Тема 3. Породообразующие минералы
В настоящее время установлено около 4900 минеральных видов, более 4660 из которых было одобрено Комиссией по новым минералам и названиям минералов (КНМНМ) Международной минералогической ассоциации (IMA). Однако лишь несколько десятков минералов (около 100) пользуются широким распространением. Они входят в состав горных пород и называются породообразующими минералами.
Различают главные и второстепенные породообразующие минералы. Один и тот же минерал для одной группы пород может быть главным, а для другой второстепенным.
Большинство минералов кристаллического строения, встречаются минералы и некристаллического строения – аморфные, например, кремень.
Классификация минералов основывается на учете их химического состава. Наиболее распространенной является классификация, предложенная С.Д. Четвериковым, по которой минералы делятся на 10 классов.
-
Класс I
силикаты
Класс VI
сульфаты
Класс II
карбонаты
Класс VII
галоиды
Класс III
окислы
Класс VIII
фосфаты
Класс IV
гидроокислы
Класс IX
вольфраматы
Класс V
сульфиды
Класс X
самородные элементы
Силикаты представляют собой наиболее многочисленный класс включавший примерно около одной трети всех известных минералов. Они составляют около 85% состава земной коры.
Силикаты и алюмосиликаты представляют собой обширную группу минералов. Для них характерен сложный химический состав и изоморфные замещения одних элементов и комплексов элементов другими. Главными химическими элементами, входящими в состав силикатов, являются Si, O, Al, Fe2+, Fe3+, Mg, Mn, Ca, Na, K, а также Li, B, Be, Zr, Ti, F, H, в виде (OH)− или H2O и др. Общее количество минеральных видов силикатов около 800. По распространённости на их долю приходится более 90 % минералов литосферы. Силикаты и алюмосиликаты являются породообразующими минералами. Из них сложена основная масса горных пород: полевые шпаты, кварц, слюды, роговые обманки, пироксены, оливин и др. Самыми распространёнными являются минералы группы полевых шпатов и затем кварц, на долю которого приходится около 12 % от всех минералов.
В основе структурного строения всех силикатов лежит тесная связь кремния и кислорода. Каждый атом кремния окружён тетраэдрически расположенными вокруг него атомами кислорода. Таким образом, в основе всех силикатов находятся кислородные тетраэдры или группы [SiO4]3, которые различно сочетаются друг с другом. В зависимости от того, как сочетаются между собой кремнекислородные тетраэдры, различают следующие структурные типы силикатов.
Островные силикаты: оливины, гранаты, циркон, титанит, топаз, дистен, андалу-
зит, ставролит, везувиан, каламин, эпидот, цоизит, ортит, родонит, берилл, кордиерит, турмалин.
Цепочечные силикаты: пироксены ромбические (энстатит, гиперстен) и моноклинные (диопсид, салит, геденбергит, авгит, эгирин, сподумен, волластонит, силлиманит). Цепочечные силикаты характеризуются средними плотностью и твердостью и совершенной спайностью по граням призмы. Встречаются в магматических и метаморфических горных породах.
Ленточные силикаты: : тремолит, актинолит, жадеит, роговая обманка.
Листовые силикаты: тальк, серпентин, хризотил-асбест, ревдинскит, палыгорскит, слюды (мусковит, флогопит, биотит), гидрослюды (вермикулит, глауконит), хлориты (пеннит, клинохлор и др), минералы глин (каолинит, хризоколла, гарниерит и др.), мурманит.
Каркасные силикаты: кварца.
Карбонаты - минералы, соли угольной кислоты Н2СО3. Выделяются бикарбонаты - кислые соли, безводные и водные нормальные карбонаты, а также сложные карбонаты.
Оксиды и гидроксиды – минералы, представляющие собой соединения элементов с кислородом или гидроксильной группой (кварц SiO2, корунд Al2O3, гематит Fe2O3 и др.)
Гидроокислы - представляют собой соединения металлов с гидроксильной группой [OH]−, полностью или частично замещающую ионы кислорода в окислах. По составу среди окислов выделяют: простые, сложные и гидроокислы. Образуются при низких температурах. Наиболее характерны для экзогенных месторождений и зон окисления.
Простые окислы - это соединения одного элемента с кислородом. Такие окислы как корунд, гематит и др., чаще всего встречаются в метаморфогенных месторождениях.
Сложные окислы - представляют собой соединения с кислородом двух или более металлов различной валентности. К ним относятся минералы рядов шпинели, магнетита, хромита и других. Выделяют следующие группы минералов:
Окислы меди (куприт)
Окислы и гидроокислы алюминия (Корунд, диаспор, бёмит, гидраргиллит, боксит, шпинель)
Окислы и гидроокислы железа, окислы титана и хрома (гематит, магнетит, гётит, лепидокрокит, лимонит, рутил, ильменит, хромит)
Окислы и гидроокислы марганца (пиролюзит, манганит, псиломелан, вад)
Окислы и гидроокислы олова, урана, тантала и ниобия касситерит, уранинит, колумбит, танталит, пирохлор, микролит)
Окислы мышьяка, сурьмы, висмута, молибдена и вольфрама (арсенолит, сенармонтит, валентинит, бисмит, ферримолибдит, тунгстит).
Многие окислы и гидроокислы являются важными рудами на Fe, Al, Mn, Cr, Sn, U, Cu и другие.
Сульфиды и сульфосоли - сернистые, селенистые, теллуристые, мышьяковистые и сурьмянистые соединения металлов и полуметаллов. Наибольшее число минералов представлено сернистыми соединениями - сульфидами и сульфосолями. Около 40 химических элементов образуют в природе более 300 минералов, принадлежащих этому классу.
Большинство сульфидов образуется из горячих водных (гидротермальных) растворов. Некоторые сульфиды могут кристаллизоваться из магмы, другие имеют осадочное происхождение. В земной коре наиболее широко распространены сульфиды железа (пирит - FeS2), меди (халькопирит - CuFeS2), свинца (галенит - PbS, сернистый свинец - PbS2), цинка (сфалерит - ZnS), мышьяка (аурипигмент - As2S3, сернистый мышьяк - As2S5, реальгар - As4S4, арсенопирит - FeAsS, лёллингит - FeAs2 (с примесями серы), селена (полисульфид (персульфид) селена SeS2), сульфиды ртути HgS и Hg2S, сульфиды олова SnS и SnS2, иттрия, и некоторые другие. Сульфиды представляют особый интерес как руды цветных металлов и часто как носители золота.
Галогениды - группа минералов, представляющих собой соединения галогенов с другими химическими элементами или радикалами.
К галогенидным минералам относятся фтористые, хлористые и очень редкие бромистые и иодистые соединения. Фтористые соединения (фториды), генетически связаны с магматической деятельностью, они являются возгонами вулканов или продуктами гидротермальных процессов, иногда имеют осадочное происхождение.
Галогенидные минералы являются oсадками морей и озёр и главными минералами соляных толщ и месторождений. Некоторые галогенные соединения образуются в зоне окисления сульфидных (медных, свинцовых и других) месторождений.
К практически важным фторидам и хлоридам можно отнести: флюорит (плавиковый шпат), галит (поваренная соль), сильвин, карналлит.
К классу сульфаты относятся минералы, представляющие собой соли серной кислоты. Они имеют светлую окраску, небольшую твёрдость, многие из них растворимы в воде. Основная масса сульфатов имеет осадочное происхождение - это химические морские и озёрные осадки. Многие сульфаты являются минералами зоны окисления, известны сульфаты и как продукты вулканической деятельности. Вообще сульфатов в природе мало, больше всего сульфатов железа, натрия, калия, алюминия, кальция, бария. Самыми распространенными являются гипс, ангидрит, барит, алунит, тенардит, мирабилит. Почти все сульфаты - это экзогенные минералы, исключение составляют барит, алунит.
Фосфаты - это соли фосфорной кислоты. Простейшими из них являются фосфат калия - К3РO4, трехкальциевый фосфат - Са3 (РО4)2, фосфат алюминия АlРО4, фосфат окиси железа - FеРО4. К ним относятся также апатит, фосфаты фосфоритов и вивианит.
Вольфраматы - соли вольфрамовых кислот: вольфрамит, шеелит, гюбнерит.
Саморо́дные элеме́нты - класс единой кристаллохимической классификации минералов. Этот класс объединяет минералы, являющиеся по своему составу несвязанными в химические соединения элементами таблицы Д. И. Менделеева, образующиеся в природных условиях в ходе тех или иных геологических (а также космических) процессов. В самородном состоянии в природе известно около 45 химических элементов (точнее, простых веществ), но большинство из них встречается очень редко. По подсчетам В. И. Вернадского на долю самородных элементов, включая газы атмосферы, приходится не более 0,1 % веса земной коры. Нахождение элементов в самородном виде связано со строением их атомов, имеющих устойчивые электронные оболочки.
Химически инертные в природных условиях элементы называются благородными; самородное состояние для них является наиболее характерным. К ним относятся золото Au, платина Pt и элементы платиновой группы: осмий Os, иридий Ir, рутений Ru, родий Rh, палладий Pd, а также относительно устойчивое серебро Ag и благородные газы.
Литература по теме
1. Ананьев В.П. Основы геологии, минералогии и петрографии [Текст] : учеб. пособие : рек. Мин. обр. РФ / В.П. Ананьев, А.Д. Потапов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 2008. - 400 с.
2. Лодочников В.Н. Главнейшие породообразующие минералы / В. Н. Лодочников. - 5-е изд., испр. и доп. - М. : Недра, 1974. - 248 с. : рис., табл. - Предм. указ.: с. 245 .
3. Кристаллография, минералогия [Электронный ресурс] : учеб.-метод. комплекс для спец. 130301.65 / АмГУ, ИФФ ; сост. Е. С. Астапова. - Благовещенск : Изд-во Амур. гос. ун-та, 2012. - 100 с.
4. Юбельт Р. Определитель минералов [Текст] / Р. Юбельт ; пер. с нем. Т. Б. Здорик, В. П. Колчанова. - М. : Мир, 1978. - 327 с. : рис., фото.цв. + 3 л. - Библиогр.: с. 314. - Предм. указ.: с. 315. -
5. Ермолов В.А. Кристаллография, минералогия и геология камнесамоцветного сырья [Текст] : учеб. пособие: рек. Мин. обр. РФ / В. А. Ермолов, В. А. Дунаев, В. В. Мосейкин ; под ред. В. А. Ермолова. - М. : Изд-во Моск. гос. горн. ун-та, 2003. - 408 с.
6. Петрографический кодекс России [Текст] : магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования / гл. ред. О. А. Богатиков, О. В. Петров, Л. Н. Шарпенок. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб. : ВСЕГЕИ, 2008. - 200 с.
Приложение 1
Таблица 4
Породообразующие минералы и их свойства
Название и формула |
Твер-дость |
Блеск |
Цвет |
Цвет черты |
Спайность, излом |
Синго-ния |
Форма выделе-ния |
Плотн-ость г/см3 |
Прочие свойства |
Диаг-ности-ческие свойства |
Происхож-дение |
Практическое назначение и содер-жание полезных ком-поненотов |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
I. Минералы с твердостью до 2 |
||||||||||||
1.1. Блеск с металлический |
||||||||||||
Молиб-ден MoS2 |
1 |
Метал-личес-кий |
Свинцо-во-серый |
Зеле-новато-серый |
Весьма совершанная |
Гексаго-нальная |
Листова-тые и чешуйча-тые массы |
4,6-5 |
Жирен на ощупь, серая черта на бумаге |
Более светлая черта, ковкость (отличие от графита) |
Гидротермальное |
Руда для получения молибдена |
I.2. Блеск металловидный полуметаллический |
||||||||||||
Графит С
|
1 |
Металловидный, матовый |
Чёрный, серовато-черный |
Чёр-ная и блестящая |
Совершен-ная |
Гексагональная |
Тонко- чешуйча-тые массы |
2,09-2,23 |
Жирен на ощупь, пишет на бумаге |
Цвет, твер-дость, хруп-кость (отли-чие от молиб-денита) |
Метамор-фическое |
Металлургия, электропромышленость, как смазка, изготов- ление карандашей, черных красок |
I.3. Блеск жирный |
||||||||||||
Сера S |
1-2 |
Жирный |
Желтый |
Бес-цветная |
Несовершен-ная, зернистая |
Ромбическая и моноклинная |
Землис-тые и зернистые массы |
2,05-2,08 |
Загорается и горит выделяя сернис-тый газ |
Цвет, хруп-кость, горю-честь (от спички) |
При вулканических изверже-ниях, экзогенное |
Производство серной кислоты, бумажная и резиновая промышленность |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
I.4.Блеск стеклянный |
|||||||||||||||||||
Галит NaCl |
2 |
Стек-лянный |
Бесцвет-ный, за счёт примесей бурова-тый, розова-тый, серый, голубой |
Бес-цветная |
Совершенная |
Кубичес-кая |
Кристал-лы зернистые и уплощен-ные массы |
2,1-2,2 |
Соле-ный вкус, раство-ряется в воде |
Твер-дость, вкус, раство-римость |
Экзогенное |
Химическая, пищевая, керамическая, металлургическая промышленность |
|||||||
Сильвин KCl |
1.5-2 |
Стек-лян-ный |
Бесцвет-ный, за счёт включе-ний бурый, розовый, голубой |
Белая |
Совершенная |
Кубичес-кая |
Сплош-ные зернистые массы |
1,97-1,99 |
Горько-соленыйвкус, гигрос-копич-ность |
Вкус, твер-дость, гигроскокопич-ность |
Экзогенное |
Калийные удобрения, производство различных химических продуктов |
|||||||
Мирабилит Na2SO4х10H2O |
1,5-2 |
Стек-лянный |
Бесцвет-ный, белый |
Белая |
Средняя, излом раковистый |
Моно-клиная |
Зернистые,сплошные агрегаты |
1,88 |
Очень хрупкий, горько-соленый вкус |
Низкая плот-ность, горько-соленый вкус, раковис-тый излом |
Экзогенное |
Стекольное, содовое производство, медицина |
|||||||
Гипс CaSO4 х2Н2О |
1 |
Стеклян-ный |
Белый, розовый, бесцветный, за счёт примесей до чёрного
|
Белая |
Совершенная |
Монокли-ная |
Зернистые,волокнис-тые, листовые агрегаты |
2,3 |
Хруп-кость |
Без вкуса, твер-дость, не вскипает с HCl |
Экзогенное |
Строительство, архитектура, бумажная, химическая промышленность, медицина |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
Тальк Mg3Si4O10 (OH) |
1 |
Стек-лянный c перла-мутро-вым отли-вом |
Бледно-зеленый, жёлтый, бурова-тый |
Белая |
Совершенная |
Монокли-нная |
Чешуйча-тые, плотные массы |
2,7-2,8 |
Жирн-ый на ощупь, листоч-ки гибкие, но не упругие |
Твер-дость, жир-ность, на ощупь, окраска |
Метамор-фическое, за счёт изменения ультраос-новных пород |
Кислото- и огнеупорные материалы, бумажная, резиновая, парфюмерная, пищевая промышленность |
|||||||
Каолинит Al2 Si2O5 (OH)4 |
1 |
Мато-вый |
Белый: бурые, красные, голубые, зелёные оттенки |
Белая |
Совершенная (плотные массы) |
Монокл-инная |
Землис-тые, чешуйча-тые, плотные, тонкозе-рнистые агрегаты |
2,58-2,6 |
Образу-ет пластичные массы при смачивании водой, жирен на ощупь, землис-тый запах |
Пластичность, во влажном состоянии легко растира-ется руками |
Продукты выветри-вания |
Фарфорофаянсовая, текстильная, красочная промышленность, производство огнеупоров |
|||||||
II. Минералы с твёрдостью 2-3
|
|||||||||||||||||||
Золото Au |
2-3 |
Метал-личес-кий |
Золотисто-жёлтый |
Жёлтая, блестя-щая |
Нет |
Кубичес-кая |
Не правиль-ной формы зёрна, дендриты, самород-ки |
15,6-18,3 |
Ков-кость, тягу-честь, высокая элект-опрово-димость |
Цвет, твёр- дость, не окисляе-мость на воздухе |
Гидротермальное, россыпи |
Содержание Au 50-100%, Au 0-50%. Драгоценный металл. |
|||||||
Само-родное серебро Ag |
2,5 |
Метал-личес-кий |
Серебря-но- белый покрыт черной пленкой |
Белая, блестящая |
нет |
Кубическая |
Непра-вильные зёрна, дендриты |
10,1-11,1 |
Ков-кость |
Цвет, плот-ность, твер-дость |
Экзогенное и гидротер-мальное |
Драгоценный металл (Ag 85-100%) |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
Галенит PbS |
2-3 |
Метал-личес-кий |
Свинцово-серый |
Серовато-чёрная |
Совершенная по кубу |
Кубичес-кая |
Кристал-лы, зернистые массы |
7,4-7,6 |
Ступен-чатый излом |
Цвет, блеск, спайность, излом |
Гидротер-мальное, редко экзогенное |
Руда на свинец |
|||||||
II.2. Блеск полуметаллический |
|||||||||||||||||||
Киноварь HgS |
2-2.5 |
Силь-ный полу-метал-личес-кий |
Красный, редко с серой побежалостью |
Красная |
Совершенная |
Тригональная |
Вкраплённые зёрна. Примазки, налеты |
9,09 |
Хрупкость |
Цвет, твёрдость, плотность |
Гидротермальное |
Руда на ртуть (Hg-86,2%) |
|||||||
II.3 Блеск стеклянный |
|||||||||||||||||||
Мусковит KAl2(AlSi3O10)(OH)2
|
2-3 |
Стеклянный |
Бесцветный с различными оттенками |
Бесцветная |
Весьма совершенная |
Моноклинная |
Листоватые, пластинчатые, чешуйчатые агрегаты |
2,76-3,01 |
Упругие листочки |
Светлая окраска (в отличие от других слюд) |
Метамор-фическое, магматичес-кое |
Тепло - и электроизолятор, производство смазочных материалов, бумаги |
|||||||
Биотит K(Mg,Fe)3 (OH,F)2 [AlSi3O10] |
2-3 |
Стек-лянный |
Чёрный и бурый |
Бес-цвет-ная |
Весьма совершенная |
Моно-клинная |
Листова-тые, пластин-чатые, чешуйча-тые массы |
3,02-3,12 |
Гибкие, упругие листочки |
Тёмный цвет |
Магмати-ческое, метамор-фическое |
Породообразующий минерал |
|||||||
Лепидолит KLim(Fe,Mg)n
AlP
[AgSi |
2-4 |
Стек-лян-ный |
Розовый, фиолетовый, реже серый, жёлтый, бесцвет-ный |
Бес-цветная |
Весьма совершенная |
Моноклинная |
Мелко чешуй-чатые агрегаты |
2,8-3,3 |
Упругие листочки |
Цвет |
Магмати- ческое |
|
|||||||
Серпенти-нит MgO[(OH)8Si4O10] |
2,5-3 |
Стек-лянный, жирныйна изломе |
Темно зелёный различ-ных оттенков |
Бесц-ветная |
Нет, но присутствует у листоватой разновид-ности |
Моно-клинная |
Плотные массы, иногда с прожилками асбеста |
2,5-2,7 |
Блестящ-ие повер-хности («зеркала скольже-ния») |
Цвет, жирный излом, «зеркала скольжения» |
Метамофическое |
Поделочный камень |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
Кальцит CaCo3 |
3 |
Стек-лянный |
Бесцвет-ный, за счёт примесей серый, белый, чёрный |
Бес-цветная |
Совершенная |
Триго-нальная |
Крис-таллы, зернистые, землистые массы |
2,6-2,8 |
Реакция с HCl в куске |
Реакция с HCl, твердость |
Экзогенное, биогенное, гидротер-мальное |
Оптика, производство извести, цемента |
|||||||
II.4 Блеск матовый |
|||||||||||||||||||
Глауконит (KNa)(Fe,Al,Mg)2 (Al,Si)Si3O10(OH)2 |
2-3 |
Обычно мато-вый, иногда стеклян-ный и жирный |
Тёмно-зелёный, до зеленова-то-чёрного |
Зелено-ватая |
Нет |
Монокл-инная |
Шарики от 1 до несколь-ких мм в рыхлых глини-тых, кремнис-тых породах |
2,2-2,8 |
Хру-кость |
Цвет, низкая твёрдость, формы выделения |
Экзогенное |
Как удобрение, для смягчения жесткости воды |
|||||||
III. Минералы с твёрдостью 3-4 |
|||||||||||||||||||
III.1.Блеск металлический |
|||||||||||||||||||
Халько-пирит CuFeS2 |
3-4 |
Метал-личес-кий |
Жёлтый |
Чёрная с жёлто-ватым оттен-ком |
Несовершен-ная |
Тетраго-нальная |
Сплош-ные и зернистые массы |
4,1-4,3 |
Побежа-лость, хрупк-ость |
Цвет, побежа-лость, хрупкость, твёрдость, отсутствие кубических кристаллов (отличие от пирита) |
Магматическое, гидротер-мальное |
Руды на медь |
|||||||
Сфалерит ZnS |
3-4 |
Алмаз-ный |
Бурый, бывает жёлтый, чёрный |
Белая или светло-бурая |
Совершенная |
Кубичес-кая |
Сплош-ные зёрнистые массы |
3,9-4,1 |
Хруп-кость |
Блеск, цвет, спайность |
Гидротер-мальное |
Руда на цинк |
|||||||
Малахит CuCo3·Cu(OH)2 |
3.5-4 |
Стеклянный до алмаз-ного |
Зелёный |
Зелё-ная, бурова-тая |
Совершенная |
Моно-клинная |
Натёчные и землистые массы |
3,8-4 |
Зональ-ная окраска |
Цвет, твердость, формы выделения |
Экзогенное |
Поделочный камень |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
Ангидрит CaSO4 |
3-3.5 |
Стек-лянный, на плос-костях спайно-сти перламутровый |
Белый с различными оттен-ками |
Белая |
Совершенная по трём направлениям |
Ромбическая |
Зернистые массы, листова-тые агрегаты |
2,8-3,2 |
Перехо-дит в гипс |
Твёрдость (Отличие от гипса), не реагирует с HCl (отличие от кальцита) |
Экзогенное |
Производство цемента, строительство |
|||||||
Флюорит CaF2 |
4 |
Стек-лянный |
Жёлтый, зелёный, голубой и другой, бесцвет-ный |
Белая |
Совершенная |
Кубичес-кая |
Кубичес-кие кристаллы, зернистые массы |
3-3,2 |
Люми-несценция |
Твёрдость, различный цвет, люминес-ценция |
Гидротер-мальное |
Оптика, металлургическая промышленость |
|||||||
Доломит CaMg (CO3)2
|
3.5-4 |
Стек-лянный |
Серова-тый с различ- ными от-тенками |
Белая |
Совершенная |
Тригон-альная |
Зернистые массы |
1,8-2,9 |
Хруп-кость, реакция с HCl в порошке |
Реакция с HCl в порошке |
Экзогенное |
Металлургия, производство стройматериалов, как удобрение |
|||||||
Сидерит FeCO3 |
3.5-4.5 |
Cтек-лянный |
Бурова-тый |
Белая |
Совершенная |
Триго-нальная |
Зернистые массы |
3,9 |
Реакция с HCl при нагрева-нии |
Цвет, твёрдость, действие горячей соляной кислоты |
Экзогенное, гидротер-мальное |
Руда на железо |
|||||||
Азурит Cu3 (CO3)2 (OH)2 |
3.5-4 |
Cтек-лянный |
Синий |
Синяя |
Совершенная |
Монокли-нная |
Мелкие кристаллы, землистые массы |
3,7-3,9 |
--------- |
Цвет, твёрдость |
Экзогенное |
Руда на медь |
|||||||
IV.Минералы с твердостью 4-5 |
|||||||||||||||||||
IV.1. Блеск полуметаллический |
|||||||||||||||||||
Гётит HFeO2 |
4.5-5.5 |
Полуметалли-ческий |
Тёмно-бурый до чёрного |
Бурая с красноватым оттенком |
Совершенная |
Ромби-ческая |
Натёч-ность и почковид-ные формы
|
4-4,4 |
-------- |
Твёрдость, блеск, черта, формы нахождения |
Экзогенное |
Руда на железо |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
Апатит Ca3(PO4)3 |
5 |
Стек-лянный, жирный, жирный (фосфорит) |
Белый, зеленый, голубой, фиолето-вый, чёрный (фосфо-рит) |
Белая |
Несовершен-ная, излом неровный |
Гексаго-нальная |
Крисстал-лы, зернистые массы, концентрации (фосфо-рит) |
3,2 |
--------- |
Форма выделения, блеск, твёрдость |
Магмати-ческое, осадочное (фосфорит) |
Производство удобрений |
|||||||
V. Минералы с твердостью 5-6 |
|||||||||||||||||||
V.1. Блеск металлический |
|||||||||||||||||||
Марказит FeS2 |
5-6 |
Метал-личес-кий |
Латунно-жёлтый с серова-тым оттенком |
Темно-зелёная |
Несовершен-ная |
Ромби-ческая |
Таблит-чатые кристаллы, псевдомор-фозы |
4,6-4,9 |
--------- |
От пирита отличается формами выделения |
Экзогенное, гидротер-мальное |
Производство серной кислоты |
|||||||
Гематит Fe2О3 |
5,5-6 |
Полу-метал-личес-кий |
Железо-чёрный, краснова-тый |
Вишнево-крас-ная |
Нет, бывает отдельность |
Триго-нальная |
Плотные скрыто-кристал-лические массы |
5-5,2 |
Хруп-кость |
Вишнево-красная черта, немагнитен |
Гидротер-мальное, метамор-фическое |
Руда на железо (Fe -70%) |
|||||||
Магнетит Fe3О4 |
5,5-6 |
Полу-металличес-кий |
Железо-чёрный |
Чёр-ная |
Нет, бывает отдельность |
Куби-ческая |
Зернис-тые массы и вкрап-лённые зёрна |
4,9-5,2 |
Хруп-кость, сильная магнит-ность |
Чёрная черта, магнит-ность |
Магмати-ческое, метамор-фическое |
Руда на железо (Fe -72,7%) |
|||||||
Нефелин Na(AlSiO4) |
5.5-6 |
Стек-лян-ный и жир-ный |
Серый с жёлтым, красно-ватым, зелёноватым оттен-ком |
Белая |
Несовер-шенная, излом неровный |
Гексаго-нальная |
Зернис-тые агрегаты |
2,13-2,19 |
---------- |
Жирный блеск, нсовершен-ная спайкость, не встречается с кварцем |
Магмати-ческое |
Руда на алюминий (Al2O3-31,7%) |
|||||||
Ортоклаз К(AlSi3O8) |
6 |
Стеклян ный, слегка перламутровый |
Бесцвет-ный, буроватый, мясо-красный |
Бес-цветная |
Совершенная под углом 90° |
Моно-клинная |
Призма-тические крисстал-лы, зерн. агрегаты |
2,54-2,57 |
---------- |
Цвет, твёрдость, спайность под углом 90° |
Магматическое |
Бледноокрашенные разности в фарфоровой промышленности |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
V.1. Блеск стеклянный |
|||||||||||||||||||
Ортоклаз К(AlSi3O8) |
6 |
Стек-лянный слегка перла-мутро-вый |
Бесцвет-ный, бурова-тый, мясо-красный |
Бес-цвет-ная |
Совершенная под углом 90° |
Моно-клинная |
Призма-тические крисстал-лы, зернистые агрегаты |
2,54-2,57 |
---------- |
Цвет, твёрдость, спайность под углом 90° |
Магмати-ческое |
Бледноокрашенные разности в фарфоровой промышленности |
|||||||
Микро-клин
|
6 |
Стек-лянный |
Красно-ватые и бурова-тые тона, зелёный (амазо-нит) |
Бес-цвет-ная |
Совершенная под углом, близким к прямому |
Трик-линная |
Призма-тические кристал-лы, зёрна, агрегаты в породах |
2,51-2,57 |
----------- |
Отличается от орто-клаза только под микроско-пом |
Магмати-ческое |
Керамическая и стекольная промышленность. Амазонит – поделочный камень |
|||||||
Плагио-клазы Кислые: Альбит №0-10 Na [AlSi3O8] Олигоклаз №10-30 Средние: Андезин №30-50 Основные: Лабрадор №50-70 Битовит №70-90 Аноритит №90-100 Ca [Al2Si2O8]
|
6 |
Стек-лянный |
Белый, серова-тый. Разновид-ности: нежно-синева-тый (лунный камень); золотис-тый (авантюрин). Серый, темно-серый с отливами в синих и зеленова-тых тонах (лабрадо-рит)
|
Бесц-ветная |
Совершенная под косым углом |
Триклин-ная |
Друзы, пластин-чатые кристаллы, сплошные зернистые массы, отдельные зёрна в различных породах |
2,61-2,76 |
--------- |
Отличае-тся от кали-натриевых полевых шпатов косым углом спайности, красноватая окраска встречается редко |
Магмати-ческое |
Лабрадор – поделочный камень |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
Авгит Ca (Mg, Fe,Al) [(Si,Al)2O8] |
5-6 |
Стек-лянный |
Чёрный, зелёный, бурый |
Свет-лая, зелено-ватая серая |
Ясная по граням призмы, излом неровный |
Моно-клинная |
Зернистые массы, короткие столбча-тые кристаллы |
3,2-3,6 |
Кристал-лы имеют восьми-угольную попереч-ную форму |
Форма кристаллов (в отличие от роговой обманки) |
Магмати-ское |
Породообразующий минерал |
|||||||
VI. Минералы с твёрдостью 6-7 |
|||||||||||||||||||
VI.1. Блеск металлический |
|||||||||||||||||||
Пирит FeS2 |
6-6.5 |
Метал-лический |
Латунно-жёлтый, светлый |
Зелено-вато-чёрная |
Несовершенн-ая, излом неровный |
Кубиче-ская |
Зернистые агрегаты, кристал-лы кубичес-кой формы |
4,9-5,2 |
Хруп-кость |
Твёрдость, формы выделения, цвет |
Эндоген-ное и экзогенное |
Производство серной кислоты. |
|||||||
Пиролю-зит MnO2 |
6-6.5 |
Метал-личес-кий |
Стально-серый до железо-чёрного |
Чёрная, синева-то-чёрная |
Совершенная |
Тетраго-нальная |
Зернистые агрегаты |
4,5-5,06 |
---------- |
Цвет черты |
Экзогенное |
Руда на марганец (Mn – 63,19%) |
|||||||
Эпидот Ca (Al,Fe)3 [Si2O7] [SiO4] O [OH] |
6,5 |
Стек-лянный |
Зелёный, реже чёрный, серый, жёлтый |
Бес-цветная |
Совершенная |
Моно-клинная |
Зернистые, радиаль-нолучис-тые, шестоватые агрегаты |
3,3-3,5 |
----------- |
Цвет, цвет черты |
Гидротер-мальное |
-------------- |
|||||||
Оливин (Mg,Fe)SiO4 |
6.5-7 |
Стек-лянный, иногда жирный |
Оливково- зелёный, бурова-тый, бесцвет-ный |
Бес-цветная |
Средняя, часто раковистый излом |
Ромби-ческая |
Зернистые агрегаты |
3,2-3,5 |
Хруп-кость |
Цвет, излом, не встречается с кварцем |
Магмати-ческое |
Огнеупорный, прозрачная разновидность (хризолит) – драгоценный камень |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
Хальцедон SiO2 |
6,5 |
Мато-вый |
Светло-серый, голубова-тый. красный, оранжевый (сердолик), полосатый (агат) |
Бесцветная |
Нет, излом раковистый |
Аморфный |
Натёчные формы, желваки, корочки, заполнения пустот |
2,5-2,8 |
---------- |
Твердость,(отличие от опала), формы выделения |
Гидротермальное и экзогенное |
Агаты – в ювелирном деле, точной механике, часовом производстве |
|||||||
Кварц SiO2 |
7 |
Стек-лянный,на изломе-жирный |
Бесцвет-ный, белый, серый. Разновид-ности: прозрач-ный (горный хрусталь), чёрный (марион), дымчатый(раухто-паз), фиолето-вый (аметист), желтый (Цитрин) и др. |
Бес-цветная |
Нет, излом раковистый |
Триго-нальная и гексаго-нальная |
Призма-тические кристаллы, друзы, зернистые сплошные, скрыто-кристалли-ческие массы |
2,5-2,8 |
Штриховка на гранях, кристалла, пьезоэле-ктричес-кие свойства |
Твердость, излом, блеск, отсутствие спайности, формы кристаллов |
Эндоген-ное и экзогенное |
Оптика, радиотехника, ювелирное дело, стекольная, керамическая, металлургическая промышленность |
|||||||
Гранаты R R2+= Ca,Mg,Mn,Fe R3+= Al ,Fe,Cr
|
6-7 |
Стек-лянный, жирный, алмаз-ный |
Светло-зелёный, бурый, красный, коричне-вый и др. |
Бес-цветная |
Несовершен-ная, излом неровный, иногда раковистый |
Кубичес-кая |
Хорошо образован-ные кристаллы, реже зернистые массы |
3,5-4,2 |
----------- |
Изометрич-ный облик, кристаллов, твердость, окраска |
Метамор-фическое |
Абразивы, разновидности - драгоценные камни |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|||||||
VII. Минералы с твердостью выше7 |
|||||||||||||||||||
VII.1.Блеск стеклянный |
|||||||||||||||||||
Гранаты |
6-7,5 |
Стек-лянный, жир-ный, алмаз-ный |
Прочие свойства те же, что и у других минералов этой группы |
||||||||||||||||
Ставролит FeAl4 [SiO4]2 O2 [OH]2 |
7-7.5 |
Стек-лянный |
Краснова-то-бурый до буровато- чёрного |
Бес-цветная |
Средняя, излом неровный |
Ромби-ческая |
Короткие, толстые, призмат-ические кристаллы, крестовид-ные -сростки |
3,6-3,8 |
-------- |
Цвет и форма кристаллов |
Метаморфическое |
------------ |
|||||||
Топаз Al2[SiO4] [F,OH]2 |
8 |
Стек-лянный |
Бесцвет-ный, голубова-тый, розова-тый |
Бес-цветная |
Совершенная в одном направлении, излом раковистый |
Ромб-ическая |
Призма-тические кристаллы |
3,4-3,6 |
---------- |
Форма кристаллов, спайность, твердость |
Эндогенное |
Полудрагоценный камень, абразив, производство точных приборов |
|||||||
Корунд Al2O4 |
9 |
Стекян-ный до алмаз-ного |
Серый синий (сапфир), красный (рубин), черный (наждак) |
Бес-цветная |
Несовершен-ная, излом неровный, иногда отдельность |
Триго-нальная |
Боченко-видные кристаллы, сплошные массы |
3,9-4,1 |
-------- |
Твердость |
Метамор-фические и магмати-ческие |
Абразивный материал, драгоценные камни (рубин, сапфир) |
|||||||
Алмаз С |
10 |
Силь-ный алмаз-ный |
Водяно-прозрачный с желтова-тым, голубо ватым оттенком, черный, непрозра-чный |
Бесц-ветная |
Совершенная в четырех направлениях |
Кубичес-кая |
Октаэд-рические, кубиче-ские, тетраэд-рические кристаллы |
3,47-3,56 |
Люми-несцен-ция |
Твердость, блеск, люминес-ценция |
Магмити-ческое, россыпи |
Ювелирное дело, абразивный материал для бурения |
|||||||
O10](F,OH)2
+R
[SiO4]4Темы лабораторных занятий
№ 1. Определение минералов. Рудные и породообразующие минералы. Определение свойств минералов при описании отдельных образцов.
Классификация минералов. Изучение минералов классов: самородных элементов, сульфидов и оксидов. Основные минералы: алмаз, графит, сера, золото; пирит, пирротин, халькопирит, арсенопирит, антимонит, молибденит, киноварь, галенит, сфалерит; кварц, корунд, магнетит, гематит, касситерит, хромит.
№2 Изучение минералов классов: галоидов, карбонатов, сульфатов, фосфатов, вольфраматов. Основные минералы: галит, сильвин, флюорит; кальцит, доломит, магнезит, сидерит, малахит; гипс, ангидрит, барит; апатит; вольфрамит, шеелит.
№3. Изучение минералов класса силикатов. Основные минералы: а) островные силикаты: оливин, гранаты, топаз, датолит, эпидот, берилл, турмалин; б) цепочечные силикаты: пироксены (геденбергит, авгит); в) ленточные силикаты: амфиболы (роговая обманка, актинолит, тремолит);
г) слоистые силикаты (мусковит, биотит, тальк, серпентин); д) каркасные силикаты: плагиоклазы, калиевые полевые шпаты (ортоклаз), нефелин.
*Для закрепления знаний студентов по разделу обязательно проведение лабораторных занятий и достаточное количество времени на самостоятельную работу студентов с каменным материалом.
Для закрепления знаний по разделам "Минералы и их свойства" проводится коллоквиум.
Вопросы к коллоквиуму по теме "Минералы и их свойства"
Что такое минералы?
Что такое горные породы?
Что такое вершина и грани?
Что такое кристаллическая решетка?
Что такое псевдоморфозы?
Что такое жеода и как она образуется?
Что такое эпитаксия?
Что такое щетка или друза, как они образуются?
Что такое секреция?
Что такое сферолиты?
Что такое оолиты и пизолиты?
Что такое конкреции, стяжения и желвак?
Что такое сталактиты и сталагмиты?
Что такое дендриты?
Перечислите основные свойства минералов и как они определяются?
Основные породообразующие минералы?
Что такое спайность?
Что такое излом?
От чего зависит цвет минералов?
Как определить цвет черты?
Что такое блеск и каким он бывает?
Что такое отлив и побежалость?
Что такое шкала Мооса?
Перечислите минералы из шкалы и назовите их твердость.
Назовите минералы входящие в гранит, базальт, гранодиорит.
Что такое рудные минералы и породообразующие минералы?
Что такое самородные элементы и какие минералы к ним относятся?
Что такое сульфиды и оксиды? Какие минералы входят в эту группу?
Назовите свойства следующих минералов: алмаз, графит, сера, золото; пирит, пирротин, халькопирит, арсенопирит, антимонит, молибденит, киноварь, галенит, сфалерит; кварц, корунд, магнетит, гематит, касситерит, хромит.
Что характерно для минералов группы классов: галоидов, карбонатов, сульфатов, фосфатов, вольфраматов.
Назовите основные свойства минералов: галит, сильвин, флюорит; кальцит, доломит, магнезит, сидерит, малахит; гипс, ангидрит, барит; апатит; вольфрамит, шеелит.
Что характерно для минералов класса силикатов.
Какие минералы входят в классы: а) островные силикаты, б) цепочечные силикаты, ленточные силикаты, каркасные силикаты?
Назовите основные свойства минералов: оливин, гранат, топаз, датолит, эпидот, берилл, турмалин, геденбергит, авгит, роговая обманка, актинолит, тремолит.
Найдите перечисленные минералы по учебной коллекции.