklar. Kabuklar, odun, tüneller ve yumuşak dokular, tortul kaydın sıkışması tamamlanmadan önce piritle kaplanabilir, ikame edilebilir veya çevrelenebilir.
Magmatik ve skarn ilişkili giriş
İntrüzyonlardan gelen metalce zengin sıvılar çevre kayalara kükürt ve demir getirebilir. Skarn ve ikame zonlarında, pirit bakır, demir, kurşun, çinko ve altın içeren bileşimlerle oluşabilir.
Metamorfik yeniden kristalleşme
Gömülme ve ısıtma önceki sülfürleri yeniden düzenleyebilir. İnce pirit büyüyebilir; gerilmiş taneler tavlanabilir; değişen kükürt koşulları farklı ortamlarda pirit veya markazit lehine olabilir.
Oksidasyon ve süperjen değişim
Sığ seviyelerde, oksijenli su pirit üzerine saldırır. Ortaya çıkan asidite, sülfat, jarozit, goetit, hematit ve limonit paslı gossanlar ve asidik kaya drenajı oluşturabilir.
Dokular ve Anlamları
Pirit dokusu kanıttır. Aynı kimya keskin küpler, mikroskobik ahududu benzeri framboidler, fosil kaplamalar, kütle cevher bantları, pirit güneşleri veya irize druz oluşturabilir.
| Doku veya alışkanlık | Tipik ortam | Ne kaydeder | Koruma notu |
|---|---|---|---|
| Çizgili yüzeyli küpler | Damarlar, marl, kil ve hidrotermal cepler. | Kübik büyüme, açık alan ve iyi düzenlenmiş kristalleşme. | Köşeleri ve yüzeyleri darbe ve aşınmadan koruyun. |
| Piritohedra | Hidrotermal ve tortul oluşumlar. | On iki beşgen yüzeyle ifade edilen izometrik simetri. | Kenarlar kırılabilir; taşıma sırasında alttan destekleyin. |
| Framboidler | Anoksik çamurlar, siyah şistler, kömürler ve tortul konkresyonlar. | Genellikle mikrobiyal sülfat indirgeme ile bağlantılı, küçük pirit mikro kristallerinden hızlı düşük sıcaklıkta büyüme. | Yüzeyler hassastır; fırçalama ve ıslak temizlikten kaçının. |
| Nodüller ve konkresyonlar | Organikçe zengin tortul yataklar. | Erken gömülme sırasında lokalize demir-kükürt reaksiyonları. | Şist matrisi için oksidasyon veya dağılma kontrolü yapın. |
| Piritleşmiş fosiller | Düşük oksijenli fosil yatakları ve denizel tortullar. | Erken diyajenetik biyolojik materyalin ikamesi veya kaplanması. | Çok kuru tutun; fosil pirit nemli depolamada bozulabilir. |
| Kütle veya bantlı cevher pirit | VMS, SEDEX, ikame ve damar sistemleri. | Cevher-sıvı aktivitesi ve sülfür birikimi. | Ağır parçalar stabil destek ve kuru depolama gerektirir. |
| Işınsal güneşler veya rozetler | Kömür damarları ve şist tabakaları. | Büyüme, tortu katmanları arasında sınırlıdır; genellikle markazit veya markazit açısından zengin demir disülfür. | Yaklaşık %45 bağıl nemin altında saklayın ve yakından izleyin. |
| İrize druz | Mikro kristalin pirit yüzeylerinde doğal ince filmler. | İnce değişim filmlerinden kaynaklanan yüzey girişim renkleri. | Ovalamayın; renk tabakası hassas olabilir. |
Çeşitler ve Tanımlayıcı Stiller
Piritin korundum veya beril gibi resmi bir değerli taş çeşidi sistemi yoktur. Koleksiyoncular ve taş işleyiciler tarafından kullanılan çoğu isim, alışkanlık, doku, renk efekti veya jeolojik ortamı tanımlar. Açık tanımlayıcı dil, romantik isimlendirmeden daha faydalıdır.
| Tanımlayıcı stil | Nedir | Jeolojik temel | Önemli ayrım |
|---|---|---|---|
| Kübik pirit | Keskin öhedral küpler, genellikle çizgili yüzeylerle. | Kil, marn, damarlar veya boşluklarda açık alan kristalleşmesi. | Doğal küp çizgilenmeleri ve temasları, işlenmiş metal formlardan ayırır. |
| Piritohedral pirit | On iki beşgen yüzlü kristaller. | Uygun kimyasal ve mekânsal koşullar altında izometrik kristal büyümesi. | Ayrı bir tür değil, bir alışkanlıktır. |
| Framboidal pirit | Küçük pirit tanelerinden oluşan ahududu benzeri kümeler. | Anoksik, mikrobiyal, sedimanter ortamlarda yaygındır. | Genellikle mikroskobik veya kırılgandır; ağır kullanıma uygun değildir. |
| Arsenikli pirit | Ölçülebilir arsenik içeren pirit. | Bazı hidrotermal altın sistemlerinde önemlidir. | Görsel tahmin değil analiz gerektiren görünmez altın barındırabilir. |
| Gökkuşağı pirit | Bazı lokalitelerde druz piritte doğal irisli filmler. | Mikrokristalin piritte ince film yüzey etkileri. | “Tavus kuşu cevheri” olarak satılan asit işlemli kalkopirit ile karıştırmayın. |
| Pirit güneşleri | Şist veya kömür damarlarından yayılan düz radyal diskler. | Büyüme tabaka düzlemleri boyunca sınırlıdır. | Birçoğu marcasit veya marcasit açısından zengindir ve daha sıkı kuru depolama gerektirir. |
| Fosil materyal sonrası pirit | Kabuklar, amonitler, odun veya yumuşak doku konturlarını değiştiren veya kaplayan pirit. | Organik madde çevresinde erken diyajenetik sülfür büyümesi. | Parlaklıktan daha çok fosil bağlamı ve stabilite önemlidir. |
Lokalite İmzaları
Lokalite, piritin görünümünü ve korunma gereksinimlerini şekillendirir. Bir etiketteki isim, matris, alışkanlık, ilişkiler ve koleksiyon tarihi ile desteklendiğinde en güçlüdür.
Navajún, La Rioja, İspanya
Yumuşak marn ve kil içinde izole, keskin şekilli küplerle ünlüdür. Bu örnekler piritin geometrisini ders kitabı netliğiyle gösterir.
Huanzala ve diğer Peru bölgeleri
Parlak hidrotermal kümeler genellikle kuvars, kalsit, sfalerit ve diğer cevher mineralleri ile birlikte bulunur. Heykelsi form ve parlaklık anahtardır.
Elba ve Rio Marina, İtalya
Tarihi demir cevheri alanları, genellikle miras, güçlü çizgilenme ve eski koleksiyon bağlamı nedeniyle değer verilen klasik Avrupa piritini verir.
Madan, Bulgaristan ve Trepča, Kosova
Sülfürlü mineral takımı lokaliteleri; sarımsı pirit koyu sfalerit, galen, kuvars ve karbonat mineralleri ile kontrast oluşturur.
Volga Nehri bölgesi, Rusya
Düğümler ve jeodlarda doğal irisli druz pirit ile bilinir. Yüzey filmleri ve mikrokristal dokular görünümde merkezi öneme sahiptir.
Illinois Havzası, Amerika Birleşik Devletleri
Genellikle stabil kübik pirit yerine marcasit veya marcasit açısından zengin demir disülfür olan şist ve kömür damarlarından yayılan düz “güneşler” ile ünlüdür.
İber Pirit Kuşağı
Piritin cevher jeolojisi, madencilik tarihi, kükürt kimyası ve çevresel çalışmalarda merkezi olduğu İspanya ve Portekiz'de geniş bir kütle-kükürt bölgesi.
Piritleşmiş fosil lokaliteleri
Deniz fosil yatakları, özellikle erken gömülme kimyasının indirgen olduğu yerlerde, amonitler, kabuklar ve organik dokuları pirit kaplamaları veya yer değiştirmeleri ile koruyabilir.
Piritin Gösterdikleri
Pirit, varlığı, dokusu, kimyası ve değişim ürünleri sayesinde jeolojide en faydalı gösterge minerallerinden biridir; çünkü el örneğinde görünmeyen koşulları ortaya çıkarabilir.
| Gösterge | Pirit kanıtı | Jeolojik anlam |
|---|---|---|
| Düşük oksijen | Framboid, dağılmış taneler, nodüller ve karanlık tortularda piritleşmiş fosiller. | Genellikle organikçe zengin çamur ve mikrobiyal sülfat indirgeme ile bağlantılı indirgen koşullar. |
| Hidrotermal sıvı akışı | Damarlı küpler, pirit bantları, sülfür kümeleri ve kuvars veya karbonatlarla ilişki. | Kırıklar sıcak kükürt ve metal taşıyan sıvıları kayadan geçirmiştir. |
| Cevher potansiyeli | Kalkopirit, sfalerit, galen, arsenopirit veya değişmiş duvar kayası ile birlikte pirit. | Olası baz metal, altın, bakır veya polimetalik mineralizasyon sistemi. |
| Altın göstergesi | Arsenikli pirit, zonlama, iz element desenleri veya mikroskobik inklüzyonlar. | Bazı piritler görünmez altın içerebilir veya altın taşıyan sıvılara yakınlığı gösterebilir. |
| Hava koşullarına bağlı risk | Jarosit, oker lekeleri, sülfat kabukları, tozlanma veya asidik drenaj. | Pirit oksidasyonu aktif veya gerçekleşmiş, kaya ve saklama koşullarını değiştirmiştir. |
| Metamorfik baskı izi | Kaba taneler, tavlanmış dokular, deformasyon gölgeleri veya piritten pirotine dönüşüm. | Orijinal sülfürler gömülme ve yükselme sırasında ısıtılmış, sıkıştırılmış veya kimyasal olarak yeniden dengelenmiştir. |
Hava koşulları, Oksidasyon ve Asit Oluşumu
Pirit birçok gömülü ortamda stabildir ancak oksijen ve nem sürekli hale geldiğinde reaksiyona girer. Hava koşulları piriiti sülfat, asidite ve demir oksit veya hidroksit minerallerine dönüştürür. Doğada bu süreç paslı gossanlar ve asidik kaya drenajı oluşturabilir; koleksiyonlarda ise tozlanma ve örnek bozulmasına yol açabilir.
Oksidasyon süreci
Pirit oksijenli suyla temas ettiğinde, kükürt sülfata oksitlenir ve demir oksitlere, hidroksitlere veya goetit, hematit, limonit karışımları ya da jarosit gibi sülfatlara dönüşebilir. Oluşan asidite yakın minerallere, etiketlere, saklama kutularına, fosillere ve diğer örneklere zarar verebilir.
Bakım ve Koruma
Pirit serttir, ancak yenilmez değildir. Kırılgandır, yansıtıcıdır ve sürekli neme karşı kimyasal olarak hassastır. En iyi bakımı kuru, nazik ve stabil ortamdır.
Kuru tutun
Pirit, sudan, tuzdan, nemli bezlerden, nemli vitrinlerden ve kapalı ıslak ortamlardan uzak saklanmalıdır. Hassas örnekler için silika jel ve düşük nemli saklama uygundur.
Nazikçe temizleyin
Yumuşak kuru bir fırça, hava balonu veya mikrofiber bez kullanın. Asitlerden, sirke, ev temizleyicilerinden, buhardan, ultrasonik temizlikten ve aşındırıcı cilalamadan kaçının.
Geometriyi koruyun
Küp ve piritohedra köşelerden kırılabilir. Matris örneklerini alttan destekleyin ve dışa çıkıntı yapan kristalleri tutmaktan kaçının.
Hassas dokulara saygı gösterin
Framboidler, druzeli gökkuşağı yüzeyler, fosiller ve şist ev sahipliğindeki güneşler ovulmamalı, ıslatılmamalı veya tekrar tekrar elle tutulmamalıdır.
Kararsız malzemeyi ayırın
Tozlanma, soluk kabuklar, keskin koku veya parçalanan matris aktif veya geçmiş oksidasyonu gösterir. Örneği izole edin ve kuru, havalandırmalı saklamayı iyileştirin.
Bağlamı koruyun
Örnekle birlikte lokalite, matris, ilişki ve koleksiyon notlarını saklayın. Bağlam, özellikle cevher takımı pirit, tarihi lokaliteler ve piritleşmiş fosiller için önemlidir.
SSS
Piritin oluşması için hangi koşullar gerekir?
Pirit, demir ve indirgenmiş kükürt uygun kimyasal koşullar altında, özellikle düşük oksijen ortamlarında buluştuğunda oluşur. Hidrotermal sıvılardan, tortul mikrobiyal reaksiyonlardan, diyajenez süreçlerinden veya metamorfik yeniden kristalleşmeden büyüyebilir.
Pirit neden küp oluşturur?
Pirit izometrik sistemde kristalleşir. Bu yüksek simetri genellikle küpler, piritohedra ve iç içe geçmiş kübik kümeler olarak kendini gösterir. Küp yüzeylerindeki ince çizgiler büyüme özellikleridir.
Pirit framboidleri nedir?
Framboidler, küçük pirit kristallerinin ahududu benzeri kümeleridir. Anoksik tortul ortamlarda yaygındırlar ve genellikle erken gömülme sırasında mikrobiyal sülfat indirgeme ile ilişkilidir.
Pirit güneşleri gerçek pirit midir?
Bazıları pirit açısından zengindir, ancak şist veya kömür damarlarından gelen birçok yassı, radyal “güneş” marcasit veya marcasit açısından zengin demir disülfürdür. Bunlar koleksiyonluk olsa da, marcasit daha az stabil olabileceğinden çok kuru saklama gerektirir.
Pirit altını gösterebilir mi?
Bazen. Bazı cevher sistemleri, özellikle arsenikli pirit veya mikroskobik altın inklüzyonları içeren pirit ile altın içerir. Görsel bolluk tek başına yeterli değildir; jeokimyasal analiz ve doku önemlidir.
Pirit neden asidik kaya drenajına yol açar?
Açığa çıkan pirit oksijen ve su ile reaksiyona girdiğinde, kükürt sülfata oksitlenebilir ve asidite oluşturabilir. Bu asidik su metallerin çözünmesine veya hareketlenmesine ve çevredeki kayanın değişmesine neden olabilir.
Pirit örnekleri nasıl saklanmalıdır?
Onları kuru, stabil tutun ve asitler, tuzlar, buhar, ultrasonik temizleyiciler ve uzun süreli nemden uzak tutun. Hassas parçalar yaklaşık %45 bağıl nemin altında ve taze kurutucu ile saklanmalıdır.
Jeolojik Özet
Pirit, reaksiyon ve kaydın bir mineralidir. Demir indirgenmiş kükürtle buluşur; sıvılar hareket eder; çamurlar oksijen kaybeder; mikroplar kimyayı değiştirir; fosiller kaplanır; damarlar açılır ve dolar; cevher sistemleri evrilir; ayrışma, oker ve sülfatla ikinci bir hikaye yazar. Parlak küpleri en ünlü formudur, ancak framboidleri, nodülleri, fosilleri, bantları, güneşleri ve iridesan druzesi daha geniş gerçeği ortaya koyar: pirit tek bir görünüm değil, metalik formda korunmuş jeolojik koşulların haritasıdır.