碲位於元素周期表第五周期ⅵ A族(氧副族)的S-Se-Te系列中,性質與硫十分相似,但表現出某些金屬的性質。戈德史密斯(1924)將其歸入嗜銅元素組,並得到了B.B.Cepъина、e . ca . дчки-ка?а.的補充碲的地球化學參數列於表7-1。
表7-1碲地球化學參數表
自然界已發現90多種碲礦物,包括兩種天然元素(天然碲和亞硒酸碲);硫化物和含硫鹽11;39碲化物(包括未命名礦物);20種氧化物和含氧鹽。其他數據大多不完整或與se、s形成同構系列等。
碲的克拉克值很低,壹般為(1 ~ 10)×10-9(n×10-9,F.W .克拉克,1924;1×10-9,A . e .φEPCан1962;A.A.бeyc,1975;10×10-9a .п。вцноградов,1935)。黎通(1973)陸殼豐度為16×10-9。隕石、地質體和硫化物礦物中碲的含量見表7-2。可見Te主要富集在硫化物中,硫化物是碲的工業來源,通過綜合回收(利用)得到。研究證明,碲只有在貧硫(如金礦)時才形成獨立礦物,但很少分布。
表7-2各種巖石(地質體)和礦物中碲的含量(wB/10-6)
二、碲的礦物學
簡述了鉍的碲化物礦物的碲鎘汞族礦物學研究現狀。
最早對四水鋁石礦物的定義是僅包括Bi2(S+Se+Te)3 (Strunz,1970)的礦物,它們都屬於六方或三方晶系,具有最緊密堆積層的近立方晶體結構(Pauling,1975)。但Bayliss等人(1986)將四氫鋁石族礦物的範圍擴大到化學成分從元素周期表中的Va族(As、Sb、Bi)到VIa族(S、Se、te)的礦物,並根據晶胞中基本層數將其分為8個亞族。表7-3只列出了包括S、Te、Bi在內的礦物,它們之間的* * *生物成因組合關系可以用Bi-S-Te三角圖表示(圖7-1)。
圖7-1四水鋁石族礦物的S-Te-Bi圖
(壹)天然碲亞族
在這個亞家族中,包括天然硒和天然碲。最早發現的天然硒碲(Se,Te) [Se ∶ Te = 2 ∶ 3]是由Dana和Wells於1890年在洪都拉斯的El Plomo銀礦發現的。但到目前為止,史密森尼博物館只有壹件標本(NMNH R186)。由於樣品體積小,不易分選,X射線分析表明是天然硒和天然碲的混合物,所以取消了天然硒-碲,確定為兩種礦物物種——天然硒和天然碲。
(二)楚碲鉍亞組
碲化鉍礦床由島崎和小澤於1978年首先在日本Tsumo矽卡巖礦床中發現,隨後在前蘇聯東北部(Gamyanin等人,1982)、馬達根(Zav'yaoov等人,1982)和瑞典圖納貝格(Dobbe)相繼發現。鉍碲酸鹽是由前蘇聯的Zav'yalov和Begizov(1981)發現的,其化學成分範圍從bi 2.00 Pb 0.02s 1.12se 0.02 te 0.86到B1.38pb0.95te65438。然而,兩個樣品的晶體結構細化表明它們具有與碲化鉍相同的晶體結構顯然,鉍碲酸鹽、鉍銦碲酸鹽和鉍硫碲酸鹽應該具有相似的化學成分,它們的礦物化學式可以統壹簡化為Bi(te,S),它們之間Te和S的順序存在差異。
表7-3鈣鐵榴石族礦物分類
兩種人工合成的礦物(Bi0.58Te0.42)Te和Bi(Te0.75Bi0.25)分別稱為碲鉍礦和鉍硫鉍礦,因為它們的具體結構與鉍硫鉍礦相同,表明鉍硫鉍礦的固溶體範圍可以遠離標準成分,Te擴展到38% ~ 70%。而Dobbe(1993)發現於瑞典圖納貝格,組成為(bi 1.17-1.40 te 0.54-0.82 Pb 0.01-0.02 sb 0.00-0.09 so 0-0.09)。因此,有必要將含鉍礦石稱為狹義(或標準)鉍礦石,而偏離標準成分的鉍礦石稱為廣義鉍礦石。
(3)四鏑亞科
Tetradymite已由Glat(1967)、Evdovimenko和Tsypin(1971)、Abrikosov和Begrayan (1973)合成,其化學組成範圍從Bi2Te2S到Bi2te65433。Pauling(1975)認為te被取代後,四氫萘的化學穩定性會增加。劉等(1995)通過實驗得出,在600℃時,可以從相當於1/3輝鉍礦+2/3碲鉍礦的溶液中結晶出碲鉍礦。
亞硒酸鉍(Csikbvaite)是由Koch(1948)在羅馬尼亞的Csiklova發現的,其化學式為Bi2S2Te。但最近研究發現,它實際上是60%硒四水輝石(bi2s 1.1se 0.1te 1.8)和40%輝鉍礦的混合物,因此這種礦物已被國際礦物學會新礦物命名委員會廢止。
(四)亞硫酸鉍亞組
硫代碲酸鉍-A於1853年在巴西聖何塞首次發現,故名JoseiTe-A,其化學式為Bi4TeS2,而硫代碲酸鉍-B的化學式為Bi4Te2S,但兩者都存在(te,S)有序和無序排列的問題,因此其化學式可表示為Bi4(S,te)和Bi4(。S,Te有序硫化鉍礦-A的(006)衍射峰較強,而S,Te有序硫化鉍礦-B的(003)衍射峰較強。此外,在亞碲酸鉍(Bi4Te3)和鉍脆硫銻鉛礦(Bi4S3)之間存在大範圍的連續固溶體,如Godovikov等(1970)描述的Bi4.1S2.2Te0.7。因此,無序硫化鉍礦-a -Bi4 (te,S)3可視為碲酸鹽脆性硫化鉍礦,而硫化鉍礦-b可視為與硫千枚巖硫化鉍礦具有相同的化學成分。事實上,在中國盤古山已經發現了具有(Bi3.5Te0.5)(S2.0Te1.0)成分的亞碲酸鹽。
Wehrlite被Ozawa和島崎(1982)重新研究,發現它實際上是壹種鉍碲酸鹽和埃希斯特)Ag2Te的混合物。因此已被國際礦物學聯合會新礦物和礦物命名委員會廢止。
(5)鉍碲酸鹽
因為沒有合成礦物,其真實性壹度被懷疑。比如Godovikov等人(1966)曾經認為是Bi5Te3和精細天然鉍的混合物。但隨後的工作證實了亞碲酸鉍的存在(裏赫特,1967),其晶體結構來源於亞碲酸鉍(貝裏斯,1991)。