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.
Гематит – Fe2O3 (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 минерала – кварц, 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
