III класс. Галоидные соединения (галогениды)

Это соли галоидоводородных кислот: фториды, хлориды, бро­миды, йодиды. В земной коре широко распространены только фто­риды и хлориды.

Фтористые минералы — соли фтористоводородной кислоты НF, или фториды, — в основном светлые, обладают небольшой твер­достью и низкой плотностью. Агрегаты их кристаллически-зерни­стые, землистые, корочки, встречаются кристаллы и друзы, Легко разлагаются при нагревании в Н₂SО₄ с выделением НF. Это мине­ралы магматического, пневматолитового и гидротермального генезиса. Встречаются они также в возгонах вулканов. Некоторые из них осадочного происхождения.

Хлористые минералы — соли хлористоводородной кислоты НС1, или хлориды натрия, калия и магния. Редко встречаются соли серебра, меди, свинца и ртути.

Хлориды щелочей (К, Nа) и магния обычно бесцветные или слабо окрашены примесью окислов железа, прозрачны или просве­чивают, легко растворяются в воде, обладают характерным вку­сом. Твердость всех минералов небольшая — от 2 до 3. В генетическом отношении выделяются два основных типа хлоридов: 1) хи­мические осадки лагун (морских заливов, слабо сообщающихся с морем) и озер в жарком и сухом климате (для солей Nа, К, Мg); 2) продукты окисления сульфидных соединений для солей Сu, Рb, Аg и др.).

Флюорит СаF₂ (плавиковый шпат) существенно отличается от остальных минералов данного класса по свойствам и происхожде­нию. Он нерастворим в воде, имеет большую твердость и плотность, чем хлориды (галит, сильвин и карналлит), образуется преимуще­ственно гидротермальным путем, реже осадочным (вкрапленность, линзы и прослои в сульфатно-доломитовых осадочных толщах).

Галогениды широко применяются в пищевой, химической, сте­кольной промышленности, а также, в сельском хозяйстве. Флюорит идет в качестве флюса в металлургии и для производства плавико­вой кислоты.

Классификация

Фториды	Хлориды
Флюорит CaF2	Безводные Галит NaCl Сильвин KCl	Водные Карналлит KCl•MgCL2•6H2O

IV класс. Окислы и гидроокислы

К ним принадлежат соединения химических элементов с кисло­родом. Гидроокислы, кроме того, содержат гидроксил и воду. Общее количество свободных окислов в земной коре составляет около 17%. Из них на долю только одного кремнезема приходится 12,6%; окислы и гидроокислы железа составляют 3,9%. Из осталь­ных наибольшее значение имеют окислы и гидроокислы алюминия, марганца, титана, хрома. В виде окислов в земной коре встречается около 40 химических элементов.

Среди минералов этого класса широко развит изоморфизм. Окислы, образовавшиеся экзогенным путем из коллоидных растворов, содержат адсорбированные примеси. В настоящее время известно около 200 минералов. В кристаллических структурах минералов этого класса катионы металлов находятся в окружении анионов кислорода О^2– (в окислах) или гидроксила ОН^1– (в гидроокислах).

Большинство минералов интенсивно окрашены в темные цвета_, непрозрачны или просвечивают в осколках, имеют полуметалличе­ский блеск, повышенную твердость (6–9). Плотность обычно прямо пропорциональна плотности составляющих элементов. Иногда от­мечается повышенная магнитность.

Форма нахождения окислов в природе весьма разнообразна. Они встречаются в виде хорошо образованных кристаллов, сплошных зернистых масс, рыхлых, землистых или порошковатых агре­гатов, иногда скрытокристаллических, вплоть до коллоидных.

Основная часть окислов и гидроокислов сосредоточена в верх­них слоях земной коры на границе с атмосферой, в которой имеет­ся свободный кислород, а также в водных бассейнах — болотных, озерных и морских.

Окислы осадочного генезиса обычно порошковатые, ноздрева­тые, пористые агрегаты, конкреции, оолиты, натечные почкообразные или сталактитовые формы. Возникают они также и при магма­тическом, пегматитовом, гидротермальном процессах, региональном и контактовом метаморфизме.

В условиях выветривания многие из них устойчивы и накапли­ваются в россыпях. В этот класс включено большое количество ми­нералов: руды железа, хрома, марганца, алюминия, меди, олова, титана, урана, кроме того, абразивы, огнеупоры, драгоценные кам­ни и другие полезные ископаемые.

Среди окислов выделяются простые, содержащие одни химиче­ский элемент, кроме кислорода, сложные — соединения с кислоро­дом двух или одного элемента с различной валентностью, а также гидроокислы.

Простые окислы			Сложные окислы
Куприт Сu2О Корунд А12О3 Гематит Fе2О3 Рутил TiO2		Касситерит SnО2 Пиролюзит МnО2 Уранинит UO2 Кварц SiO2	Магнетит FеО•Fе2О3 Хромит FеО•Сr2О3 Ильменит FеО•TiO2
	Гидроокислы Гидраргиллит А1(ОН)3 Псиломеланвад mМnО•nМnО2•pH2O Лимонит Fе2О3•nН2О Опал SiO2•nН2О — твердый, содержащий воду коллоидный осадок кремнезе­ма (гидрогель)

Контрольные вопросы.

1. Перечислите физические свойства флюорита. Какие из них являются диагностическими?

2. Каковы основные свойства хлоридов? Как эти минералы об­разуются в природе?

3. Чем отличаются простые окислы от сложных?

4. Назовите руды железа, марганца, хрома, олова, алюминия. §. Где применяется кварц, халцедон, опал? 6. Перечислите сложные окислы,

Лабораторные занятия. Галоидные соединения. Окислы

Определите минералы (выданные преподавателем) из классов галоидные соединения и окислы по их физическим свойствам, ис­пользуя приложение 2.

Задания для самостоятельной работы в сессионный период

1. Используя приложение 1 и текст пособия, составьте таблицу свойств минералов — галоидных соединений (см. с. 80).

2. Аналогичную таблицу сделайте для окислов и гидроокислов.

3. Нанесите на контурную карту СССР главнейшие месторож­дения калийных солей и руд черных и легирующих металлов.

V КЛАСС. КАРБОНАТЫ

Это соли угольной кислоты Н₂СО₃. Они широко распростране­ны в земной коре (известно около 800 минеральных видов). Боль­шинство карбонатов безводные и представляют простые соедине­ния, главным образом кальция, магния и железа с комплексным анионом [СО₃]₂. Из других элементов в их состав с образованием самостоятельных минералов входят марганец, реже натрий, барий, стронций и цветные металлы: медь, цинк, свинец. Менее распро­странены сложные карбонаты, содержащие добавочные анионы ОН^1–, F^1–, С1^1–. Наиболее распространенные безводные карбонаты кристаллизуются в тригональной (ряд кальцита) и ромбической (ряд арагонита) сингониях. Для карбонатов тригональной сингонии характерны ромбоэдрический облик кристаллов и совершен­ная спайность по ромбоэдру.

Общие физические свойства: светлая окраска — белая, розовая, серая (исключение составляют карбонаты меди, имеющие зеленую или синюю окраску), сравнительно низкая твердость (3—4,5) и небольшая плотность, за исключением карбонатов цинка, свинца и бария; для большинства разновидностей характерна совершенная спайность, неметаллический блеск — стеклянный.

Важным диагностическим признаком является действие на карбонаты кислот (НСl и НNО₃), от которых они в той или иной степени вскипают с выделением СО₂.

По происхождению карбонаты — осадочные (биохимические или химические осадки) или осадочно-метаморфические минералы, об­разуются они также в зоне окисленных сульфидов; иногда гидро­термальные (низкотемпературные); встречаются в отложениях ми­неральных источников (например, кальцит и арагонит — в виде известкового туфа). Кальцит и арагонит входят в состав скелетных элементов беспозвоночных животных. Большинство карбонатов (особенно кальцит и доломит) являются породообразующими минералами осадочных (известняки, доломиты) и метаморфических по­род (мрамор).

Многие карбонаты используются в качестве поделочного и строи­тельного материала, а также ценных руд железа, цинка, свинца.

Классификация

безводные	Группа кальцита	Группа арагонита	Сложные (с добавочными анионами (ОН) и др.)
	Кальцит Ca[CO3] Сидерит Fe[CO3] Доломит CaMg[CO3]2 Родохрозит Mn[CO3]	Арагонит Ca[CO3] Церрусит Pb[CO3]	Малахит Cu2[CO3](OH)2 Азурит Cu3[CO3]2(OH)2
водные	Сода Na2CO3•10H2O

VI КЛАСС. СУЛЬФАТЫ

К ним относятся в основном сульфаты натрия, калия, кальция, магния, стронция, бария. Известны сульфаты алюминия, железа, марганца, меди, свинца и др.

В земной коре встречаются безводные и водные, простые (с од­ним металлом) и сложные (с несколькими металлами) сульфаты. Сложные сульфаты, кроме общего для всех анионного комплекса [SO₄]^2–, содержат добавочные анионы (ОН) ^–, например алунит КА1₃(ОН)₆[SО₄]₂. Сульфатов сравнительно немного. Некоторые из них (гипс, ангидрит) слагают толщи одноименных осадочных пород.

Большинство сульфатов кристаллизуются в низшей категории — в ромбической и моноклинной сингониях; часто встречаются в фор­ме корочек, налетов, выцветов; иногда образуют крупные сплош­ные зернистые массы и хорошо ограненные кристаллы.

Сульфаты имеют светлую окраску, небольшую твердость и низ­кую плотность (кроме барита), особенно водные. Минералов с твердостью выше 3,5 не встречается. Многие легко растворяются в воде и имеют вяжущий, кислый, солоноватый или горький вкус. Основная масса сульфатов осадочного происхождения, они отлага­ются из растворов на дне озер и лагун. В меньшем количестве сульфаты образуются в зоне выветривания путем окисления суль­фидов. Известны сульфаты и как продукты вулканической дея­тельности.

Сульфаты (особенно химические осадки) имеют большое прак­тическое значение главным образом в химической (барит, алунит), в металлургической (целестин, алунит) промышленности, в строи­тельстве (гипс) и др.

Классификация

Безводные	Водные
Ангидрит Ca[SO4] Барит Ba[SO4] Целестин Sr[SO4]	Мирабилит Na2[SO4]•10H2O Гипс Ca[SO4]•2H2O

VII КЛАСС. ФОСФАТЫ

Это соли фосфорной кислоты Н₃РО₄; к ним близки аналоги фосфатов – арсенаты (соли мышьяковой кислоты Н₃АsО₄) и ванадиты (соли ванадиевой кислоты Н₃VО₄). Содержание фосфора в земной коре 0,12%; почти весь он встречается в виде фосфатов.

Химический состав фосфатов отличается большим разнообра­зием и иногда большой сложностью в результате изоморфных замещений не только в катионной, но и в анионной части солей. Кроме того, известны сложные фторо-, хлоро- и сульфатофосфаты.

Кристаллическая структура этих минералов характеризуется присутствием трехвалентного анионного комплекса [РО₄]^3–. Важ­нейшими элементами являются кальций, магний, железо, марга­нец, алюминий, реже встречаются другие металлы, редкоземельные элементы и уран.

Формы кристаллов варьируют от призматических и игольчатых до пластинчатых и чешуйчатых; характерны также сплошные мел­козернистые массы, налеты, корки, землистые массы.

Физические свойства весьма различны в зависимости от соста­ва, наличия воды, добавочных анионов, структуры.

Генезис фосфатов в основном экзогенный (в том числе и биоген­ный). Некоторые из них образуются при магматическом, пегмати­товом и гидротермальном процессах.

Практическое значение фосфатов большое, они являются сырьем для производства фосфорных удобрений, важными рудами фосфора, церия, редких земель, урана.

Классификация

Монацит (Се, Lа...) [РО₄] — фосфат редких земель, церия, лан­тана и тория.

Апатит Са₅[РО₄]₂ (F, С1, ОН).

Фосфориты — осадочные биогенные образования, состоящие из фосфата кальция, по составу аналогичны апатиту, встречаются в конкрециях, желваках, в виде землистых масс серого или бурого цвета.

VIII КЛАСС. ВОЛЬФРАМАТЫ

Это соли вольфрамовой кислоты, главным образом марганца, железа, кальция, свинца.

В основе кристаллических структур вольфраматов лежат ис­каженные тетраэдры [WO₄]. Характерно высокотемпературное гидротермальное происхождение. Минералы этого класса немного­численны. Типичные представители — вольфрамит (Мn, Fе...) [WO₄] и отчасти шеелит Са[WO₄] — ценные промышленные минералы; их скопления — основной источник вольфрама. Последний необ­ходим для изготовления твердых и самозакаливающихся сортов стали, различных типов броневой стали для быстрорежущих стан­ков. Из вольфрама получают тончайшую проволоку для электро­ламп.

Вольфрам применяют в электронике; вместе с хромом, кобальтом и другими металлами вольфрам входит в состав безжелезных сверх­твердых сплавов (победит и др.).

Контрольные вопросы

1. Какие физические свойства характерны для карбонатов?

2. Какова спайность и формы кристаллов кальцита?

3. Что такое исландский шпат? Каковы его свойства и примене­ние?

4. Каково образование сидерита? С какими минералами он встречается?

5. Как отличить кальцит от арагонита?

6. Какие карбонаты меди вы знаете?

7. Как реагируют с соляной кислотой кальцит, магнезит, си­дерит, доломит, малахит?

8. Каково происхождение сульфатов?

9. Как реагирует ангидрит с водой?

10. Чем отличается барит от других сульфатов?

11. Какие сульфаты имеют промышленное значение?

12. Что известно о свойствах гипса? Укажите его разновидно­сти.

13. Какие минералы относятся к фосфатам?

14. Каково происхождение вольфраматов?

Лабораторные занятия. Карбонаты, сульфаты, фосфаты, вольфраматы

Определите минералы (выданные преподавателем) из классов карбонатов, сульфатов, фосфатов по их физическим свойствам, используя приложение 2.

Задания для самостоятельной работы в сессионный период

1. Используя приложение и учебник, составьте таблицу основ­ных сведений о карбонатах, сульфатах и фосфатах.

2. Нанесите на контурную карту СССР месторождения агроно­мических руд.

IX КЛАСС. СИЛИКАТЫ

Это соединения кремния. Сюда же надо отнести и окислы крем­ния: кварц, халцедон и опал, которые в соответствии с химической классификацией минералов рассматриваются в классе окислов. Этот наиболее многочисленный класс включает до 800 минералов и составляет 75% от всех минеральных видов и разновидностей (по подсчету А. Е. Ферсмана). Вместе с окислами кремния силикаты составляют более 90% земной коры по массе. Силикаты — важ­нейшие породообразующие минералы, они входят в состав почти всех магматических и метаморфических пород и в меньшей мере осадочных. К ним относятся полевые шпаты, пироксены, амфи­болы, слюды, оливин, хлориты, кварц, минералы глин (каолинит и др.).

Силикатные горные породы представляют среду, вмещающую другие полезные ископаемые (рудные залежи). Без знания силика­тов невозможно освещение генезиса многих полезных ископае­мых.

Химический состав их большей частью сложный; характерны изоморфные замещения одних элементов и комплексов другими. Силикаты состоят в основном из кремния, кислорода, алюминия, закисного и окисного железа, магния, кальция, натрия, калия и водорода, а также бериллия, циркония, лития, фтора, бора, мар­ганца и др.

Физические свойства силикатов: обычно светлая окраска, часто различная в зависимости от состава; сравнительно небольшая плот­ность (2,5—4,0); значительная твердость у большинства минера­лов (6—7).

На примере силикатов отчетливо проявляется правило Федоро­ва — Грота: с усложнением состава связано понижение симметрии. Большинство силикатов (73%) кристаллизуется в низших сингониях (главным образом в моноклинной), и поэтому для их кри­сталлов обычными формами являются различные комбинации моноэдров, пинакоидов, ромбических пирамид, призм и дипирамид. Реже встречаются (18%) силикаты, кристаллизующиеся в средних сингониях и еще более редкие в кубической сингонии (9%).

Генезис силикатов преимущественно глубинный — магматиче­ский, пегматитовый, пневматолито-гидротермальный, контактово-метасрматический и метаморфический. Некоторые из них экзоген­ного происхождения; Образуются при химическом выветривании эндогенных силикатов — каолинит, глауконит и др.

К силикатам относятся важные неметаллические полезные иско­паемые: асбест, тальк, слюды, каолинит, полевые шпаты, керами­ческое и огнеупорное сырье, строительные материалы. Силикаты также являются рудами металлов: бериллия, лития, цезия, циркония, никеля, цинка и редких земель. Кроме того, они широко из­вестны как драгоценные и поделочные камни: изумруд, аквамарин, топаз, нефрит, родонит и др.

Первая попытка классификации силикатов была сделана ака­демиком В. И. Вернадским. Сложный и часто переменный состав силикатов долгое время не был объяснен наукой. Считали, что силикаты представляют собой соли различных кремниевых кис­лот.

По мнению В. И. Вернадского, алюминий в силикатах является неметаллом и вместе с кремнием входит в состав кислотных остатков. Такие силикаты он назвал алюмосиликатами. Дальнейшее подраз­деление силикатов и алюмосиликатов производилось по кислотам, солями которых эти минералы якобы являлись. Эта химическая классификация силикатов встречается в старых учебниках минера­логии.

Благодаря применению рентгеноструктурного анализа внутрен­нее строение силикатов (структура) теперь изучено хорошо; со­здана новая — кристаллохимическая, или структурная, — класси­фикация силикатов.

Рентгеноструктурный анализ показал, что в основе строения силикатов — при всем их многообразии и многочисленности — ле­жит необычайно прочная связь между кремнием и .кислородом; она объясняется присутствием в кристаллической решетке всех силикатов комплексного, тетраэдрического по форме иона [Si⁴⁺] кремнекислородного тетраэдра. Ион кремния [Si⁴⁺] располагается в центре тетраэдра и окружен четырьмя ионами кислорода (О^2–), расположенными в вершинах этого тетраэдра. Расстояние между кремнием и кислородом, а также между центрами ионов кислорода сохраняется с исключительным постоянством.

Структура силикатов определяется сочетаниями тетраэдров. В частном случае это могут быть одиночные тетраэдры. При этом тетра­эдры присоединяются один к другому общими вершинами, т. е. ионами кислорода. Число обобщенных вершин может быть различ­ным. К свободным валентным связям могут присоединяться ионы (катионы) других элементов, скрепляя все соединение в прочную кристаллическую решетку. В кристаллической: решетке алюмосили­катов внутри тетраэдров ион алюминия А1³⁺ частично замещает ион кремния Si⁴⁺.

Типы таких сочетаний тетраэдров и легли в основу классифи­кации силикатов (табл. 4).

Тип силикатов	Анионная группа	Примеры
1. Островные силикаты. Обособленные тетраэдры. Связь между тетраэдрами осуществляется через ка­тионы, расположенные между ними	[SiO4]4–	Оливин (Мg,Fе)2[SiO4]1
2. Кольцевые силикаты. Тетраэдры обособлены: а) в трехчленные кольца; б) в четырехчленные коль­ца; в) в шестичленные ко­льца. Каждый тетраэдр в кольцах имеет по два об­щих иона кислорода с сосед­ними. Связь между коль­цами осуществляется че­рез катионы	[Si3O9]6– [Si4O12]8– [Si6O18]12–	Родонит Мn3 [Si3О9] Берилл Ве3А12 [Si6О18]

¹ При написании формул силикатов радикал группы (анионная группа), характеризующий данную структуру, заключается в квадратные скобки (например, оливин (Мg, fе)₂[SiO₄], диопсид СаМg[Si₂О₆] и т.д.).

Тип силикатов	Анионная группа	Примеры
3. Цепочечные силикаты. Тетраэдры соединены в не­прерывные одинарные це­почки; каждый из тетраэд­ров соединен с соседними при помощи двух общих ио­нов кислорода (одна из це­почек изображена на ри­сунке). Связь между цепоч­ками осуществляется с по­мощью катионов	[Si2O6]4–	Пироксены: Энстатит Mg2[Si2O6] Гиперстен [Fе,Мg]2[Si2O6] Диопсид CaMg[Si2O6]

4. Ленточные, или пояс­ные, силикаты представле­ны непрерывными обособ­ленными лентами или по­ясами, образованными сдво­енными цепочками из тетраэдров, соединенных друг с другом попеременно двумя или тремя общими ионами кислорода (одна из лент изображена на рисун­ке). Связь между лентами осуществляется через ка­тионы	[Si4O11]6–	Амфиболы: Тремолит Ca2Mg3[Si4O11]2(OH2)
5. Листовые, или слоевые, силикаты. Непрерывные слои или листы тетраэдров, каждый из которых соеди­нен с соседними тремя ио­нами кислорода. Слои обо­соблены друг от друга и связаны между собой ка­тионами (один из листов изображен на рисунке)	[Si4O10]4– [Si2O5]2–	Тальк Мg3[Si4010] (ОН)2 Серпентин Мg6 [Si4O10](ОН)8 Слюды: мусковит КА12[Si4O10](ОН,F)3 каолинит А12[Si2O5](OН)4
6. Каркасные силикаты. Непрерывный каркас из тетраэдров, соединяющих­ся друг с другом всеми четырьмя атомами кисло­рода. В такой структуре все кислородные атомы тетраэдров являются общи­ми. Если представить та­кой каркас состоящим из одних только тетраэдров, то он будет нейтрален, так как все валентности кис­лорода используются на связь с кремнием	[SiO2]0–	Кварц (его мож­но отнести не к окислам, а к си­ликатам каркас­ной структуры), полевые шпаты, ортоклаз, нефелин

Переход от кварца к алюмосиликатам каркасной структуры осу­ществляется при частичной замене в кремнекислородном каркасе кремнекислородных тетраэдров алюмокислородными тетраэдрами. Замена четырехвалентного кремния Si⁴⁺ трехвалентным алюмини­ем А1³⁺ ведет к появлению одной свободной валентности и вызы­вает необходимость вхождения катионов (например, калия, натрия и кальция). Так, при замещении одной четверти атомов кр'емния атомами алюминия группа [Si₄О₈]⁰ замещается группой [(А1Si₃)О₈]^1–.

Одна валентность кислорода остается недосыщенной, алюмо-кремниевая группа приобретает один заряд и может сохранить устойчивость лишь при введении в решетку дополнительных катио­нов, например калия. Такое строение имеет минерал полевой шпат или ортоклаз К[(А1Si₃)О₈]. При замене в группе [Si₄O₈] половины кремния алюминием возникают две ненасыщенные валентности и алюмокремниевая группа получает два заряда [(А1₂Si₂)О₈]^2–, что дает возможность внедрения в решетку двухвалентного каль­ция; так образован силикат анортит Са[(А1₂Si₂)О₈]. В силикатах такой структуры кремний может замещаться не только алюминием, но и трёхвалентным железом.

Замещение кремния алюминием (иногда железом) возможно также в силикатах других структур.

Внутренняя структура силикатов отражается и на их облике, и на свойствах. Силикаты с изолированными кремнекислородны-ми тетраэдрами в структуре имеют изометрическую форму, отно­сительно высокую твердость; силикаты цепочного и ленточного строения обычно вытянуты. Листовые силикаты имеют совершен­ную спайность в одном направлении — параллельно листам самой решетки; их характеризует листоватый, чешуйчатый, пластинча­тый облик. Твердость их незначительна.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные элементы, входящие в состав силикатов.

2. Какой признак положен в основу современной классифика­ции силикатов?

3. Какие вы знаете драгоценные и поделочные камни из группы силикатов?

4. Назовите минералы, относящиеся к пироксенам и амфибо­лам.

5. Какие формы имеют кристаллы граната? Их состав, цвет. В каких породах они встречаются?

6. Укажите свойства, характерные только для дистена.

7. Перечислите минералы каркасной структуры.

8. Назовите минералы из группы полевых шпатов, Каковы свойства всей группы?

Лабораторные занятия. Силикаты

1. По таблицам приложения определите минералы из класса силикатов, используя их физические признаки.

2. Знакомясь с образцами, выданными преподавателем, опре­делите физические свойства островных и кольцевых силикатов: твердость, цвет,'блеск, спайность, форму агрегатов и кристаллов.' Используя таблицу 4 и приложения, определите минералы. К ка­кому типу они относятся?

3. На этих же образцах определите физические свойства цепоч­ных, ленточных, слоистых и каркасных силикатов, установите названия минералов и укажите, к какому Типу силикатов они относятся.

Задания для самостоятельной работы в сессионный период

1. Составьте таблицу с учетом данных, полученных при изуче­нии силикатов (см. приложение 1).

2. Нанесите на контурную карту СССР мёсторЪждения драго­ценных и полудрагоценных минералов, относящихся к классу си­ликатов.

Задания для самостоятельной работы в межсессионный период

1. Заполните нижеприведенную- таблицу основных минералов руд черных, цветных и редких металлов (железа, марганца, хрома, титана, меди, никеля, свинца, цинка, молибдена, сурьмы, ртути, мышьяка, лития, бериллия, циркония) по образцу первой графы:

РУДЫ	Главные минералы	Формула
Железа Марганца Хрома	Магнетит Гематит Лимонит Сидерит

2. Какие полезные ископаемые выявлены в вашей области? Со­ставьте их список, объединив в группы по применению; укажите их формулы и генезис.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВ.

Для определения (диагностики) минералов существует комплекс различных методов, начиная от самых простых, поверхностных и кончая детальными исследованиями с применением особых при­боров. В практике наиболее простым является определение мине­ралов по внешней форме — морфологическим особенностям кри­сталлов и их агрегатов. Но это возможно лишь в тех редких случа­ях, когда форма минерала типична и он представлен достаточно крупными кристаллами или однородными мономинеральными аг­регатами. Для определения минерала одних морфологических осо­бенностей бывает недостаточно, необходимо применять более слож­ные методики, например изучение комплекса его физических свойств. Простейшие химические реакции помогают установить наличие или отсутствие в определенном минерале отдельных химиче­ских элементов. Для установления принадлежности- данного образ­ца к определенному виду внимательно изучают внешнюю форму и физические свойства минералов по совокупности характерных признаков, используя специальный справочник — определитель минералов.

Простейший определитель, доступный для студентов-заочников пединститутов, а также и для факультативных занятий по геологии со школьниками, предложен в виде таблицы (приложение 2). Он построен на легко определяемых морфологических признаках и физических свойствах минералов. В качестве ведущего свойства принимается твердость. По твердости все минералы в таблице раз­биты на четыре группы. Подразделение внутри групп проводится по блеску. В каждой подгруппе минерал подразделяется в зависи­мости от остальных характерных свойств: сингонии, цвета и про­зрачности, цвета черты, спайности, формы и т. д.

Ход определения минерала следующий. Прежде всего устанав­ливается твердость минерала, которая, предположим, оказывается равной 6,5. Испытуемый минерал чертит полевой шпат (твердость 6), но полевой шпат его не чертит, в то же время на кварце (твердость 7) он не оставляет никакого следа. Следовательно, данный минерал относится к третьей группе по твердости, т. е. к группе минералов с твердостью от 5 до 7. Затем определяется блеск минерала. Для этого надо найти свежую поверхность раскола. Оказывается, у взятого нами минерала он является отчетливо металлическим. В этой подгруппе находится девять минералов: гематит, ильменит, магнетит, хромит, пирит, марказит, арсенопирит, оловянный ка­мень, уранинит. Сравниваем комплекс физических свойств всех девяти минералов. Черта взятого минерала зеленовато-черная, что в данной группе соответствует только пириту и отчасти марказиту. Цвет также соломенно-желтый, резко отличается от бурого, крас­новато-бурого, железо-черного цвета большинства минералов группы. Таким образом, остаются пирит и марказит, ибо твердость и другие физические свойства одинаковы у обоих минералов, но формы нахождения этих минералов в природе различны. Марказит не образует плотных масс, здесь же сплошной кусок, местами неяс­ные кристаллические поверхности. Всматриваясь в них, можно видеть квадратные (или пятиугольные) площадки со штриховкой. Это характерно для пирита. Марказит всегда образует гребенча­тые, с копьевидными кристаллами сростки. Таким образом, можно прийти к выводу, что определяемый минерал — пирит. Подроб­ные сведения о данном минерале можно получить в приложении 1.