Bornite

Борнит, часто называемый павлиньей рудой, представляет собой сульфидный минерал с формулой Cu5FeS4. Он кристаллизуется в ромбической сингонии (псевдокубической) и служит важным источником меди. Свежие поверхности имеют коричнево-медно-красный оттенок, но быстро тускнеют, приобретая переливающиеся синие и фиолетовые цвета, из-за чего его называют павлиньей медью или павлиньей рудой.

Как ключевой меднорудный минерал, борнит широко распространен в порфировых медных месторождениях, обычно вместе с более распространенным халькопиритом. В зоне супергенного обогащения медных месторождений халькопирит и борнит обычно замещаются халькозином и ковеллином. Борнит также встречается в виде вкрапленников в основных магматических породах, контактово-метаморфических скарновых месторождениях, пегматитах и осадочных медистых сланцах. Содержание меди в нем составляет около 63 процентов по массе, что делает его важной рудой.

При температурах выше 228 °C (442 °F) структура борнита изометрична, с элементарной ячейкой примерно 5,50 Å по ребру. Эта структура характеризуется кубической плотнейшей упаковкой атомов серы, причем атомы меди и железа случайным образом занимают шесть из восьми тетраэдрических позиций в октантах куба. При охлаждении атомы железа и меди упорядочиваются: субъячейки размером 5,5 Å, где заполнены все восемь тетраэдрических позиций, чередуются с субъячейками, где заполнены только четыре, что снижает симметрию до ромбической.

Относительные количества меди и железа могут значительно варьироваться, причем твердый раствор простирается в сторону халькопирита (CuFeS2) и дигенита (Cu9S5). Обычно наблюдается распад с образованием вростков и ламеллей халькопирита, дигенита и халькозина.

Редкие кристаллы имеют приблизительно кубическую, додекаэдрическую или октаэдрическую форму, но борнит обычно встречается в массивном виде. Прорастание двойников происходит по кристаллографическому направлению {111}.

Борнит встречается по всему миру в медных рудах. Известные кристаллические месторождения включают Бьютт, Монтана, и Бристоль, Коннектикут, в США; рудник Карн-Бри, Иллоган и другие места в Корнуолле, Англия; Фросницкие Альпы в восточном Тироле, Австрия; рудник Мангула в округе Ломагунди, Зимбабве; рудник Н'ува в Талате, Марокко; Западное побережье Тасмании; и Джезказган, Казахстан. Следы также встречаются среди гематита в регионе Пилбара, Западная Австралия. Борнит также был обнаружен на исторических медных и бронзовых артефактах, подвергавшихся воздействию горячих минеральных источников, хотя такая патина считается редкой.

Впервые описанный в 1725 году по находке в Рудных горах, Богемия (ныне Карловарский край Чешской Республики), он был назван в 1845 году в честь австрийского минералога Игнаца фон Борна. Борнит был известен как медьсодержащий минерал с древности, хотя его часто путали с другими сульфидами меди из-за схожего внешнего вида и ассоциации в рудных месторождениях. Ранние цивилизации добывали борнитсодержащие руды для получения меди для производства инструментов, оружия, украшений, монет и других предметов, поддерживая бронзовый век и последующие культуры металлообработки. По мере развития горного дела и минералогической науки в XVIII и XIX веках борнит был идентифицирован как отдельный минерал и приобрел значение как медная руда. Во время промышленной революции крупные гидротермальные месторождения меди, содержащие борнит, интенсивно разрабатывались для удовлетворения растущего спроса на медь в электропроводке, паровых двигателях, машиностроении, строительстве и транспорте. В XX веке усовершенствования в геологической разведке, переработке руды и металлургическом извлечении позволили эффективно извлекать медь из более бедных борнитсодержащих месторождений, что еще больше повысило его экономическую ценность. Благодаря высокому содержанию меди и частой ассоциации с другими ценными сульфидными минералами, борнит остается одной из важнейших вторичных медных руд в мире и сыграл важную роль в истории добычи меди и металлургии.