Введение

Теллурид золота

Калаверит, или золотой теллурид, – редкий теллурид золота, металлический минерал с химической формулой AuTe2, в котором приблизительно 3% золота замещено серебром. Он был впервые обнаружен в округе Калаверас, Калифорния, в 1861 году и назван в честь этого округа в 1868 году. Минерал часто обладает металлическим блеском, а его цвет может варьироваться от серебристо-белого до латунного жёлтого. Он тесно связан с минералом сильванит – золотисто-серебряным теллуридом, который, однако, содержит значительно больше серебра. Другой минерал с формулой AuTe2 (но с совершенно иной кристаллической структурой) – креннерит. Калаверит и сильванит являются основными телуридными рудами золота, хотя такие руды в целом дают незначительную часть добываемого золота. Как важный золотоносный минерал, обнаруженный в Западной Австралии, калаверит сыграл значительную роль в золотых лихорадках 1890-х годов в этом регионе.

Физические и химические свойства

Калаверит встречается в виде моноклинических кристаллов, не имеющих плоскостей спайности. Его удельный вес составляет 9,35, а твердость – 2,5. Калаверит растворяется в концентрированной серной кислоте. При растворении в горячей серной кислоте минерал образует губчатую массу золота в красном растворе теллура.

Структура

Структура калаверита на протяжении многих лет была одновременно объектом восхищения и причиной разочарования в научном сообществе. Голдшмидт и др. проиндексировали 105 кристаллов калаверита, получив 92 формы. Это привело к предположению, что калаверит нарушает закон рациональных индексов Хауя. Введение рентгеновской дифракции не решило эту проблему полностью. Тюнелл и Ксанда в 1936 году, а затем Тюнелл и Поулинг в 1952 году определили общую структуру C2/m калаверита. Однако в ходе исследования присутствовали дополнительные дифракционные пятна, которые они не смогли интерпретировать. Позднее исследование с помощью просвечивающей электронной микроскопии показало, что спутниковые отражения в калаверите обусловлены Au в несоразмерной смещающей модуляции, наложенной на среднюю структуру C2/m. В 1988 году Шутте и ДеБоер определили структуру, используя 3H суперпространственную группу C2/m (α O γ)Os. Они также показали, что эти модуляции состоят главным образом из смещений атомов теллура, а наблюдаемые модуляции были интерпретированы с точки зрения колебаний валентности между Au+ и Au3+. По мнению Шутте и ДеБоера, эти смещения также влияют на координационное число калаверита. В 2009 году Bindi и др. пришли к выводу, что различные координационные числа, связанные с калаверитом, действительно связаны со значительной дифференциацией валентной суммы Au, и что случайное распределение Ag подавляет колебания Au+ и Au3+, в то время как упорядоченное распределение усиливает их.

Возникновение

Калаверит встречается в Криппл-Крик, Колорадо, округе Калаверас, Калифорния, США (откуда и происходит его название), Нагьяге, Румыния, Золотом районе Киркланд-Лейк, Онтарио, районе Руан, Квебек и Калгурли, Австралия.

История

Калаверит был впервые обнаружен и получен в 1861 году в шахте Станислава, на холме Карсон-Хилл, в Ангелс-Кэмп, округ Калаверас, Калифорния. Гент обнаружил, что теллуридная формула калаверита в целом соответствует минералу сильваниту – золотосеребряному теллуриду, но содержит значительно меньший процент ионного серебра по сравнению с ионным золотом (3–3,5% в анализе Гента, против 11–13% серебра, типичных для сильванита). Поскольку серебро изоморфно золоту в теллуридных минералах (то есть атомы золота могут замещать атомы серебра, не изменяя автоматически кристаллическую структуру), Гент особо отметил, что калаверит отличается от сильванита отсутствием чёткой плоскости спайности, в то время как сильванит характеризуется выраженной плоскостью спайности. (Как было описано выше, впоследствии было установлено, что как сильванит, так и калаверит в основном моноклинны, тогда как третий известный золотосеребряный теллуридный минерал – креннерит – является орторомбическим, с другой характерной плоскостью спайности, параллельной кристаллической оси). Позже Гент также смог охарактеризовать образец калаверита из Боулдера, штат Колорадо, и обнаружил, что содержание серебра в его двух образцах из этого месторождения составляло 2,04 и 3,03% соответственно. В начальной фазе золотой лихорадки в Калгурли (Западная Австралия) в 1893 году большие количества калаверита ошибочно принимали за пирит («золото дураков») и отбрасывали. Минеральные отложения использовались в качестве строительного материала и для засыпки ям и колеи. Спустя несколько лет природа минерала была установлена, что привело ко второй золотой лихорадке в 1896 году, в ходе которой производились раскопки городских улиц.