Pentlandite
# Pentlandite

La pentlandite è un solfuro di ferro e nichel, (Fe, $Ni)_9S_{8,}$ normalmente un rapporto nichel-ferro vicino a 1:1. Contiene in misura minore cobalto.

Il rapporto ferro / nichel è molto vicino a 1 e gli elementi terminali non esistono naturalmente, né sono mai stati sintetizzati. I cristalli miscelati esistono solo in un ristretto intervallo di composizione di circa 1:1.

La pentlandite si trova quasi sempre in concomitanza con la pirrotite, con la quale forma le "pirrotiti portanti il nichel", che vengono utilizzate per estrarre il nichel (un'altra fonte importante è la garnierite, o "serpentina portante il nichel").

Essa forma cristalli isometrici, ma si trova normalmente in aggregati granulari massicci. È fragile, con una durezza di 3,5-4 e un peso specifico di 4,6-5,0 e non è magnetica. Ha un colore bronzo giallastro e una lucentezza metallica.

La pentlandite si trova in abbondanza all'interno di rocce ultramafiche, che ne fanno una delle più importanti fonti di nichel minerario. Occasionalmente si trova anche all'interno di xenoliti del mantello e di bocche idrotermali "black smoker".

## Caratteristiche

La pentlandite è uno zolfo semplice anidro di ferro e nichel e la proporzione di questi elementi è del 32% e del 31%, rispettivamente, rispetto ad altri minerali del gruppo pentlandita. Forma una serie di soluzioni solide con il cobalto pentlandita, in cui la sostituzione graduale del nichel e del ferro con il cobalto dona i diversi minerali della serie. È un minerale molto simile alla godlevskite e all'oromanite.

A quasi tutti gli elementi della sua formula si aggiungono gli impuri: il cobalto, il platino e il rame. Utilizzato come minerale di ferro e nichel, è il più importante di questo metallo a livello mondiale.

## Origine e giacitura

La pentlandite è il più comune solfuro di nichel terrestre. Si forma tipicamente durante il raffreddamento di una fusione di solfuri. Queste fusioni di solfuri, a loro volta, si formano tipicamente durante l'evoluzione di una fusione di silicati. Poiché il nichel è un elemento calcicofilo, ha una preferenza per le fasi di solfuro (cioè si "divide" in esse). Nei fusi solfidrici, il nichel si sostituisce ad altri metalli di transizione all'interno dei minerali ferromagnesiaci, il più comune dei quali è l'olivina, nonché le varietà nichelifere di anfibolo, biotite, pirosseno e spinello. Il nichel si sostituisce più facilmente a Fe2+ e Co2+ a causa della loro somiglianza di dimensioni e carica.

Nelle fusioni sature di solfuri, il nichel si comporta come un elemento calcicofilo e si divide fortemente nella fase solfidica. Poiché la maggior parte del nichel si comporta come elemento compatibile nei processi di differenziazione ignea, la formazione di solfuri di nichel è essenzialmente limitata alle fusioni mafiche e ultramafiche sature di solfuri. Quantità minori di solfuri di nichel si trovano nelle peridotiti del mantello.

Il comportamento dei solfuri fusi è complesso ed è influenzato dai rapporti di rame, nichel, ferro e zolfo. In genere, al di sopra dei 1100 °C, esiste solo una fusione di solfuro. Dopo il raffreddamento a 1000 °C, si forma un solido contenente principalmente Fe e quantità minori di Ni e Cu. Questa fase è chiamata soluzione solida monosolfurica (MSS) ed è instabile a basse temperature, decomponendosi in miscele di pentlandite e pirrotite e (raramente) pirite. È solo quando il raffreddamento supera i 550 °C (a seconda della composizione) che l'MSS subisce un'insoluzione. Può anche formarsi una fase separata, solitamente un solfuro liquido ricco di rame, che dà origine alla calcopirite al raffreddamento.

Queste fasi formano tipicamente solfuri massicci equigranulari afanitici o sono presenti come solfuri disseminati all'interno di rocce composte prevalentemente da silicati. I solfuri massicci magmatici incontaminati sono raramente conservati, poiché la maggior parte dei depositi di solfuro nichelifero è stata metamorfosata.

