Гидроокислы

Промышленные скопления гидроокислов Al, Fe, М n и Si наблюдаются в осадочных месторождениях, в корах выветривания и в зонах окисления рудных месторождений. В природе различные гидроокислы алюминия, железа и марганца находятся в тонкодисперсных агрегатах, отдельные составные части которых различаются с большим трудом; такие образования известны под собирательными названиями — боксит, лимонит, псиломелан (вад). Часто минералы всех указанных групп встречаются совместно, образуя тонкие механические смеси между собой, а также с глинистыми продуктами.

Наиболее широко распространенные формы выделений гидроокислов — плотные тонко- и скрытокристаллические, рыхлые, землистые, пористые или натечные агрегаты, различные налеты, корочки, пленки и т.п.; часто встречаются аморфные разности (твердые гели). Для многих минералов характерны широкие колебания состава и физических свойств. Содержание воды в гидроокислах всегда значительно, но обычно непостоянно; при нагревании они теряют воду: частью уже при температурах ниже 110° С, частью при более высоких. В гидротермальных условиях рассматриваемые минералы (исключая опал) образуются редко. Гидроокислы возникают обычно в окислительных условиях, вследствие чего элементы переменной валентности (железо, марганец) присутствуют в них в высоких степенях окисления; с этим связана темная, преимущественно бурая и черная, окраска гидроокислов железа и марганца. Светлые сами по себе гидраты глинозема — минералы бокситов — из-за постоянного присутствия гидроокислов железа часто окрашены в красно-бурые тона. Большинство окислов — промышленно ценные рудные минералы; важнейшие металлы — железо, алюминий, хром, марганец, титан, олово, уран — в основном получаются из их природных окислов и гидроокислов.

18 Вопрос: Характеристика минералов класса самородные элементы, фосфаты, галоиды. Самородные элементы

Это минералы, состоящие из одного элемента. Хотя они встречаются редко и составляют всего 0,1% от веса земной коры, их значение для человека велико. В самородном состоянии в природе известны около 40 химических элементов, но большинство из них встречается очень редко табл. 1.

Таблица 1. Минералы - простые вещества и твердые растворы металлов

Класс	Группа	Минерал	Сингония	Твердость
Металлы и полуметаллы	Меди	Медь Cu Золото (Au, Ag, Cu) Серебро (Ag, Au)	Куб. - -	3 2, 5 3
	Железа	Феррит α-Fe Тэнит γ-Fe	Куб. -	- 5
	Платины	Платина Pt Осмий Os Иридий Ir Осмирид (Ir, Os) Родий Rh Палладий Pd	Куб. Гекс. Куб. - - -	4 - - - - 4, 5
	Алюминия Цинка Свинца Висмута Мышьяка	Алюминий Al Цинк Zn Свинец Pb Висмут Bi Мышьяк As	Куб. Гекс. Куб. Триг. -	- - 1, 5 2 3, 5
Неметаллы	Серы	Сера S	Ромб.	1, 5
	Углерода	Графит С Алмаз С Лонсдейлит С Чаоит С	Гекс. Куб. Гекс. -	1, 5 10 - -

Многие из этих элементов встречаются в природе в форме нескольких структурных разновидностей (например, углерод в виде алмаза и графита). Некоторые образуют между собой твердые растворы (смеCu) и химические (интерметаллические) соединения: палладистая платина, электрум — смесь Au и Ag, осмистый иридий, поликсен — железистая платина и др. Самородные металлы характеризуются сходными специфическими особенностями: наилучшей электро- и теплопроводностью, сильным металлическим блеском, очень высоким удельным весом. Большая часть этих минералов химически весьма устойчива: они не разрушаются при выветривании, не истираются механически и из-за своей тяжести часто накапливаются в россыпях.

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, серебро Ag, платина Pt и элементы группы платины. Очень часто в самородном состоянии встречаются углерод С, сера S и медь Cu.

Самородок меди в музее в Югре

Значительно реже золота, серебра, меди, алмазов, серы, графита в самородном виде встречается железо, которое более склонно формировать химические соединения. Крайне редки в природе самородки редких металлов: палладия (Pd), осмия (Os), иридия (Ir). СБольшинство минералов этой группы встречается преимущественно или только в самородном виде (Au, Ag, Pt, Pd, Ir, Os). Происхождение почти всех самородных элеменотов эндогенное, чаще всего гидротермальное. Исключением является сера, которая может иметь как эндогенное, так и экзогенное происхождение. Отдельно рассматривается самородный углерод, образующий две базовых полиморфных модификации: алмаз и графит. Алмаз образуется в результате магматических процессов; чаще всего он встречается в кимберлитах, интрузивных телах типа некков. Графит формируется из богатых органическим веществом осадочных пород в результате процессов метаморфизма. Существует ещё несколько более редких модификаций самородного углерода: лонсдейлит, чаоит и фуллерен. Первые два сходны с алмазом, отличаясь самородное золотоформой кристаллов и несколько меньшей плотностью. Фуллерен (С60) представляет из себя кристалл шарообразной формы; он был сначала синтезирован, а затем обнаружен в природе в углях и шунгитовых сланцах.