Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Классификация и характеристика минералов




 

Современная классификация минералов основывается на их химическом составе и кристаллической структуре вещества. По этим признакам все минералы разделяются на типы, классы, подклассы, группы и т.д. Среди важнейших классов выделяются, например, самородные элементы, сульфиды и сульфосоли, окислы и гидроокислы, галогенные соединения, силикаты, карбонаты, сульфаты, фосфаты. Из общего числа минералов около 34% приходится на силикаты, около 25% - на окислы и гидроокислы и около 20% - на сульфиды.

В таблице физических свойств (приложение 1) приводится характеристика породообразующих минералов, знание которые и умение их определять обязательно. Обязательно также знание простейших формул минералов, их происхождение и использование. Работая с минералами и таблицей физических свойств нужно быть готовым к тому, что образцы из коллекций минералов и тем более в природе могут не полностью отвечать их табличным свойствам. Например, в таблице для кальцита указан цвет - белый, серый, желтый, голубой, а Вам может встретиться и розовый и даже черный кальцит. Во-вторых, в процессе выветривания многие минералы в той или иной степени утрачивают эталонные свойства – изменяется цвет (побурение за счет окисления), снижаетсятвердость. Поэтому, работая с коллекцией, необходимо проверять все свойства минералов, хотя некоторые из них легко узнаются по одному – двум свойствам.

Самородные элементы

К этому типу относятся самородные металлы (золото, серебро, платина, медь), полуметаллы (мышяк, сурьма, висмут) и неметаллы(сера, графит, алмаз).К породообразующим минералам из этого типа можно отнести только графит. Большинство остальных относятся к рудным минералам в силу своего большого практического значения.

Золото –Au. Золотовстречается в виде зерен неправильной формы или кристаллообразных сростков (дендриты и сетчатые пластинки) включенных в кварцевую или рудную массу (рис.12). Размеры их могут быть самые различные, но чаще встречаются микроскопически мелкие зерна (рис.13). Хорошо образованные отдельные кристаллы золота редки. В россыпных месторождениях нередко встречаются крупные самородки весом от несколько граммов до десятков килограммов. Самый большой самородок в мире - «Плита Хольтермана» - был найден в 1872 году в австралийском посёлке Балалат вблизи Сиднея (рис. 14).

Цвет самородного золота золотисто –желтый (у богатых серебром разностей – бледно–желтый). Черта металлическая, желтая. Блеск типичный металлический. Твердость 2,5-3,0. Спайность отсутствует,так как золото очень ковкое и режется ножом. Плотность (удельный вес) 15,6-19,3. От похожих на него пирита и халькопирита отличается по сильному блеску, характерному оттенку цвета и твердостью. Не окисляется на воздухе и не растворяется в кислотах, кроме царской водки.

Медь – Cu. Правельные кристаллы редки. Часто образует неправильныепластинчатыедендриты в трещинах пород или сплошные массы в зонах окисления медносульфидных месторождений.

Цвет самородной меди медно-красный, часто с побежалостью. Черта металлически блестящая,красная. Блеск типичный металлический. Твердость 2,5-3,0. Спайность отсутствует. Плотность (удельный вес) 8,5-8,9. Легко узнается по цвету, ковкости и удельному весу. Растворяется в разбавленной HNO3

и HCl.

Сера-S. Кристаллы чаще имеют пирамидальный или усеченнопирамидальный облик (рис.). Агрегаты – часто встречается в сплошных, иногда землистых массах. В районах вулканических извержений изредка наблюдаются натечные почковидные формы и налеты.

Усамородно й серы наблюдаются различные оттенки желтого цвета: соломенный, медовый,серый и бурый. Черт а бледно желтая. Блеск на гранях алмазный, в изломе жирный. Твердость 1-2. Спайност ь несовершенная. Уд. вес 2,05-2,08

Графит –С (греч. «графо» – пишу). Хорошо образованные кристаллы крайне редки.Они имеют вид шестиугольных пластинок. Агрегаты часто тонкочешуйчатые, реже шестоватые или волокнистые массы (рис.17.

Цвет графита железно-черный до стально-серого. Черта черная блестящая. Блеск металловидный; скрытокристаллические агрегаты матовые. Твердость 1. Жирен на ощупь, мажет бумагу и пальцы. Спайность совершенная, удельный вес 2,09-2,23.

Алмаз –С («адамас» непреодолимый) вторая полиморфная модификация углерода. Облик кристаллов октаэдрический, реже кубический и тетраэдрический (рис.18). Образует одиночные вкрапления в ультраосновных породах.

Цвет. Бесцветный водяно – прозрачный или окрашенный в голубой, синий, желтый, бурый и черный цвета. Блеск сильный алмазный.

Твердост ь 10 (в 1000 раз превышает твердость кварца). Спайност ь средня, Уд. вес 3,47 – 3,56.

1.4.2. Сульфиды

Сульфиды представляют сернистые соединения тяжелых металлов. Они относятся к числу рудных минералов и очень часто обрызуют промышленные скопления в раличных месторождения цветных и черных металлов. Образование сульфидов в основном связано с эндогенными геологическими процессами.

Физические свойства сульфидов приведены в таблице (приложение 4).

Пирит- FeS2 ( сернистый колчедан ) легко узнается по золотисто-желтому цвету, металлическому блеску и высокой твердости. Часто на его поверхности видны радужные и ржавые пленки окисления. От халькопирита легко отличается по твердости, которая большее стекла.

Халькопирит- CuFeS2 (медный колчедан) . Встречается в виде сплошных или вкрапленных зернистых агрегатов. В отличие от пирита имеет зеленоватую латунно-желтую окраску с характерной радужной побежалостью за счет тонких пленок окисления. Как и пирит обладает металлическим блеском, но низкой твердостью (3,4-4) и легко царапается стеклом или стальной иглой. Черта черная с зеленоватым оттенком.

Галенит - PbS (лат. «галена» - свинцовая руда). Облик кристаллов кубический, иногда с гранями октаэдра. Образует кристаллически зернистые или плотны мелкозернистые аррегаты. В отделиных кристаллах имеет форму кубов

(рис.19).

Кристаллы галенита встречаются только в друзовых пустотах. Обычно он наблюдается в виде зернистых масс или вкраплений неправильной формы (Бетех). Легко узнается по свинцово – серому цвету, металлическому блеску, весьма совершенной спайностью по кубу, низкой твердостью 2-3 и большому удельному весу.

Молибденит – MoS2 (греч. «молибдос» -свинец). Синоним: молибденовый блеск. Кристаллы имеют облик гексагональных табличек и наблюдаются в листоватых и чешуйчатых агрегатах (рис.20). Иногда встречаются сферолитовые образования и землистые массы серовато черного цвета.

Цвет молибденита свинцово серый. Черта серая с зеленоватым оттенком. Блеск металлический.Твердость 1. Спайность весьма совершенная. Уд. вес. 4,7 – 5,0. Жирен на ощупь. Очень похож на графит, от которого отличается болеесильным блеском с синеватым отливом и более светлой зеленоватой чертой на белой бумаге (у графита она черная).

Сфалерит–ZnS (греч. «сфалерос» - обманчивый) - цинковая обманка.

Часто встречается в друзовых пустотах в виде хорошо образованных кристаллов тетраэдрического облика (рис.20).

Агрегаты. Сплошные массы характеризуются зернистой структурой, которая легко распознается благодоря совершенной спойности в зернах сфалерита. Реже встречаются почковидные формы. Цвет обычно бурый или коричневый; часто черный (мартит); реже желтой, красной и зеленоватой окраски. Известны совершенно бесцветные прозрачные разности сфалерита(клейофан).

Черта белая или светло окрашенная в желтые и бурые оттенки. Блеск алмазный, Твердость 3-4. Спайность весма совершенная в шести направлениях.

Киноварь - HgS («кровь дракона»). Встречается в виде мелких таблитчатых

кристаллов или неправильных по форме зерен, иногда в сплошных массах (рис. рис. 21). А также в виде порошковатых примазак и налетов.

Цвет киновари красный, иногда с сероватой побежалостью. Черта крас ная. Блеск алмазный. Т вердость 2-2,5. Спайность совершенная. Уд. вес 8,09.

Контрольные вопросы

1. Какие самородные элементы используются в ювелирной промышленности как драгоценные камни?

2. По каким свойствам отличается золото от самородной меди?

3. Как отличить пирит и халькопирит?

4. Назовите отличительные свойства галенита и молибденита; молибденита и графита.

5. Какие минералы используются в качестве руд Mo, Cu, Zn, Pb??

6. Fe2O3, ZnS, HgS, CuFeS2 – как называются эти минералы?

 

Галоидные соединения

К галоидным минералам относятся соединения, представленные солями кислот: HF,HCl, HBr и HJ. Соответственно минералы обьединяются в два класса: фториды и хлориды,бромиды,иодиды. Наибольшим распространением в земной коре пользуюся фториды и хлориды но условия их образования резко различны: первые преимущественно эндогенные, а вторые – экзогенные.

Флюорит - CaF2 («флюорум»).Синоним: плавиковый шпат.Минерал образует кубические или октаэдрические кристаллы. Агрегаты разнообразные, чаще наблюдается в виде вкраплений, друз и сплошных зернистых масс.

Окраска полихромная: в одном образце наблюдаются оттенки фиолетового, зеленого и других цветов, которые распределяются неравномерно (пятнами или зонами). Блеск стеклянный. Твердость 4. Спайность совершенная.

Легко узнается по форме кристаллов, совершенной спаиности,тусклому стеклянному блеску и твердости.

Галит – NaCl (греч.«галос» - море,соль). Синоним: каменная соль

Плотные и крупнокристаллические агрегаты слагают пласты в горных породах (рис. 23); самосадочная соль – рыхлые, мелкозернистые агрегаты, формирующиеся на дне замкнутых водоемов в климатических зонах с сухим жарким климатом. Окраска часто белая, но различные механические примеси окрашивают галит в различные цвета. Блеск стеклянный, а на выветренных поверхностях – жирный. Твердость 2. Спайность совершенная по кубу. Уд. вес 2,1 – 2,3. Легко растворим в воде. Вкус соленый.

Походит на сильвин, флюорит, кальцит и растворимые в воде сульфаты (сильвин на вкус горько-соленый).

1.4.4. Окислы и гидроокислы ( оксиды и гидрооксиды )

В этот тип обьединяются минералы, представляющие собой окислы и гидроокислы металлов или металлоидов.

Кварц - SiO2 один из наиболее распространенных породообразующих минералов. В природе хорошо ограненные призматические кристаллы образуются, как правило, в пустотах, в которых широко распространены друзы (рис. 24).

Сплошные же массы кварца представляют зернистые агрегаты. Цвет кварцасамыйразличный, но обычно встречаются бесцветные, молочно-белые и серые окраски. Важнейшие разновидности кварца: горный хрусталь – бесцветный прозрачный (рис. 24); аметист – фиолетовый; морион – черный; цитрин – золотистый. Блеск стеклянный и жирный на сколах. Обладает высокой твердостью - 7, несовершенной спайностью,раковистым изломом и горизонтальной штриховкой на гранях призмы. Уд. вес 2,65.

Образование кварца связано, главным образом, с эндогенными процессами: магматическим, пневматолитово – гидротермальным; метаморфическим.Он является основным породообразующим минералом кислых и в меньшей степени средних интрузивных пород, многих пород регионального, контактового метаморфизма и рудных месторождений.

Кварц тесно ассоциирует с полевыми шпатами, слюдами, сульфидами,

Применяется в стекольной промышленности, оптике, в ювелирном деле и др.

Халцедон –SiO2 скрыто кристаллическая разновидность кварца, окрашенная в самые разнообразные цвета. Как правило, образует плотные массы, секреции, жеоды, почковидные натечные агрегаты. По характеру агрегатов и окраске выделяют несколько разновидностей:

· сердолик – красный, хризопраз – зеленый, яшма –различно окрашенный, гелиотроп зеленый с ярко – красными пятнами;

· агат – халцедон с концетрическим зональным строением (рис. 25);

· оникс – агат, имеющий концентрические зоны белого цвета;

Черты не дает; блеск матовый, твердость 6,5; спайность несовершенная; излом раковистый.

Уд. вес 2,65.

Халцедон образуется чаще всего при вулканизме в поствулканическую стадию.

Опал – SiO2· nH2O обычно образует натечные плотные массы, а также - рыхлые агрегаты (трепелы и опоки).

Твердость 5 – 5,5; бывает окрашен в желтые, бурые, красные, зеленые и черные цвета; Блеск – стеклянный (у пористых масс восковый или матовый); Спайность - несовершенная, излом – раковистый. Уд. вес – 1,9-2,5.

Разновидности: благородный опал – обладает красивой игрой цветов - опалесценцией (рис. 26), моховой опал – содержит дендриты гидроокислов марганца(рис. 7). Опал походит на халцедон, от которого отличается меньшей твердость и блеском.

Происхождение опала в большинстве случаев экзогенное,связанное с химическим разложение силикатов и алюмосиликатов в процессе выветриванием различных горных пород, а также с осадконакоплением фрагментов некоторых одноклеточных организмов (диатомей, радиолярий и др.) и золей кремнезема в прибрежных зонах морских бассейнов. Может отлагаться в миндалинах и жеодах в эффузивных породах при вулканическом процессе, а также из низкотемпературных гидротермальных источников и гейзеров в виде гейзерита.

Благородные опалы используются как поделочные камни в ювелирном деле, а трепелы и опоки – как фильтры, для теплоизоляции, при производстве цемента и жидкого стекла, как абразивный материал.

Гетит – HFeO2 и Лимонит - HFeO2·nH2O обычно встречаются вместе в смеси с гидроокислами кремния, глинистыми частицами, образуя бурые железняки. Кристаллы гетита крайне редки. Обычно он наблюдается в натечных агрегатах с радиально – лучистым или параллельноволокнистым строением. Лимонит же образует землистые порошковатые, шлаковидные пористые массы, а также встречается в виде оолитов, бобовин и конкреций.

 

Цвет гетита и лимонита темнобурый до черного. Землистые и порошковатые агрегаты лимонита обладают светлым желто- бурым цветом (рис. 27). Черта – ржаво – бурая; блеск гетита полуметаллический и алмазный на гранях кристаллов и матовый (в агрегатах). Твердость гетита - 4,5 – 5,5 (у лимонита от 1до 5). Спайность совершенная в кристаллах гетита и весьма несовершенная у лимонита, Уд. вес у гетита 4 -4,5, у лимонита 3 -4.Гетит и лимонит легко узнаются по морфологии агреготов, ржаво-бурой черте и желто-бурым охристым примазкам. Гетит и лимонит образуются в процессе гидролиза солей при окислении и разложении железосодержащих минералов: сульфидов, карбонатов, силикатов и др., в которых железо находится в двухвалентной форме. Их образование связано также с процессом осадконакопления гидроокислов железа.

Бурые железняки - важная руда для получения железа.

ГематитFe2O3 (от греч. «гематикос» - кровавый). Синонимы: железный блеск, железная слюдка, красный железняк. Форма кристаллов пластинчатая, таблитчатая(рис. 28 ).

 

 

Агрегаты. Часто встречается в плотных кристаллических массах, листоватых и чешуйчатых агрегата. Почкообразные формы с радиальноволокнистым строением и блестящей поверхностью называются «красной стеклянной головой» (рис. 29).

Цвет кристаллических разновидностей стально-серый до черного, землистых скрытокристаллических — матово-красный до ярко-красного. В тонких сколах просвечивает кроваво-красным. Черта вишнево-красная, красновато-коричне вая. Блеск металлический до полуметаллического и матового; иногда встречается синеватая побежалость. Твердость 5-6 (в землистых агрегатах падает до 1), хрупок. Спайность несовершенная, но проявляется отдельность по ромбоэдру. Уд. вес 5,3.

 

 

 

Происхождение гематита часто эндогенное, связанное с гидротермальным процессом и метаморфизмом. В зкзогенных условиях образуется за счет изменения других железосодержащич минералов. Диагностические признаки. От сходных киновари,магнетита, гётита отличается вишнево-красной чертой и формой кристаллов (пластинки, чешуйки), от гетита — высокой твердостью, от магнетита — отсутствием магнитности. Практическое значение. Гематитовые руды являются важнейшими рудами железа. Содержание железа в них 50-65%. Порошок чистого гематита используется в качестве минеральной краски, а также для полировки золотых изделий. Кристаллы и плотные массы гематита употребляют как поделочный камень-кровавик.

Магнетит – FeO· Fe2O3 или Fe3O4. Кристаллы имеют октаэдрическую, реже ромбододекаэдрическую форму, Образует сплошнве зернистые массы или вкрапления отдельных зерен, друзы в пустотах (рис. 30).

Цвет черный, черта бархатисто черная, блеск полуметаллический, непрозрачен, твердость 5,5 – 6,0, спайность несовершенная, уд. вес 5,0. Обладает сильными магнитными своствами.

Происхождение разнообразное эндогенное (магматическое, гидротермальное, контактово-метасоматическое и регионально-мета-мофическое).

Магнетитовые руды, как и гематитовые, являются важнейшими рудами железа.

 

Контрольные вопросы:

1. Какие минералы используются в ювелирной промышленности как драгоценные камни?

2. По каким свойствам отличается флюорит от галита?

3. Как отличить опал и кварц?

4. Назовите отличительные свойства лимонита и гетита

5. Какие минералы используются в качестве руд Fe?

6. Как отличить магнетит и гематит?

7. Fe2O3, HgS, CaF – как называются эти минералы?

8. Что называется «красной стеклянной головой»?

9. Перечислите разновидности халцедона.

Силикаты и алюмосиликаты

Минералы этого класса являются породообразующими для все магматических, метамофических и некоторых осадочных пород. Диагностическая характеристика их физических свойств приведена в таблицах приложения1.

Основой кристаллической структуры силикатов является кремнекислородный тетраэдр [SiO4]4-, в котором ионы кремния располагается в окружении четырех ионов кислорода (рис. 31). В зависимости от типа сочленения тетраэдров в кристалических решетках в классе силикатов выделяется несколько подклассов. Строение некоторых показано на (рис. 32).

 

Подробная характеристика их строения расматривается в самостоятельном курсе «Минералогия».

Оливин (перидот) – (Fe,Mg)2[SiO4] относится к островнымсиликатам. Кристаллы редки и имеют изометричную форму. Обычно встречается в виде зернистых агрегатов в ультраосновных и основных породах. Легко узнается по бутылочному (оливково-зеленому) цвету, стеклянному блеску, твердости (6,5-7), зернистым агрегатам. Тесно ассоциирует с пироксенами, основными плагиоклазами, магнетитом и др. От зеленого апатита отличается более высокой твердостью.При гидротермальном изменении замещается серпентином. Прозрачная разновидность хризолит используется в ювелирных украшениях (рис33).

Группа гранатов. Вэту группу входят минералы с общей формулой

R3R2[SiO4]3, где R32+ - Mg,Fe,Mn; R23+ - Cr Al,Fe. Минералы этой группы

обьеденины в два ряда:

1. Альмандиновый – алюминий содержащие гранаты:

· Пироп Mg3Al2[SiO4]3 –темно-красный, розовато-красный

· Альмандин Fe3Al2[SiO4]3 – красный, буро-красный

· Спессартин Mn3Al2[SiO4]3-темно-красный,оранжево-желтый

2. Андрадитовый - кальций содержащие гранаты:

· Уваровит Ca3Cr2[SiO4]3 – изумрудно-зеленый

· Гроссуляр Ca3Al2[SiO4]3 – светло-зеленый

· Андрадит Ca3Fe2[SiO4]3 –бурый, буровато-зеленый

Для гранатов андрадитового ряда характерны друзы, зернистые и плотные агрегаты, а для альмандинового –вкрапленники отдельных кристаллов.

Наиболее распространенные формы кристаллов у гранатов –ромбододекаэдры и тетрагонтриоктаэдры (рис. 34). Гранаты отличаются

 

 

высокой кристаллизационной способностью и поэтому часто встречается в виде правильных округлых многогранников и даже в сплошных массах нередко видны отдельные грани неоформленных полностью кристаллов со следами роста в виде полосчатой окраски.

Гранаты обладают высокой твердостью (6,5-7,5) и не дают черту. Блеск стеклянный на гранях и жирный на сколах; спайность несовершенная. Уд. вес 3,5-4,2.). В образцах легко узнаются по форме кристаллов, высокой твердости, жирному в изломе блеску, штриховки на гранях по диагонали ромба.

Происхождение гранатов эндогенное: контактово – метасоматическое (в скарнах), магматическое (в пегматитовых жилах) и метаморфическое (в кристаллических сланцах). Прозрачные и красиво окрашенныеграныты используются в ювелирном деле (как полудрагоценные камни). Около 90% гранатов идет на изготовления абразиных материалов.

Эпидот - Ca2(Fe,Al3)[Si2O7] [SiO4]O(OH). Обликкристаллов эпидота призматический, вытянутый с продольной штриховкой, иногда шестоватый

В пустотах помимо друз часто образует сплошные зернистые, радиальнолучистые или параллельношестоватые агрегаты (рис.35). Цвет эпидота зеленый различных оттенков (фисташково – зеленый), черты не дает так как твердость 6,5, б леск стеклянный. Спайност ь совершенная. Излом занозистый.

Образуется в связи с гидротермальными процессами, в контактово-метасоматических месторождениях. Как породообразующий минерал особенно характерен для метаморфических пород (зеленых сланцев).

Группа пироксенов - обширная группа цепочечных силикатов с общей формулой - R2[Si2O6], где R –Ca,Mg,Fe, иногда Mn (диопсид,геденбергит, авгит, эгирин, энстатит и др). Кристаллизуются в ромбической и моноклинной сингониях, образуя короткостолбчатые кристаллы. Являются породообразующими минералами большинства магматических и метаморфических горных пород.

Авгит - Ca(Mg,Fe, Al)2[(Si,Al)2O6]. Название происходит от греческого слова«auge - блеск», из-за сильного блеска на плоскостях спайности. Образует

короткостолбчатые, таблитчатые кристаллы (рис.35) и зернистые сплошные агрегаты.

 

Цвет: черный, буро-черный, реже темно-зеленый; цвет черты серовато-зеленый; спайность совершенная в двух направлениях под углом 90° (рис. 35); излом неровный, раковистый; блеск матовый, стеклянный, тусклый. Твёрдость 5,5-6; Уд. вес 3.3-3. 6; Особые свойства: Авгит хрупок; встречается в ассоциации с ортоклазом, лабрадором, оливинами, амфиболами и другими пироксенами.

Происхождение. Авгит образуется в условиях магматического процесса минералообразования в основных, реже ультраосновных интрузивных и эффузивных породах; известен в метаморфических породах высоких ступеней регионального метаморфизма.

Эгирин – NaFe[Si2O6]. Название по имени Эгир - испанского «бога моря». Важнейший породообразующий минерал щелочных изверженных пород.

Кристаллы обычно длиннопризматические столбчатые или игольчатые с вертикальной штриховкой на гранях (рис.36). В сплошных массах- шестоватые, радиальнолучистые. Цвет: черный, зеленовато-черный; черта: светло-зеленая; блеск стеклянный. Твердость 5,5-6. Спаиность совершенная по призме с углом 87°. Уд.вес 3,4-3,6. Тесно ассоциирует с нефелином, полевыми шпатами, сфеном, щелочными амфиболами. Генезис: магматический, пегматитовый.

Группа амфиболов - обширная группа (около 60 минералов) ленточных силикатов с общей формулой – R72+(OH)2[Si4O11]2, где R – Ca, Mg, Fe. Кроме этого в состав амфиболов могут входить трехвалентные Al и Fe и одновалентный Na.

Все они близки по своим физическим свойствам, хотя кристаллизуются в ромбической и моноклинной сингониях. Облик кристаллов обычно прзматический, столбчатый. Макроскопически очень похожи на пироксены, от которых отличаются более вытянутой формой кристаллов, более сильным стеклянным блеском. У амфиболов лучше проявляется совершенная спайность в двух направлениях под тупым (124°) или острым (56°) углом, а у пироксенов под прямым углом (87°). Поперечные (к плоскостям спайности) сечения у пироксенов – квадратные (рис.35), а у амфиболов –ромбические (рис. 37). Из группы амфиболов опишем только тремолит, актинолит и роговую обманку.

Роговая обманка - Ca2Na(Mg, Fe2+)4(Al, Fe3+)[Al,Si4O11]2(OH, F)2.

Кристаллы призматические, столбчатые, в поперечном сечении в виде ромба (рис.37). Агрегаты зернистые, шестоватые. Цвет: зеленый и бурый различных оттенков, иногда до черного; черта бледно – зеленая; блеск стеклянный; твердость 5,5-6; спайность совершенная по призме под углом124° (рис.37). В мелких же кристаллах роговая обманка узнается только в случае явной их вытянутости.

Парагенезис: плагиоклазы, пироксены, ортоклаз, биотит, кварц.

Генезис: магматический, контактово-метасоматический, метаморфический, поэтому она как породообразующий минерал отмечается во многих магматических, и метаморфических породах.

Тремолит - Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2 и

Актинолит - Ca2 (Mg, Fe)5[Si4O11]2(OH)2 - (лучистый камень).

По многим физическим свойствам эти два амфибола совершенно аналогичны и отличаются главным образом окраской.

Кристаллы по форме длиннопризматические, игольчатые, волосовидные;

Агрегаты: шестоватые, тонколучистые, волокнистые (рис. 38);

Цвет светло-серый, белый у тремолита и зеленый различных оттенков у актинолита; блеск стеклянный. Твердость, спайность такие же, как у роговой обманки.

Парагенезис: кальцит, доломит, хлорит, альбит, кварц, эпидот, тальк.

Генезис: метаморфический, гидротермальный.

Слоевые силикаты. В кристаллических решетках минералов этого класса три атома кислорода каждого смежного тетраэдра являются общими. Сочлененные тетраэдры образуют плоские листы (рис. 32Д), состоящие из шестичленных колец, в вершинах которых располагаются ионы кремния. Подобная связь является основой всех слюд и глинистых минералов.

Общая формула этого класса: R(Al,Mg,Fe2+3+) [Si4O10](OH, F)2, где R– в основном, K.

Группа слюд. Минералы этой группы слагают многие магматические и метаморфические гор ные породы. Некоторые из них имеют важное практическое значение. Слоистое строение кристаллической решетки обуславливает замечательные свойства этих минералов: гексогональный (или псевдогексогональный) облик кристаллов; способность расщепляться на тонкие листочки, что проявляется в весьма совершенной спайности; невысокой 1-3 твердости и перламутровому блеску. Наиболее важными минералами этой группы являются мусковит, биотит, хлорит, серпентин,каолинит ( приложение1 ).

Мусковит –KAl2(OH, F)2[AlSi3O10]. Узнается по серебристо – белой окраске, которая может быть с оттенками сероватого, зеленоватого, желтоватого цвета.Черта белая; в тонких пластинках просвечивает. Твердость2-3.Разновидности: серецит – тонкочешуйчатый агрегат мусковита; фуксит - изумрудно-зеленого цвета, за счет примеси хрома.

Биотит – K(Mg,Fe3)(OH,F)2[AlSi3O10]. Черная железомагнезиальная слюда, нередко с буроватым или зеленоватым оттенком.Черта сероватая, блеск стеклянный. В тонких пластинках просвечивает. Твердость 2-3

Хлориты– (Mg,Fe)5Al(OH)8[AlSi3O10]. Многочисленная группа (свыше 30) минералов – алюмосиликатов железа, магния, алюминия. Образуют чешуйчатые, листоватые агрегаты и сплошные массы темно – зеленого цвета, черта светло- зеленоватая, блеск восковый или перламутровый, твердость 2 -2,5. Хлориты широко распространены в породах и образуются в условия низкотемпературной гидротермальной деятельности и низких ступенях метаморфизма (хлоритовые сланцы).

Для слюд биотита и мусковита характерна пластинчатая, листоватая, чешуйчатая форма кристаллов; биотит в мелких зернах часто путают с роговой обманкой и пироксеном, от которых он отличается явным глянцевым блеском и низкой твердостью

Серпентин – Mg6(OH)8[Si4O10]. Встречается в виде сплошных скрытокристаллических масс иногда с тонкими прожилками асбеста. Окраска неоднородная, пятнистая от желтовато-зеленой до темно-зеленой. Блеск стеклянный, жирный, у бледно-зеленой плотной разновидности (офита) – восковый. Черта светлая белая. Твердость 2,5-4. Образуется при метаморфизме ультраосновных интрузивных и магнезиальных карбонатных пород под воздействием гидротермальных растворов. Серпентинизированные красиво окрашенные породы используются как поделочный и облицовачный камень, как сырье для изготовления огнеупорных кирпичей для черной металургии (рис. 40).

Хризотил-асбест (от греч. «хризос» -золото, «тилос» -волокно) является тонковолокнистой разновидностью серпентина, в сплошной массе которого асбест образует прожилки, в которых его волокна располагаются перпендикулярно к стенкам. Длина волокон может достигать несколько сантиметров.

Цвет хризотил –асбеста зеленовато –желтый, белый; блеск шелковистый иногда с золотистым отливом. Твердость 2 -3. Расщепляется на тончайшие эластичные и прочные волокна. Используется как огнеупорный и тепло-звукаизоляционный материал (рис. 41).

 
 

Каолинит –Al4[Si4O10](OH)8. Встречается в виде скрытокристаллических землистых рыхлых или плотных масс, которые называют каолиновыми глинами. Кристаллы крайне редки и можно увидеть только при большом увеличении в микроскопе (рис. 42). Цвет белый, нередко с желтоватым, буроватым оттенком. Черта белая, блеск матовый, твердость 1. Излом землистый. Уд. вес 2,6. Жирный на ощупь, липнет к языку и при насышении водой очень пластичный.

Образуется в экзогенных условиях при химическом выветривании магматических и метаморфических пород. Широко используется в промышленности: бумажной, строительстве, керамическом производстве и в приготовлении буровых растворов.

Группа полевых шпатов (каркасные силикаты). Кристаллические структуры этих минералов образуют трехмерные каркасы, в которых каждая вершина смежных кремне- и алюмокислородных (SiAl)O4 тетраэдров является общей. С химической точки зрения эти минералы представляют собой безводные алюмосиликаты калия, кальция и натрия, характерной особенностью которых является способность образовывать изоморфные смеси.По химическому составу делятся на натриево-кальциевые (плагиоклазы) и кали- натриевые или просто (калиевые) полевые шпаты. Минералы этой группы являются наиболее распространенными в земной коре и составляют в ней около 50% по весу, так как слагают большинство магматических и метаморфических пород.

Полевые шпаты кристаллизуются в моноклинной и триклинной сингониях и обладают многими общими свойствами: окраска минералов в большинстве случаев светлая, т.к. они не содержат в своем составе катионов-хромофоров (Mg, Fe, Mn, Al и др.); твердость колеблется в пределах 6-6,5; спайность совершенная по нескольким направлениям под прямым или близким к прямомууглом. Агрегаты зернистые, вкрапленные, таблитчатые, реже образуют друзы.

Плагиоклазы представляют изоморфную смесь альбита Na[AlSi3O8 ] и анортита Ca[Al2Si2O8]:

«Плагиоклаз» в переводе с греческого – косораскалывающий; альбит от латышского слова «альбус», что означает «белый»; «Анортус» по- гречески - косой [А.Г.Бетехтин,1956]. Точное определение разновидностей плагиоклазов вожможно по оптическим свойствам под микроскопом, но некоторые из них (альбит и лабродор) легко отличаются макроскопически по цвету.

Плагиоклазы (Pl)   Ab% An% По cодержанию SiO2
Альбит Na[AlSi3O8] 100-90 0-10 Кислые
Олигоклаз (Na,Ca)[AlSi3O8] 90-70 10-30
Андезин (Na,Ca)[AlSi3O8] 70-50 30-50 Средние
Лабродор (Na,Ca)[AlSi3O8] 50-30 50-70 Основные
Битовнит (Ca,Na)[Al2Si2O8] 30-10 70-90
Анортит Ca[Al2Si2O8] 10-0 90-100

 

Альбит – Na[AlSi3O8] чаще образует мелкозернистые агрегаты и обладает белой или серовато-белой окраской. Разновидности: «лунный камень» - кислый Pl, обладающим нежносиневатым отливом, авантюрин или «солнечный камень» - кислый Pl, обладающий искристо-золотистым отливом

Лабродор – (Na,Ca)[AlSi3O8]- темный плагиоклаз от зеленовато- серого до черного цвета с характерной ирризирующей окраской в голубовато- синих тонах (рис.10).

Происхождение плагиоклазов в основном магматическое. Используются они как керамическое сырье, а лабродор как поделочный и облицовочный камень. При процессах регионального метаморфизма происходит образование кристаллических сланцев, преимущественно альбитового состава, т.к. кальциевые плагиоклазы менее устойчивы. В процессе выветривания плагиоклазы полностью разрушаются.

Начинающие часто путают 3 белых минералакварц, кальцит и плагиоклаз. Нужно помнить, что кварц тверже стекла и обладает несовершенной спайностью, плагиоклаз тоже тверже стекла, но с совершенной спайностью, а кальцит значительно мягче стекла и с четкой совершенной спайностью по трем направлениям. Плагиокла з от ортоклаза отличается только белым цветом.

Калиевые полевые шпаты ( КПШ ). Главными представителямиэтой группы минералов являются ортоклаз и микроклин.

Ортоклаз – K[AlSi3O8] по- гречески – прямораскалывающий (угол между спайностями равен 90 °). Облик кристаллов чаще всего призматический, таблитчатый (рис.43). Часто образует кристаллически зернистые агрегаты. Цвет ортоклаза от светло- серого до темно- розового, блеск стеклянный, твердость 6, спайность совершенная под углом 90°, уд. вес 2,8-2,9.

Микроклин – K[AlSi3O8] макроскопически не отличается от ортоклаза, за исключением одной разновидности – амазонита, который имеет зеленый цвет. В пегматитовых жилах часто образует крупнокристаллические агрегаты, а также друзы хорошо образованных кристаллов с дымчатым кварцем (рис.44).

Нефелин- (Na)[AlSi04] от греческого «нефели» - облако. Относится к более бедным кремнеземом алюмосиликатам. Является породообразующим минералом в щелочных магматических породах, богатых натрием. Облик кристаллов призматический. Короткостолбчатый. Встречается в виде зернистых агрегатов или вкраплений зерен неправильной формы. Цвет чаще серовато-белый с желтоватым, буроватым, красноватым и зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный, а на сколах жирный. Твердост ь 5-6. Спайность несовершенная.

В нефелиновых породах в ассоциации с ним встречаются эгирин, щелочные полевые шпаты(альбит, микроклин), щелочная роговая обманка (рис.45) и пордукты гидротермального изменения нефелина- канкринит, содалит и цеолиты.

 

 

1.4.6. Карбонаты. Минералы этого класса являются солями угольной кислоты, в которых анион [CO3]2-способен давать устойчивые соединения с катионами двухвалентных металлов: Mg, Fe, Zn, Mn, Ca, Sr, Pb, Ba и др. В земной коре на их долю приходится около 1,7 вес.%, они входдя в состав осадочных, метаморфических пород и рудных жил, многие из них сами являются рудными минералами (А.К. Соколовский,2006).

Кальцит-CaCO3 Кристаллы имеют облик призм, ромбоэдров, скаленоэдров, табличек, пластин (рис.46). Часто образует зернистые, натечные (сталактиты, сталагмиты), плотные, землистые агрегаты, а в пустотах – друзы (рис. 46).

Цвет кальцита белый с различными оттенками (желтого, розового, синего). Бесцветная его разновидность, для которого характерно двойное лучепреломление, называется исландским шпатом. Черта белая, блеск стеклянный, твердость 3, спайность совершенная в трех направлениях по ромбоэдру,

излом ступенчатый, уд. вес 2,7.

Полиморфная модификация кальцита, кристаллизующаяся в ромбической сингонии и обладающая такими же свойствами, называется арагонитом.

Кальцит и арагонит реагируют с разбавленной HCl с бурным выделением пузырьков CO2. Происхождение кальцита как экзогенное, так и эндогенное. Он является породообразующим минералом многих осадочных (известняки, мергели, мел) и метаморфических (мраморы) карбонатных пород, часто встречается в скарнах и гидротермальных кварцевых жилах. Применяется в производстве стройматериалов, в металлургическом производстве, исландский шпат в оптике.

Доломит-CaMg[CO3]2. Кристаллы крайне редки и имеют ромбоэдрический облик.Агрегаты обычно кристаллически-зернистые, часто пористые, реже почковидные. Цвет доломита серовато-белый, иногда с желтоватым, буроватым оттенком. Блеск стеклянный. Твердость 3,5-4. Спайность как у кальцита совершенная по ромбоэдру в трех направлениях.

Доломит также взаимодействует с HCl, но в отличие от кальцита, реакция

протекает не так бурно и заметна только в пределах черты (доломит «шипит» в черте), что позволяет легко их различать.

1.4.7. Сульфаты являются солями серной кислоты, в которы роль аниона выполняет [SO4]2-, а катионы предсталены Ba,Sr,Pb,Ca, Na,K,Fe,Mg и др.Среди сульфатов есть водные и безводные минеральные виды. Их количество в земной коре незначительное. Наиболее распространены, как породообразующие минералы, из этого класса водный сульфат Ca – гипс и безводный – ангидрит.

Гипс –CaSO4·2H2O. Характерны пластинчатые кристаллы и двойники в виде ласточкино хвоста (рис.47). Часто образует зернистые и друзовидные агрегаты. Параллельноволокнистые массы гипса с шелковистым отливом называют селенитом (рис. 47).

Цвет гипса белый.Часто водяно-прозрачный и бесцветный, но иногда бывает окрашен в серый, желтый, бурый и черный цвета (Бетехтин). Блеск стеклянный,а на плоскостях - спайности перламутровый отлив. Черта балая.

Твердость 2, Спайность весьма совершенная, излом пластинчатый, у селенита – занозистый. Уд. вес 2,3. При температуре37-38°С обладает заметной растворимостью в воде.

Ангидрит- CaSO4 безводны сульфа кальция. Хорошо образованные кристаллы редки и в основном наблюдается в сплошных зернистых массах. Цвет такой же как у гипса. Т вердость 3-3,5. Спайность совершенная в одном и средняя в двух направлениях. Уд.вес 2,8-3. В присутствии воды постепенно переходит в гипс, увеличиваясь до 30% в обьёме (от гипса отличается по твердости т.к. не царапается ногтем).

Происхождение гипса и ангидрита в основном осадочное (как продукт химических осадков в лагунах). Ангидрит, также как и гипс, используется припризводстве цемента, а также в медицине и химической промышленности.

1.4.8. Фосфаты – это соли фосфорной кислоты. Большинство минералов этого класса относятся к редким. К породообразующим минералом относится только апатит.

Апатит- Ca5[PO4]3(F,Cl) встречается ввиде хорошо образованных кристаллов имеющих форму шестигранных призм (рис. 48) вросших или наросших в пустотах. Широко распространены также зернистые, плотные, сахоровидные агрегаты. В осадочных породах очень часто апатит совместно с другими минералами слагает конреции, которые называются фосфоритами.

Цвет апатита бесцветный, белый, но чаще бледно-зеленый до изумрудно-зеленого, голубой, желтый, бурый, фиолетовый. Черта светлая, блеск стеклянный, на сколах жирный. Твердость 5. Спайность несовершенная. Уд. вес 3,18- 3,21. Происхождение апатита в основном эндогенное. Он присутствует во многих интрузивных щелочных породах, пегматитах и контактово- метасома-тических оброзованиях.

Фосфорит – осадочная порода, состоящая из апатита, кальцита, гипса, кварца и других примесей. Образует плотные агрегаты и конкреции с радиально-лечистым внутренним строением (рис. 6). Цвет от зеленовато-серого до почти черного; черта зеленовато-серая; блеск матовый, жирный. Уд. вес 3,2.

Фосфориты и апатит применяются в производстве удобрений и в химической промышленности.

Глава 2

Горные породы





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-30; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2455 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Надо любить жизнь больше, чем смысл жизни. © Федор Достоевский
==> читать все изречения...

2437 - | 2102 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.014 с.