Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Кафедра геологии нефти и газа

КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВ

Методическое пособие к лабораторным и практическим занятиям по дисциплине «Минералогия и петрография» для студентов очной и заочной форм обучения по специальности

 08 05 00 «Геология нефти и газа»

Астрахань, 2003

Составители:

ассистент кафедры геологии нефти и газа Кудинов В.В.

«Классификация минералов»

Методическое пособие для лабораторных и практических занятий по дисциплине «Минералогия и петрография» для студентов очной и заочной форм обучения по специальности 08 05 00 «Геология нефти и газа»

 

Курс «Минералогии и петрографии» включает в себя три основных раздела:   1. кристаллография, 2. описательная минералогия, 3. петрография магматических и метаморфических пород. Данное методическое пособие посвящено второму разделу – описательной минералогии.

Целью изучения описательной минералогии является ознакомление с основными физическими, химическими и структурными особенностями различных минеральных видов, а также овладение навыками их определения по ряду физических, механических и химических признаков.

В настоящем методическом пособии приведена краткая характеристика основных, наиболее известных и распространенных, минеральных видов большинства классов минералов. Представлены сведения о физических и механических (габитус, спайность, излом, твердость, плотность, цвет, цвет черты, блеск), химических (растворимость в некоторых кислотах) свойствах минералов, кроме того, указаны некоторые структурные особенности и происхождение минералов. 

 

 

Рецензент:

к.г.-м.н., доцент Северо-Кавказского государственного университета

Стерленко З.В.

 

Методическое пособие рассмотрено на заседании кафедры «Геология нефти и газа» (протокол №1 от 9. 09. 03) и рекомендовано к внутривузовскому изданию. 

 

 

АГТУ – 2003

Класс самородные элементы

Отличительным свойством самородных элементов состоит в том, что их структура, в общем, сложена только одним видом атомов. В действительно­сти состав их всегда более сложен в связи с существованием разного рода смесей типа сплавов или растворов. В большей своей части это минералы редкие и очень редкие.

Нахождение элементов в самородном виде связано со строением их атомов, имеющих устойчивые электронные оболочки. Выделившись однажды, подобные элементы сохраняются неопределенно долгое время (платина, золото, алмаз, графит). Самородное состояние характерно также для элементов, которые хотя и обнаруживают химическую активность, легко восстанавливаются из своих соединений в земной коре (медь, сера).

Группа золота

Медь Cu. Сингония: кубическая. Кристаллы кубические, кубооктаэдрические; часто сплошные массы; ветвистые сростки кристаллов, желваки, крупные само­родки до 1000 т. Спайность: отсутствует. Излом: крючковатый. Твердость: 2,5 – 3. Плотность: 8,5 – 9. Ковкий. Цвет: светло-розовый, на воздухе быстро темнеет. Цвет черты: медно-красный. Блеск: металлический. Растворяется в соляной кислоте.

Происхождение. Гидротермальный — выделяется из термальных водных растворов вблизи поверхности; гипергенный — образуется в связи с выветриванием медных минералов.

Сопровождающие минералы: малахит, халькозин, кварц, халькопирит, кальцит.

Золото Au . Сингония: кубическая. Кристаллы кубические и додекаэдрические; зерна; дендриты; трубчатые, нитевидные агрегаты; самородки. Спайность: отсутствует. Твердость: 2,5 – 3. Плотность: 15,5 – 19,3. Ковкий (из 1 г золота можно растянуть до 3 км проволоки или раскатать пластинку в 27 м²). Цвет: от ярко-золотистого до красновато-золотистого и почти серебряно-белого в зависимости от количества примесей. Цвет черты: желтый. Блеск: сильный металлический. Растворяется только в царской водке.

Происхождение. Гидротермальный – в кварцевых, кварцево-сульфидных и др. жилах; известно в россыпях.

Сопровождающие минералы: кварц, арсенопирит, халькопирит, пирит, гетит, лимонит.

Разновидности: электрум – золото содержащее более 20 % серебра; медистое золото содержит до 20 % меди.

Серебро Ag. Сингония: кубическая. Кристаллы в виде октаэдров, додекаэдров; агрегаты проволочные, дендритовые; налеты; небольшие самородки. Спайность: отсутствует. Излом: крючковатый. Твердость: 2,5 – 3. Плотность: 9,6 – 12. Ковкий. Цвет: серебряно-белый, часто с желтой или черной побежалостью. Цвет черты: серебряно-белый, блестящий. Блеск: металлический. Растворяется в соляной кислоте с образованием белого творожистого осадка.

Происхождение. Гидротермальный — в жилах средних и низких температур, кварцевых, кальцитовых, баритовых; в зонах цементации и окисления сульфидно-полиметаллических месторождений серебра.

Сопровождающие минералы: аргенит, галенит, флюорит, пирит, халькопирит, кварц.

Платина Pt. Сингония кубическая. Кристаллы кубические; агрегаты обычно чешуйчатые; самородки. Спайность: отсутствует. Твердость: 4 – 4,5. Плотность: 14 – 19 (для чистой платины 21,5). Ковкий. Цвет: серебряно-белый, оловянно-белый до серо-стального. Цвет черты: серебряно-белый. Блеск: металлический. Растворяется в царской водке.

Происхождение. Магматический – в ультраосновных (дунитах) и основных породах; встречается в россыпях.

Сопровождающие минералы: оливин, магнетит, ильменит, самородное золото, иридий, сульфиды.

Применение: кислото- и огнеупорный материал; катализатор; драгоценный металл; проводник электричества.

Алмаз С. Сингония: кубическая. Кристаллы октаэдрические, иногда ромбододекаэдрические, тетраэдрические; двойники по шпинелевому закону; зернистые скопления; сростки; агрегаты радиально-волокнистой структуры. Спайность: совершенная по октаэдру. Излом: раковистый. Твердость: 10. Плотность: 3,5. Цвет: бесцветный, желтоватый, зеленоватый, синеватый, красноватый, черный. Блеск: алмазный.

Происхождение. Магматический – образуется из жидкой ультраосновной магмы, богатой летучими компонентами; с больших глубин выносится взрывными процессами; коренные месторождения представляют собой трубообразные тела, выполненные кимберлитом; известен в россыпях.   

Сопровождающие минералы: пироп, ильменит, гематит, магнетит, графит.

Применение: драгоценный камень, абразив, используется в электронной промышленности.

Графит С – от греческого «графо» - пишу. Сингония: гексагональная. Кристаллы пластинчатые; агрегаты чешуйчатые, листоватые; плотные массы. Спайность: весьма совершенная. Излом: ровный. Твердость: 1 – 2. Плотность: 2 – 2,2. Цвет: от серо-стального до черного. Цвет черты: черный. Блеск: металлический.

Происхождение. Магматический – связан с пегматитовыми и кварцевыми жилами; метаморфический – в гнейсах, кристаллических сланцах; в контактах каменного угля с изверженными породами.

Сопровождающие минералы: пирит, гранат, шпинель.

Применение: изготовление тиглей, электродов, смазочных веществ, карандашей, замедлитель нейтронов в атомных реакторах.

Сера S. Сингония ромбическая. Кристаллы в виде бипирамид, тонких пластинок; агрегаты зернистые, волокнистые; массивные скопления; друзы; натечные формы. Спайность: отсутствует. Излом: раковистый. Твердость: 1,5 – 2. Плотность: 2 – 2,1. Хрупкий. Цвет: желтый, серо-желтый. Цвет черты: желтый. Блеск: жирный, стеклянный.

Происхождение. Осадочный – хемогенный или биохимический; вулканический – в результате разложения сернистых газов.

Сопровождающие минералы: кальцит, арагонит, гипс, ангидрит, галит.

Применение: используется для изготовления серной кислоты.

Контрольные вопросы

1. Для каких элементов характерно нахождение в самородном виде?

2. Дайте характеристику платине.

3. Происхождение самородного золота.

4. Охарактеризуйте основные свойства и происхождение графита.

5. Происхождение алмаза, с какими породами связаны месторождения алмазов?

6. Дайте характеристику самородной меди.

7. Какие формы нахождения характерны для самородного серебра?

 

 

Класс галоиды

Этот класс включает соединения, обладающие полностью ионной связью (фтористые, хлористые, бромистые, йодистые соединения). Наибольшее распространение имеют соединения фтора и хлора. Включает около 100 минералов.

 Соединения фтора по происхождению это в основном магматические, пневматолитические и гидротермальные минералы.

Хлористые соединения это химические осадки морей и озер, либо продукты зоны окисления сульфидных месторождений.

Галит NaCl Halit – от греческого «галос» - морская соль. Сингония: кубическая. Кристаллы кубические; агрегаты крупнокристаллические, зернистые; плотные массы. Спайность: совершенная по кубу. Излом: раковистый. Твердость: 2. Плотность: 2,1 – 2,2. Хрупкий. Цвет: бесцветный, белый, желтоватый, красноватый, голубоватый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, жирный. Растворим в воде. На вкус соленый.

Происхождение. Осадочный – химический осадок морей и озер; продукт вулканической сублимации.

Сопровождающие минералы: ангидрит, гипс, сильвин, доломит.

Разновидности: каменная соль – образовавшаяся в прежние геологические периоды в виде пластов и штоков в горных породах; самосадочная соль, образуется в современный период.

Применение: источник пищевой соли.

Сильвин KCl Sylvin – в честь голландского физика, химика Сильвиуса. Сингония: кубическая. Кристаллы кубические; агрегаты зернистые или плотные, крупнокристаллические до мелкокристаллических. Спайность: совершенная по кубу. Твердость: 2. Плотность: 1,9 – 2,0. Хрупкий. Цвет: бесцветный, белый, серый, красноватый, желтоватый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, жирный. Растворяется в воде. На вкус горько-соленый.

Происхождение. Осадочный – химический осадок морей и озер; продукт вулканической сублимации.

Сопровождающие минералы: галит, ангидрит, доломит.

Применение: источник калия.

Флюорит CaF₂ Fluorit. Сингония: кубическая. Кристаллы кубические, реже – октаэдрические; агрегаты зернистые, шестоватые, радиально-лучистые, слоистые; плотные массы; двойники прорастания. Спайность: совершенная. Излом: раковистый. Твердость: 4. Плотность: 3,1 – 3,2. Хрупкий. Цвет: бесцветный, желтый, зеленый, фиолетовый, синий, розовый, черный. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный. Растворяется в концентрированной соляной кислоте выделяя HF.

Происхождение. Гидротермальный – в жилах; пневматолитический – в грейзенах и пегматитах; гипергенный.

Сопровождающие минералы: кварц, халькопирит, галенит, сфалерит, кальцит, доломит, гипс, серебросодержащие минералы, апатит, турмалин, топаз.

Разновидности: оптический флюорит – прозрачные бесцветные разности; ратовкит – землистый, бледно-фиолетовый (гипергенный); радиофлюорит – радиоактивный от изоморфной примеси радия, очень редкий.

Применение: источник фтора, используется в оптических приборах.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте флюорит, назовите основные области применения флюорита.

2. Чем отличаются галит и сильвин, дайте характеристику основным физическим и химическим свойствам этих минералов.

3. Каково происхождение галита, сильвина?

 

 

Класс силикаты

Силикаты — важнейшие породообразующие минералы. Число си­ликатов около 800. По массе на их долю приходится до 80% земной коры. Химический состав в большинстве сложный. Главные компоненты Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, К, иногда Mn, Ti, В, а также Zr, Li, F и некоторые другие.

Различают следующие структурные типы силикатов.

I. Островные. К ним относятся:

Силикаты с изолированными тетраэдрами и группами тетра­эдров.

Ортосиликаты — кремнекислородные тетраэдры не имеют об­щих кислородов, их связь осуществляется через посредство других атомов. В химической формуле силикатов этого типа можно выделить группировку [SiO₄]^4-.

Диортосиликаты — от предыдущих отличаются тем, что в их структуре наблюдаются обособленные пары кремнекислородных тет­раэдров, имеющие по одному общему кислороду [Si₂O₇]^6-.

Силикаты с кольцевыми анионными радикалами.

Кольцевые силикаты отличаются наличием обособленных кольцевых группировок из трех, четырех или шести тет­раэдров. Их радикалы, соответ­ственно, [Si₃O₉]^6-, [Si₄O₉]^8-, [Si₆0₁₈]^12-

II .      Цепочечные.

Структу­ры этих силикатов представ­ляют собой обособленные не­
прерывные цепочки, в которых у каждого тетраэдра по два общих кислорода.
Радикал структуры (Si₂O₆)^4-.

IV . Слоистые (листовые).

Кремнекислородные тетраэдры соединяются друг c другом, образуя листы, обособленные в том же смысле, что и в случае двойных, кольцевых и других группировок. Радикал [Si₂O₅]²~.

V . Каркасные.

 Кислороды всех тетраэдров являются общими. В чистой структуре этого типа, очевидно, не будет свобод­ных валентностей, которые позволили бы войти в структуру другим атомам. Именно такому случаю отвечает структура кварца. Вхождение других атомов становится возможным, когда кремний в центрах тетраэдров частично замещается алюминием или в некоторых случаях — железом. Каждое замещение четырехвалентного кремния трехвалентным алюминием вызовет появление одной свободной валентности.В этом случае радикал структуры будет [Al_mSi_nO_2(m+n)]^m-

По происхождению силикаты в большинстве своем эндогенные минералы и минералы кристаллических сланцев. Гипергенные силикаты образуются преимущественно при выветривании других силикатов.

Островные силикаты

Группа оливина

Форстерит: Mg ₂ [ SiO ₄ ]

Оливин: ( Mg , Fe )₂[ SiO ₄ ] содержит 10 % и боле FeO

Фаялит: Fe ₂ [ SiO ₄ ].

Olivin – по оливково-зеленому цвету. Данные минералы образуют изоморфный ряд. Наиболее распространенным является оливин, минералы близкие по составу к форстериту и фаялиту встречаются достаточно редко.

Сингония ромбическая. Кристаллы изометричные или несколько вытянутые параллельно оси z; обычно образует плотные зернистые массы; вкрапленные зерна; реже толстостолбчатые кристаллы. Цвет различный в зависимости от состава, от практически бесцветного и желтоватого до темно-зеленого и черного. Блеск стеклянный. Твердость 6,5 – 7. Плотность: 3,2 – 3,6. Спайность средняя (ясная). Излом: раковистый. В HCl и H ₂ SO ₄ разлагаются с выделением студневидного кремнезема.

Разновидности: хризолит – прозрачный оливин желтовато-зеленого цвета; гиалосидерит – разность оливина богатая железом; гортонолит ( Fe , Mg , Mn )₂[ SiO ₄ ] – большие темноокрашенные кристаллы.

Происхождение. Образуется в основных и ультраосновных изверженных (габбро, диабазы) и излившихся (базальты) породах, также в карбонатах, в скарнах, в метаморфических породах, например, при метаморфизме кремнистых доломитов.

Сопровождающие минералы: лабрадор, лейцит, пентландит, ильменит, пироксены.

Применение. Маложелезистые оливиновые породы могут иметь значение в качестве огнеупорного сырья. Хризолит – драгоценный камень.

Группа граната

В группу граната объединяется значительное количество минералов, представляющих смеси двух изоморфных рядов: R ²⁺ ₃ Al ₂ [ SiO ₄ ]₃ и Ca ₃ R ³⁺ ₂ [ SiO ₄ ]₃, где R²⁺ - Ca, Mg, Mn, Fe, а R³⁺ - Al, Fe, Cr.

Название происходит от латинского «гранум» - зерно граната. Сингония кубическая. Форма кристаллов: ромбододекаэдры, тетрагонтриоктаэдры или комбинация этих форм. Встречаются в хорошо выраженных кристаллах, иногда образуют сплошные зернистые массы, особенно андрадит.

Цвет различный. Блеск стеклянный до алмазного, иногда жирный, смолянистый. Спайность: отсутствует, иногда имеется отдельность. Излом: неровный до полураковистого. Твердость: до 8. Плотность изменяется в связи с составом: от 3,5 до 4,25. HCl действует слабо за исключением демантоида, но после прокаливания разлагаются в соляной кислоте с образованием студневидного кремнезема.

Происхождение. Гранаты являются типичными метаморфическими минералами, постоянно присутствующие в кристаллических сланцах и гнейсах. Некоторые разности встречаются в изверженных породах.

Основные разности гранатов подразделяются на две подгруппы:

- пиральспиты (Al-гранаты): пироп, альмандин, спессартин;

- уграндиты (Ca-гранаты): гроссуляр, андрадит, уваровит.

Установлены непрерывные ряды: пироп – альмандин, альмандин – спессартин; гроссуляр – андрадит, андрадит – уваровит. Al-гранаты и Ca-гранаты редко проявляют смесимость между собой.

Пироп Mg ₃ Al ₂ [ SiO ₄ ]₃ содержится в ультраосновных породах, в частности в кимберлитах, в плотных эклогитовых породах. Цвет: темно-красный.

Альмандин Fe ₃ Al ₂ [ SiO ₄ ]₃. Один из наиболее распространенных гранатов. Характерен для слюдяных сланцев и гнейсов, возникших за счет аргиллитов. Встречается в гранитных пегматитах и риолитах. Цвет: красновато-коричневый до малиново-красного.

Спессартин Mn ₃ Al ₂ [ SiO ₄ ]₃. Распространен в гранитных пегматитах и метасоматических скарновых месторождениях. Цвет: розовый и желтовато-красный до красно-бурого в зависимости от примеси железа.

Гроссуляр Ca ₃ Al ₂ [ SiO ₄ ]₃. Гранат перекристаллизованных загрязненных известняков, преобразованных при региональном и контактовом метаморфизме. Цвет: светло-зеленый.

Андрадит Ca ₃ Fe ₂ [ SiO ₄ ]₃. Обычный минерал скарнов, в которых иногда образует сплошные массы. Цвет: бурый, буровато-зеленый.

Уваровит Ca ₃ Cr ₂ [ SiO ₄ ]₃. Встречается в виде тонких кристаллических корочек на хромистом железняке. Цвет: изумрудно-зеленый.

Большинство разностей имеют значение в ювелирном деле.

Группа топаза

Топаз Al ₂ [ SiO ₄ ]( OH , F )₂ Topas – по месту находки о. Тпазос (ныне Сент-Джон) в Красном море. Содержит около 17 % фтора. Сингония ромбическая. Кристаллы призматические, хорошо сформированные; агрегаты зернистые. Спайность: совершенная по (001). Излом: полураковистый. Хрупкий. Твердость: 8. Плотность: 3,4 – 3,6. Цвет: светло-желтый, дымчатый, зеленоватый, голубой, розовый, белый, красный, иногда бесцветный, бывает также полихромным (голубой и коричневый) в одном кристалле. Блеск: стеклянный, на плоскостях спайности – перламутровый. Иногда флюоресцирует желтым, кремовым или светло-зеленым цветом.

Происхождение. Один из главных минералов грейзенов и гранитных пегматитов. Сопровождающие минералы: флюорит, касситерит, мусковит, турмалин, альбит, кварц дымчатый, ортоклаз, амазонит, берилл.

Применение. Драгоценный камень.        

Андалузит Al₂ [SiO₄] O Andalusit – по названию испанской провинции Андалузия. Сингония ромбическая. Кристаллы столбчато-призматические; агрегаты лучисто-шестоватые или зернистые. Спайность: средняя по (110). Твердость: 7 – 7,5. Плотность: 3,1 – 3,2. Цвет: серый, розовый, желтый, белый, коричневый, красный (с Mn), иногда темно-зеленый. Блеск: стеклянный, матовый. Цвет черты: белый. Кислоты не действуют. Слабая люминесценция зеленого, зеленовато-желтого цвета.

Происхождение. Образуется при метаморфизме алюмосодержащих сланцев при высокой температуре и пониженном давлении. Встречается в пегматитовых и кварцевых жилах.

Сопровождающие минералы: слюды, турмалин, дистен, ставролит, альмандин.

Применение. Прозрачный андалузит употребляется в качестве драгоценного камня, а обыкновенный для производства глазури для фарфора. 

Кианит (дистен) Al₂ [SiO₄] O Cyanit – от греческого «кианос» – темно-синий. Сингония: триклинная. Удлиненно-пластинчатые кристаллы; плотные радиально-лучистые до игольчатых агрегаты. Спайность: совершенная по (110). Излом: ступенчатый. Анизотропия твердости: 4,5 – 5 по длине кристалла, 6,5 – 7 в перпендикулярном направлении. Плотность: 3,56 – 3,67. Цвет: синий, белый, реже розоватый, красно-коричневый. Блеск: стеклянный, перламутровый. Цвет черты: белый. Кислоты не действуют.

Происхождение. Типичный минерал метаморфических пород – глинистых сланцев, гранулитов и эклогитов. В качестве акцессорного минерала присутствует в умеренно метаморфизованных породах – гнейсах, слюдяных сланцах.

Сопровождающие минералы: ставролит, андалузит, альмандин, корунд, рутил.

Применение. Высокоглиноземистое сырье.

Сфен (титанит – по химическому элементу) CaTi [ SiO ₄ ]( O , OH , F ). Сингония: моноклинная. Пластинчатые или характерные клиновидные кристаллы; агрегаты массивные или в виде неправильных зерен. Спайность: совершенная по (110). Отчетливая параллельная отдельность. Излом раковистый. Твердость: 5 – 5,5. Плотность: 3,4 – 3,5. Хрупкий минерал. Цвет: желтый, зеленый, коричневый, черный, реже серый, розовый, фиолетовый. Блеск: стеклянный до алмазного. Цвет черты: белый. Взаимодействует с кислотами: в горячей HCl разлагается частично, а в H ₂ SO ₄ - полностью.

Происхождение. Распространенный акцессорный минерал гранитов, гранодиоритов и сиенитов. Встречается в некоторых гнейсах и кристаллических сланцах. В больших количествах присутствует в обогащенных цирконием, титаном и ниобием щелочных сиенитах и пегматитах.

Сопровождающие минералы: диопсид, гранат, эпидот, хлорит, кальцит, магнетит, альбит, адуляр, скаполит, апатит, циркон, кварц, полевые шпаты и амфиболы.

Применение. Может применяться в качестве руды на титан.

Ставролит Fe Al ₄ [ SiO ₄ ]₂ O ₂ ( OH )₂ Staurolith – от греческого «ставрос» – крест, «литос» – камень. Сингония: ромбическая. Призматические кристаллы. Характерны крестообразные двойники прорастания. Спайность: ясная по (010). Излом: неровный, раковистый. Твердость: 7 – 7,5. Плотность: 3,7 – 3,8. Цвет: красновато- или черно-коричневый, или черный. Цвет черты: серовато-белый. Блеск: стеклянный, на сколе – жирный, смолистый.

Происхождение. Образуется в результате регионального метаморфизма; типичен для кристаллических сланцев.

Сопровождающие минералы: кианит, андалузит, слюды, альмандин.

Кольцевые силикаты

Группа берилла

Берилл Be ₃ Al ₂ [ Si ₆ O ₁₈ ] Beryll – от греческого «бериллос», относящегося в античное время ко многим зеленым драгоценным камням. Кристаллы в виде простых гексагональных призм, иногда образуют скопления столбчатых кристаллов. Сингония: гексагональная. Спайность: несовершенная по призме и пинакоиду. Поперечная отдельность. Излом: раковистый, неровный. Твердость: 7,5 – 8. Плотность: 2,6 – 2,8. Хрупкий. Цвет: желтовато-зеленый, изумрудно-зеленый, синий, голубоватый, иногда розовый, белый, бесцветный. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный. Кислоты не действуют.

Происхождение. Встречается в гранитных пегматитах, грейзенах, слюдяных кристаллических сланцах и гидротермально-пневматолитовых жилах, связанных с кислыми изверженными породами.

Сопровождающие минералы: кварц, полевой шпат, слюды, топаз, турмалин, касситерит, пирохлор, колумбит.

Разновидности: гошенит – бесцветный до белого; аквамарин – голубой, голубовато-зеленый; изумруд – густо-зеленый, травяно-зеленый; гелиодор – зеленовато-желтый до желтого; морганит – розово-красный; воробьевит – розовый (содержит цезий); ростерит – бесцветный; биксбит – красный.

Применение. Берилл является рудой на бериллий. Прозрачные окрашенные разности – изумруд, аквамарин, морганит, гелиодор – являются драгоценными камнями.

Группа турмалина

Турмалин ( Na ,С a )( Li , Mg , Al )₃( Al , Fe , Mn )₆( OH )₄[ BO ₃ ]₃[ Si ₆ O ₁₈ ] Turmalin – от сингалезского «турмали» - притягивающий золу.

В структуре турмалина кольца Si₆O₁₈ располагаются вокруг тройных осей. Группы из трех треугольников ВО₃ чередуются с кольцами Si₆O­₁₈. Атомы кислорода и группы –ОН образуют октаэдры, окружающие атомы группы (Li, Mg, Al). Эти октаэдры связывают воедино колонку из колец Si₆O₁₈ и треугольников ВО₃ вокруг тройной оси. Колонки связаны вместе по горизонтали октаэдрами из пяти атомов кислорода и одной группы ОН, окружающими атомы группы (Al, Fe, Mn).

Сингония тригональная. Кристаллы длиннопризматические, имеющие треугольную форму в поперечном сечении и грубую вертикальную штриховку на гранях призмы. Радиально-лучистые агрегаты получили название турмалинового солнца. Спайность: отсутствует. Излом: раковистый, занозистый, неровный. Твердость: 7 – 7,5. Плотность: 3 – 3,2. Цвет разный в зависимости от состава: зеленый, красный, синий, коричневый, черный, полихромный, иногда бесцветный. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный. Кислоты не действуют. Обладает хорошо выраженными пиро- и пьезоэлектрическими свойствами.

Происхождение преимущественно пегматитовое. Широко распространен в качестве акцессорного минерала в кристаллических сланцах и гнейсах.

Сопровождающие минералы: в пегматитовых жилах - кварц, альбит, ортоклаз, микроклин, лепидолит; в грейзенах – оловянный камень; в сланцах – тальк, хлорит, слюда.

Применяется для изготовления приборов использующих эффекты пиро- и пьезоэлектричества. Некоторые разности являются драгоценными камнями (рубеллит – розовый турмалин).

Контрольные вопросы

1. По какому принципу подразделяется класс силикатов?

2. Опишите минералы группы оливина.

3. Перечислите основные разновидности гранатов, как они подразделяются?

4. Охарактеризуйте топаз и андалузит.

5. Какое применение находит сфен.

6. Какая твердость у кианита?

7. Назовите характерный габитус двойников ставролита.

8. Охарактеризуйте эпидот.

9. Какие драгоценные разности берилла Вы знаете?

10.Опишите структурные особенности турмалина.

 

Цепочечные силикаты

Группа пироксенов

Пироксеноиды

Группа волластонита

Волластонит Ca₃ [Si₃ O₉] Wollastonit – в честь английского химика и минералога Х.Г. Волластона. Сингония триклинная. Кристаллы таблитчатые; агрегаты шестоватые; сростки широких тонких пластинок; волокнистые, зернистые, листоватые массы. Спайность: совершенная по (100) и (001). Твердость: 4,5 – 5. Плотность: 2,8 -3. Хрупкий. Цвет: белый, серый, иногда бледно-зеленый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный до шелковистого. В соляной кислоте разлагается с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение. Характерен для контактов изверженных пород и кварцевых жил с известняками, причем располагается непосредственно в самом контакте.

Сопровождающие минералы: кальцит, диопсид, андрадит, эпидот, титанит.

Применение: керамическое сырье.

Родонит CaMn₄[Si₅O₁₅] Rhodonit – от греческого «родон» - роза. Сингония триклинная. Кристалла таблитчатые и призматические изометричные, одиночные встречаются редко, характерны, сплошные плотные и зернистые агрегаты. Спайность: совершенная по (001) и (100). Твердость: 5,5 – 6,5. Плотность: 3,6 – 3,7. Цвет: розовый, красный. Цвет черты: блеслый. Блеск: стеклянный или перламутровый. В кислотах не растворяется.

Происхождение. В гидротермальных жилах и контактово-метаморфических образованиях, а также в метаморфизованных осадочных породах обогащенных марганцем.

Сопровождающие минералы: родохрозит, псиломелан, гранат.

Применение. Ценный поделочный камень. Иногда используется в качестве руды на марганец.

Контрольные вопросы

1. Какие минералы входят в подгруппу ромбических пироксенов, дайте им характеристику?

2. Как подразделяются минералы в подгруппе клинопироксенов?

3. Какое происхождение имеют минералы ряда диопсид – геденбергит?

4. Охарактеризуйте волластонит?

5. Для чего применяется родонит?

 

Группа амфиболов

Антофиллит Mg₇ [Si₄O₁₁]₂ (OH)₂ Anthophyllit – от латинского «антофиллум» - гвоздика (из-за гвоздично-бурой окраски некоторых образцов). Сингония: ромбическая. Кристаллы тонко-призматические, встречаются редко, характерны асбестовидные, сплошные агрегаты. Спайность: совершенная по (210). Излом: ступенчато-неровный. Твердость: 5,5 – 6,5. Плотность: 3,1 – 3,2. Цвет: светло-коричневый, желтовато-коричневый, серый, иногда зеленоватый. Цвет черты: белый. Блеск: в зернистых агрегатах – стеклянный, в волокнистых – шелковистый, перламутровый. Кислоты не действуют.

Происхождение. Типичный минерал метаморфических пород, богатых магнием, обедненных кальцием и алюминием. Как главная составная часть пород встречается в кристаллических сланцах, где предположительно образуется при метаморфизме за счет оливина.

Сопровождающие минералы: роговая обманка, кварц, корунд, биотит, полевой шпат.

Применение. Асбестоподобная разность антофиллита – амозит – используется в качестве изоляционного материала.

 Тремолит Сa₂Mg₅ [Si₄O₁₁]₂ (OH)₂ Tremolit – по местонахождению в долине Тремола (Швейцария). Сингония: моноклинная. Кристаллы длиннопризматические, иногда игольчатые, поперечное сечение ромбовидное. Агрегаты: лучистые, волокнистые. Спайность: совершенная по (110) под углом 56º. Хрупкий. Твердость: 5,5 – 6. Плотность: 2,9 – 6. Цвет: белый, светло-серый, светло-зеленый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный до шелковистого. Кислоты не действуют.

Происхождение. Метаморфический – продукт низкой степени регионального метаморфизма (в контактах изверженных пород с известняками и доломитами).

Сопровождающие минералы: диопсид, шпинель, кальцит, титанит, серпентин, апатит, форстерит.

Применение. Нефрит – скрытокристаллическая, тонковолокнистая разность тремолита, различных оттенков зеленого цвета, применяется в качестве поделочного камня. 

Актинолит Сa₂(Mg, Fe)₅ [Si₄O₁₁]₂(OH)₂ Aktinolith – от греческого «актис» - луч, и «литос» - камень. Сингония моноклинная. Кристаллы стебельчатые, столбчатые, часто без четкой огранки. Агрегаты: широколистоватые, лучистые, волокнистые. Спайность: совершенная по (110). Излом: занозистый. Твердость: 5,5 – 6. Плотность: 3,0 – 3,1. Цвет: различные оттенки зеленого. Цвет черты: от бесцветного до бледно-голубого. Блеск: от стеклянного до шелковистого. В небольшой степени растворим в соляной кислоте.

Происхождение. Метаморфический (в эпизоне регионального метаморфизма.). Иногда является главным породообразующим минералом – актинолитовые сланцы.

Сопровождающие минералы: тальк, хлорит, серпентин.

Роговые обманки (Сa, Na)_m (Mg, Fe^··, Fe^··· Al)_n [(Al, Si)₄O₁₁]₂ (OH)₂ m+n=7 Hornblende. Сингония: моноклинная. Кристаллы призматические, удлиненные; иногда агрегаты волокнистого или игольчатого строения. Спайность: совершенная по (110) под углом 56 º. Излом занозистый до неровного. Твердость: 5,6 – 6. Плотность: 2,9 – 3,4. Цвет: темно-зеленый до черного. Цвет черты: бесцветный до бурого, серовато-желтого или серо-зеленого. Блеск: стеклянный или шелковистый. В кислотах не растворяется.

Происхождение. 1. Интрузивно-магматический (породообразующий минерал многих изверженных пород – роговообманковых гранитов, гранодиоритов, сиенитов и др.); 2. вулканический – в базальтах, туфах и пеплах; 3. метаморфический – во многих кристаллических сланцах, также в контактовых роговиках.

Сопровождающие минералы: гранат, геденбергит, эпидот, магнетит, сфалерит, халькопирит, титанит.

Разновидности. Обыкновенная роговая обманка темно-зеленого цвета встречается в интрузивных и метаморфических породах и контактах. Базальтическая роговая обманка бурого или черного цвета – в базальтах, туфах, часто содержит титан, марганец. В щелочных горных породах встречаются так называемые щелочные роговые обманки черного или синего цвета. Вторичная роговая обманка, образующаяся в результате изменения пироксенов, особенно авгита, под воздействием гидротермальных растворов носит название уралита.

Глаукофан (С a , Na )₃ ( Mg , Fe , Al )₄ [( Al , Si )₄ O ₁₁ ]₂( OH )₂ Glaukophan – от греческого «глаукос» - синевато-зеленый и «файнестай» - казаться, - выглядит синевато-зеленым. Сингония моноклинная. Кристаллы столбчатые, призматические, иногда игольчатые, обычны зернистые и волокнистые агрегаты. Спайность: совершенная по (110). Твердость: 6 – 6,5. Плотность: 3,1 – 3,4. Цвет: синий. Цвет черты: от бесцветного до серо-голубого. Блеск: стеклянный, шелковистый.

Происхождение. Метаморфический минерал, присутствующий в сланцах, образующихся за счет аргиллитов в низкотемпературных условиях, при высоких давлениях.

Сопровождающие минералы: эпидот, мусковит, нефрит, альмандин.

Контрольные вопросы

1. Какие минералы группы амфиболов Вы знаете, дайте им характеристику?

2. Что такое нефрит, его применение?

3. Напишите химическую формулу соответствующую роговым обманкам.

4. Каково происхождение роговых обманок?

5. Охарактеризуйте глаукофан.

 

 

Слоистые силикаты

Группа талька

Тальк Mg ₃ [ Si ₄ O ₁₀ ] ( OH ) ₂ Talk ­ – древнее арабское название. Сингония: моноклинная. Встречается в виде листоватых, чешуйчатых, мелкозернистых агрегатов; иногда скрытокристаллические плотные массы. Спайность: весьма совершенная по (001). Твердость: 1. Плотность: 2,5 – 2,8. Жирный на ощупь. Гибкий в тонких листочках. Цвет: светло-зеленый до белого и серебристо-белого. Цвет черты: белый. Блеск: жирный, стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Кислоты не действуют.

Происхождение. Образуется при гидротермальной переработке богатых магнием ультраосновных горных пород, являясь продуктом разрушения оливина и ромбических пироксенов; также образуется за счет доломитов при метаморфизме осадочных пород. 

Сопровождающие минералы: серпентин, магнезит, доломит, магнетит.

Разновидности: стеатит – плотный тальк; горшечный камень – загрязненный плотный тальк; агалит – тонковолокнистая разность; благородный тальк – прозрачный, светло-зеленый, иногда бесцветный.

Применение: кислото- и огнеупорный материал. Чистые разности употребляются для смазки машин и изготовлении пудры.

Пирофиллит Al ₂ [Si₄O₁₀] (OH) ₂ Pyrophyllit ­– от греческого «пир» - огонь, «филлон» - лист. Сингония: моноклинная. Встречается в виде розеток, сферолитов, тонколистоватых и кустистых агрегатов. Спайность: весьма совершенная по (001). Твердость: 1,5. Плотность: 2,8 – 2.9. Крошиться. Жирный на ощупь. Цвет: белый, яблочно-зеленый, серебристо-белый, желтоватый. Цвет черты: белый. Блеск: перламутровый или тусклый. Кислоты практически не действуют.

Происхождение. Образуется в пневматолитовоизмененных глинистых породах, либо из гидротермальных растворов.

Сопровождающие минералы: андалузит, кианит, силлиманит, каолинит. 

Применение. Может использоваться в качестве заменителя талька.

Группа слюд

Большая группа важных породообразующих минералов. Внешне слюды очень схожи. Они имеют листоватый облик и весьма совершенную спайность по (001). По составу относятся к алюмосиликатам, в структуре которых на каждые три кремнекислородных тетраэдра приходится один алюмокислородный. Кремнеалюмокислородные тетраэдры связаны между собой катионами; вдоль плоскостей этих пачек и наблюдается спайность. Сингония у всех минералов группы слюд моноклинная. Твердость: 2 – 2,5. Плотность: до 3. Слюды породообразующие минералы магматических, метаморфических и осадочных горных пород.

Флогопит KMg₃ [AlSi₃O₁₀] (OH, F)₂ Phlogopit – от греческого «флогос» - огнеподобный (по красному отблеску), либо «флогопус» - жирный (по жирному блеску). Цвет: красноватый до темно-красно-коричневого, серый, реже зленный или белый. Цвет черты: белый. Блеск: металлический, жирный, стеклянный, перламутровый. Иногда наблюдается астеризм – явление световой звезды при рассматривании через слюду светящегося предмета. В кислотах разлагается.

Происхождение. Контактово-метасоматический (скарновый). Близ интрузивных контактов иногда слагает флогопитовые слюдиты с изумрудами, обнаружен в кимберлитах.

Сопровождающие минералы: диопсид, кальцит, апатит, форстерит, полевые шпаты.

Применение: как изолятор и диэлектрик, а также в качестве термостойкого материала.

Биотит K ( Fe , Mg )₃ [ AlSi ₃ O ₁₀ ] ( OH , F )₂ Biotit – в честь французского физика и минералога Ж. Био. Цвет: черный, различной интенсивности и оттенков. Цвет черты: белый, серый. Блеск: перламутровый, полуметаллический.

Происхождение. Магматический; пегматитовый в жилах с мусковитом или без него. Биотит также широко распространен в метаморфических породах, где образуется при региональном метаморфизме, в широком диапазоне меняющихся условий.

Разновидности: лепидомелан – полностью железистая разность биотита.   

Мусковит KAl ₂ [ AlSi ₃ O ₁₀ ] ( OH , F )₂ Muskovit – от итальянского названия Москвы (Muska). Цвет: бесцветный, желтоватого, светло-коричневого цвета, иногда с красноватым оттенком. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. В кислотах не разлагается.

Происхождение. Широко распространен в низкотемпературных гранитах; обычно является следующим продуктом кристаллизации после биотита. Кроме того, может иметь пегматитовое происхождение. Может присутствовать в кристаллических сланцах и гнейсах образовавшихся за счет осадочных пород. В связи с большой устойчивостью к выветриванию является распространенным детритовым минералом.

Сопровождающие минералы: кварц, ортоклаз, олигоклаз, альмандин, ставролит, дистен, турмалин.

Разновидности: серицит – мелкокристаллическая светлая разность мусковита, являющийся продуктом разрушения алюмосиликатов (главным образом полевых шпатов). Жильберит – близок к серициту, но более крупнокристаллический. Иллит – деградированный мусковит, у которого часть калия выщелочена. Встречается в почвах и неуплотненных осадках. Парагонит – натриевый аналог мусковита, значительно более редок.

Применение: крупнокристаллический мусковит пегматитовых жил применяется в качестве диэлектрика. Крупные прозрачные пластины мусковита применяются в качестве стекла в металлургических и химических печах.

Лепидолит K ( Li Al )₃ [ AlSi ₃ O ₁₀ ] ( OH , F )₂ Lepidolith – от греческого «лепидион» - чешуйки и «литос» - камень. Цвет: от серебристо-розового до светло-фиолетового, иногда бесцветный. Цвет черты: белый. Блеск: перламутровый. Хрупкий, хотя отдельные листочки, как и всех слюд гибкие.

Происхождение. Встречается в редкометаллических пегматитах и грейзенах.

Сопровождающие минералы: кварц, полихромный турмалин, берилл.

Применение: руда на литий.

Группа каолинита

Каолинит Al ₄ [ Si ₄ O ₁₀ ] ( OH )₈ Kaolinit - от китайского «каолинг» - высокий холм, название горы, где он впервые был обнаружен. Сингония: моноклинная. Образует тонкодисперсные плотные массы, величина индивидов около 1 мкм. Чешуйки гибкие. Спайность: весьма совершенная по (001). Твердость: 2 – 2,5. Плотность: 2,6. Жирный на ощупь. Сильно гигроскопичный. Цвет: белый, желтовато-белый. Цвет черты: белый. Блеск: матовый, перламутровый. В соляной кислоте растворяется не полностью, а в серной, при нагревании, растворяется без образования осадка.

Происхождение. Образуется при выветривании полевых шпатов, слюд и других алюмосиликатов. Различают остаточные каолины, образовавшиеся на месте разложения алюмосиликатных пород, и переотложенные, связанные с размывом каолиновых пород, переносом их водными потоками и последующим отложением. Каолинит входит в состав глин, мергелей, глинистых сланцев.

Сопровождающие минералы: кварц, слюды.

Применение. Сырье для фарфоровой и керамической промышленности, строительный материал, используется при производстве бумаги.   

Серпентин Mg ₆ [ Si ₄ O ₁₀ ] ( OH )₈ Serpentin – от латинского «серпенс» - змея, за пятнистый рисунок и окраску серпентинов. Сингония: моноклинная. Кристаллы листоватые, обычны скрытокристаллические массы. Спайность: отсутствует. Излом: неровный, занозистый. Твердость: 3 – 4. Плотность: 2,3 – 2,5. Цвет: желто-зеленый, зеленый, белый. Цвет черты: белый, серый. Блеск: стеклянный, шелковистый, жирный. Огнеустойчив. В кислотах растворяется.

Происхождение. Встречается в спутановолокнистых и волокнистых агрегатах в серпентинитах и основных породах. Образуется в гидротермальных условиях при температуре ниже 360°С, замещая богатые магнием силикаты, в особенности оливин.

Сопровождающие минералы: оливин, тальк, опал, халцедон.

Разновидности: хризотил-асбест – тонковолокнистый, обычно в виде тонких прожилков поперечноволокнистого сложения, светло-зеленого цвета, офит – плотный, просвечивает по краям; антигорит – чешуйчатый, скорлуповатый, темно-зеленого цвета.

Применение: огнеупорное сырье, офит – поделочный камень.

Группа хлоритов

Обширная группа слюдоподобных минералов. Название дано от греческого «хлорос»- зеленый – по зеленому цвету минералов. Кристаллизуются в моноклинной сингонии. Обычно формируют листоватые, чешуйчатые агрегаты и сплошные массы, для некоторых характерны скрытокристаллические массы. Спайность: совершенная по (001). Излом: ступенчатый, в агрегатах может быть занозистым, до раковистого. Твердость: 2 – 2,5. Плотность: 2,5 – 3,3. Цвет: от зеленого до зеленовато-черного. Цвет черты: зеленовато-белый. Блеск: стеклянный до перламутрового на плоскостях спайности. Основные представители:

Пеннин ( Mg , Al )₃ (ОН)₂[ Al _0,5-0,9 Si _3,5-3,1 O ₁₀ ]· Mg ₃ ( OH )₆;

Клинохлор ( Mg , Al )₃ (ОН)₂[ AlSi ₃ O ₁₀ ]· Mg ₃ ( OH )₆;

Прохлорит (рипидолит) ( Mg , Fe , Al )₃ (ОН)₂[ Al _1,2-1,5 Si _2,8-2,5 O ₁₀ ]· Mg ₃ ( OH )₆;

Шамозит (Mg, Fe^··, Fe^···)₆ [Al Si₃ O₁₀]·(OH)₈.

Происхождение. Типичные породообразующие минералы метаморфических пород. Характерны для метаморфических пород слабой степени метаморфизма и образуют зеленые – хлоритовые сланцы. Для феррохлоритов (шамозит) характерно нахождение в осадочных и осадочно-метаморфических месторождениях железа, образованных в условиях среды с недостатком кислорода.

Группа смектитов (монтмориллонитов)

Монтмориллонит Na _{< 1} (Al, Mg)₂  [Si₄O₁₀] (OH)₂·4H₂O – по месту находки. Сингония: моноклинная. Агрегаты плотные, землистые, пластичные. Спайность: весьма совершенная по (001). Твердость: 1 – 2. Плотность: 1,7 – 2,7. Цвет: белый до розовато-красного и синеватого. Цвет черты: от соломенно-желтого до желтовато-зеленого. Блеск: матовый. Жирный на ощупь. Сильно гигроскопичный минерал; при смачивании происходит значительное изменение объема.

Происхождение: возникает в результате выветривания эффузивных пород, преимущественно туфов и пеплов. Кроме того, входит в состав многих почв.

Применение: адсорбирующий агент (в нефтяной, текстильной и др. отраслях промышленности).

Хризоколла Cu₃ [Si₄O₁₀] (OH)₂  ·nH₂O – Chrysokolla – от греческого «хризос» - золото, «колла» - клей; первоначально название было дано материалу, употребляемому при пайке золота. Скрытокристаллические или аморфные массы. Твердость: 2 – 4. Плотность: 2 – 2,3. Цвет: изумрудно-зеленый до зеленовато-голубого. Цвет черты: от бледно- до голубовато-зеленого. Блеск: жирный, матовый. Хрупкий. Излом раковистый. В соляной кислоте разлагается с выделением порошковатого кремнезема.

Происхождение. Образуется в зоне окисления рудных месторождений.

Сопровождающие минералы: медь, малахит.

Палыгорскит Mg₂ Al₂ [Si₈O₂₀] (OH)₂  8H₂O. Сингония моноклинная. Характерны волокнистые агрегаты. Спайность: отсутствует. Хрупкий, ломается на гибкие волокна. Твердость: 2,5 – 3. Плотность: 2,1 – 2,3. Цвет: белый, серый. Цвет черты: белый. Блеск: тусклый шелковистый. Растворяется в соляной кислоте.

Происхождение. Гипергенный – в связи с выветриванием мергелистых отложений.

Сопровождающие минералы: халцедон, опал, хлорит, магнезит.

Применение: теплоизоляционный, строительный материал.  

Контрольные вопросы

1. Дайте характеристику минералам группы талька.

2. Какие минералы относятся к группе слюд, каково их происхождение?

3. Чем отличается флогопит от биотита?

4. Каков цвет лепидолита? Какой характерный элемент он содержит.

5. Охарактеризуйте хлоритоид.

6. Какие минералы группы каолинита Вы знаете, дайте им характеристику?

7. Какое происхождение имеют смектиты. Какие минералы данной группы Вы знаете?

8. Напишите химические формулы минералов группы хлоритов?

 

 

Каркасные алюмосиликаты

Группа полевых шпатов

Feldspat – от немецкого «фельд» - поле, «спате» - пластина, за способность раскалывать на пластины по спайности.

Группа фельдшпатоидов

Недонасыщенные  кремнекислотой алюмосиликаты, близкие к полевым шпатам. Предполагается, что образуются вместо полевых шпатов на поздней стадии магматического процесса при недостатке в щелочной магме кремнезема для связывания всего Al, Na, K, Ca.

Некоторые фельдшпатоиды могут содержать дополнительные анионы, такие как Cl^-, CO₃^2-, SO₄^2-, S^2-.

Лейцит K[AlSi₂O₆] Leuzit – от греческого «левкос» - светлый, белый. Кристаллы в виде тетрагонтриоктаэдров, обычно с оплавленными гранями; зернистые агрегаты. Для лейцита характерно наличие двух разнотемпературных модификаций кристаллизующихся в различных сингониях. α – лейцит – модификация, устойчивая при температуре >625º, кристаллизуется в кубической сингонии, β – лейцит – устойчив при температуре <625º, кристаллизуется в тетрагональной сингонии, наблюдаемая форма кристаллов лейцита при нормальных условиях является параморфозом β-лейцита по α-лейциту. Спайность: весьма несовершенная по (110). Излом: раковистый. Хрупкий. Твердость: 5,5 – 6. Плотность: 2,5. Цвет: белый, пепельно-серый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, тусклый. Растворяется в соляной кислоте с выпадением в осадок кремнекислоты.

Происхождение. Магматический, встречается только в вулканических породах.

Сопровождающие минералы: санидин, нефелин, лабрадор, оливин.

Применение: может использоваться в качестве сырья для получения алюминия и калийных удобрений.

Нефелин Na ₃ K [ Al SiO ₄ ]₄ Nephelin – от греческого «нефеле» - облако, по образованию «облака» геля SiO­₂ при разложении в кислоте. Кристаллы гексагональные, призматические; агрегаты массивные, зернистые. Сингония: гексагональная. Спайность: отсутствует или весьма несовершенная по (0001). Излом: раковистый. Твердость: 5,5 – 6. Плотность: 2,5 – 2,6. Цвет: белый, серый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, жирный. Разлагается в соляной кислоте с выпадением геля SiO₂.

Происхождение. Магматический, породообразующий минерал щелочных магматических горных пород недонасыщенных кремнекислотой (нефелиновых сиенитов). Распространен в области регионального метаморфизма.

Сопровождающие минералы: альбит, микроклин, цеолиты, титанит, апатит, биотит.

Применение: в производстве стекла и керамики, а также как руда на алюминий.

Лазуит Na ₆ Ca ₂ [ Al SiO ₄ ]₆ ( SO ₄ , S , Cl ₂ ) Lasurit – от персидского «азул» - небо, синь, - по цвету минерала. Сингония: кубическая. Отдельные кристаллы редки (додекаэдрические); обычно небольшие зерна в породе или сплошные массы. Спайность: несовершенная по (110). Излом раковистый. Хрупкий. Твердость: 5,5. Плотность: 2,3 - 2,4. Цвет: синий. Цвет черты: бледно-голубой. Блеск: стеклянный. Растворяется в соляной кислоте с образованием осадка кремнезема и слабым выделением сероводорода.

Происхождение. Метасоматический, в кристаллических известняках.

Сопровождающие минералы: роговые обманки, флогопит, форстерит, диопсид, кальцит, пирит.

Применение: поделочный камень.

Группа цеолитов

Цеолиты представляют собой каркасные алюмосиликаты, содержащие в пустотах кристаллической решетки наряду с ионами калия и натрия, молекулы воды. Они являются типичными представителями позднестадийных минералов, которые выделяются в полостях лав или близ поверхностных интрузий из остаточных магматических растворов или газов. Кроме того, могут присутствовать в туфогенных осадочных породах низкой ступени метаморфизма.

 Натролит Na₂[Al₂Si₃O₁₀]· 2H₂O Natrolith – по названию химического элемента натрия. Сингония: ромбическая. Кристаллы удлиненно-призматические, игольчатые; часто образуют друзы; иногда срастаются в сплошные зернистые массы. Спайность: весьма совершенная по (110). Излом: занозистый. Хрупкий. Твердость: 5 – 5,5. Плотность: 2,2 – 2,3. Цвет: снежно-белый, сероватый, желтоватый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, перламутровый. Растворяется в соляной кислоте с образованием геля кремнезема.

Происхождение. Обычный минерал в миндалевидных пустотах базальта.

Сопровождающие минералы: другие цеолиты, кальцит.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте минералы подгруппы плагиоклазов. Как они классифицируются?

2. Дайте характеристику минералам подгруппы калиевых полевых шпатов.

3. Каково происхождение полевых шпатов?

4. Что такое пертиты и антипертиты?

5. Какой угол спайности характерен для полевых шпатов?

6. Охарактеризуйте нефелин.

7. Что такое цеолиты?

 

Класс оксиды и гидроксиды

Оксиды представляют собой соединения, в которых анионом является O^2- в гидроксидах в качестве аниона выступает гидроксогруппа ОН^-. Являются достаточно распространенным классом минералов, в земной коре на их долю приходится около 17 %, причем на долю кварца приходится около 12,5 %.

Оксиды в зависимости от состава можно подразделить на два подкласса: 1. простые оксиды – отношения между катионами и анионами изменяются в пределах от 2 : 1 до 1 : 2 (R₂O, RO₂, R₂O₃) и 2. сложные оксиды – характерны минералы следующего состава - RO×R₂O₃, RO×RO₂, R^**R₂^***O₄, R^**R^****O_3­, RO×R₂O₅, R^**R₂O₆.

Гидроксиды представляют собой соединения металлов с группой ОН^- и О^2-, либо только с ОН^-.  

 Кристаллические структуры характеризуются тем, что кислород и гидроксогруппа обычно располагаются по вершинам тетраэдров или октаэдров, а катионы находятся в шестерном или четверном окружении кислорода.

Оксиды образуются при магматическом, пегматитовом и гидротермальном процессах, при региональном и контактовом метаморфизме, при окислении сульфидов и выветривании горных пород. В условиях выветривания многие из них устойчивы , что обуславливает их накопление в россыпях, с которыми связаны месторождения многих полезных ископаемых. 

 Группа кварца

α -кварц SiO ₂ (низкотемпературный) Quarz – от немецкого – «руда секущих жил». Наиболее распространенная в природе модификация кварца, устойчив при температуре до 573º. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Структура каркасная: катионы кремния находятся в четверном окружении анионов кислорода. Кристаллы призматические, грани таких кристаллов обладают горизонтальной штриховкой; для кварца характерно двойникование; обычны сростки, друзы; часто – сплошные массы различной степени плотности и зернистости. Спайность: весьма несовершенная, либо отсутствует. Излом: раковистый. Характерно наличие флюидальных включений, в связи с чем, нередко, проявляется четкая отдельность по некоторым направлениям. Твердость: 7. Плотность: 2,65. Цвет: бесцветный, от молочно-белого до серого. Блеск: стеклянный. Обладает пьезо- и пироэлектрическими свойствами. Оптически активный минерал, то есть, способен вращать плоскость поляризации света. Слабо травится щелочью калия.

Происхождение. Магматический – в изверженных породах, отчасти в пегматитах; пневматолитический; метасоматический – образуется при повышенной температуре в роговиках и яшмах в связи с контактовыми и околожильными изменениями пород; гидротермальный – халцедоны и агаты в трещинах пород и пустотах лав; экзогенный.  

Разновидности:

крупнокристаллические формы: горный хрусталь – бесцветный, хорошо окристаллизованный, молочный кварц – типичный для жил и пегматитов, имеет молочно-белый цвет, голубой или опалесцентный, кварц – цвет которого обусловлен микровключениями рутила, либо турмалина, аметист – фиолетовый, в виде укороченных пирамидальных кристаллов, цитрин – желтый, дымчатый кварц (раухтопаз) – бурый, темный до черного, морион – черный, розовый кварц – полупрозрачный, бледно-розового цвета, встречается в виде сплошных масс в пегматитах, сплошной жильный кварц, иначе обыкновенный, - белый, серый, иногда темный, железистый кварц – красный;

скрытокристаллические формы: халцедон – встречается в виде натеков и желваков, цвет серый (обыкновенный халцедон), темный и розоватый до красного – карнеол и сердолик, хризопраз – зеленая разность халцедона, сапфирин – синеватых оттенков, гелиотроп – зеленый халцедон с красными пятнами, моховик – халцедон пронизанный хлоритом, кахолонг – белый, переход опала к халцедону; агат – концентрически зональный халцедон, с варьирующей по зоной окраской, грубослоистый агат – оникс; яшма – кремнистая порода, состоящая из зерен кварца сцементированных халцедоном, с большим количеством красящих примесей; роговики – разность опала частично перешедшая в халцедон, кремень – серый до черного скрытокристаллический кварц с большим количеством грубых частиц глины, песка и т.д.

Применение: оптика и радиотехника, техника точных приборов, огнеупорное сырье, стекольное производство, ювелирное дело.

β -кварц SiO ₂ – высокотемпературная модификация кварца – устойчив при температуре 573 – 870ºС. Кристаллизуется в гексагональной сингонии. Кристаллы – гексагональные бипирамиды. Часто наблюдаются параморфозы α-кварца по β-кварцу. Основные физические свойства аналогичны низкотемпературной модификации кварца.

Кристобалит SiO ₂ Christobalit  - по названию места первой находки Серро-Сан-Кристобаль (Мексика). Высокотемпературная полиморфная модификация кварца, образовавшаяся при нагревания тридимита выше 1470 ºС и сохраняющаяся при последующем охлаждении как метастабильная фаза кварца. Может существовать в двух формах: высокотемпературная модификация – кубическая сингония (β-кристобалит), становится метастабильным при охлаждении до 268 ºС, при последующем охлаждении превращается в низкотемпературную модификацию (α-кристобалит) – тетрагональная сингония. Кристаллизуется обычно в форме мелких октаэдров, часто соединенных в небольшие зернистые группы округлых очертаний. Спайность: отсутствует. Твердость: 6,5. Плотность: 2,2 – 2,3. Цвет: белый, молочно-белый, голубоватый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный (тусклый). Растворяется в кипящих щелочах.

Происхождение. Встречается в пустотах некоторых вулканических пород – обсидианы, риолиты.

Сопровождающие минералы: тридимит, кварц или санидин.

Тридимит SiO ₂ Tridimit – от греческого «тридимос» - тройной SiO₂. Существуют две полиморфные модификации – высокотемпературный – кристаллизуется в гексагональной сингонии, и низкотемпературный – тетрагональная сингония. Кристаллы в виде тонких гексагональных пластинок, формирует веерообразные двойники. Спайность: весьма несовершенная по (0001). Твердость: 7. Плотность: 2,2. Цвет: прозрачный, белый, желтоватый. Блеск: стеклянный.

Происхождение. Выполняет пустоты и трещины в кислых вулканогенных породах.    

Коэсит SiO ­₂ Coesit – в честь американского исследователя Л.Коэса. Сингония моноклинная. Кристаллы призматические, таблитчатые, отдельные микроскопические зерна. Образуется при высокой температуре (500 – 800 ºС) и повышенном давлении. Спайность: весьма несовершенная по двум направлениям. Твердость: 7,5. Плотность: 2,93 – 3,01. Цвет: бесцветный. Блеск: стеклянный.

Происхождение. Метаморфический (обнаружен в метеоритных кратерах).

Стишовит SiO ₂ – высокобарическая модификация кварца (70 кбар). Кристаллизуется в тетрагональной сингонии. Кристаллы игольчатые, пластинчатые; субмикроскопические тонковолокнистые агрегаты. Твердость: 7 – 7,5. Плотность: 4,28.

Происхождение. Метаморфический (в метеоритных кратерах). 

Опал SiO ­₂× nH ₂ O. Аморфный. Твердость: 5,5 – 6,5. Плотность:    1,9 – 2,5. Цвет: белый, светлые оттенки желтого, красного, бурого, иризация (драгоценный опал). Цвет черты: белый. Блеск: жирный, перламутровый. Растворяется в щелочи натрия при нагревании.

Происхождение. Гидротермальный – в связи с вулканической деятельностью в отложениях термальных источников, гейзеров; гипергенный – выветривание и изменение кремнистых пород, отлагается в пронизывающих их трещинах; биогенный (опока, диатомовый ил, трепел).

Разновидности: благородный опал – характерна радужная иризация; полуопал – с примесью глинистых веществ, окислов железа – желтый, бурый, коричневый, иногда зеленый; гейзерит – туф горячих источников; гиалит – прозрачные, бесцветные корочки и натеки, преимущественно на базальте; диатомовый ил, трепел, опока – встречаются в виде белых, желтоватых мелоподобных масс, состоящих из кремневых остатков организмов, часто метаморфизованных.

Сопровождающие минералы: гидрогетит, гетит, халцедон, серпентины.

Применение: драгоценный опал - в ювелирном деле; опока, трепел, диатомовый ил – строительной, керамической промышленности; опока – для производства различных фильтров. 

Рутил TiO ₂ Rutil – от латинского «рутилус» - красноватый. Сингония: тетрагональная. Кристаллы призматические, со штриховкой по длине граней, нередко игольчатые; агрегаты плотные, либо зернистые; в россыпях – в виде окатанных зерен; иногда в виде включений в кварце. Спайность: совершенная по (110) и (100). Излом: раковистый. Твердость: 6 – 6,5. Плотность: 4,2 – 4,3. Цвет: красновато-коричневый, иногда желтый или черный, реже синий и зеленый. Цвет черты: светло-коричневый. Блеск: алмазный. В кислотах не растворяется.

Происхождение. Магматический – акцессорный минерал основных и кислых пород; гидротермальный – в кварцевых жилах; в жилах альпийского типа; метаморфический – в гнейсах и сланцах; встречается в россыпях.

Сопровождающие минералы: горный хрусталь, кварц, альбит, амфибол.

Применение: титановая руда.

Касситерит SnO₂ Cassiterit – от греческого «касситерос» - олово. Сингония: тетрагональная. Кристаллы короткопризматические, иногда длиннопризматические с острыми пирамидальными вершинами; встречается в виде конкреций; плотные зернистые массы и радиально-волокнистые агрегаты; окатанные зерна (в россыпях). Спайность: несовершенная по (100). Излом: от раковистого до ровного. Твердость: 6 -7. Плотность: 6,8 – 7,1. Очень хрупкий. Цвет: бесцветный, от желтовато-коричневого до красно-коричневого, черный. Цвет черты: желто-бурый, бледный. Блеск: алмазный. Кислоты почти не действуют.

Происхождение. Пневматолитический и гидротермальный, нередко в пегматитовых жилах, скарнах. Встречается в россыпях.

Сопровождающие минералы: сульфиды, кварц, топаз, флюорит, апатит, турмалин.

Применение: основная руда на олово.

Корунд Al₂O₃ Corund – от древнеиндийского названия минерала «каурунтака». Сингония: тригональная. Кристаллы призматические или бочкообразные, шероховатые, ограниченные ступенчатыми пирамидами; агрегаты – мелкозернистые сплошные массы; полисинтетические двойники. Спайность: отсутствует. В полисинтетических двойниках встречается хорошо выраженная отдельность по (1012) формирующая ровный излом. Твердость: 9. Плотность: 3,9 – 4,1. Цвет: синий, красный, серый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный. В кислотах не растворяется.

Происхождение. Акцессорный минерал в сиенитах и нефелиновых сиенитах; в некоторых пегматитах; метаморфический – в сланцах и гнейсах; при контактово-метаморфических изменениях осадочных пород богатых глиноземом (наждак).

Разновидности: рубин – красный, сапфир – синий, наждак – смесь корунда с магнетитом и гематитом, темный, мелкозернистый, в сплошных массах.

Сопровождающие минералы: андалузит, силлиманит, рутил, шпинель, серпентин, нефелин, бемит, хлорит, слюда, магнетит.

Применение: сапфир и рубин – драгоценные камни; наждак – абразив.

Гематит Fe₂O₃ Haematit – от греческого «гема» - кровь. Сингония: тригональная. Кристаллы таблитчатые, часто со штриховкой по трем направлениям; массивные агрегаты; гроздевидные формы, кроме того, может формировать радиально-волокнистые и землистые скопления, оолитовые формы. Спайность: отсутствует. Излом: полураковистый. Твердость: 5,5 – 6,5. Плотность: 4,9 – 5,3. Цвет: от красно-коричневого до черного. Цвет черты: вишнево-красный. Блеск: полуметаллический. Может быть слабо магнитен. Растворяется в соляной кислоте (медленно).

Происхождение. Контактово-метасоматический – в скарнах; гидротермальный – в жилах; гипергенный; метаморфический – при метаморфизме осадочных железных руд (бурых железняков).

Сопровождающие минералы: в жилах – кварц и карбонаты; в кристаллических сланцах и скарнах – магнетит.

Применение: важная руда на железо.

Ильменит FeTiO₃ Ilemenit – по месту первой находки в Ильменских горах. Сингония: тригональная. Кристаллы толстотаблитчатые, иногда в форме ромбоэдров; обычно встречается в виде зерен неправильной формы, мелкозернистых агрегатов. Спайность: отсутствует. Иногда отдельность по (0001) и (1011), в результате полисинтетического двойникования. Излом: раковистый или слабораковистый. Твердость: 5 -6. Плотность: 4,6 - 4,7. Цвет: черный. Цвет черты: черный. Блеск: металлический, либо полуметаллический. Растворяется в соляной кислоте (медленно).

Происхождение. Магматический, пневматолитический, часто связан с нефелиновыми сиенитами, известны россыпи. Составляет 15 – 20 % лунных оксидов.

Сопровождающие минералы: магнетит, рутил, сфен.

Применение: важная руда на титан.

Группа шпинели

Подгруппа магнетита

Магнетит Fe₃O₄ Magnetit – происхождение названия достоверно не выяснено. Сингония: кубическая. Кристаллы в виде хорошо сформированных октаэдров; агрегаты сплошные зернистые; в россыпях в виде окатанных зерен. Спайность: отсутствует или весьма несовершенная по (111). Излом: раковистый. Твердость: 5,5 – 6. Плотность: 4,9 – 5,2. Цвет: черный. Цвет черты: черный. Сильно магнитен. Блеск: металлический. Растворяется при нагревании в соляной кислоте.

Происхождение. Магматический – акцессорный минерал основных магматических пород (редко кислых); скарновый; гидротермальный; метаморфический – метаморфизм первично-осадочных железных руд (бурых железняков).

Сопровождающие минералы: ильменит, гематит, хлорит, пирит, галенит, сфалерит, халькопирит, кварц.

 Применение: важнейшая руда на железо.

Подгруппа хромита

Хромит Fe²⁺Сr₂O₄ Chromit. Сингония: кубическая. Кристаллы октаэдрические, редко додекаэдрические; агрегаты, обычно, массивные сплошные зернистые массы. Спайность: весьма несовершенная по (111). Излом: неровный до раковистого. Твердость: 5,5. Плотность: 4,5 – 5. Цвет: от железо- до буровато-черного. Цвет черты: бурый. Блеск: полуметаллический, стеклянный. В кислотах не растворяется.

Происхождение. Магматический – связан с ультраосновными магматическими породами (перидотиты).

Сопровождающие минералы: оливин, бронзит.

Применение: основная руда на хром.

Боксит Bauxit – по названию местности Бо во Франции. Осадочная порода, состоящая из диаспора, гиббсита, бемита, гидрооксидов железа, глинистых минералов, кварца. Встречается в виде сплошных зернистых масс, плотных землистых, оолитовых, часто гелеобразных, преимущественно скрытокристаллических агрегатов. Твердость: 2,5 – 3. Плотность: 2,4 – 3,4. Цвет: белый и розоватый до красного, в зависимости от содержания железа.

Происхождение. Латеритного типа - остаточные образования, встречающиеся в виде приповерхностных залежей; образуется при продолжительном выщелачивании кремния из алюмосодержащих пород и при выветривании глинистых известняков.

Применение: важнейшая руда на алюминий.

Диаспор АlO(OH) Diaspor – от гречсекого «диаспора» - растрескивание, из-за дробления на мелкие кусочки при нагревании. Сингония: ромбическая. Кристаллы пластинчатые, удлиненные; агрегаты в виде чешуйчатых и листоватых скоплений; натечные образования. Спайность: совершенная по (010). Излом: раковистый. Твердость: 6,5 – 7. Плотность: 3,1- 3,5. Очень хрупкий. Цвет: серый, белый, иногда бесцветный, розовый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Кислоты не действуют.

Происхождение. Гипергенный – в корах выветривания на известняках, реже на силикатных породах; метаморфический – в кристаллических сланцах; гидротермальный – при изменении корунда.

Сопровождающие минералы: кианит, корунд, шпинель, кальцит, хлорит, серпентин, магнетит.

Бемит АlO(OH) Boehmit – в честь немецкого химика и геолога И. Бема. Полиморфная разность диаспора. Практически неотличим от диаспора (точно распознается с применением рентгеноструктурного анализа), отличительной чертой является меньшая твердость – 3,5.

Гиббсит Аl(OH)₃ Gibbsit – в честь полковника Дж. Гиббса, первого владельца минерала в Йельском колледже. Сингония: моноклинная. Кристаллы таблитчатой формы; агрегаты листоватые или землистые, кроме того, могут иметь вид оолитов и конкреций. Спайность: совершенная по (001). Твердость: 2,5 – 3. Плотность: 2,4. Цвет: белый, серый, зеленоватый. Цвет черты: белый. Блеск: перламутровый.

Происхождение. Гипергенный – выветривание глиноземистых пород; гидротермальный – в жилах в ассоциации с богатыми глиноземом изверженными породами.

Сопровождающие минералы: бемит, диаспор, корунд.

Пиролюзит MnO₂ Pyrolusit – от греческого «пир» - огонь и «луо» - мыть, удалять – за способность обесцвечивать железосодержащие стекла, уничтожая их зеленоватый оттенок. Сингония: тетрагональная. Кристаллы призматические; формирует спутано-волокнистые агрегаты, радиально-лучистые оолиты, гроздевидные выделения; обычно распространен в виде сплошных кристаллических и скрытокристаллических землистых масс. Спайность: отсутствует. Твердость: различная – от 2 у рыхлых и землистых разностей до 5 – 6 у кристаллических. Плотность: 4,7 – 5. Цвет: от черного до темно-серого. Цвет черты: черный. Блеск: полуметаллический до металлического. Растворяется в соляной кислоте с выделением хлора.

Происхождение. Гипергенный – выветривание пород содержащих марганец.

Сопровождающие минералы: манганит, лимонит, псиломелан.

Применение: руда на марганец. 

Манганит MnO(OH) Manganit – по названию элемента. Сингония: моноклинная. Кристаллы столбчатые, с грубой штриховкой вдоль граней; встречаются натечные, землистые массы. Спайность: совершенная по (010). Излом: неровный. Твердость: 4. Плотность: 4,3. Хрупкий. Цвет: от черного до темно-серого. Цвет черты: бурый. Блеск: полуметаллический. Растворяется в концентрированной соляной кислоте с выделением хлора.

Происхождение. Гипергенный; гидротермальный – низкотемпературный жильный минерал.

Сопровождающие минералы: пиролюзит, кальцит, сидерит, псиломелан, гетит.

Применение: важнейшая руда на марганец.

Псиломелан mMnO · nMnO ₂ · pH ₂ O Psilomelan  - от греческого «псилос» - гладкий и «мелас» - черный, по облику натечных агрегатов, известных как «черная стеклянная голова». Представляет собой смесь оксидов марганца. Встречается в натечных формах – гроздевидных и почковидных; в сплошных плотных массах. Спайность: отсутствует. Излом: неровный. Твердость: 4 – 6. Плотность: 4,7 – 4,8. Цвет: серовато-черный. Цвет черты: черный или буровато-черный. Блеск: полуметаллический. Легко растворяется в соляной кислоте с выделение хлора.

Происхождение. Экзогенный – в результате разрушения пород содержащих марганец.

Сопровождающие минералы: пиролюзит, пирит, сидерит, гетит, кальцит, барит.

Разновидности: вад ­ – рыхлая землистая разность псиломелана, с низкой твердостью – 1 – 2, содержит кобальт.

Применение: марганцевая руда. Вад – руда на кобальт.

Гётит FeO ( OH ) Goethit – в честь немецкого поэта И.В. Гёте. Сингония: ромбическая. Кристаллы столбчатые, игольчатые; формирует землистые, порошкообразные массы; зернистые, листоватые, радиально-лучистые, почковидные агрегаты. Спайность: совершенная по (010), ясная по (100). Излом: раковистый. Твердость: 5 - 5,5. Плотность: 3,3 – 4,3. Хрупкий. Цвет: темно-коричневый до буро-желтого. Цвет черты: темно-желтый. Блеск: перламутровый. Легко растворяется в соляной кислоте.

Происхождение. Экзогенный – продукт разрушения минералов содержащих железо; осадочный – является биогенным или химическим осадком.

Сопровождающие минералы: гематит, лимонит, пирит, сидерит, псиломелан, магнетит.

Гидрогётит (лимонит) FeO ( OH )· nH ₂ O Limonit – от греческого «лимон» - луг или болото, указывает на его происхождение. Распространенная смесь гидроксидов железа (гетита, лепидокрокита, гидрогематита). Формирует мелкозернистые до скрытокристаллических массы; образует разнообразные натечные формы; волокнистые, гроздевидные, иногда оолитовые агрегаты. Твердость: 5 – 5,5. Плотность: 3,8 – 4,2. Цвет: ржаво- или красно-желтый, бурый до черного. Цвет черты: бурый. Растворяется в соляной кислоте.

Происхождение. Экзогенный – образуется в результате выветривания железосодержащих минералов, часто слагает железные шляпы вокруг выходов рудных месторождений; морской осадок; биогенный осадок (железобоктерии).

Контрольные вопросы

1. Перечислите полиморфные модификации кварца?

2. Дайте характеристику α- и β-кварцу.

3. Перечислите основные крупнокристаллические разности кварца.

4. Перечислите основные скрытокристаллические разности кварца.

5. Охарактеризуйте опал.

6. Дайте характеристику основным физическим свойствам корунда, перечислите драгоценные разности корунда.

7. Каково происхождение гематита?

8. Для чего используется ильменит?

9. Перечислите основные минералы группы шпинели, дайте им характеристику.

10. Какие минералы входят в состав боксита, для чего добывается боксит?

11. Опишите основные марганецсодержащие оксиды.

12. Каково происхождение лимонита?

13. Назовите минерал являющийся основной рудой на олово.

14. Дайте характеристику рутилу.

 

 

Класс сульфиды

Сернистых соединений и аналогичных им минералов насчитывают более 200 видов, хотя их общее содержание в земной коре не превышает 0,15 % (по Вернадскому В.И.).

К минералам этого класса относятся не только собственно сульфиды, но и аналогичные им селениды, теллуриды, арсениды и антимониды (сурьмянистые соединения). В основном это соединения тяжелых металлов: Cu, Ag, Pb, Zn, Hg, Co, Ni. Для сульфидов характерны значительные колебания состава – происходит замещение катионов.

В этих минералах химические связи только частично ионные. Они обладают особыми химическими свойствами, отличными от свойств кислородных соединений, которые составляют подавляющее большинство других минералов. Структура данного класса соединений выяснена не полностью, что наряду с изменчивостью химического состава приводит к сложности классификации.

Для минералов этого класса соединений характерна большая плотность, металлический блеск, небольшая, в основном, твердость. Встречаются они в виде кристаллов, друз, чаще – в виде сплошных зернистых масс и вкрапленников.

Происхождение сульфидов, главным образом, гидротермальное, а также магматическое, скарновое и для некоторых экзогенное (в связи с восстановлением сульфатов).

Пирит FeS₂ Pyrit  - от греческого «пир» - огонь, искрит при ударе. Сингония: кубическая. Кристаллы кубические, часто со штриховкой на гранях, реже октаэдры и пентагондодекаэдры; плотные зернистые массы; радиально-лучистые агрегаты; часто встречаются двойники прорастания образующие так называемый «железный крест». Спайность: весьма несовершенная. Излом: неровный. Твердость: 6 – 6,5. Плотность: 5 – 5,2. Хрупкий. Цвет: светлый латунно-желтый, часто золотисто-желтый. Цвет черты: зеленовато-черный. Блеск: металлический. Обладает термоэлектрическими свойствами. В соляной кислоте не растворяется (медленной растворяется в азотной кислоте).

Происхождение. Гидротермальный – в рудных жилах и контактах; магматический – в изверженных породах, как акцессорный минерал; гипергенный – в осадочных, часто глинистых породах.

Сопровождающие минералы: марказит, сидерит, пирротин, сфалерит, галенит, гетит.

Применение: сырье для получения серной кислоты.

Марказит FeS₂ Markasit – от арабского – «камень-огниво». Сингония: ромбическая. Кристаллы таблитчатые, часто с искривленными гранями; агрегаты гребенчатые, также встречается в виде конкреций и сталактитовых образований. Спайность: весьма несовершенная. Излом: неровный. Твердость: 6 – 6,5. Плотность: 4,8 – 4,9. Цвет: латунно-желтый с зеленоватым оттенком; на свежем сколе почти белый. Цвет черты: черный. Блеск: металлический. Растворяется в соляной кислоте.

Происхождение. Гипергенный – в углистых отложениях, в виде конкреций в известняках; гидротермальный – в жилах малой и средней глубин.

Сопровождающие минералы: пирит, халькопирит, галенит, сфалерит, блеклые руды, кальцит.

Применение: сырье для получения серной кислоты.

Пирротин Fe_{1- x} S Pyrrhotin – от греческого – «пирротес» - краснота, за яркость окраски. Кристаллы таблитчатые, острые пирамиды; обычно встречается в тонко- до среднезернистых агрегатах; вкрапленники. Спайность: весьма несовершенная. Излом: неровный. Твердость: 4. Плотность: 4,5 – 4,7. Хрупкий. Цвет: бронзово-желтый, с красноватым оттенком. Цвет черты: серо-черный. Блеск: металлический. Слабо растворяется в азотной и соляной кислотах.

Происхождение. Гидротермальный; скарновый; магматический – в основных и ультраосновных породах; иногда присутствует в осадочных породах; пирротин с идеальным для него составом (FeS) находят в метеоритах. 

Сопровождающие минералы: пирит, халькопирит, сфалерит, галенит, магнетит.

Применение: используется в случае присутствия в его составе никеля.

Арсенопирит FeAsS Arsenopyrit. Сингония: моноклинная. Кристаллы призматические, коротко- и длинностолбчатые; агрегаты шестоватые, лучистые, звездчатые сростки; сплошные зернистые массы. Спайность: ясная по (110). Твердость: 5,5 – 6. Плотность: 5,9 – 6,2. Хрупкий. Цвет: от оловянно-серого до светло-стального, часто с желтоватым оттенком. Цвет черты: черный. Блеск: металлический. Растворяется в азотной кислоте с образованием осадка серы и мышьяка.

Происхождение. Гидротермальный – высоко- и среднетемпературных жил; контактово-метасоматический.

Сопровождающие минералы: вольфрамит, касситерит, медные и серебряные руды; галенит, халькопирит, сфалерит, сидерит.

Применение: основная руда на мышьяк.

Пентландит ( Fe , Ni )₉ S _8­ Pentlandit – в честь ирландского естествоиспытателя нашедшего минерал Дж. Б. Пентланда. Отношение Fe : Ni близко 1:1, но может возрастать до 2:1, часто происходит частичное замещение никеля кобальтом. Сингония: кубическая. Мелкокристаллические зернистые агрегаты. Спайность: совершенная по (111). Твердость: 3,5 – 4. Плотность: 4,6 – 5,0. Цвет: светло-бронзово-желтый. Цвет черты: зеленовато-черный. Блеск: металлический. Растворяется в азотной кислоте.

Происхождение. Магматический – в связи с основными и ультраосновными магматическими породами (перидотиты, габбро).

Сопровождающие минералы: пирротин, халькопирит.

Применение: никелевая руда.

Халькопирит CuFeS₂ Chalkopyrit – от греческого «халькос» - медь и «пир» - огонь. Сингония: тетрагональная. Кристаллы тетраэдрической формы; обычно сплошные массы и вкрапленники. Спайность: весьма несовершенная. Твердость: 3,5 – 4. Плотность: 4,1 – 4,3. Хрупкий. Цвет: медно-желтый. Цвет черты: черный, зеленовато-черный. Блеск: металлический. Растворяется в азотной кислоте.

Происхождение. Магматический; гидротермальный – в жилах и контактовых зонах; скарновый.

Сопровождающие минералы: пирит, сфалерит, пирротин, галенит, кварц, сидерит, доломит, флюорит.

Применение: руда на медь.

Халькозин Cu₂S Chalkosin. Встречаются две полиморфные модификации: низкотемпературный (≤103 ºС) - моноклинная сингония, высокотемпературная (≥103 ºС) – гексагональная сингония. Кристаллы таблитчатые, короткостолбчатые, пирамидальные; обычно встречается в сплошных плотных массах; вкрапленники. Спайность: несовершенная. Твердость: 2,5 – 3. Плотность: 5,5 – 5,8. Ковкий. Цвет: на свежем изломе свинцово-серый, на воздухе чернеет. Цвет черты: темно-серый. Блеск: металлический. Растворяется в азотной кислоте с выделением серы.

Происхождение. Гипергенный – обычный минерал зон окисления рудных месторождений; реже гидротермальный.

Сопровождающие минералы: халькопирит, пирит, малахит, тетраэдрит.

Применение: руда на медь.

Молибденит MoS₂ Molybdanit – от греческого «молибдос» - свинец (т.к. в древности молибденит и галенит не различали). Сингония: гексагональная. Кристаллы листоватые; обычны чешуйчатые агрегаты, иногда плотные массы; радиально-лучистые агрегаты. Спайность: весьма совершенная по (0001). Твердость: 1 – 1,5. Плотность: 4,6 – 5. Жирный на ощупь (пишет на бумаге оставляя голубовато-серую черту). Цвет: голубовато-свинцово-серый. Цвет черты: зеленовато-серый. Блеск: металлический. С трудом растворяется в азотной кислоте.

Происхождение. Магматический – в виде вкрапленников в гранитах и грано-диоритах; пегматитовый; скарновый; пневматолитический.

Сопровождающие минералы: касситерит, вольфрамит, флюорит, апатит, турмалин.

Применение: важнейшая руда на молибден.

Галенит PbS Galenit – от латинского «галена» - свинцовая окалина. Сингония: кубическая. Кристаллы кубические, октаэдрические, реже таблитчатые; характерны двойники срастания и прорастания; образует сплошные крупно- и мелкозернистые массы; рыхлые, гроздевидные агрегаты. Спайность: совершенная по (100). Твердость: 2,5. Плотность: 7,2 – 7,6. Цвет: свинцово-серый. Цвет черты: серовато-черный. Блеск: металлический. Растворяется в азотной кислоте.

Происхождение. Гидротермальный – средне- и низкотемпературный – встречается в жилах, скарнах.

Сопровождающие минералы: сфалерит, пирит, халькопирит, марказит, доломит, кальцит, флюорит.

Применение: важная руда на свинец.

Сфалерит ZnS Sphalerit – от греческого «сфалерос» - обманчивый. Сингония: кубическая. Кристаллы тетраэдрические, реже ромбододекаэдры; образует крупно- до мелкозернистых, сплошные массы; иногда скорлуповатые агрегаты. Спайность: совершенная по (110). Твердость: 3,5 – 4. Плотность: 3,9 – 4,1. Цвет: серо-коричневый, черный, редко желтый, красный, зеленый. Цвет черты: светло-желтый до темно-коричневого. Блеск: полуметаллический. Растворяется в соляной кислоте с образованием сероводорода. 

Происхождение. Гидротермальный, редко пневматолитический – в рудных и контактовых зонах; гипергенный – в осадочных породах.

Применение: важнейшая руда на цинк.

Тетраэдрит Cu ₃ SbS ₃ Tetraedrit  - название по форме кристаллов. Сингония: кубическая. Кристаллы тетраэдрические; зернистые массы; плотные скрытокристаллические массы; вкрапленники. Спайность: отсутствует. Твердость: 3,5 – 4,5. Плотность: 4,5 – 5,2. Цвет: от серого до почти черного. Цвет черты: серо-черный. Блеск: металлический. Растворяется в азотной кислоте.

Происхождение. Гидротермальный; экзогенный – в зоне цементации сульфидных месторождений.

Сопровождающие минералы: халькопирит, сфалерит, пирит, арсенопирит, реальгар.

Применение: руда на медь.

Антимонит (стибнит) Sb₂S₃ ­– от латинского названия сурьмы. Сингония: ромбическая. Кристаллы тонкопризматические; агрегаты зернистые; лучистые сростки; иногда образует хорошо ограненные друзы. Спайность: совершенная по (010). Твердость: 2. Плотность: 4,6. Цвет: свинцово-серый. Цвет черты: свинцово-серый. Блеск: металлический.

Происхождение. Гидротермальный (низкотемпературный) в кварцевых жилах; пневматолитический.

Сопровождающие минералы: киноварь, флюорит, кварц, кальцит, каолинит, галенит, сфалерит, реальгар.

Применение: руда на сурьму.

Аурипигмент As ₂ S ₃ Auripigment – от латинского «аурум» - золото и «пигмент» - краска. Сингония: моноклинная. Кристаллы короткопризматические; обычно встречается в виде слоистых масс; в зернистых, гроздевидных агрегатах. Спайность: весьма совершенная по (010). Твердость: 1,5 – 2. Плотность: 3,5. Цвет: лимонно-желтый. Цвет черты: желтый. Блеск: алмазный, перламутровый.

Происхождение. Гидротермальный (низкотемпературный); встречается в глинах, мергелях.

Сопровождающие минералы: реальгар, антимонит, кальцит, гипс, кварц, марказит, пирит.

Применение: руда на мышьяк.

Реальгар AsS Realgar – от арабского слова «рахъял-чхар» - «пыль рудника». Сингония: моноклинная. Кристаллы короткопризматические с вертикальной штриховкой на гранях; сплошные зернистые агрегаты; землистые, порошковатые массы, налеты. Спайность: совершенная по (010). Излом: раковистый. Твердость: 1,5 – 2. Плотность: 3,5. Цвет: от красного до оранжево-красного. Цвет черты: оранжево-красный. Блеск: стеклянный, жирный. Растворяется в царской водке и горячем растворе щелочи калия.

Происхождение. Гидротермальный (низкотемпературный); известны возгоны реальгара на стенках вулканических кратеров.

Сопровождающие минералы: практически всегда встречается с аурипигментом, нередко с антимонитом, киноварью, минералами свинца.

Применение: руда на мышьяк.

Киноварь HgS Cinnabarit – от древнеиндийского «кинобари» - «кровь дракона». Сингония: тригональная. Кристаллы ромбоэдрической формы, толстостолбчатые; обычно встречается в виде сплошных масс, зернистых вкрапленников, налетов. Спайность: совершенная по (1010). Излом: занозистый. Твердость: 2 – 2,5. Плотность: 8 – 8,2. Цвет: яркий темно-красный. Цвет черты: красный. Блеск: алмазный. Растворяется только в царской водке.

Происхождение. Гидротермальный (низкотемпературный); образует вкрапленники в породах в местах проявления горячих источников, обычно связанных с молодым вулканизмом.

Сопровождающие минералы: ртуть, халькопирит, опал, галенит, пирит, антимонит, марказит, кальцит, кварц.

Применение: руда на ртуть; природный краситель. 

Контрольные вопросы

1. Дайте общую характеристику классу сульфидов.

2. Опишите основные свойства пирита и марказита, чем отличаются эти минералы?

3. Назовите основные физические свойства сфалерита?

4. Напишите химические формулы пирита, арсенопирита, халькопирита, сфалерита, галенита, халькозина.

5. Каково происхождение названия «молибденит», назовите его основные физические свойства?

6. Перечислите сульфиды содержащие медь.

7. Киноварь - происхождение и основные свойства.

8. Какое практическое применение имеют следующие минералы: пирит, халькопирит, киноварь, сфалерит, галенит, антимонит, аурипигмент, реальгар.

9. Какую спайность имеют галенит, пирит, молибденит?

10. Назовите характерные признаки антимонита и реальгара.

 

 

Класс сульфаты

Сульфаты соли серной кислоты. К ним относится более 260 минералов, по массе составляют около 0,1 % веса земной коры. Отличаются разнообразием состава. Представлены преимущественно солями Na, K, Mg, Ca, Al, Fe.

Они имеют светлую окраску, небольшую твердость. Многие из них растворимы в воде.

Основная масса сульфатов имеет осадочное происхождение - это химические морские и озерные осадки. Многие сульфаты являются минералами зоны окисления.

Встречаются в виде налетов, выцветов, корочек. В качестве химических осадков, иногда образуют мощные пласты.

Различают сульфаты безводные, водные и сложные, содержащие кроме общего для всех анионного комплекса [SO₄]²⁺, также дополнительные анионы ОН^-.

Ангидрит CaSO₄ Anhydrit  от греческого «ангидрос» - безводный. Сингония: ромбическая. Кристаллы изометрические с пинакоидальными гранями, призматические; агрегаты сплошные, зернистые; волокнистые агрегаты. Спайность: совершенная по двум направлениям. Излом: неровный. Твердость: 3 – 3,5. Плотность: 2,9 – 3. Хрупкий. Цвет: бесцветный, белый, синеватый. Цвет черты: белый. Блеск: от стеклянного до перламутрового. В порошке растворяется в серной кислоте.

Происхождение. Образуется при выпаривании растворов морского происхождения, выпадает из морской воды при температуре воды выше 42 °С, в случае значительных концентраций NaCl и MgCl₂, может отлагаться и при более низких температурах (20 – 30°С); кроме того, встречается в ассоциации с вулканическими породами, образуется из горячих сульфатных растворов.

Сопровождающие минералы: галит, кальцит, доломит, гипс, сильвин.

Применение: сырье для производства цемента.

Гипс CaSO ₄ ·2 H ₂ O Gips – от греческого «гипсос» - мел. Сингония: моноклинная. Кристаллы тонко- и толстостолбчатые, игольчатые; характерно двойникование – «ласточкин хвост»; агрегаты плотные, зернистые, листоватые, волокнистые (селенит). Спайность: весьма совершенная по (010). Излом: ступенчатый – у кристаллов; ровный – у мелкозернистых агрегатов; занозистый – у шестоватых агрегатов. Твердость: 1,5 – 2. Плотность: 2,3. Цвет: белый, серый, прозрачный, розоватый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, у волокнистых разностей – шелковистый. Растворяется в воде и соляной кислоте.

Происхождение. Типичный морской химический осадок (выпадает при температуре ниже 42 °С; образуется в зоне выветривания сульфидов и самородной серы, при этом возникают рыхлые землистые массы, сильно загрязненные примесями.

Сопровождающие минералы: галит, доломит, кальцит, ангидрит, пирит, кварц, сера.

Применение: сырье для цементной промышленности, обожженный гипс в строительстве, медицине; алебастр и селенит – поделочные камни.

Группа барита

Целестин SrSO₄ Coelestin – от латинского «целестис» - небесно-голубой, за темно-голубой цвет первых описанных образцов. Сингония: ромбическая. Кристаллы таблитчатые, призматические, пирамидальные, иногда сильно вытянутые; агрегаты шестоватые, зернистые, плотные; встречаются друзы; волокнистые прожилки. Спайность: совершенная по (001) и ясная по (110). Твердость: 3 – 3,5. Плотность: 3,9 – 4. Излом: раковистый. Цвет: белый, бесцветный, синеватый, красноватый, желтоватый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, на плоскостях спайности до перламутрового. Растворяется в концентрированной серной кислоте.

Происхождение. Встречается в хемогенно-биогенных осадочных породах, в виде вкрапленности в известняках и песчаниках, либо как выполнение пустот в этих же породах; возможно низкотемпературное гидротермальное происхождение.

Сопровождающие минералы: кальцит, барит, гипс.

Применение: основная руда на стронций.

Барит BaSO₄ Baryt от греческого «барис» - тяжелый. Сингония: ромбическая. Кристаллы уплощенные; агрегаты плотные, различной степени зернистости; веерообразные; пластинчатые, крупнолистоватые; звездчатые сростки; друзы; сферические конкреции; редко натечные агрегаты. Спайность: совершенная по (001), ясная по (110). Твердость: 2,5 – 3. Плотность: 4,3 – 4,7. Цвет: бесцветный, чаще белый, серый, нередко окрашен примесями в красный, синеватый, желтоватый, бурый цвета. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, перламутровый.

Происхождение. Гидротермальный - средне- и низкотемпературный; слагает гидротермальные жилы; землистые скопления характерны для нижних зон окисления полиметаллических месторождений.

Сопровождающие минералы: манганит, галенит, кальцит, сфалерит, гематит, халькопирит, флюорит, киноварь.

Применение: в лакокрасочной промышленности; для изготовления медицинских препаратов; для утяжеления буровых растворов.

Контрольные вопросы

1. Дайте характеристику ангидриту.

2. Охарактеризуйте гипс.

3. Какие минералы группы барита Вы знаете?

4. Для чего используется целестин?

Класс фосфаты

Фосфаты представляют собой соли фосфорной кислоты. Кристаллическая структура этих минералов характеризуется присутствием трехвалентного анионного комплекса [PO₄]^3-. По массе составляют около 0,7 % (совместно с аналогами – арсенатами и ванадатами).

Преимущественно это очень редки экзогенные минералы.

Группа апатита

Апатит Ca₅ [PO₄]₃(Cl, F) Apatit – «апатао» - обманываю, так как принимали за другие минералы. Сингония: гексагональная. Кристаллы коротко- и длиннопризматические; характерны двойники; сплошные зернистые массы; радиально-лучистые, гроздевидные агрегаты. Спайность: несовершенная. Излом: неровный. Хрупкий. Твердость: 5. Плотность: 3,1 – 3,2. Цвет: голубой, зеленый, фиолетовый, буровато-красный, иногда бесцветный. Цвет черты: светлый. Блеск: стеклянный. Растворяется в азотной, соляной, серной кислотах.

Происхождение. Магматический – в изверженных горных породах (в кислых как акцессорный минерал; в щелочных выступает как один из породообразующих минералов – нефелиновые сиениты); пневматолитический и гидротермальный.

Сопровождающие минералы: кальцит, флогопит, магнетит, диопсид, хлорит, сфен, нефелин.

Разновидности: фосфориты – полиминеральная смесь, состоящая из апатита с различными примесями: кальцит, гипс и др.

Применение: основной источник для получения фосфорных удобрений.

Вивианит Fe₃[PO₄]₂·8H₂O Vivianit – в честь английского минералога Дж. Вивиана. Сингония: моноклинная. Кристаллы призматические; обычны лучистые и волокнистые агрегаты; розетки; шарики; землистые массы. Спайность: весьма совершенная по (010). Излом: неровный, занозистый. Твердость: 2. Плотность: 2,6. Цвет: на свежем сколе бесцветный, на воздухе быстро приобретает бледно-голубой, либо черно-зеленый цвет. Цвет черты: синеватый. Блеск: от стеклянного до перламутрового. Легко растворяется в соляной и азотной кислотах.

Происхождение: экзогенный – встречается в торфяниках и железорудных месторождениях озерного или морского происхождения.

Сопровождающие минералы: гетит, сидерит.

Применение: синий краситель.

Бирюза CuAl ₆ [ PO ₄ ]₄· (ОН)₈4 H ₂ O – от персидского «пируза» - одерживающий победу. Сингония: триклинная. Кристаллы встречаются крайне редко; обычно скрытокристаллические плотные массы; тончайшие зернистые и волокнистые, массивные агрегаты; часто в виде корочек, гроздевидных агрегатов; прожилки, вкрапленность. Спайность: отсутствует. Излом: раковистый. Твердость: 5 – 6. Плотность: 2,6 – 2,8. Хрупкий. Цвет: от ярко-небесно-голубого до зеленовато-голубого, голубовато-зеленого и блекло-зеленого. Цвет черты: белый. Блеск: восковой, матовый. Растворяется в соляной кислоте.

Происхождение. Гидротермальный (низкотемпературный); гипергенный.

Разновидности: разность бирюзы в которой Al³⁺ замещен на Fe³⁺ называется халькосидеритом.

Сопровождающие минералы: кварц, лимонит, фосфорит и другие фосфаты.

Применение: полудрагоценный камень.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте апатит.

2. Что такое фосфорит?

3. Для чего применяется апатит и фосфориты?

4. Дайте характеристику вивианиту.

5. Какие медьсодержащие фосфаты Вы знаете?

Группа вольфрамита

Ферберит FeWO ₄

Вольфрамит (Fe, Mn)WO₄

Гюбнерит MnWO ₄

Формируют изоморфный ряд. Сингония: моноклинная. Кристаллы пластинчатые и таблитчатые; обычно в плотных массах; зернистые или лучистые агрегаты; листоватые, чешуйчатые агрегаты. Спайность: совершенная по (010). Излом: неровный. Твердость: 4 – 4,5 до 5 – 5,5. Плотность: 7,1 – 7,5. Хрупкий. Цвет: от темно-серого до черного и красно-коричневого у марганцевых разностей. Цвет черты: ферберит – красно-бурая, почти черная; гюбнерит – светло-желтая. Блеск: жирный полуметаллический до металлического.

Происхождение. Гидротермальный (высокотемпературный); встречается в гидротермальных кварцевых жилах и грейзенах; известен в россыпях.

Сопровождающие минералы: касситерит, молибденит, пирит, халькопирит, флюорит, шеелит, арсенопирит, топах, сфалерит.

Применение: важная руда на вольфрам.

Группа шеелита

Шеелит CaWO₄ Scheelit – в честь шведского химика К. Шееле. Сингония: тетрагональная. Кристаллы пирамидальные; корки, зернистые агрегаты. Спайность: ясная. Излом: неровный. Твердость: 4,5 – 5. Плотность: 5,9 – 6,1. Хрупкий. Цвет: белый, серый, бурый, желтый. Цвет черты: белый. Блеск: жирный до алмазного. Разлагается в соляной и азотной кислотах окрашивая раствор в желтый цвет.

 Происхождение. Гидротермальный; минерал высокотемпературных кварцевых жил и грейзенов.

Сопровождающие минералы: гематит, вольфрамит, молибденит, кварц.

Применение: руда на вольфрам.

Повеллит Ca [ MoO ₄ ] Powellit . Сингония: тетрагональная. Кристаллы в виде тетрагональных дипирамид; агрегаты чешуйчатые; часто псевдоморфозы по молибдениту. Спайность: несовершенная. Твердость: 3,5 – 4. Плотность: 4,3. Хрупкий. Цвет: белый, слегка зеленоватый, коричневатый. Цвет черты: светло-желтоватый, светло-зеленый. Блеск: алмазный, жирный. Растворяется в соляной и серной кислотах, окрашивая раствор последней в синий цвет. Люминесцирует в УФ-лучах золотисто-желтым.

Происхождение. Гипергенный; в зоне окисления молибденовых месторождений.

Сопровождающие минералы: молибденит, шеелит.

Крокоит Pb [ CrO ₄ ] Crokoit – от греческого «крокос» - шафран, из-за коричнево-желтого цвета черты. Сингония: моноклинная. Кристаллы призматические с вертикальной штриховкой; шестоватые агрегаты; друзы; корочки: налеты; плотные зернистые массы. Спайность: совершенная. Излом: раковистый. Твердость: 2,5 – 3. Плотность: 5,9 – 6,1. Хрупкий. Цвет: яркий желтовато-красный, оранжевый до желтого. Цвет черты: коричнево-желтый. Блеск: алмазный, слегка жирный. Растворяется в соляной кислоте с выделением хлора.

Происхождение. Гипергенный; встречается в зоне окисления свинцовых месторождений.

Сопровождающие минералы: галенит, лимонит, кварц.

Контрольные вопросы

1. Перечислите минералы группы вольфрамита, дайте им характеристику.

2. Охарактеризуйте шеелит?

3. Какие хроматы и молибдаты Вы знаете?

 

Класс карбонаты

Класс карбонаты включает около 200 минералов, в структуре которых присутствуют плоские треугольные группы (СО₃)^2- связанные между собой промежуточными катионами. Различают карбонаты простые – без дополнительных анионов и сложные – с дополнительными анионами, водные и безводные.

Формируют кристаллы, зернистые массы, натеки, налеты, корочки, иногда туфы.

Отличаются небольшой твердостью, светлой окраской, неметаллическим блеском.

Все карбонаты с большей или меньшей легкостью вскипают под действием соляной или азотной кислот.

По происхождению карбонаты осадочные или осадочно-метаморфические минералы; выделяются также поверхностные, характерные для зоны окисления и иногда низкотемпературные гидротермальные.

Группа кальцита

Кальцит CaCO₃ Calcit – от греческого «кальс» - известь. Сингония: тригональная. Кристаллы призматические, ромбоэдрические, скаленоэдрические, пластинчатые и др.; формируют зернистые, сталактитовидные, комковатые, зернистые агрегаты. Спайность: совершенная. Твердость: 3. Плотность: 2,6 – 2,8. Цвет: от молочно-белого до бесцветного; за счет примесей может быть окрашен в разнообразные тона. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный до перламутрового. В соляной кислоте легко разлагается с шипением.

Происхождение. Гипергенный – в жилах, карстовых пещерах; осадочный – известняки, туфы; гидротермальный – в жилах, в миндалинах излившихся пород совместно с цеолитами; метаморфический (мраморы).

Сопровождающие минералы: барит, доломит, гипс и др.

Разновидности: исландский шпат – прозрачная разность, встречающаяся в пустотах лав, среди туфов – обладает сильным двулучепреломлением; антраконит – темно-бурая до черного разность кальцита, окрашен за счет органических примесей.

Применение: строительный и поделочный материал; флюс в металлургической промышленности; исландский шпат используется в оптике.

Магнезит MgCO₃ Magnesit – название по области Магнезия в Фессалии (Греция). Сингония: тригональная. Кристаллы ромбоэдрические; обычно в массивных, грубо- и тонкозернистых массах. Спайность: совершенная. Твердость: 4 – 4,5. Плотность: 2,9 – 3,1. Хрупкий. Цвет: белый, желтоватый, серовато-белый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, тусклый. В соляной кислоте разлагается только в порошке и при нагревании.

Происхождение. Метасоматический – при замещении доломитизированных известняков, мраморов и доломитов; гипергенный – продукт выветривания серпентинов; породообразующий минерал эпизоны регионального метаморфизма – хлоритовых и тальковых сланцев.

Сопровождающие минералы: доломит, опал, халцедон, тальк, гипс.

Применение: огнеупорный материал.

Сидерит FeCO₃ Siderit – от греческого «сидерос» - железо. Сингония: тригональная. Кристаллы ромбоэдрические; агрегаты массивные, зернистые; конкреции. Спайность: совершенная. Твердость: 4 – 4,5. Плотность: 3,7 – 3,9. Хрупкий. Цвет: бурый, желтовато-серый. Цвет черты: белый, желтоватый. Блеск: тусклый, на гранях перламутровый. В кислотах разлагается легко с шипением, после реакции с соляной кислотой остается желто-зеленое пятно. Люминесцирует лимонно-желтым.

Происхождение. Гидротермальный – в рудных жилах; метасоматический – как продукт замещения известняков, доломитов; осадочный.

Сопровождающие минералы: пирит, галенит, тетраэдрит.

Применение: руда на железо.

Смитсонит ZnCO₃ Smithsonit – в честь английского химика Дж. Смитсона. Сингония: тригональная. Кристаллы ромбоэдрические со штриховкой на гранях; агрегаты гроздевидные, почковидные, сталактитоподобные; волокнистые массы. Спайность: совершенная. Твердость: 5. Плотность: 4,3 – 4,5. Хрупкий. Цвет: белый, серый, зеленоватый, голубоватый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, перламутровый. В кислотах растворяется легко. 

Происхождение. Экзогенный – типичный минерал зоны окисления полиметаллических сульфидных месторождений.

Сопровождающие минералы: сфалерит, галенит, малахит, кальцит, лимонит.

Применение: руда на цинк.

Родохрозит MnCO ₃ Rhodochrosit – от греческого «родон» - роза, «хрос» - цвет. Сингония: тригональная. Кристаллы ромбоэдрические с изогнутыми гранями; агрегаты массивные, грубозернистые, гроздевидные. Спайность: совершенная. Твердость: 4. Плотность: 3,3 – 3,5. Хрупкий. Цвет: розовый, при выветривании буреет. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный. Бурно реагирует с горячей соляной кислотой.

Происхождение: гидротермальный – в рудных жилах; реже осадочный.

Сопровождающие минералы: гематит, лимонит, пирротин, сфалерит, марказит, пирит.

Применение: может служить рудой на марганец.

Доломит СaMg[CO₃]₂ Dolomit – в честь французского минералога Д. Доломье. Сингония: тригональная. Кристаллы ромбоэдрические; агрегаты грубо- и тонкозернистые, пластинчатые и сплошные; скрытокристаллические массы. Спайность: совершенная. Излом: раковистый. Твердость: 3,5 – 4. Плотность: 2,8 – 3. Хрупкий. Цвет: белый, серый, желтый, красноватый, коричневый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный до матового. В кислоте разлагается с трудом, в порошке вскипает.

Происхождение. Гидротермальный (в жилах); метаморфический; осадочный; скарновый.

Сопровождающие минералы: кальцит, магнезит, кварц.

Применение: строительный материал.

Группа арагонита

Арагонит CaCO₃ Aragonit – по месту находки в Арагоне (Испания). Сингония: ромбическая. Кристаллы от коротко- до длиннопризматических, игольчато-пирамидальные, пластинчатые: агрегаты радиально лучистые, сноповидные, параллельно-волокнистые, кораллоподобные, оолитовые. Спайность: несовершенная. Твердость: 3,5 – 4. Плотность: 2,9. Хрупкий. Цвет: снежно-белый, желтый, розоватый, зеленоватый, голубоватый, светло-серый, редко черный. Цвет черты: белый, желтоватый. Блеск: стеклянный. Легко растворяется в кислотах.

Происхождение. Образуется гидротермальным путем; из растворов в коре выветривания; в миндалинах и трещинах в базальтовых лавах и туфах; характерен для гидрокарбонатных термальных источников и гейзеров, где образует накипи; из арагонита частично построены створки раковин моллюсков (входит в состав жемчуга).

Сопровождающие минералы: доломит, гипс, глинистые минералы.

Церуссит PbCO₃ Cerussit – от латинского «церусса» - свинцовые белила. Сингония: ромбическая. Кристаллы таблитчатые, игольчатые, нередко со штриховкой на гранях; агрегаты шестоватые, волокнистые, ветвистые, зернистые до сплошных; землистые массы. Спайность: несовершенная. Твердость: 3 – 3,5. Плотность: 6,4 – 6,6. Цвет: бесцветный, белый, серый. Цвет черты: белый, серый. Блеск: алмазный. Легко разлагается в соляной кислоте.

Происхождение. Гипергенный – типичный минерал зоны окисления свинцово-цинковых месторождений.

Сопровождающие минералы: галенит, малахит, сфалерит.

Применение: руда на цинк.

Малахит Cu₂[СO₃] (OH)₂  Malachit – от греческого «малахе» - мальва – за сочно-зеленый цвет. Сингония: моноклинная. Кристаллы призматические, игольчатые; обычно образует налеты, корки, плотные или землистые массы, натечные образования - грозди, почки с концентрическими полосами. Спайность: средняя. Излом: раковистый. Твердость: 3,5 – 4. Плотность: 4. Хрупкий. Цвет: изумрудно-зеленый, темно-зеленый до серовато-зеленого. Цвет черты: светло-зеленый. Блеск: стеклянный, матовый. Растворяется в соляной кислоте.

Происхождение. Гипергенный – зона окисления медных месторождений.

Сопровождающие минералы: азурит, халькопирит, тетраэдрит, самородная медь, гематит.

Применение: поделочный камень, сырье для производства зеленой краски.

 Азурит Cu ₃ [С O ₃ ]₂ ( OH )₂ Azurit – от персидского - голубой, лазурный. Сингония: моноклинная. Кристаллы столбчатые, короткопризматические, таблитчатые; агрегаты землистые и зернистые; друзы; натечные формы. Спайность: средняя. Излом: раковистый. Твердость: 3,5 – 4. Плотность: 3,7 – 3,8. Цвет: синий. Цвет черты: синий. Блеск: стеклянный. Растворяется в соляной кислоте.

Происхождение. Гипергенный – в зоне окисления медных месторождений.

Сопровождающие минералы: малахит, самородная медь и др. минералы меди.

Применение: производство синих красителей.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте кальцит.

2. Дайте характеристику доломиту.

3. Каковы основные физические свойства карбонатов?

4. Дайте характеристику минералам группы арагонита?

5. Каково происхождение арагонита? В состав чего входит биогенный арагонит?

6. Напишите химические формулы малахита и азурита? Каково происхождение данных минералов?

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Бати Х., Принг А. Минералогия для студентов. – Пер. с англ. – М.: Мир, 2001. – 429 с.

2. Миловский А.В. Минералогия и петрография. – М.: Недра, 1969. – 384 с.

3. Миловский А.В. Минералогия и петрография. – М.: Недра, 1973. – 368 с.

4. Смольянинов Н.А. Практическое руководство по минералогии. – М.: Недра, 1972. – 360 с.

5. Штрюмбель Г., Циммер З.Х. Минералогический словарь. – Пер. с нем. – М.: Недра, 1987. – 494 с.

 

Кафедра геологии нефти и газа

КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВ

Методическое пособие к лабораторным и практическим занятиям по дисциплине «Минералогия и петрография» для студентов очной и заочной форм обучения по специальности

 08 05 00 «Геология нефти и газа»

Астрахань, 2003

Составители:

ассистент кафедры геологии нефти и газа Кудинов В.В.

«Классификация минералов»

Методическое пособие для лабораторных и практических занятий по дисциплине «Минералогия и петрография» для студентов очной и заочной форм обучения по специальности 08 05 00 «Геология нефти и газа»

 

Курс «Минералогии и петрографии» включает в себя три основных раздела:   1. кристаллография, 2. описательная минералогия, 3. петрография магматических и метаморфических пород. Данное методическое пособие посвящено второму разделу – описательной минералогии.

Целью изучения описательной минералогии является ознакомление с основными физическими, химическими и структурными особенностями различных минеральных видов, а также овладение навыками их определения по ряду физических, механических и химических признаков.

В настоящем методическом пособии приведена краткая характеристика основных, наиболее известных и распространенных, минеральных видов большинства классов минералов. Представлены сведения о физических и механических (габитус, спайность, излом, твердость, плотность, цвет, цвет черты, блеск), химических (растворимость в некоторых кислотах) свойствах минералов, кроме того, указаны некоторые структурные особенности и происхождение минералов. 

 

 

Рецензент:

к.г.-м.н., доцент Северо-Кавказского государственного университета

Стерленко З.В.

 

Методическое пособие рассмотрено на заседании кафедры «Геология нефти и газа» (протокол №1 от 9. 09. 03) и рекомендовано к внутривузовскому изданию. 

 

 

АГТУ – 2003