Введение

Пентландит — сульфид железа-никеля с химической формулой (Fe,Ni)9S8. Пентландит характеризуется небольшим диапазоном изменения соотношения никеля к железу (Ni:Fe), но обычно описывается как 1:1. В некоторых случаях это соотношение смещается из-за наличия включений пирротина. Он также содержит небольшое количество кобальта, как правило, в низких концентрациях в процентном соотношении по весу. Пентландит образует идиоморфные кристаллы, но чаще встречается в массивных зернистых агрегатах. Это хрупкий минерал с твердостью 3,5–4 и плотностью 4,6–5,0, не обладающий магнитными свойствами. Он имеет желтовато-бронзовый цвет и металлический блеск. Пентландит в изобилии встречается в ультрамафических породах, являясь одним из важнейших источников добываемого никеля. Он также иногда встречается в ксенолитах мантии и гидротермальных источниках типа "черных курильщиков".

Этимология

Названа в честь ирландского ученого Джозефа Барклая Пентленда (1797–1873), который первым отметил этот минерал в Садбери, провинция Онтарио.

Физические и оптические свойства

В полевых условиях пентландит часто путают с другими сульфидными минералами, так как все они имеют латунный желтоватый цвет и металлический блеск. Поэтому наилучший способ отличить пентландит – по его более светлому цвету, отсутствию магнетизма и светло-коричневому цвету черты. Серо-чёрному и зеленовато-чёрному, соответственно. При изучении в отражённом свете с помощью рудной микроскопии он обладает ключевыми диагностическими признаками, такими как октаэдрическое спайность, а также способностью изменять структуру с образованием бравоита – розовато-коричнево-фиолетового сульфидного минерала, встречающегося в виде хорошо оформленных или октаэдрических кристаллов. Пентландит обычно образуется в виде зернистых включений внутри других сульфидных минералов (преимущественно пирротина), часто принимая форму тонких прожилок или "языков пламени". Несмотря на непрозрачность, пентландит демонстрирует сильное светло-кремовое отражение света.

Парагенез

Пентландит является наиболее распространенным никелевым сульфидом, встречающимся на Земле. Обычно он формируется в процессе охлаждения сульфидного расплава. Эти сульфидные расплавы, в свою очередь, обычно образуются в ходе эволюции силикатного расплава. Поскольку никель является халкофильным элементом, он проявляет предпочтение к сульфидным фазам (то есть, "распределяется" в них). В расплавах, обедненных сульфидами, никель замещает другие переходные металлы в ферромагнезиальных минералах, наиболее распространенным из которых является оливин, а также в никелистых разновидностях амфибола, биотита, пироксена и шпинели. Никель наиболее легко замещает Fe2+ и Co2+ из-за их схожего размера и заряда. В расплавах, насыщенных сульфидами, никель ведет себя как халкофильный элемент и активно переходит в сульфидную фазу. Поскольку большая часть никеля является совместимым элементом в процессах магматической дифференциации, образование никелевых сульфидов по существу ограничено сульфидно-насыщенными мафическими и ультрамафическими расплавами. Небольшие количества никелевых сульфидов встречаются в мантийных перидотитах. Эти фазы обычно формируют афанитовые равногранулярные массивные сульфиды или присутствуют в виде рассеянных сульфидов в породах, состоящих преимущественно из силикатов. Массивные магматические сульфиды в исходном состоянии сохраняются редко, поскольку большинство месторождений никелистых сульфидов подверглись метаморфизму. Метаморфизм, протекающий при степенях, равных или превышающих фацию зелёных сланцев, приводит к пластической деформации массивных сульфидов и их перемещению на некоторое расстояние в вмещающие породы и вдоль структурных элементов. После прекращения метаморфизма сульфиды могут приобретать слоистую или сдвиговую текстуру и обычно развивают яркие, равногранулярные или шаровидные агрегаты порфиробластических кристаллов пентландита, известные в геологической практике как "рыбья чешуя". Метаморфизм также может изменять концентрацию никеля и соотношения Ni:Fe и Ni:S в сульфидах. В этом случае пентландит может замещаться миллеритом, а реже – хизлвудитом. Метаморфизм может сопровождаться метасоматизмом, и особенно часто мышьяк вступает в реакцию с уже существующими сульфидами, образуя никелин, герсдорфит и другие никель-кобальтовые арсениды.

Возникновение

Пентландит встречается в нижних частях минерализованных слоистых интрузий, лучшими примерами которых являются магматический комплекс Бушвельд в Южной Африке, троктолитовый интрузивный комплекс Voisey's Bay в Канаде, габбро Дулут в Северной Америке и различные другие местонахождения по всему миру. В этих местах пентландит считается важной никелевой рудой.

Пентландит также является основным рудным минералом в камбальдийских коматитовых месторождениях никелевой руды, наиболее ярким примером которого является кратон Йилгарн в Западной Австралии. Аналогичные месторождения существуют в Нкомати (Намибия), в Томпсоновском поясе (Канада) и в нескольких районах Бразилии. Пентландит, но главным образом халькопирит и платиноиды (ПГЭ), также извлекаются из сверхкрупного Норильского никелевого месторождения в Транссибирской России. Бассейн Садбери в провинции Онтарио (Канада) связан с крупным кратером, образованным от удара метеорита. Пентландито-халькопирит-пирротиновая руда вокруг Структуры Садбери образовалась из сульфидных расплавов, отделившихся от расплавного слоя, образовавшегося в результате удара.