книги из ГПНТБ / Борголов И.Б. Геология с основами минералогии и петрографии учеб. пособие для студентов с.-х. вузов, обучающихся по специальности агрономия, агрохимия и почвоведение

В зоне выветривания разрушается медленно. В порошке

вскипает от НС1.

Применяется для получения гидравлической извести и производства огнеупорных материалов. Кроме того, исполь­ зуется в металлургии и химической промышленности, а так­

вес 1,4—1,47. Цвет белый, серый, желтоватый. Блеск стек­ лянный. Легко растворяется в воде и НС1.

Образуется в некоторых соляных озерах, выпадая из на­ сыщенных растворов во время испарения при нормальном давлении и температуре от 2 до 32°. В районах с сухим кли­ матом сода, выпадающая из почвенных и грунтовых вод, образует на поверхности многочисленные снежно-белые вы* цветы, налеты и корки, которые оказывают крайне вредное влияние на развитие растений.

Применяется в химической, металлургической и стеколь­ ной промышленности.

Из других карбонатов следует отметить сидерит (FeC03), являющийся рудой на железо. В зоне окисления сидеритовобразуются железные шляпы (лимонит, гетит); малахит |"CuCÖ3 -Cu(OH)2], выделяющийся своей ярко-зеленой окрас­ кой. Это вторичный минерал, образующийся в зоне окисле­ ния сульфидных медных руд; азурит [Cu(0H)2 -2CuC03], или медная синь. Азурит также как и малахит является пре­ красным поделочным камнем. Кроме того, азурит применя­ ется для приготовления синей краски, а малахит — зеленой.

Класс фосфатов

В класс фосфатов входят минералы — соли фосфорных кислот. Фосфаты и родственные им соединения представлены довольно большим числом минералов (более 300) и состав­ ляют около 1 % массы земной коры. Большинство минералов редкие. Минералы класса являются ценными агрономически­ ми рудами и представляют огромное значение для сельского хозяйства.

53,8%, Р2Об —41% и С1 —-6 ,8 %. Это главнейший минерал, со­ держащий в промышленных количествах фосфор. Твердость 5. Удельный вес 3,1—3,2. Цвет зеленый, бурый, темный, фиоле­

6 0

товый, бесцветный. Черта белая. Блеск стеклянный, излом раковистый. Сингония гексагональная, встречается в виде крупных (гексагональных) кристаллов, чаще в виде зерни­ стых сахаровидных масс.

Происхождение магматическое и метасоматическое. Об­ разуется из щелочной магмы в наиболее позднюю стадию ее кристаллизации.

Апатит — это основная агроруда на фосфор. В СССР

крупнейшие месторождения апатитов имеются на Кольском полуострове (Хибинское), где содержание Р2О5 доходит до 33—34%, Урале и в Забайкалье (Ошурковское).

Среди осадочных образований часто встречаются фосфо­ риты, представляющие собой смесь апатита с кальцитом, гипсом и другими минералами. Состав их непостоянный. Удельный вес доходит до 3,2. Цвет желтый, серый, бурый, черный. Черта серая. Блеск матовый, землистый и полужир­ ный. Излом зернистый, неровный. Это аморфный минераль­ ный агрегат. Фосфориты встречаются в плотных или земли­ стых массах, в форме желваков, шаровидной или иной фор­ мы конкреций среди глин, известняков и песчаников.

Также как и апатиты, фосфориты являются важнейшей агрономической рудой. Содержание Р2О5 в них меньше, чем в апатите и колеблется от 15—20 до 30%. Образуются они при химическом осаждении в морях или биогенным путем в результате разложения остатков фосфорсодержащих орга­ низмов.

Крупнейшим месторождением фосфоритов являются пла­ стовые месторождения Кара-Тау (Ю. Казахстан) с содержа­ нием Р2О5 до 30%. Считают, что это месторождение имеет химическое происхождение. Кроме того, фосфориты разра­ батываются в Верхне-Камском, Егорьевском, Пачкуно-Ли- повском месторождениях в европейской части СССР.

За рубежом очень высокие по качеству фосфориты име­

нако на воздухе быстро окисляется, становясь вначале си­ ним, зеленым и затем бурым. Блеск стеклянный, спайность совершенная. Это крайне нестойкий минерал, образующийся в болотных почвах и залегающий в торфяниках в виде землистой разновидности вместе с лимонитом, сидеритом и

61

болотной известью. Источником фосфора являются органи­ ческие остатки, приносимые в болота грунтовыми и поверх­ ностными водами. Применяется как фосфорное удобрение, а также для изготовления синей краски.

Класс сульфатов

Сульфаты — это соли серной кислоты. К ним относится около 260 минералов, общее содержание их в зеңной коре не более 0,1%. В основном эти минералы являются сульфа­ тами Na, К, Ca, Mg, Ва н других металлов. Происхождение их экзогенное. Они являются обычно химическими осадками, усыхающих лагун, озер и залегают совместно с галоидами. Такие сульфаты, как гипс и ангидрит являются агрономиче­ скими рудами, используемыми для гипсования солонцовых почв. Для минералов этого класса характерен малый удель­

2,32. Бесцветный и белый, реже красноватый. Черта белая. Блеск стекляінный, на плоскостях спайности перламутровый. Спайность весьма совершенная, излом раковистый. Сингония моноклинная. Гипс образует призматические, игольчатые и пластинчатые кристаллы. Характерны двойники. Часто встре­ чаются формы волокнистого строения.

Гипс — это типичный минерал осадочных пород. Встре­ чается в виде самостоятельных залежей, а также в глинах, мергелях, песках и т. д. По своему происхождению основная масса гипса связана с процессами выпадения солей из вод­ ных растворов (морей и озер).

Гипс широко применяется в обожженном виде (CaS04- 0,5 Н2О), используется как вяжущее вещество. Является сырьем для бумажной, химической промышленности, для производства красок и т. д. Кроме того, находит применение

62

светло-серая. Спайность совершенная по трем направлениям, излом неровный. Сингония ромбическая.

Ангидрит обычно встречается в виде плотных зернистых агрегатов, реже в призматических кристаллах. Происхож­ дение осадочное. Выпадает из морских растворов в присут­

Твердость 3—3,5. Удельный вес 4,3—4,7. Бесцветный либо белый, реже окрашен в красный, желтый и другие цвета. Блеск стеклянный. Спайность совершенная, излом неровный. Сингония ромбическая. Встречается в виде грубозернистых плотных масс или кристаллов таблитчатых и" призматиче­ ских очертаний.

Барит имеет гидротермальное, реже метаморфическое и гипергенное происхождение. Используется в химической промышленности для получения препаратов бария, в лако­ красочной и полиграфической промышленности как утяже­ литель растворов при бурении скважин и т. д.

Главнейшие месторождения: Грузия (Кутаиси), Туркме­

различными оттенками. Блеск стеклянный. Спайность совер­ шенная, сингония моноклинная. Дает мелкозернистые иголь­ чатые кристаллы, рассыпающиеся в сплошные массы земли­ стого облика. Имеет горько-кислый вкус. Образуется осаж­ дением на дне и по берегам мелких морских заливов при сильном испарении воды и при температуре ниже 33°С. В сухом воздухе мирабилит постепенно теряет воду и превра­ щается в тенардит.

Крупнейшие месторождения: залив Кара-Богаз-Гол и озе­ ра Кулундинской степи. Используется в химической про­ мышленности для изготовления соды, в стекольной промыш­ ленности, а также в медицине.

63

шее распространение имеют соединения хлора и фтора, а из металлов — калий, натрий, магний и кальций. По окраске эти минералы светлые, часто прозрачные. Многие из них

стых частиц, органического вещества и гипса. Твердость 2,5. Удельный вес 2 ,1 —2 ,2 . Цвет белый до прозрачного, от при­ месей окраска может быть синей, серой, розовой и т. д. Чер­ та белая. Блеск стеклянный, спайность совершенная по кубу, излом неровный. Сингония кубическая.

Залегает галит обычно пластами среди осадочных пород. Имеет соленый вкус и легко растворяется в воде.

Огромные залежи ископаемых солей образовались в кем­ брийский и пермский периоды, когда происходило накопле­ ние галогенных осадков — галита, гипса, ангидрита — в усы­ хающих лагунах морей.

Галит используется в пищевой и химической промышлен­ ности, для отбеливания тканей, в металлургии и других от­ раслях народного хозяйства.

Крупнейшие месторождения поваренной соли расположе­ ны в Восточной Сибири (Усольское), Донбассе, Соликам­ ское, под г. Оренбургом (Илецкая защита), в Прикаспийской низменности.

Сильвин — КС1. Химический состав: К —52,5%, С1— 47,5%, часты включения жидкостей и газов, азота и углекис­ лоты. Твердость 2. Удельный вес 1,97—1,99. Белый или бес­ цветный, часто окрашен за счет примесей в красноватый, кирпично-красный и голубоватый цвет. Блеск стеклянный, спайность совершенная, излом неровный. Сингония кубиче­ ская, образует зернистые плотные массы. Легко растворяется в воде, имеет горько-соленый вкус. Подобно галиту, образу­ ется как химический осадок в морских (лагунных) и озерных водоемах. Сильвин обычно залегает в верхних частях соля­ ных залежей и поэтому нередко его скопления оказываются размытыми подземными водами.

Сильвин — главная калийная агрономическая руда (ка­ мень плодородия). Используется также в химической про­

64

камское (Урал), Прикарпатье и другие районы СССР. Карналлит — MgCb-KCl-бҢгО. Химический состав: Mg — 8,7%, К —14,1%, C l—38,3%, Н2О—38,9%, присутствуют при­ меси NaCl, KCl, CaS04 и другие. Твердость 2—3. Удельный вес 1,6. Хрупкий. Спайность отсутствует. Чистые разности карналлита молочно-белые, часто окрашен примесями в желтые, розовые и голубые тона. Блеск в свежем изломе стеклянный. Необычайно гигроскопичен, на воздухе расплы­ вается и быстро тускнеет, становясь жирным. При растворе­ нии в воде карналлит издает треск в результате «лопания» пузырьков газа, находящегося в нем. Вкус жгучий, горькосоленый. Образуется так же, как галит и сильвин, осаждаясь

вместе с ними.

Флюорит (плавиковый шпат) — СаБг. Химический состав:

С а —51,2%, F — 48,8%. Твердость 4. Удельный вес 3,0—3,2.

Цвет фиолетовый, зеленый, белый, бывают и другие окраски. Черта белая. Блеск стеклянный. Спайность совершенная. Излом неровный. Сингония кубическая. При нагревании раз­ лагается серной кислотой. Происхождение гидротермальное, пегматитовое и пневматолитовое.

Флюорит применяется в металлургической, химической и керамической промышленности, а также в оптике для из­ готовления линз.

минералами этого класса укоренилось название «селитры». Вследствие легкой растворимости в воде селитры в природе встречаются довольно редко. Наиболее распространенными

ком азота в них является азот воздуха. Образование селитр в основном биогенного характера и связано с бактериальны­ ми процессами в почвах.

Селитры являются весьма ценным минеральным удобре­ нием, так как содержащиеся в них азот и калий служат ис­ точником питания растений.

Натриевая селитра — NaN0 3 . Химический состав: ЫагО —

36.5%, N2O5 — 63,5%. Твердость 1,5 — 2. Удельный вес

2,24—2,29. Хрупкий минерал. Цвет белый, желтый, красно­ вато-бурый, черта белая. Вкус сотоноватый, холодящий.

Кристаллики имеют вид ромбоэдров, блеск стеклянный. Сингония тригональная. Подобно кальциту, обладает двойным лучепреломлением. Залегает в сплошных зернистых массах, а также в виде корок и выцветов.

Образуется в условиях сухого и жаркого климата в ре­ зультате биогенного разложения азотсодержащих органиче­ ских веществ (гуано, отбросов птиц и животных).

Месторождения: Чили, Перу. В Советском Союзе селитры

свойства, как и натриевая. Окрашивает пламя в ярко-желтый цвет, не гигроскопична. Кристаллизуется в ромбической сингонии. Эта селитра образуется при переработке животных остатков и встречается преимущественно в окрестностях курганов, древних городов и крепостей, в местах прошлых стоянок скота и т. п.

Месторождения этой селитры известны в Средней Азии, Казахстане и Степном Крыму, но крупных скоплений не об­ разует.

В прошлом сельское хозяйство нашей страны испытыва­ ло недостаток в азотнокислых удобрениях вследствие огра­ ниченности запасов натриевой и калиевой селитр. В настоя­ щее время изобретен промышленный способ получения азот­ ных соединений синтетическим путем из азота воздуха.

Класс сульфидов

Сульфиды — это соли сероводородной кислоты. Сульфиды не являются породообразующими минералами, но их роль в народном хозяйстве достаточно велика, так как они явля­ ются рудами многих важных металлов: меди, свинца, цинка, ртути и др. Для всех сульфидов характерен большой удель­ ный вес (от 3,5 до 10,0), сильный металлический блеск, ма­ лая твердость (2—4 до 6 ) и высокая электропроводность.

Минералы сульфидов устойчивы только ниже уровня грун­ товых вод, выше, т. е. в зоне выветривания они разрушаются и переходят в различные кислородные соединения по схеме:

66

желтая, черта буроватоили зеленовато-черная. Блеск ме­ таллический. Спайность весьма несовершенная, излом не­ ровный. Сингония кубическая. Образуется пирит магматиче­ ским, осадочным, чаще гидротермальным путем. Встречается в породах различного состава в виде незначительных приме­ сей. В процессе выветривания он быстро разрушается под действием воды и кислорода. Реакция протекает следующим образом: 2FeS2+2H 20 + 7 0 2 = 2FeS04+ 2H 2S 04 с образовани­ ем впоследствии карбонатов и гидроокислов железа — бурых железняков. Пирит является основным сырьем для произ­

3,5—4. Удельный вес 4,1—4,3. Цвет золотисто-желтый. Чер­ та черная с зеленоватым оттенком. Блеск металлический. Спайность отсутствует. Сингония тетрагональная. Встречает­ ся в рудных жилах. Происхождение преимущественно гидро­ термальное. В зоне выветривания легко окисляется с обра­ зованием сульфатов железа и меди. Халькопирит является основной рудой на медь. Медный купорос (CuS04) примеңя-

•ется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями, пора­ жающими плодовые деревья, виноградники и огороды.

Галенит, или свинцовый блеск— PbS. Химический состав:

РЬ — 86,6%, S — 13,4%. Часто содержит примеси Ag, Cu, Zn

и др. Твердость 2,5. Удельный вес 7,4—7,6. Цвет свинцово­ серый, черта серовато-черная, блеск металлический. Спай­ ность совершенная по кубу. Сингония кубическая. Генезис гидротермальный. В зоне выветривания легко окисляется с образованием корки англезита (PbS04), переходящего затем в церуссит (РЬСОз).

Является важнейшей рудой на свинец и серебро. Глав­ нейшие месторождения — на Урале, Кавказе (Садонское) и Алтае.

Сфалерит, или цинковая обманка — ZnS. Химический со­ став: Z n —61,7%,. S —32,9%. Обычно содержит примеси Fe до 20% Mn, Cd и др. Твердость 3,5. Удельный вес 3,9—4,2. Окраска бурая, желтая до черной в зависимости от количе­ ства железа. Черта коричневая. Блеск алмазный. Спайность совершенная; излом неровный. Сингония кубическая. Проис­ хождение гидротермальное, встречается в рудных жилах сов­ местно с галенитом и пиритом.

В зоне выветривания окисляется с образованием сульфа-

га цинка. Является рудой на цинк, идет на изготовление цинковых белил и т. д. Месторождения его известны на Ал­ тае,Дальнем Востоке, Кавказе, в Забайкалье (Озерное) и др.

Ауршшгмент— AS2S3. Химический состав: A s—61%, S — 39%. Твердость 1—2. Удельный вес 3,4—3,5. Спайность весь­ ма совершенная в одном направлении. Цвет лимонно-жел­ тый, черта ярко-красная. Блеск изменяется от алмазного до полуметаллического. Сингония моноклинная. Образует не­ редко гроздевидные, почко- и шарообразные массы с ра­ диально-лучистым строением. Происхождение гидротермаль­ ное, изредка встречается на стенках кратеров как продукт возгона вулканов. Все соединения Мышьяка ядовиты, поэтому они служат для получения перекиси мышьяка, используе­ мой в борьбе с сельскохозяйственными вредителями, напри­ мер — грызунами, а также находит применение в пиротехни­ ке (бенгальские огни).

Киноварь — HgS. Химический состав: Hg — 86,20%, S — 13,80%. Твердость 2—2,5. Удельный вес 8,0—8,2. Окраска малиново-красная, черта красная. Блеск алмазный. Спай­ ность совершенная, сингония тригональная. Происхождение гидротермальное. Встречается в виде примазок, плотных масс и мелких вкраплений в песчаниках и углистых сланцах. В отличие от других сульфидов в зоне окисления киноварь весьма устойчива. Киноварь — главная руда для получения ртути. Кроме того, она идет иа изготовление краски. Пары ртути ядовиты. Месторождения: Украина -(Никитовка), в Средней Азии (Хайдархан, Чаувай).

Класс самородных элементов

В настоящее время в земной коре в свободном состоянии найдено около 50 химических элементов, включая природные газы: О, N, Н и др. Они составляют менее 0,1% массы зем­ ной коры. К этому классу относятся такие металлы, как платина, золото, серебро, медь и металлоиды: алмаз, графит и сера.

Алмаз — С. Твердость 1 0 . Удельный вес 3,52. Окраска различная: бесцветная, голубая, синяя, бурая, черная. Блеск алмазный, спайность средняя. Сингония кубическая.

Происхождение алмаза магматическое, залегает в виде отдельных кристаллов в ультраосновных породах — кимбер­ литах. При их разрушении образуются россыпные месторож­ дения алмаза.

Различают следующие разновидности: бриллиант — ис-

6 8

кусственно ограненный алмаз, борт — шаровидные и карбо­ надо— черные агрегаты зерен алмаза.

Алмазы широко применяются в металло- и камнеобрабатываюшей промышленности, а также в ювелирном деле и при бурении скважин. Месторождения: на Урале, в Якутии, а за рубежом — в Центральной и Южной Африке, Индии и

в одном направлении. Жирен на ощупь. Сингония гексаго­ нальная. Генезис магматический и метаморфический.

Лучшие сорта графитаидут на изготовление карандашей и красок. Но большая часть его используется для изготов­

месторождение в Восточном Саяне, в Красноярском крае, на. Дальнем Востоке и других районах.

Сера — S. Твердость 1—2. Удельный вес 2,1. Цвет жел­ тый. Черта белая. Блеск жирный. Спайность несовершенная, излом раковистый до неровного. Кристаллизуется в ромби­ ческой и моноклинной сингониях, а также встречается в аморфном состоянии. Способна гореть, имеет низкую темпе­ ратуру плавления (112°С). Самородная сера имеет пневматолитовый или гипергенный генезис. Главная масса серы образуется при разложении гипса и отчасти других серно­ кислых соединений в присутствии органических веществ.

вредителями и отчасти как микроудобрение.

Самородное золото — Au. Твердость 2,5—3. Удельный вес 15—19. Цвет ярко-желтый. Отличается хорошей ковко­ стью. Сингония кубическая. Встречается в форме зерен, пластинок и чешуек

Месторождения чаще всего связаны с кислыми магмати­ ческими породами и нередко бывают приурочены к кварце­ вым жилам. Благодаря большой стойкости и высокому удель­ ному весу золото скапливается в россыпях. Является основ­ ным валютным фондом. Используется также для изготовле­ ния ювелирных изделий, в приборостроении и др.

Месторождения: Березовское (Урал), Дарасунское (За­ байкалье), Бодайбинское (Иркутская область) и др.

Самородная платина — Pt. Твердость 4—4,5. Удельный

69