Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Фиг. 125. Кристаллическая структура ромбической серы
А —вид восьмиатомного кольца (молекулы) перпегдикулярно оси и параллеіьно ей; ниже дана схема распоюжения центров атомов серы; Б—два участка структуры высотой 1/4 оси С спроектированные вдоль этой оси; пр і наложении нижнего участка на верхній будем иметь половину высоты элементарной ячейки
Фиг. 126.
Кристалл серы дипира-мидального облика
из
Фиг. 127. Кристалл серы усе-ченно-дипирами-дального облика
Фиг. 128. Сфеноэлри-ческий кристалл серы
ки редки — с плоскостью срастания (111), иногда по (011) и (ПО). Агрегаты. Часто встречается в сплошных, иногда землистых массах: Изредка наблюдаются натечные почковидные формы и налеты (в районах вулканических извержений).
Цвет- У а -серы наблюдаются различные оттенки желтого цвета: соломенно-желтый, медово-желтый, желтовато-серый, бурый и черный (от углеродистых примесей). Черты почти не дает, порошок слабо желтоватый. Блеск на гранях алмазный, в изломе жирный. В кристаллах просвечивает.
Оптические константы. Показатели преломления (для Na-света): Ng = 2.240—2.245, Nm = 2.038, Np = 1.951—1.958; Ng- Np = 0.287. Оптически положительна. 2V = 69°.
Твердость 1—2. Хрупка. Спайность несовершенная по [001}, {110} и {111}. Уд. вес 2.05—2.08. Прочие свойства. Электропроводность и теплопроводность очень слабые (хороший изолятор). При трении заряжается отрицательным электричеством. Растрескивается от теплоты руки.
Диагностические признаки. Характерны цвет, низкая твердость, хрупкость, низкий удельный вес, жирный блеск в изломе кристаллов и легкоплавкость.
П. п. тр. и от спички легко плавится (при 112.8°) и загорается голубым пламенем с выделением характерного запаха SO2 (отличие от похожего на нее аурипигмента As2S3). Легко растворима в сероуглероде, скипидаре, керосине, но не разлагается в HCl и H2SO4. Крепкая HNO3 и царская водка окисляют серу, переводя ее в H2SO4.
Таким образом, самородная сера, как единственный среди рассматриваемых в этом разделе минерал, обладающий молекулярным строением вещества, характеризуется совершенно особыми свойствами. Наличие в решетке в качестве структурных единиц электрически нейтральных молекул S8 просто объясняет такие свойства, как плохая электропроводность, низкая теплопроводность, слабая связь между молекулами, что выражается в низких температурах плавления и возгонки, слабых механических свойствах, низкой твердости, в отсутствии ясно выраженной спайности, в связи с чем находятся очень неровный излом и жирный блеск, а кольцевая форма структурных единиц (молекул S8), сильно отличающаяся от формы шара, обусловливает резкую оптическую анизотропию кристаллического вещества, анизотропию теплового расширения и т. д.
Следует добавить, что такие свойства, как небольшой удельный вес и невысокая температура плавления, остроумно используются при добыче самородной серы из глубоко залегающих сероносных пластов: по трубам в буровые скважины нагнетается перегретый водяной пар, и расплавленная сера, освободившись одновременно от посторонних механических примесей, с восходящей струей поднимается на поверхность, где и улавливается самыми простыми способами.
Происхождение. Самородная сера встречается исключительно в самой верхней части земной коры и на ее поверхности. Образуется различными путями.
1. При вулканических извержениях, осаждаясь в виде возгонов на стенках кратеров, в трещинах пород, иногда изливаясь в жидком виде е горячими водами в виде потоков (Япония). Часто ассоциирует с другими продуктами возгона и сульфатами, образовавшимися при воздействии SO2 на окружающие породы. Возникает в результате неполного окисления сероводорода сольфатар или как продукт реакции его с сернистым газом:
2H2S + 20 = 2H2O -f 2S; H2S + SO2 = H2O + О + 2S.
По этим реакциям она получается и искусственным путем.
2. При разложении сернистых соединений металлов, главным образом пирита, в зонах окисления рудных месторождений (по сложным реакциям). Обычно сильно загрязнена различными примесями.
3. При разложении гипсоносных осадочных толщ. Часто наблюдается парагенезис самородной серы с гипсом, на разъеденных участках которого она образуется в виде кристаллических и порошковатых масс. Многое в этом процессе образования еще не ясно.
4. Осадочным (биохимическим) путем в нормальных осадочных породах (см. фиг. 84 на стр. 149), представленных обычно пластами, содержащими гипс, твердые и жидкие битумы (асфальт, нефть) и др. Этот тип месторождений широко распространен на земном шаре и имеет большое промышленное значение. При этом основная масса самородной серы образовалась, очевидно, сингенетически, т. е. одновременно с другими осадками. Однако нередко наблюдаются и эпигенетические образования серы во вмещающих породах, происшедшие, повидимому, при позднейшей миграции ее под влиянием тектонических процессов, переноса нефтями, растворами и т. п.
Происхождение серы биохимическим путем связывают с жизнедеятельностью анаэробных бактерий, в результате чего образуется серо водород, неполное окисление которого приводит к выпадению серы.