КР / 1 / Маслов В.В., Гаврилов П.В. «‎Основные породообразующие минералы‎»‎

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

РГУ НЕФТИ И ГАЗА (НИУ) ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА

Факультет геологии и геофизики нефти и газа Кафедра общей и нефтегазопромысловой геологии

ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 1

ОСНОВНЫЕ ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ

Направление подготовки академический бакалавриат

21.03.01 «Нефтегазовое дело» очно-заочная форма обучения

Преподаватели: Маслов Вадим Владимирович, Гаврилов Павел Викторович

МОСКВА 2021

2

Описание минералов

Классифицируются минералы по химическому составу и кристаллической структуре. Все известные минералы подразделяются на несколько классов, важнейшими из которых являются: самородные элементы сульфиды, окислы, галоиды; соли кислородных кислот.

Структура описания минералов:

1.Название

2.Класс минералов: Сульфиды, Окислы (оксиды), Карбонаты, Сульфаты, Галоиды, Фосфаты, Силикаты

3.Химическая формула

4.Цвет минералов — важный диагностический признак, во многом обусловленный внутренними свойствами минералов

5.Цвет черты — более постоянен, нежели цвет. Цвет черты не всегда совпадает с цветом минерала

6.Прозрачность — свойство минералов пропускать через себя свет. Бывает: прозрачный, полупрозрачный, непрозрачный

7.Блеск — оптический световой эффект, вызванный частью светового потока либо для гладких, либо неровных поверхностей. Для ровных: стеклянный, алмазный, металлический, полуметаллический. Для неровных: жирный блеск, перламутровый, матовый, восковой

8.Спайность — свойство минералов раскалываться и образовывать ровные, гладкие поверхности. Характерны для минералов с хорошей кристаллической решёткой

9.Излом — характеристика поверхности, когда образуются неровные поверхности: неровный, ступенчатый, раковистый, зернистый, занозистый, земленистый

10.Твердость — шкала Моосе: тальк (1), гипс (2), кальцит (3), флюорит (4), апатит (5), полевые шпаты (6), кварц (7), топаз (8), корунд (9), алмаз

(10)

11.Происхождение: магматическое, метаморфическое, гидротермальное, вулканогенное

12.Реакция с кислотой HCl: в куске кальцита протекает бурно, а в порошке доломита вялая, слабая

3

Класс: Самородные элементы

Минералы этого класса состоят из одного элемента, преимущественно химически инертного (золото, платина, медь, графит, сера, алмаз). Роль их в общем составе земной коры незначительна, многие из них являются важными полезными ископаемыми

Минералы этого класса характеризуются некоторыми общими свойствами. Для металлов характерна высокая электро- и теплопроводность, сильный металлический блеск, высокая отражательная способность и наибольшая плотность. Для многих минералов характерен полиморфизм (несколько структурных разновидностей), например, углерод в виде графита и алмаза, сера ромбической и моноклинной сингонии и аморфная.

Ниже приводится описание неметаллических самородных минералов графита и серы, широко распространенных в природе.

Графит С.

Название графита происходит от греческого слова «graphite» — «писать». Твердость I. Плотность 2,2. Блеск металловидный. Цвет серый, черта серая, черно-серая, блестящая. Жирный на ощупь, пачкает руки. Спайность, весьма совершенная в одном направлении. Образует тонкочешуйчатые агрегаты, кристаллы графита очень редки. Происхождение: метаморфическое, реже магматическое. Разновидностью графита является шунгит — аморфная разновидность с твердостью 3,5. Применяется в литейном деле, для изготовления электродов смазок, красок, производства карандашей.

Сера S.

Латинское (sulfur). Твердость 1—2. Плотность 2,1. Блеск жирный, на поверхности кристалла стеклянный и даже алмазный. Цвет желтый; зеленоватый. Черта белая, с желтоватым оттенком. Спайность несовершенная. Кристаллизуется сера в ромбической, моноклинной, тригональной сингониях. Образует землистые, плотные агрегаты, натечные формы, налеты, корочки. Очень хрупкая. Горит, выделяя удушливый сернистый газ.

Происхождение: гипергенное и вулканогенное.

4

Графит

Структура графита:

Класс: Самородные элементы Химическая формула: С

Цвет: от серого до черного Цвет черты: черная блестящая Прозрачность: непрозрачный Блеск: металлоидный

Спайность: весьма совершенная в одном направлении Излом: зернистый Твердость: 1

Происхождение: магматическое, метаморфическое Прочие свойства: пишет на бумаге, пачкает руки, жирный на ощупь

Сера

Структура серы:

Класс: Самородные элементы Химическая формула: S

Цвет: жёлтый Цвет черты: светло-жёлтый Блеск: жирный

Спайность: несовершенная Излом: раковистый или неровный Твердость: 1,5-2,5

Происхождение: гидротермальное, вулканогенное Прочие свойства: желтый цвет, жирный блеск

5

Класс: Сульфиды

Минералы этого класса представляют собой сернистые соединения металлов, которые являются породообразующими минералами многих месторождений цветных металлов. Для минералов

Пирит FeS2 (серный или железный колчедан).

Название происходит от греческого слова «pirite» —«огонь» (народное называние «золото дураков»). Твердость 6—6,5 (единственный минерал из сульфидов, который царапает стекло). Плотность 4,9—5,2. Блеск металлический. Цвет латунно-желтый. Черта черная с зеленоватым оттенком. Спайность весьма несовершенная (отсутствует). Излом неровный. Образует часто кристаллы кубической, реже октаэдрической формы. Кристаллы имеют характерную штриховку на гранях. Минеральные агрегаты: пирит встречается в виде вкраплений отдельных кристаллов; широким распространением пользуются плотные агрегатные массы; встречаются конкрекции пирита.

Происхождение. Образуется пирит в самых различных геологических условиях: в гидротермальных жилах совместно с другими сульфидами; в осадочных породах (конкреции и включения) при разложении органического вещества без доступа свободного кислорода; в глубоких участках бассейнов; в метаморфических породах образует хорошо ограниченные кристаллы, возникшие во время метаморфизма; в виде вкраплений в магматических горных породах.

В зоне окисления пирит не устойчив, постепенно переходит в лимонит. Используется как сырье для получения серной кислоты побочно получают медь, цинк, селен и другие элементы. Руды, содержащие кобальтпирит (0,5— 1%), служат источником получения кобальта

Марказит FeS2 (лучистый колчедан).

(markcfsite-арабский) Твердость 5—6. Плотность 4,6—4,9. Блеск металлический. Цвет латунно-желтый с сероватым или зеленоватым оттенком. Черта темная, зеленовато-серая. Спайность несовершенная. Хрупок. Встречается в природе реже пирита в виде кристаллов таблитчатой и копьевидной формы, а чаще в виде конкреций.

Происхождение: в осадочных угленосных породах, преимущественно в виде конкреций, псевдоморфоз по органическим остаткам; гидротермальное (образуется в последние стадии минерализации); при выветривании рудных месторождений (пирротина). При наличии больших масс марказит разрабатывается в тех же целях, что и пирит.

6

Халькопирит CuFeS2 (медный колчедан).

Название происходит от двух греческих слов . «chalcos»— «медь», «piros» — «огонь». Твердость 3—4. Плотность 4,1. Блеск металлический. Цвет латунно-ярко-желтый с пестрой побежалостью. Черта черная с зеленоватым оттенком. Спайность несовершенная. Довольно хрупкий.

Встречается обычно в сплошных массах ив виде вкраплений неправильной формы, кристаллы редки.

Происхождение: гидротермальное, магматическое, реже осадочное. Применение: руда на медь (промышленное содержание меди 2-2,5%).

Галенит РЬS (свинцовый блеск).

Название происходит от латинского слова «galena» — «свинцовая руда».

Твердость 2—3. Плотность 7,4—7,6. Блеск металлический Цвет свинцово-серый. Черта серовато-черная. Хрупкий. Спайность, совершенная по кубу.

Встречается в виде зернистых масс или вкраплений неправильной формы. Кристаллы галенита редки и встречаются в друзовых пустотах.

Происхождение гидротермальное. Основная руда на свинец, попутно получают серебро, реже висмут. Промышленное содержание свинца в рудах 5—6%. Также используется для получения свинцовых препаратов (красок, глазури и т.д.).

Сфалерит ZnS (цинковая обманка).

От немецкого blenden – обманывать, ослеплять, т.к. сфалерит часто напоминает галенит. Встречается в виде плотных кристаллических агрегатов, а также часто образует кристаллы тетраэдрической формы. Цвет бурый, иногда от примесей железа черный, редко бесцветный. Черта – желтая или бурая. Твердость – 3-4. Плотность – 4. Блеск алмазный, жирный, полуметаллический. Спайность - совершенная в шести направлениях, параллельных граням ромбического додекаэдра.

Происхождение гидротермальное. Характерен парагенезис с галенитом, халькопиритом. Разновидности: клейофан, марматит и др.

Используется как руда на цинк.

7

Пирит

Структура пирита:

Класс: Сульфиды Химическая формула: FeS2

Цвет: латунно-жёлтый Цвет черты: чёрный

Прозрачность: непрозрачный Блеск: металлический Спайность: несовершенная Излом: неровный Твердость: 6-6,5

Происхождение: магматическое, гидротермальное Прочие свойства: кубические кристаллы, металлический блеск

Галенит

Структура галенита:

Класс: Сульфиды Химическая формула: PbS

Цвет: свинцово-серый Цвет черты: чёрный

Прозрачность: непрозрачный Блеск: металлический, очень яркий

Спайность: весьма совершенная в 3-х направлениях по граням куба Излом: ступенчатый, неровный Твердость: 2,5

Происхождение: гидротермальное Прочие свойства: тяжелый

8

Класс: Окислы (оксиды)

К классу окислов и гидроокислов относятся простейшие соединения металлов и металлоидов с кислородом и гидроксилом. Среди них известно большое количество минералов (около 150), составляющих около 17% земной коры и имеющих важное практическое значение. Все минералы этого класса устойчивы в условиях земной коры и слабо поддаются выветриванию. Они имеют повышенную твердость, высокий показатель преломления. Содержание воды в гидроокислах всегда значительно, но непостоянно.

Основная часть окислов и гидроокислов сосредоточена в верхних слоях земной коры, где содержится свободный кислород.

Минералы кремния

Кварц SiO2.

Кварц является одним из наиболее распространенных минералов в земной коре. Твердость 7. Плотность 2,5 — 2,8. Блеск стеклянный. Цвет кварца может быть самый разнообразный, но обычно встречаются бесцветные, молочно-белые и серые разности. Прозрачные или полупрозрачные окрашенные разности носят особые названия: горный хрусталь — прозрачный кварц; аметист-фиолетовый; раухтопаз — дымчатый; морион — черный; цитрин — золотисто-желтый. Черты кварц не дает. Спайность отсутствует, излом раковистый. Образует хорошо ограненные кристаллы часто с поперечной штриховкой на гранях призмы. Встречается в виде плотных зернистых масс, вкраплений отдельных кристаллов друз.

Разновидностью кварца является халцедон — скрытокристаллическая форма кварца. Халцедон имеет ту же, что и кварц твердость и плотность. Блеск восковой или матовый. Цвет может быть самый разнообразный, чаще голубоватый, сероватый, светло-коричневый, розовый, желтый, черный. Полосчатая разновидность халцедона называется агатом, желтовато-розовая

— сердоликом. Иногда слабо просвечивает. Черты не дает. Спайность отсутствует. Излом раковистый, с острыми режущими краями.

Встречается в виде жеод, миндалин, плотных масс, натеков. В зависимости от окраски имеет следующие названия: сердолик - красный, корнеол – красно-коричневый, сардер – каштановый, оранжевый, хризопраз – зеленый, маторолит – изумрудно-зеленый, сапфирин – голубой, синий, плазма

– яблочно-зеленый с включением хлоритов, волокон амфиболов, селадонита, гелиотроп или кровавик – плазма с яркими красными пятнами окислов железа.

9

Разновидность халцедона, загрязненная глинистыми примесями, носит название кремня. Кремни чаще всего встречаются бурого, серого или черного цвета.

Происхождение: кварц является основной составной частью многих различных по генезису горных пород: магматических, метаморфических и осадочных. Хорошо образованные кристаллы Кварца образуются в гидротермальных жилах, где часто встречается и халцедон. Кремни, как правило, осадочные образования. Применение кварца и халцедона: горный хрусталь используется в оптике и радиотехнике; халцедон — в точной механике (опорные призмы); в стекольно-керамической промышленности; для изготовления химической посуды; как поделочные камни (аметист, раухтопаз, горный хрусталь, сердолик и др.).

Опал SiО2•nН2О.

Опал – аморфная разновидность кремнезема, с непостоянным химическим составом. Содержание воды меняется от 1—13% до 34%, часто вода теряется при обычной температуре. Твердость 6—5,5. Плотность 1,9— 2,5. Блеск восковой, стеклянный, в пористых разностях матовый. Цвет очень разнообразен: белый, бурый, желтый, красный, голубой, радужный. Полупрозрачный, опалесцирующий опал является благородным камнем. Цвет опала зависит от примесей и содержания воды. Черты не дает. Спайность отсутствует. Излом раковистый. Образует натечные формы, желваки, ноздреватые накипи, плотные агрегаты.

Происхождение: отлагается из гидротермальных источников и гейзеров (туф, гейзерит); осадочным путем в результате осаждения Кремнезема в прибрежных зонах морских бассейнов.

Минерал неустойчив, переходит в халцедон и кварц, поэтому в древних отложениях неизвестен. Некоторые разнести опала используются как поделочные камни.

Минералы алюминия

Корунд А12О3.

Название от старого индийского термина каурунтака.

Твердость 9. Плотность 3,9—4,1. Блеск стеклянный. Цвет корунда обычно синеватоили желтовато-серый (для полупрозрачных разностей). Встречаются прозрачные разности корунда различной окраски: бесцветный, синий (сапфир), зеленый (изумуд восточный), красный (рубин), желтый

10