К этой группе относятся основные безводные карбонаты меди - малахит и азурит.
Малахит - Cu2[CO3][ОН]2, или CuCO3•Сu[ОН]2. "Малахе" по-гречески - мальва (растение). Очевидно, назван по сходству с цветом зелени.
Химический состав. СuО 71,9% (Сu 57,4%), СO2 19,9%, Н2O 8,2%. В очень небольших количествах устанавливаются также СаО, Fe2O3, SiO2 и др. Они, очевидно, обусловлены адсорбированными или механическими примесями посторонних веществ.
Рис. 229. Малахит в почковидных образованиях. Гумешевское месторождение (Урал)
Сингония моноклинная; призматический в. с. Кристаллы крайне редки, имеют призматический облик. Агрегаты. Обычно наблюдается в массах натечной формы (рис. 229) с радиальноволокнистым строением. Для крупных почковидных образований весьма характерно концентрически-зональное строение, особенно эффектно проявляющееся на полированных образцах (рис. 230). Встречаются и землистые разности (медная зелень).
Цвет малахита зеленый. Черта бледнозеленая. Блеск стеклянный до алмазного, у волокнистых разностей шелковистый. Ng = 1,909, Nm = 1,875 и Np=1,655.
Твердость 3,5-4. Хрупок. Спайность по {001} средняя. Уд. вес 3,9-4,1.
Диагностические признаки. Легко узнается по характерному зеленому цвету, часто наблюдаемым натечным формам и радиальноволокнистому строению. От несколько похожих на него хризоколлы (гидросиликата меди), фосфорхальцита (фосфата меди) и других медных минералов зеленого цвета отличим по поведению в соляной кислоте (выделяет углекислоту).
П. п. тр. в восстановительном пламени плавится и дает королек меди. Смоченный НСl, окрашивает пламя в голубой цвет. В стеклянной трубке выделяет воду и чернеет. В HСl растворяется с шипением. Раствор от прибавления аммиака в избытке синеет.
Происхождение. Малахит образуется исключительно в зонах окисления медных сульфидных месторождений, особенно если они залегают в известняках или первичные руды содержат много карбонатов. Является самым распространенным минералом меди в окисленных медных рудах. Он развивается как путем замещения карбонатов, так и путем выполнения пустот с образованием в них типичных колломорфных (натечных) форм. Так как в растворах у поверхности известняков или карбонатов Са и Mg создается явно щелочная среда, то достигающие их растворы сульфатов меди, очевидно, подвергаются гидролизу, реагируя с бикарбонатными растворами.
Кроме того, карбонаты меди, вероятно, могут возникать также в результате медленной реакции сульфата или гидрата меди с раствором, насыщенным углекислотой воздуха.
Малахит часто образует псевдоморфозы по азуриту, куприту, самородной меди, а иногда также по таким минералам, как атакамит, кальцит, халькопирит и др.
Практическое значение. Плотные натечные разности малахита, встречающиеся иногда большими массами, идут на различные поделки и мозаичные работы-изготовление красивых по оттенкам и рисункам ваз, шкатулок, столов и других предметов. Малахитовая мелочь употребляется на изготовление красок. Вкрапленные землистые разности малахита наряду с другими окисленными медными рудами служат рудой для выплавки меди.
Месторождения. Малахит в виде включений или примазок "медной зелени" весьма часто встречается в зонах окисления медных месторождений. Однако большие скопления, особенно поделочные сорта его, теперь становятся уже редкостью.
На Урале мировой известностью пользовались два крупнейших месторождения: Меднорудянское (у г. Нижнего Тагила) и Гумешевское (к юго-западу от г. Свердловска).
Меднорудянское месторождение по своему богатству и красоте узоров малахита в полированном виде являлось единственным в мире. Отсюда получен облицовочный малахит знаменитых колонн Исаакиевского собора (в Ленинграде), малахитового зала Зимнего Дворца, столов Эрмитажа и др. Первая крупная глыба малахита до 50 т весом вместе с другими кислородными соединениями меди была вскрыта на глубине около 70 м среди глинистых, сильно ожелезненных разрушенных пород у границы с известняком.
Гумешевское месторождение было известно еще с конца XVIII в. Оно дало огромное количество прекрасного поделочного малахитового материала, заполнившего витрины многих музеев того времени. Крупные куски малахита натечной формы залегали среди красных глин. Отсюда получена замечательная по красоте рисунка большая глыба малахита весом около 1,5 т, хранящаяся в музее Ленинградского горного института.
Азурит - Сu3[CO3]2[ОН]2, или 2СuСO3•Сu[ОН]2. Название происходит от французского слова "азурэ"-лазурный, голубой. Синоним: медная лазурь.
Химический состав. СuО 69,2% (Сu 55,3%), СO2 25,6%, Н2O 5,2%. Кристаллы в химическом отношении довольно чисты. Из механических примесей как редкий случай, в образцах из Березовского месторождения на Урале были установлены чешуйки вторичного самородного золота.
Рис. 231. Кристалл азурита с{001}, b {101}, а {100}, m {110},x {112} и d {243}
Сингония моноклинная; призматический в. с. L2PC. Облик кристаллов. Наблюдающиеся кристаллы имеют вид коротких столбиков или призм, а также толстых таблиц (рис. 231). Встречается нередко в друзах мелких кристаллов, сплошных зернистых массах, иногда радиальнолучистых агрегатах и в землистом состоянии ("медная синь").
Цвет азурита темносиний, в землистых массах голубой. Черта голубая. Блеск стеклянный. Ng = 1,838, Nm = 1,758 и Np = 1,730.
Твердость 3,5-4. Хрупок.Спайность по {021} средняя, по {100} несовершенная. Уд. вес 3,7-3,9.
Диагностические признаки. Легко узнается по характерному синему цвету и ассоциации с малахитом и другими кислородными соединениями меди.
П. п. тр. легко плавится, в восстановительном пламени дает королек меди. В кислотах растворяется с шипением. Растворяется также в аммиаке, окрашивая раствор в голубой цвет.
Происхождение. В небольших количествах почти постоянно встречается в парагенезисе с малахитом, часто отлагаясь после него. Нередко создаются условия, при которых он менее устойчив, чем малахит, и замещается последним. Известны псевдоморфозы малахита по кристалликам азурита. Характерно, что этот позднейший малахит не обладает радиальноволокнистым строением, а представлен сплошной скрытокристаллической массой.
Практическое значение. Вместе с другими кислородными соединениями меди идет в плавку в металлургических печах. Чистый азурит, если встречается в значительных массах, может употребляться для изготовления синей краски.