Файл: Образовательная автономная некоммерческая организация высшего образования Московский открытый институт.pdf
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 803
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Таблица 2.
Шкала Мооса
1. Тальк (Talc) Mg
3
(OH)
2
[Si
4
O
10
]
6. Ортоклаз (Orthoclase) K[AlSi
3
O
8
]
2. Гипс (Gypsum) CaSO
4
×2H
2
O
7. Кварц (Quarts) SiO
2 3. Кальций (Calcite) CaCO
3 8. Топаз (Topas) Al
2
(F,OH)
2
[SiO
4
]
4. Флюорит (Fluor) CaF
2 9. Корунд (Corundum) Al
2
O
3 5. Апатит (Apatite) Ca
5
(F,Cl)[PO
4
]
3 10. Алмаз (Diamond) C
При определении минералов надо фиксировать все перечисленные выше свойства, так как только их комплекс может дать правильный результат. Некоторым минералам присущи особые свойства, облегчающие их определение.
Классификация минералов и их описание. Количество известных в настоящее время минералов превышает 2000. Их можно группировать по разным признакам. В основе принятой в настоящее время классификации минералов лежат химический состав и структура. Большое внимание уделяется также генезису (греч. «генезис» – происхождение), что позволяет познавать закономерности распространения минералов в земной коре. Роль различных минералов в строении последней неодинакова: одни встречаются редко и представляют собой лишь незначительные и необязательные включения в горные породы; другие слагают основную массу пород, определяя их свойства; третьи, образующие локальные скопления или рассеянные в породах, представляют интерес как полезные ископаемые. Ниже рассматриваются лишь наиболее широко распространенные минералы, принадлежащие к классам самородных элементов, сульфидов, галоидных соединений, оксидов и гидроксидов, карбонатов, сульфатов, фосфатов и силикатов.
Классы самородных элементов и сульфидов. Минералы этих классов не относятся к породообразующим, но многие из них являются ценными полезными ископаемыми.
Из наиболее распространенных минералов первого класса можно назвать серу S, возникающую в процессе возгонки паров при вулканических извержениях, а также в поверхностных условиях при химических изменениях минералов классов сульфидов и сульфатов и биогенным путем. Используется в химической промышленности для получения серной кислоты, в сельском хозяйстве и в ряде других отраслей.
Графит С связан преимущественно с процессами метаморфизма.
Широко применяется в металлургии, для производства электродов и др.
К этому же классу относятся такие ценные минералы, как алмаз, золото, платина и др.
37
К классу сульфидов принадлежат многочисленные минералы – руды металлов.
Галенит, или свинцовый блеск PbS, – встречается в виде кристаллических агрегатов, реже – отдельных кристаллов и их сростков.
Сингония кубическая. Цвет свинцово-серый; черта серовато-черная, блестящая; блеск металлический; непрозрачный; спайность совершенная в трех взаимно перпендикулярных направлениях, т. е. параллельно граням куба; твердость 2,5; плотность 7,5.
Сфалерит, или цинковая обманка ZnS, – встречается в виде кристаллических агрегатов, реже сростков кристаллов кубической сингонии. Цвет бурый, редко бесцветный, примесями железа бывает окрашен в черный; черта желтая, бурая; блеск алмазный, металловидный; просвечивает; спайность совершенная в шести направлениях параллельно граням ромбического додекаэдра; твердость 3,5 – 4; плотность около 4.
Месторождения галенита и сфалерита, руд свинца и цинка многочисленны, например, на Северном Кавказе, в Средней Азии,
Забайкалье.
Одним из наиболее распространенных минералов класса сульфидов является пирит FeS
2
. Образует агрегаты разной зернистости, часто встречаются вкрапленные в породы кубические кристаллы, несущие на гранях штриховку. Цвет золотисто-желтый; черта черная, зеленовато- черная; блеск металлический; излом неровный; спайность весьма несовершенная; твердость 6 – 6,5; плотность около 5. Используется для изготовления серной кислоты.
Происхождение минералов класса сульфидов связано главным образом с горячеводными растворами (гидротермальными). Они часто встречаются в кварцевых жилах вместе со многими минералами класса самородных элементов.
Класс галоидных соединений. К нему относятся минералы, представляющие соли фтористо-, бромисто-, хлористо-, йодистоводородных кислот. Наиболее распространенными минералами этого класса являются хлориды, образующиеся главным образом при испарении вод поверхностных бассейнов. Известны выделения хлоридов и из вулканических газов.
Галит NaCI – образует плотные кристаллические агрегаты, реже кристаллы кубической формы. Чистый галит бесцветный или белый, чаще окрашен в различные светлые цвета; блеск стеклянный; прозрачный или просвечивает; спайность совершенная в трех взаимно перпендикулярных направлениях, т. е. параллельно граням куба; твердость 2; плотность около 2. Гигроскопичен, соленый на вкус.
Используется в пищевой промышленности, в химической для получения хлора, натрия и их производных. Основные месторождения находятся на
Урале, в Донбассе и во многих других местах.
38
Сильвин КСl – близок по происхождению и по физическим свойствам к галиту, с которым часто образует единые агрегаты.
Отличительный признак – горько-соленый вкус. Применяется в основном как сырье для калийных удобрений, в химической промышленности.
Фториды связаны преимущественно с гидротермальными, а также с магматическими и пневматолитовыми процессами (греч. «пневма» – дух, газ). В экзогенных условиях образуются редко. К ним относится флюорит, или плавиковый шпат – CaF
2
, встречающийся в виде зернистых скоплений, отдельных кристаллов и их сростков. Сингония кубическая.
Цвет разнообразный, часто меняющийся в одном кристалле от бесцветного к желтому, зеленому, голубому, фиолетовому; блеск стеклянный; спайность совершенная в четырех направлениях параллельно граням октаэдра; твердость 4; плотность 3,18. Используется в металлургической, химической, керамической промышленности, прозрачные разновидности- в оптике. Основные месторождения в
Забайкалье.
Класс оксидов и гидроксидов. По количеству входящих в него минералов занимает одно из первых мест: на его долю приходится около
17% всей массы земной коры. Из них около 12,5% составляют оксиды кремния и 3,9% – оксиды железа. Минералы этого класса образуются как в эндогенных, так и в экзогенных условиях.
Кварц SiО
2
– широко распространенный в земной коре породообразующий минерал. Основой его структуры является кремнекислородный тетраэдр
[SiO
4
]
4-
, в вершинах которого располагаются ионы кислорода, а в центре – ион кремния (рис. 11).
Соединение тетраэдров осуществляется через вершины так, что каждая вершина одного тетраэдра служит вершиной смежного с ним тетраэдра, образуя структуру прочного трехмерного каркаса, аналогичную каркасной структуре силикатов. Кварц встречается в виде зернистых агрегатов, плотных масс, зерен в породах, в пустотах образует кристаллы и их сростки. Кристаллы имеют сложную форму, основой которой является шестигранная призма, оканчивающаяся ромбоэдрами. Грани призмы часто несут тонкую поперечную штриховку. Сингония гексагональная (подсингония тригональная). Цвет разнообразный – бесцветный, белый, серый, встречаются окрашенные разности. Окраска лежит в основе выделения разновидностей кварца: горный хрусталь – бесцветные прозрачные кристаллы; дымчатый кварц – серо-дымчатые, бурые; аметист – фиолетовые кристаллы; морион – черные и др.; просвечивает, реже прозрачен; блеск на гранях стеклянный, на изломе – жирный; излом раковистый или неровный; спайность весьма несовершенная; твердость 7; плотность 2,65.
39
Кварц выделяется при кристаллизации магмы, выпадает из горячих растворов и паров, возникает в процессе метаморфизма. В экзогенных условиях образуется редко. Химически устойчив в любых условиях.
Халцедон SiO
2
– скрытокристаллический минерал, образующий плотные, часто натечные массы. Цвет различный, часто желто-бурых тонов. Окрашенные разновидности имеют особые названия: красного или оранжевого цвета – сердолик, с окраской, располагающейся полосами, – агат и др. Блеск восковой, слабожирный, матовый; просвечивает обычно только по краю; излом раковистый; твердость 7, Связан с гидротермальными процессами, сопровождающими вулканическую деятельность, возникает в экзогенных условиях. Кварц и халцедон используются в стекольной, химической промышленностях, в строительстве, горный хрусталь (пьезокварц) – в оптике и радиотехнике.
Красиво окрашенные разновидности применяются в ювелирном деле.
Месторождения многочисленны.
Опал SiO
2
nH
2
O – аморфный минерал. Содержание воды колеблется обычно в пределах от 1 до 5%, редко увеличиваясь до 34%. Образует плотные, часто натечные массы, слагает некоторые осадочные породы органогенного происхождения (см. ниже). Бесцветный, белый, серый, примесями бывает окрашен в различные цвета; просвечивает; блеск слабостеклянный, слабожирный; излом раковистый или неровный; твердость 5,5 – 6; плотность 1,9 – 2,3. Образуется при выветривании силикатов, в результате жизнедеятельности некоторых организмов; выпадает и из горячих растворов, образуя гейзериты (см. ниже).
Используется в ювелирном деле как поделочный камень, в строительстве как абразивный материал.
Широко распространены в природе минералы оксида железа.
Гематит, или железный блеск
Fe
2
О
3
, образует плотные мелкокристаллические агрегаты чешуйчатого строения, скрытокристаллические массы (красный железняк), а также желваки
(конкреции) радиально-лучистого или скорлуповатого строения.
Сингония гексагональная, подсингония тригональная. Цвет от желто- серого, стально-серого и почти черного у кристаллических разностей до темно-красного у скрытокристаллических; цвет черты от красно-бурого до вишнево-красного; непрозрачный; блеск от металлического до матового; твердость 5,5 – 6 (у скрытокристаллических агрегатов меньшая); плотность 5,2.
Магнетит, или магнитный железняк FeО
Fе
2
О
3
, или FeFe
2 0
4
, обычно образует плотные кристаллические агрегаты. Сингония кубическая. По свойствам напоминает кристаллическую разновидность гематита, но отличается от него черным цветом черты и магнитными свойствами.
40
Образование гематита и магнетита связано главным образом с эндогенными процессами – магматическими, гидротермальными и метаморфическими. Гематит может возникать и в экзогенных условиях
(при выветривании, в морской среде). Месторождения руд, связанных с этими минералами, широко распространены.
Лимонит, или бурый железняк, – это, строго говоря, не минерал определенного состава, а агрегат близких минералов – гетита FeOOH, гидрогетита FeOOH
nН
2
О, лепидокрокита FeO(OH) и глинистых частиц, соотношения которых непостоянны. Лимонит образует плотные натечные или землистые рыхлые массы, конкреции и оолиты. Часто можно наблюдать в одном образце переходы плотных разностей в рыхлые. Цвет у рыхлых разностей охристо-желтый, у плотных – черный; черта соответственно желто-бурая или бурая; твердость 1 – 5; плотность
2,7
– 4,3. Образование лимонита связано с выветриванием железосодержащих минералов, а также с выпадением из поверхностных вод, причем в этом процессе большую роль играют микроорганизмы.
Наиболее крупные месторождения лимонита, на Украине, на Северном
Кавказе.
Ценным полезным ископаемым на алюминий является боксит, представляющий собой, подобно лимониту, агрегат минералов – оксидов и гидроксидов алюминия: диаспора АlOOН, гидраргиллита Аl(ОН)
3
, бемита АlO(ОН) с примесью оксидов железа, оксида кремния и др.
Встречаются в виде землистых рыхлых или твердых масс, часто образуют оолитовые скопления. Цвет белый, серый, желтый, чаще красный, буро- красный; твердость 2 – 4. Образуются при выветривании горных пород, которые богаты минералами, содержащими алюминий, и при последующем переотложении продуктов выветривания. Основные месторождения на Северном Урале, в Ленинградской области, в Сибири.
Класс карбонатов объединяет большое число минералов, для которых характерна реакция с соляной кислотой, сопровождающаяся выделением углекислого газа. Интенсивность реакции помогает различать минералы – карбонаты, близкие по многим свойствам. Они часто светлоокрашенные, со стеклянным блеском; твердостью 3 – 4,5; спайностью совершенной в трех направлениях, параллельных граням ромбоэдра. Рассматриваемые ниже минералы кристаллизуются в тригональной подсингонии. Образование карбонатов связано главным образом с поверхностными химическими и биохимическими процессами, а также с метаморфическими и гидротермальными.
Кальцит, или известковый шпат Са[СО
3
], – один из наиболее распространенных в земной коре минералов, участвующих в строении как осадочных, так и метаморфических пород. Встречается в виде кристаллических и скрытокристаллических агрегатов различной плотности, в пустотах в виде разнообразных натечных форм, кристаллов и их сростков. Цвет разнообразный – от бесцветного и белого, изредка до черного; блеск стеклянный, на отдельных участках перламутровый;
41 прозрачный или просвечивающий (бесцветные прозрачные кристаллы кальцита, обладающие двулучепреломлением, называются исландским шпатом); твердость 3; плотность 2,7; бурно реагирует («вскипает») с соляной кислотой. Применение разнообразно: в строительстве, в металлургической и химической промышленностях, как поделочный камень, исландский шпат – в оптике. Месторождения многочисленны.
Доломит CaMg[СO
3
]
2
– распространенный минерал, образующий кристаллические и землистые агрегаты. От кальцита отличается несколько большей твердостью 3,5 – 4 и плотностью 2,9, а главное, реакцией с соляной кислотой, которая идет только с порошком доломита.
Используется в металлургии и строительстве. Распространен широко.
Реже встречается сидерит Fе[СО
3
], слагающий кристаллические и землистые агрегаты, образующий округлые конкреции и оолиты. Цвет желтовато-белый, буровато-серый; твердость 3,5 – 4,5; плотность 4.
Реагирует только с подогретой соляной кислотой. Является важной железной рудой. Крупные месторождения на Южном Урале.
Минералы класса сульфатов осаждаются в поверхностных водоемах, образуются при окислении сульфидов и серы в зонах выветривания, реже связаны с вулканической деятельностью.
Ангидрит Ca[SO
4
] – образует плотные мелкокристаллические скопления. Сингония ромбическая. Цвет белый, часто с голубым или серым оттенком; блеск стеклянный, перламутровый; прозрачен, чаще просвечивает; спайность совершенная в одном направлении и средняя в двух, расположенных под углом 90°; твердость 3,5; плотность 3,0.
Используется для производства цемента, для поделок.
Наиболее распространенным минералом класса сульфатов является гипс Ca[SO
4
]
2H
2
O, встречающийся в виде мелкокристаллических и землистых агрегатов, отдельных кристаллов и их сростков. Сингония моноклинная. Обычно белый, бывает окрашен в светлые тона; блеск стеклянный, перламутровый, шелковистый; прозрачный или просвечивает; спайность в одном направлении весьма совершенная, в другом средняя; твердость 2; плотность 2,3. Используется в строительстве, в химической промышленности, медицине и др.
Месторождения многочисленны, например, Урал, Северный Кавказ.
Класс фосфатов. Наиболее распространенным минералом является апатит Са
5
[РO
4
]
3
(F, ОН, Cl) (содержание фтора, хлора и гидроксильной группы колеблется). Встречается в виде кристаллических агрегатов и отдельных кристаллов гексагональной сингонии. Цвет бесцветный, чаще бледно-зеленый и зеленовато-голубой; блеск на гранях стеклянный, на изломе жирный; излом неровный; спайность несовершенная; твердость 5; плотность 3,2. Происхождение магматическое. Широко используется для производства удобрения и в химической промышленности. Крупные месторождения в Хибинах, в Прибайкалье.
Шкала Мооса
1. Тальк (Talc) Mg
3
(OH)
2
[Si
4
O
10
]
6. Ортоклаз (Orthoclase) K[AlSi
3
O
8
]
2. Гипс (Gypsum) CaSO
4
×2H
2
O
7. Кварц (Quarts) SiO
2 3. Кальций (Calcite) CaCO
3 8. Топаз (Topas) Al
2
(F,OH)
2
[SiO
4
]
4. Флюорит (Fluor) CaF
2 9. Корунд (Corundum) Al
2
O
3 5. Апатит (Apatite) Ca
5
(F,Cl)[PO
4
]
3 10. Алмаз (Diamond) C
При определении минералов надо фиксировать все перечисленные выше свойства, так как только их комплекс может дать правильный результат. Некоторым минералам присущи особые свойства, облегчающие их определение.
Классификация минералов и их описание. Количество известных в настоящее время минералов превышает 2000. Их можно группировать по разным признакам. В основе принятой в настоящее время классификации минералов лежат химический состав и структура. Большое внимание уделяется также генезису (греч. «генезис» – происхождение), что позволяет познавать закономерности распространения минералов в земной коре. Роль различных минералов в строении последней неодинакова: одни встречаются редко и представляют собой лишь незначительные и необязательные включения в горные породы; другие слагают основную массу пород, определяя их свойства; третьи, образующие локальные скопления или рассеянные в породах, представляют интерес как полезные ископаемые. Ниже рассматриваются лишь наиболее широко распространенные минералы, принадлежащие к классам самородных элементов, сульфидов, галоидных соединений, оксидов и гидроксидов, карбонатов, сульфатов, фосфатов и силикатов.
Классы самородных элементов и сульфидов. Минералы этих классов не относятся к породообразующим, но многие из них являются ценными полезными ископаемыми.
Из наиболее распространенных минералов первого класса можно назвать серу S, возникающую в процессе возгонки паров при вулканических извержениях, а также в поверхностных условиях при химических изменениях минералов классов сульфидов и сульфатов и биогенным путем. Используется в химической промышленности для получения серной кислоты, в сельском хозяйстве и в ряде других отраслей.
Графит С связан преимущественно с процессами метаморфизма.
Широко применяется в металлургии, для производства электродов и др.
К этому же классу относятся такие ценные минералы, как алмаз, золото, платина и др.
37
К классу сульфидов принадлежат многочисленные минералы – руды металлов.
Галенит, или свинцовый блеск PbS, – встречается в виде кристаллических агрегатов, реже – отдельных кристаллов и их сростков.
Сингония кубическая. Цвет свинцово-серый; черта серовато-черная, блестящая; блеск металлический; непрозрачный; спайность совершенная в трех взаимно перпендикулярных направлениях, т. е. параллельно граням куба; твердость 2,5; плотность 7,5.
Сфалерит, или цинковая обманка ZnS, – встречается в виде кристаллических агрегатов, реже сростков кристаллов кубической сингонии. Цвет бурый, редко бесцветный, примесями железа бывает окрашен в черный; черта желтая, бурая; блеск алмазный, металловидный; просвечивает; спайность совершенная в шести направлениях параллельно граням ромбического додекаэдра; твердость 3,5 – 4; плотность около 4.
Месторождения галенита и сфалерита, руд свинца и цинка многочисленны, например, на Северном Кавказе, в Средней Азии,
Забайкалье.
Одним из наиболее распространенных минералов класса сульфидов является пирит FeS
2
. Образует агрегаты разной зернистости, часто встречаются вкрапленные в породы кубические кристаллы, несущие на гранях штриховку. Цвет золотисто-желтый; черта черная, зеленовато- черная; блеск металлический; излом неровный; спайность весьма несовершенная; твердость 6 – 6,5; плотность около 5. Используется для изготовления серной кислоты.
Происхождение минералов класса сульфидов связано главным образом с горячеводными растворами (гидротермальными). Они часто встречаются в кварцевых жилах вместе со многими минералами класса самородных элементов.
Класс галоидных соединений. К нему относятся минералы, представляющие соли фтористо-, бромисто-, хлористо-, йодистоводородных кислот. Наиболее распространенными минералами этого класса являются хлориды, образующиеся главным образом при испарении вод поверхностных бассейнов. Известны выделения хлоридов и из вулканических газов.
Галит NaCI – образует плотные кристаллические агрегаты, реже кристаллы кубической формы. Чистый галит бесцветный или белый, чаще окрашен в различные светлые цвета; блеск стеклянный; прозрачный или просвечивает; спайность совершенная в трех взаимно перпендикулярных направлениях, т. е. параллельно граням куба; твердость 2; плотность около 2. Гигроскопичен, соленый на вкус.
Используется в пищевой промышленности, в химической для получения хлора, натрия и их производных. Основные месторождения находятся на
Урале, в Донбассе и во многих других местах.
38
Сильвин КСl – близок по происхождению и по физическим свойствам к галиту, с которым часто образует единые агрегаты.
Отличительный признак – горько-соленый вкус. Применяется в основном как сырье для калийных удобрений, в химической промышленности.
Фториды связаны преимущественно с гидротермальными, а также с магматическими и пневматолитовыми процессами (греч. «пневма» – дух, газ). В экзогенных условиях образуются редко. К ним относится флюорит, или плавиковый шпат – CaF
2
, встречающийся в виде зернистых скоплений, отдельных кристаллов и их сростков. Сингония кубическая.
Цвет разнообразный, часто меняющийся в одном кристалле от бесцветного к желтому, зеленому, голубому, фиолетовому; блеск стеклянный; спайность совершенная в четырех направлениях параллельно граням октаэдра; твердость 4; плотность 3,18. Используется в металлургической, химической, керамической промышленности, прозрачные разновидности- в оптике. Основные месторождения в
Забайкалье.
Класс оксидов и гидроксидов. По количеству входящих в него минералов занимает одно из первых мест: на его долю приходится около
17% всей массы земной коры. Из них около 12,5% составляют оксиды кремния и 3,9% – оксиды железа. Минералы этого класса образуются как в эндогенных, так и в экзогенных условиях.
Кварц SiО
2
– широко распространенный в земной коре породообразующий минерал. Основой его структуры является кремнекислородный тетраэдр
[SiO
4
]
4-
, в вершинах которого располагаются ионы кислорода, а в центре – ион кремния (рис. 11).
Соединение тетраэдров осуществляется через вершины так, что каждая вершина одного тетраэдра служит вершиной смежного с ним тетраэдра, образуя структуру прочного трехмерного каркаса, аналогичную каркасной структуре силикатов. Кварц встречается в виде зернистых агрегатов, плотных масс, зерен в породах, в пустотах образует кристаллы и их сростки. Кристаллы имеют сложную форму, основой которой является шестигранная призма, оканчивающаяся ромбоэдрами. Грани призмы часто несут тонкую поперечную штриховку. Сингония гексагональная (подсингония тригональная). Цвет разнообразный – бесцветный, белый, серый, встречаются окрашенные разности. Окраска лежит в основе выделения разновидностей кварца: горный хрусталь – бесцветные прозрачные кристаллы; дымчатый кварц – серо-дымчатые, бурые; аметист – фиолетовые кристаллы; морион – черные и др.; просвечивает, реже прозрачен; блеск на гранях стеклянный, на изломе – жирный; излом раковистый или неровный; спайность весьма несовершенная; твердость 7; плотность 2,65.
39
Кварц выделяется при кристаллизации магмы, выпадает из горячих растворов и паров, возникает в процессе метаморфизма. В экзогенных условиях образуется редко. Химически устойчив в любых условиях.
Халцедон SiO
2
– скрытокристаллический минерал, образующий плотные, часто натечные массы. Цвет различный, часто желто-бурых тонов. Окрашенные разновидности имеют особые названия: красного или оранжевого цвета – сердолик, с окраской, располагающейся полосами, – агат и др. Блеск восковой, слабожирный, матовый; просвечивает обычно только по краю; излом раковистый; твердость 7, Связан с гидротермальными процессами, сопровождающими вулканическую деятельность, возникает в экзогенных условиях. Кварц и халцедон используются в стекольной, химической промышленностях, в строительстве, горный хрусталь (пьезокварц) – в оптике и радиотехнике.
Красиво окрашенные разновидности применяются в ювелирном деле.
Месторождения многочисленны.
Опал SiO
2
nH
2
O – аморфный минерал. Содержание воды колеблется обычно в пределах от 1 до 5%, редко увеличиваясь до 34%. Образует плотные, часто натечные массы, слагает некоторые осадочные породы органогенного происхождения (см. ниже). Бесцветный, белый, серый, примесями бывает окрашен в различные цвета; просвечивает; блеск слабостеклянный, слабожирный; излом раковистый или неровный; твердость 5,5 – 6; плотность 1,9 – 2,3. Образуется при выветривании силикатов, в результате жизнедеятельности некоторых организмов; выпадает и из горячих растворов, образуя гейзериты (см. ниже).
Используется в ювелирном деле как поделочный камень, в строительстве как абразивный материал.
Широко распространены в природе минералы оксида железа.
Гематит, или железный блеск
Fe
2
О
3
, образует плотные мелкокристаллические агрегаты чешуйчатого строения, скрытокристаллические массы (красный железняк), а также желваки
(конкреции) радиально-лучистого или скорлуповатого строения.
Сингония гексагональная, подсингония тригональная. Цвет от желто- серого, стально-серого и почти черного у кристаллических разностей до темно-красного у скрытокристаллических; цвет черты от красно-бурого до вишнево-красного; непрозрачный; блеск от металлического до матового; твердость 5,5 – 6 (у скрытокристаллических агрегатов меньшая); плотность 5,2.
Магнетит, или магнитный железняк FeО
Fе
2
О
3
, или FeFe
2 0
4
, обычно образует плотные кристаллические агрегаты. Сингония кубическая. По свойствам напоминает кристаллическую разновидность гематита, но отличается от него черным цветом черты и магнитными свойствами.
40
Образование гематита и магнетита связано главным образом с эндогенными процессами – магматическими, гидротермальными и метаморфическими. Гематит может возникать и в экзогенных условиях
(при выветривании, в морской среде). Месторождения руд, связанных с этими минералами, широко распространены.
Лимонит, или бурый железняк, – это, строго говоря, не минерал определенного состава, а агрегат близких минералов – гетита FeOOH, гидрогетита FeOOH
nН
2
О, лепидокрокита FeO(OH) и глинистых частиц, соотношения которых непостоянны. Лимонит образует плотные натечные или землистые рыхлые массы, конкреции и оолиты. Часто можно наблюдать в одном образце переходы плотных разностей в рыхлые. Цвет у рыхлых разностей охристо-желтый, у плотных – черный; черта соответственно желто-бурая или бурая; твердость 1 – 5; плотность
2,7
– 4,3. Образование лимонита связано с выветриванием железосодержащих минералов, а также с выпадением из поверхностных вод, причем в этом процессе большую роль играют микроорганизмы.
Наиболее крупные месторождения лимонита, на Украине, на Северном
Кавказе.
Ценным полезным ископаемым на алюминий является боксит, представляющий собой, подобно лимониту, агрегат минералов – оксидов и гидроксидов алюминия: диаспора АlOOН, гидраргиллита Аl(ОН)
3
, бемита АlO(ОН) с примесью оксидов железа, оксида кремния и др.
Встречаются в виде землистых рыхлых или твердых масс, часто образуют оолитовые скопления. Цвет белый, серый, желтый, чаще красный, буро- красный; твердость 2 – 4. Образуются при выветривании горных пород, которые богаты минералами, содержащими алюминий, и при последующем переотложении продуктов выветривания. Основные месторождения на Северном Урале, в Ленинградской области, в Сибири.
Класс карбонатов объединяет большое число минералов, для которых характерна реакция с соляной кислотой, сопровождающаяся выделением углекислого газа. Интенсивность реакции помогает различать минералы – карбонаты, близкие по многим свойствам. Они часто светлоокрашенные, со стеклянным блеском; твердостью 3 – 4,5; спайностью совершенной в трех направлениях, параллельных граням ромбоэдра. Рассматриваемые ниже минералы кристаллизуются в тригональной подсингонии. Образование карбонатов связано главным образом с поверхностными химическими и биохимическими процессами, а также с метаморфическими и гидротермальными.
Кальцит, или известковый шпат Са[СО
3
], – один из наиболее распространенных в земной коре минералов, участвующих в строении как осадочных, так и метаморфических пород. Встречается в виде кристаллических и скрытокристаллических агрегатов различной плотности, в пустотах в виде разнообразных натечных форм, кристаллов и их сростков. Цвет разнообразный – от бесцветного и белого, изредка до черного; блеск стеклянный, на отдельных участках перламутровый;
41 прозрачный или просвечивающий (бесцветные прозрачные кристаллы кальцита, обладающие двулучепреломлением, называются исландским шпатом); твердость 3; плотность 2,7; бурно реагирует («вскипает») с соляной кислотой. Применение разнообразно: в строительстве, в металлургической и химической промышленностях, как поделочный камень, исландский шпат – в оптике. Месторождения многочисленны.
Доломит CaMg[СO
3
]
2
– распространенный минерал, образующий кристаллические и землистые агрегаты. От кальцита отличается несколько большей твердостью 3,5 – 4 и плотностью 2,9, а главное, реакцией с соляной кислотой, которая идет только с порошком доломита.
Используется в металлургии и строительстве. Распространен широко.
Реже встречается сидерит Fе[СО
3
], слагающий кристаллические и землистые агрегаты, образующий округлые конкреции и оолиты. Цвет желтовато-белый, буровато-серый; твердость 3,5 – 4,5; плотность 4.
Реагирует только с подогретой соляной кислотой. Является важной железной рудой. Крупные месторождения на Южном Урале.
Минералы класса сульфатов осаждаются в поверхностных водоемах, образуются при окислении сульфидов и серы в зонах выветривания, реже связаны с вулканической деятельностью.
Ангидрит Ca[SO
4
] – образует плотные мелкокристаллические скопления. Сингония ромбическая. Цвет белый, часто с голубым или серым оттенком; блеск стеклянный, перламутровый; прозрачен, чаще просвечивает; спайность совершенная в одном направлении и средняя в двух, расположенных под углом 90°; твердость 3,5; плотность 3,0.
Используется для производства цемента, для поделок.
Наиболее распространенным минералом класса сульфатов является гипс Ca[SO
4
]
2H
2
O, встречающийся в виде мелкокристаллических и землистых агрегатов, отдельных кристаллов и их сростков. Сингония моноклинная. Обычно белый, бывает окрашен в светлые тона; блеск стеклянный, перламутровый, шелковистый; прозрачный или просвечивает; спайность в одном направлении весьма совершенная, в другом средняя; твердость 2; плотность 2,3. Используется в строительстве, в химической промышленности, медицине и др.
Месторождения многочисленны, например, Урал, Северный Кавказ.
Класс фосфатов. Наиболее распространенным минералом является апатит Са
5
[РO
4
]
3
(F, ОН, Cl) (содержание фтора, хлора и гидроксильной группы колеблется). Встречается в виде кристаллических агрегатов и отдельных кристаллов гексагональной сингонии. Цвет бесцветный, чаще бледно-зеленый и зеленовато-голубой; блеск на гранях стеклянный, на изломе жирный; излом неровный; спайность несовершенная; твердость 5; плотность 3,2. Происхождение магматическое. Широко используется для производства удобрения и в химической промышленности. Крупные месторождения в Хибинах, в Прибайкалье.