5) Минерал

Минерал - это встречающийся в природе материал, сформировавшийся посредством геологических процессов, который имеет характерный химический состав, высоко организованное строение атома и определенные физические свойства. Горные породы, для сравнения, это совокупность минералов и они могут не иметь определенного химического состава. Минералы располагаются по составам от чистых элементов и простых солей к очень сложным силикатам с тысячами известных форм. Исследование минералов называют минералогией.

Немногие горные породы преобладающе состоят только из одного минерала. Например, известняк - осадочная горная порода, состоящая почти полностью из минерального кальцита. Другие горные породы содержат много минералов, и определенные минералы могут часто встречаться в разных породах. Главный фактор определения в формировании минералов в массе горной породы - это химический состав массы, поскольку определенный минерал может быть сформирован только тогда, когда необходимые элементы присутствуют в породе. Кальцит является самым обычным элементом в известняках, поскольку они состоят по существу из карбоната кальция; кварц обычно встречается в песчаниках и в определенных вулканических породах, которые содержат высокий процент кремния.

6) Спайность в минералах и ее диагностическое значение

Спайность минералов

способность большинства минералов раскалываться по определённым направлениям, образуя в расколе плоские поверхности. С. м. — свойство, связанное с особенностями кристаллической структуры минерала (см. Кристалл (См. Кристаллы)). Плоскости С. м. проходят параллельно плоским сеткам кристаллической решётки, максимально густо усаженным атомами, т. е. обладающими наибольшей ретикулярной плотностью; сила сцепления между этими сетками минимальна. Важное значение имеет также тип химической связи (например, направление плоскостей спайности Алмаза и Сфалерита, структуры которых тождественны, различно из-за неодинаковой химической связи в этих минералах — ковалентной в первом, ионной во втором). По лёгкости раскалывания различают спайность весьма совершенную (слюда, хлорит), совершенную (кальцит, галенит и др.), среднюю (полевые шпаты и др.), несовершенную (апатит, касситерит и др.) и весьма несовершенную, при которой спайность практически отсутствует (золото, корунд и др.). В одном кристалле в соответствии с его симметрией и типом структуры может проявиться несколько видов спайности. Способность минералов раскалываться по неспайным направлениям называется отдельностью. Спайность — важный диагностический признак минерала.

7) Химический состав минералов

В состав минералов входит большинство химических элементов периодической системы. Различают видообразующие элементы – Si, O, H, Al, Ca, Na, Mg, Cu, Pb, S, и др. Минералы представлены следующими основными типами химических соединений:

простыми веществами или самородными элементами – самородная сера, графит, самородная медь, золото, платина и др.;

оксидами и гидрооксидами: корунд Al2O3, рутил TiO2, куприт Cu2O и др.;

солями различных кислородсодержащих и бескислородных кислот: галит NaCl, пирит FeS2, кальцит CaCO3, барит BaSO4 и др.

Для многих солей характерны комплексные анионы (радикалы): в силикатах [SiO4]4+, в карбонатах [СО3]2-, в фосфатах [РО4]3- и др.

Способность минералов к образованию соединений переменного состава называется изоморфизмом (греч. «изоа» – одинаковый; «морфо» – форма), который состоит во взаимном замещении атомов и ионов в кристаллических решетках минералов без нарушения их строения. Изоморфизм обусловлен близостью свойств атомов и ионов, а также воздействием температуры, давления, концентрацией компонентов. Пример. Изоморфный ряд группы плагиоклазов (кл. силикаты и п / кл. полевые шпаты), крайние члены которых альбит Na [AlSi3O8] и анортит Ca [Al2Si2O8].