III. Галоиды (соли галоидно-водородных кислот) - около 100 природных минералов. Галоиды - вредные примеси в грунтах и строительных материалах.

ГАЛИТназван от греч. «гальс» - соль, синоним -каменная соль.

NaCl - галоид (безводный хлорид). Кристаллизуется в кубической сингонии. Образует кристаллы кубические, октаэдрические, в некоторых месторождениях волокнистые. Агрегаты листоватые, волокнистые, сталактиты, вкрапленники, сплошные крупнозернистые массы, друзы, корочки, налёты.

Бесцветный, белый, различные оттенки, вызванные примесями. Черта белая. Блеск стеклянный или перламутровый, на выветрелой поверхности - жирный. Прозрачный.

Твёрдость 2. Плотность 2,1-2,2 г/см³. Спайность весьма совершенная по трём взаимно перпендикулярным направлениям. Излом раковистый, неровный. Очень хрупкий минерал. Сильный солёный вкус (у сильвина - горький). Слабоустойчив, ухудшает строительные свойства грунтов и стройматериалов. Сильно растворим в воде (320-350 г/л), растворNaCl реагирует с хлоридом серебра с выпадением белого творожистого осадкаAgCl↓. Высокая теплопроводность, на угле легко плавится, окрашивая пламя в желтоватый цвет.

Происхождение хемогенное (осаждение в замкнутых водоёмах). В осадочных породах залегает пластами, но часто формы залегания каменной соли напоминают формы магматических пород - купола, потоки, линзы. Соликамск, Донбасс, Закавказье, Соль-Илецк, оз. Эльтон, оз. Баскунчак.

Галит применяется при изготовлении более полутора тысяч различных изделий, без него не обходится почти ни одна отрасль промышленности. Соль используется как важнейший пищевой продукт (среднее потребление соли 7 - 10 кг на человека в год), для консервирования мяса и рыбы, в холодильном деле. Используется для высаливания мыла и органических красок, для соления кож. В металлургии - для хлорирующего обжига, в керамической промышленности - для глазурования глиняных изделий, в медицине, в производстве алюминия и хлорной извести, для очистки газов - гелия, неона, аргона. Галит служит сырьем для получения соляной кислоты, рудой для получения металлического натрия и хлора, а также всех соединений этих элементов. Металлический натрий применяется для получения сплавов, как восстановитель в металлургии, в качестве катализатора в производстве органических соединений. В электропромышленности - для изготовления проводов (натриевые «жилы», покрытые медной оболочкой) и разрядных ламп. Натриевые лампы применяются для уличного освещения, они в два раза ярче и почти в три раза долговечнее ртутных, повышают контрастность предметов. Натрий служит катализатором при получении синтетического каучука. Перекись натрия регенерирует воздух в кабинах космических кораблей и в подводных лодках. Облако паров натрия, выпущенных из космической ракеты, позволяет определить её местоположение и уточнить траекторию полета. Установлено, что 1мм² каменной соли способен хранить до миллиарда единиц информации, что позволяет использовать крупицы соли в электронике. Натриево-серная аккумуляторная батарея способна запасать в пять раз больше энергии, чем свинцово-кислородная батарея равного веса. Натриевый теплоноситель используется в атомных реакторах. Галит добавляют в бетон для снижения температуры его застывания и в буровые растворы.

ФЛЮОРИТназван от лат. «флюорум» - фтор. Синонимы -плáвень(см. примен.),плáвиковый шпат(из-за способности образовывать брусочки при раскалывании), вонючий шпат.

CaF₂- галоид. Кристаллизуется в кубической сингонии. Кристаллы в форме куба, октаэдра, двойники, иногда отдельные кристаллы диаметром до 25 см. Плотные, зернистые, землистые, шестоватые агрегаты, друзы, иногда зональные, псевдоморфозы.

Бесцветный, бледно-жёлтый, зеленоватый, фиолетовый, белый. Часто окраска зональная. Черта белая. Блеск стеклянный. Часто прозрачен.

Твёрдость 4 балла (минерал-эталон шкалы Мооса). Плотность 3,18 г/см³. Спайность совершенная по граням октаэдра. Излом неровный или плоскораковистый до занозистого. Хрупкий. Проявляется флюоресценция и фосфоресценция. Устойчив. Слабо растворяется в горячей соляной кислоте, в Н₂SO₄полностью разлагается с выделением HF. От карбонатов отличается отсутствием реакции на СО₂↑. На угле сплавляется в эмаль (щелочная реакция), в пламени паяльной трубки обесцвечивается или бледнеет, светится, растрескивается, с трудом оплавляется по краям.

Происхождение магматогенное, гидротермальное, пневматолитовое. Встречается в магматических породах - гранитах, пегматитах, грейзенах совместно с кварцем, кальцитом. Забайкалье, Казахстан, Украина, Приазовье, Московская и Калининградская область, Узбекистан, Таджикистан.

Флюорит является одним из важнейших видов минерального сырья, используемого в оптике. В химической промышленности из него получают препараты фтора, плавиковую кислоту. Применяют флюорит для производства цветных стёкол, эмалей, для электролиза алюминия. В его присутствии плавка металлов идёт быстрее, топлива требуется меньше, шлаки становятся более текучими и легче отделяются от металла.

IV. ОКИСЛЫ и ГИДРООКИСЛЫ – соединения элементов с кислородом и гидроксилом. Этот класс насчитывает около 200 природных минералов, широко распространенных, особенно в поверхностных условиях. Они составляют 17% от объема земной коры.

КВАРЦназван от нем. «кверертц», от «кверклюфтертц» - руда секущих жил. Разновидности:горный хрусталь- от «кристаллос» - лёд (считали разновидностью льда);аметистот «аметистос» - непьяный (цветом напоминает сильно разбавленное вино);мориóн- чёрный;раухтопáз- дымчатый;цитрин- лимонно-жёлтый;тигровый глаз, соколиный глаз, кошачий глаз- названы по окраске, др.

SiO₂ - окисел. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы удлинённо-призматические с поперечной штриховкой на гранях, бипирамидальные, двойники, друзы. Агрегаты зернистые, скрытокристаллические, сливные, плотные.

Окраска разнообразна: все цвета от белого до чёрного включительно, горный хрусталь бесцветен. Черты не даёт, царапает плитку. Блеск на гранях кристаллов стеклянный, на изломе жирный. Может быть водяно-прозрачным, полупрозрачным или непрозрачным.

Твёрдость 7 (эталон шкалы Мооса). Плотность 2,65 г/см³. Спайность отсутствует (отличие от топаза). Излом неровный, раковистый. Физические параметры очень стабильны. Обладает сопротивлением одноосному сжатию R_сжоколо 2000 МПа, R_растяжоколо 100 МПа. Пьезоэлектрический эффект. В природных условиях очень устойчив. В пламени паяльной трубки не плавится, температура плавления около 1700ºС. В кислотах не растворяется. Взаимодействует только с плавиковой кислотой HF и горячей фосфорной Н₂РO₄.

Едкие и углекислые щёлочи воздействуют при повышенных температурах.

Образуется магматическим, гидротермальным и метаморфическим путём, а так же при перекристаллизации опала и халцедона. Составляет около 65% объёма земной коры. В магматических породах (гранитах, пегматита, кварцевых порфирах и др.) до 25%, в осадочных (песках, песчаниках) и метаморфических (кварцитах) до 100%. Урал, Украина, Приморье, Якутия, Кавказ.

Кристаллы кварца, обладающие уникальными физическими свойствами, применяются в электротехнике, ультразвуковой технике, оптическом приборостроении и других отраслях. В больших количествах кварц потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и маложелезистый кварцевый песок), производством огнеупоров (динас). Искромётные, чистой воды кристаллы горного хрусталя применяются в производстве стекол оптических инструментов, ювелирных, художественных изделий, химической посуды. Горный хрусталь, раухтопаз (дымчатый кварц), морион (чёрный кварц) используются в радиотехнике как стабилизатор радиоволны - позволяют передавать и принимать радиоволны строго определенной длины. Горный хрусталь применяется в автоматике и телемеханике, в высококачественных генераторах. Окрашенные разности кварца (аметист, цитрин, авантюрин, тигровый глаз, кошачий глаз и др.) употребляются как полудрагоценные и поделочные камни.

ХАЛЦЕДОН- от старинного названия города Вифания (Халкедон) на берегу Мраморного моря.

SiO₂- окисел. Кристаллизуется в триклинной сингонии. Скрытокристаллический, волокнистые, натёчные, плотные агрегаты, псевдоморфозы по другим минералам (по кальциту) и органическим остаткам (по древесным, по раковинам).

Окраска весьма разнообразна: все цвета от белого до чёрного включительно, полосатые разновидности - агаты и ониксы. Черты не даёт. Матовый, иногда восковой блеск. Просвечивает в тонких сколах.

Твёрдость 6,5-7. Плотность 2,6 г/см³. Спайность отсутствует. Излом раковистый с острыми режущими краями. Минерал вязкий. Высокоустойчивый, при выветривании образуется песок. Не плавится. В кислотах не растворяется (кроме HF).

Происхождение пегматитовое, гидротермальное, метаморфическое, экзогенное (выпадение из водных растворов с кварцем и опалом), кристаллизация опала. Встречается в гранитах, песчаниках, кварцитах, андезитах. Кавказ, Урал, Чукотка, Камчатка, Командорские острова, Восточная Сибирь, Забайкалье, Крым, Казахстан, Тянь-Шань, Грузия, Армения, Карелия, Закавказье, Дальний Восток.

Халцедон используется как абразивный материал для обработки твердых металлов, в точном приборостроении, при буровых работах. Его декоративная полосчатая разновидность - агат, - применяется для изготовления сувениров и ювелирных изделий. В химических лабораториях применяются агатовые ступки, призмы точных химических весов, детали электрических счетчиков. Корпуса часов, компасов и электросчетчиков, цапфы теодолитов и нивелиров, шарики для подшипников. Халцедон - высоко кислотоустойчивый материал.

ОПАЛ - название произошло от санскр. «упала» - самоцвет, драгоценный камень.

SiO₂·nH₂O - гидроокисел (4-34% Н₂O). Аморфный минерал. Образует натёчные, шаровидные, почковидные агрегаты, сталактиты, сплошные, плотные, землистые массы, студнеобразные, ноздреватые накипи.

Окраска очень разнообразна и декоративна. Черта белая, бесцветная. Блеск стеклянный, восковой, перламутровый, матовый. Полупрозрачный, если содержит магний, железо, медь - непрозрачный.

Твёрдость 5,5-6,5 (у землистых разностей гораздо меньше). Плотность 1,9-2,3 г/см³. Спайность отсутствует. Излом раковистый, скорлуповатый. Минерал хрупкий. В природе устойчив, постепенно переходит в кварц и халцедон (от которого трудно отличим без химического анализа). Порошок опала легко растворяется в горячих щелочах. В пламени паяльной трубки выделяет воду, иногда краснеет.

Происхождение гидротермальное или органогенное. Встречается в песчаниках, опоках, трепелах. Кавказ, Урал, Казахстан, Чукотка, Камчатка, Забайкалье, Алтай, Ульяновская, Саратовская, Курская, Днепропетровская области, Донецкая впадина.

Опал - один из самых красивых ювелирных камней, благородный и огненный опал используются как драгоценные камни. Опал технический - не обладающий декоративной окраской и оптическим эффектом опалесценции, применяется для получения шлифовальных порошков, гидравлических добавок, цемента и лёгкого кирпича. Используется как звуко- и теплоизолятор, наполнитель фильтров.

КОРУНДот санскр. kuruwinda - рубин. Разновидности: рубин, сапфир, лейкосапфир;наждáк.

Al2O3 - окисел. Сингония тригональная. Кристаллы хорошо образованные, - бочонковидные, веретенообразные, пирамидальные, пластинчатые, двойники, - шероховатые на гранях. Агрегаты - преимущественно вкрапленники, реже - зернистые скопления.

Наждак - белый или серый с синеватым или желтоватым оттенком; рубин - красный, сапфир - синий, лейкосапфир - бесцветный. Черты не даёт: царапает плитку. Блеск стеклянный до алмазного. Прозрачны кристаллы благородных разностей.

Твёрдость 9 (эталон шкалы Мооса). Плотность 3,95-4,1 г/см³. Спайность отсутствует, отдельность со штриховкой в трёх направлениях. Излом неровный до раковистого. Хрупкий. Очень устойчив. В кислотах не растворяется, в пламени паяльной трубки не плавится. Противостоит жёсткому радиационному излучению. Корунд можно сваривать со стеклом и припаивать к металлам.

Происхождение магматическое, пегматитовое, метаморфическое. Встречается в роговиках, скарнах, кристаллических сланцах, плагиоклазах, вторичных кварцитах, часто в россыпях. Получают искусственно. Урал, Центральный Казахстан, Украина, Якутия.

Высокая твердость корунда определяет его практическое значение: порошок корунда применяется для шлифовки драгоценных камней, металлов, оптических стекол. Из сцементированных молотых корундовых пород изготовляют круги шлифовальных станков. Кроме того, в наклеенном на бумагу или полотно виде он дает наждачные шкурки. Благородные разновидности - рубин и сапфир, - драгоценные камни. Они могут играть роль подшипников и опорных камней в часовых механизмах, обеспечивая высокую точность хода и продлевая их жизнь. Используются в электрических генераторах (лазерах), датчиках перепада давления в магистральных трубопроводах. Из искусственного бесцветного сапфира делают иллюминаторы в аппаратах высокого давления и температур, в вакуумных камерах. Перья самописцев в метеорологических приборах, изготовленные из рубина, в 300 раз долговечнее стальных.

МАГНЕТИТ - от имени пастуха Магнуса, обратившего внимание на то, что посох с железным наконечником прилип к камню, или от г. Магнесия в Малой Азии. Синоним -магнитный железняк.

Fe₃O₄- окисел. Кристаллизуется в кубической сингонии. Часто встречаются хорошо образованные кристаллы с комбинированной штриховкой на гранях, двойники, параллельные сростки. Агрегаты - тонкодисперсные, вкрапленные зёрна, плотные или рыхлые сплошные массы.

Окраска железо-чёрная, иногда с синеватой побежалостью. Черта чёрная (у хромита бурая). Блеск металлический, полуметаллический или поверхность матовая. Непрозрачный.

Твёрдость 5,5-6,5. Плотность 4,9-5,2 г/см³. Спайность отсутствует, иногда проявляется отдельность. Излом неровный, раковистый, зернистый. Сильно магнитен, при нагревании до 580ºС магнитность исчезает, при охлаждении вновь появляется. В природе неустойчив, переходит в гематит, лимонит, сидерит. В соляной кислоте растворяется только в порошке при нагревании. В пламени паяльной трубки не плавится, в окислительном пламени постепенно переходит в гематит.

Происхождение магматическое, метаморфическое, гидротермальное. Встречается в виде вкрапленников в габбро, россыпи в песках. Кривой Рог, Курская магнитная аномалия, Урал, Казахстан, Восточная Сибирь.

Магнетит - важнейшее сырьё для выплавки чугуна и стали - железная руда. Чистое железо применяют в химических лабораториях, в специальных точных приборах. «Белое железо» не ржавеет - колонна Чандрагупты в Дели сохраняет своё первоначальное состояние на протяжении 15 веков.

ГЕМАТИТ - от греч. «гематикос» - кровавый (по цвету порошка),кровáвик, красный железняк.

Fe₂O₃- окисел. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы таблитчатые, пластинчатые, ромбоэдры, двойники. Агрегаты скрытокристаллические, чешуйчатые, пластинчатые, плотные, оолитовые, натёчные, землистые и сплошные массы.

Окраска кристаллических масс железо-чёрная, землистых - красная. Черта вишнёво-красная. Блеск металлический, полуметаллический или поверхность матовая. В тонких пластинках может быть полупрозрачным.

Твёрдость 5,5-6,0, некоторые разности гораздо менее твёрдые. Плотность 5,0-5,2 г/см³. Спайность отсутствует, отдельность по двум направлениям. Излом неровный, раковистый, полураковистый, землистый. В природе устойчив. Растворяется в концентрированной соляной кислоте. В пламени паяльной трубки не плавится, в восстановительном пламени приобретает магнитность.

Происхождение магматическое, метаморфическое, низкотемпературное гидротермальное, часто экзогенное. Встречается в гранитах, сиенитах, андезитах. Урал, Центральный Казахстан, Курская магнитная аномалия, Украина.

Гематит - руда для получения железа. Кроме того, порошковидные разности используется для получения красной краски (мумия, железный сурик) и для изготовления красных карандашей. Кристаллы и плотные массы используются как поделочный камень.

ЛИМОНИТ от греч. «леймон» - луг (по месту образования на заливных лугах и заболоченных местностях, где минерал откладывается в виде осадка из водных растворов). Синонимы -луговáя руда, бурый железняк.

Fe₂O₃·nH₂O - гидроокисел. Сингония ромбическая. Кристаллы редки - игольчатые, столбчатые, двойники, псевдоморфозы. Агрегаты ноздреватые, порошковатые, натёчные, почковидные, сталактиты, оолиты, плотные, пористые.

Окраска желто-бурая, ржаво-жёлтая, охряно-жёлтая, тёмно-бурая до чёрной. Черта желтоватая, светло-бурая (у боксита бледнее). Блеск на изломе тусклый полуметаллический, поверхность натёков лаковая, в других случаях матовый. Непрозрачен.

Твёрдость 1-5. Плотность 3,3-4,0 г/см³ (у боксита меньше). Спайность отсутствует. Излом землистый. Хрупкий. Слабоустойчив: под действием давления и повышенных температур теряет воду и переходит в гематит, магнетит. Медленно растворяется в соляной кислоте. При нагревании в стеклянной трубке разлагается на гематит и воду, плавится, при длительном нагревании становится магнитным.

Образуется экзогенным и биогенным путём из сидерита, пирита, халькопирита, гематита, серпентина, роговой обманки, авгита, биотита, железистых хромитов. Луговые и болотные руды, может быть цементом в осадочных породах или встречается самостоятельно. Урал, Липецкая, Тульская область, Керчь, Казахстан, Западная Сибирь, Карелия, Башкирия, Средняя Азия.

Лимонит служит рудой для получения железа. Порошковатый землистый лимонит используется как краска (охра, умбра).

V. КАРБОНАТЫ (соли угольной кислоты) составляют 2% от объема земной коры. Этот класс включает около 80 природных минералов, которые имеют большое значение как естественные строительные материалы и сырьё для производства искусственных стройматериалов.

КАЛЬЦИТот лат. «кальцис» - известь. Синоним -известкóвый шпат; разновидности -исландский шпат, арагонит.

CaCO₃- карбонат. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы таблитчатые, пластинчатые, призматические, ромбоэдрические. Агрегаты зернистые, землистые, плотные, друзы, жеоды, натёки, сростки, корочки, псевдоморфозы.

Бесцветный, молочно-белый, иногда бледные оттенки голубого, жёлтого, зелёного, синего, фиолетового, тёмно-бурого цвета до чёрного. Черта белая Блеск стеклянный, на выветрелой поверхности перламутровый, матовая поверхность. Прозрачный (исландский шпат), полупрозрачный, непрозрачный.

Твёрдость 3,0-3,5 (эталон шкалы Мооса). Плотность 2,6-2,72 г/см³. Спайность совершенная по трём направлениям (по ромбоэдру). Излом ровный, ступенчатый, зернистый. Хрупкий. Обладает пьезоэлектрическим эффектом, кальциты некоторых месторождений люминесцируют белым и оранжевым цветом. Неустойчив. Легко растворяется в 10%-ной соляной кислоте с бурным выделением СО₂↑. Так же реагирует с уксусной кислотой (отличие от доломита, магнезита, ангидрита). Слабо растворяется в воде, особенно в присутствии СО₂↑ (0,03 г/л), сообщает воде карбонатную жёсткость. В пламени паяльной трубки не плавится, растрескивается и разлагается на СО₂↑+СаО, при этом наблюдается яркое свечение, окрашивает пламя в оранжевый цвет.

Происхождение осадочное, органогенное, метаморфическое, гидротермальное и при выветривании. Встречается в известняках, доломитах, мраморах, известковых туфах. Месторождения многочисленны: Восточная Сибирь, Украина, Киргизия, Ленинградская область, Кавказ. Исландский шпат встречается на Северном Кавказе, в Крыму, в Якутии. Кальцит может быть получен искусственно.

Кальцит используется в химической промышленности, в металлургии в качестве флюса и в производстве строительных материалов. Прозрачная бесцветная разновидность - исландский шпат, - является оптическим сырьем. Он двоит и поляризует лучи света, прозрачен почти для всех длин волн. Эти свойства используются в различных оптических приборах, астрономических измерительных инструментах, квантовых генераторах, радиоэлектронике, вычислительных устройствах, медицинской аппаратуре, в голографии и лазерной технике.

ДОЛОМИТ назван по имени французского минералога Деодáта Доломьé.

CaCO₃·MgCO₃- безводный карбонат. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Образует кристаллы в форме ромбоэдра, грани часто искривлены, седловидно-вытянуты. Агрегаты - плотные сплошные массы, землистые, часто пористые, редко крупнозернистые.

Окраска серовато-белая, желтоватая, бурые и зелёные оттенки, черный. Черта белая. Блеск стеклянный, перламутровый. Непрозрачен.

Твёрдость 3,5-4,5. Плотность 1,8-2,9 г/см³. Спайность совершенная по трём направлениям. Излом ровный, неровный, зернистый. Хрупкий. В зоне выветривания разрушается медленно. При взаимодействии с 10%-ной соляной кислотой вскипает только в порошке (отличие от кальцита), растворяется медленно, без шипения. Уксусная кислота не действует (отличие от кальцита и известняка). В пламени паяльной трубки не плавится, растрескивается. Термолюминесценция.

Образование гидротермальное, гипергенное. Встречается в мраморах, известняках, образует одноимённую горную породу. Может быть получен искусственно. Урал, Московская область, Поволжье, Украина, Беларусь.

Доломит применяется как огнеупорный материал в металлургической промышленности, в качестве флюса при плавке руд, как сырьё для получения магния и его соединений, и как удобрение. Кроме того, доломит применяется как сырьё в цементной промышленности и строительный материал. Доломитовая мука в смеси с другими компонентами используется в качестве уплотнительной мастики для закупорки швов в крупнопанельном домостроении.

МАГНЕЗИТот названия местности Магнесия в Греции. Синониммагнезиальный шпат.

MgCO₃- безводный карбонат. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы очень редки, ромбические, всегда вытянутые (отличие от мрамора). Агрегаты кристаллические, сплошные аморфные массы, натёки, псевдоморфозы.

Белый с серым или желтоватым оттенком, коричневый; аморфные массы белоснежные, кремовые, жёлтые, бурые, серые. Черта белая. Блеск у зернистых масс стеклянный, у плотных поверхность матовая. Непрозрачен.

Твёрдость 3,5-4,5. Плотность 2,9-3,1 г/см³. Спайность у кристаллических разностей совершенная по трём направлениям (по ромбоэдру), у аморфных - отсутствует. Излом у кристаллических масс зернистый, у аморфных - раковистый, неровный. Хрупкий. Неустойчив. Растворяется в горячих кислотах (отличие от кальцита, доломита), слабо растворяется в воде. Не плавится, только растрескивается.

Происхождение гидротермальное, метаморфическое. Может быть получен искусственно. Встречается в доломитах, мраморах. Южный Урал, Иркутская область, Казахстан, Поволжье, Дальний Восток.

Магнезит, обожжённый при температуре 1500-1650º С, становится высокоогнеупорным, и используется в металлургической промышленности, для изготовления огнеупорных кирпичей, выдерживающих нагревание до 3000° C. Применяется он в обожженном виде для получения цемента Сореля, используемого при изготовлении точильных кругов; в производстве портландцемента. Магнезит - сырьё для искусственного мрамора, очень стойкой магнезиальной штукатурки, огнеупорных смесей с асбестом. Применяется в сахарной, резиновой, бумажной, химической промышленности, в производстве электроизоляторов. Из него получают серную кислоту, магний и его соединения. При нагревании до 750-800ºС получают каустический магнезит, образующий с MgCl₂ и MgSO₄ вяжущие вещества.