Описание минералов

В России наиболее распространена классификация минералов на типы и классы по химическому составу, из которых при выполнении лабораторной работы будут рассмотрены следующие: 1 – самородные элементы, 2 – сульфиды, 3 – галогениды, 4 – оксиды и гидроокислы, 5 – карбонаты, 6 – сульфаты, 7 –фосфаты и 8 – силикаты.

1.4.1. Самородные элементы

Графит С. Цвет стально-серый до черного, блеск металлический, жирный. Черта серовато-черная, блестящая, твердость 1. Спайность совершенная в одном направлении, мелкозернистый излом. Жирный на ощупь, пачкает руки, пишет на бумаге. Снижает трение в породах. Огнеупорен, кислотоупорен, проводит электричество. Образуется в процессе метаморфизма осадочных карбонатных и органических отложений.

Сера S. Цвет желтый различных оттенков. Блеск на гранях алмазный, в изломе жирный. Твердость – 2, очень хрупка, спайность несовершенная, излом неровный, раковистый. Легко загорается от спички и горит с образованием сернистого газа. Встречается в виде кристаллов, сплошных зернистых агрегатов, иногда образует почковидные массы, друзы. Образуется при вулканических процессах, осадочным путем. Сера применяется в производстве серной кислоты, красок, бумаги, для изготовления спичек, пороха, в электротехнике.

1.4.2. Сульфиды

Пирит (серный колчедан, железный колчедан) FеS₂. Окраска светлая латунно-желтая, черта зеленовато-черная. Блеск сильный, металлический, твердость 6-6,5, спайность весьма несовершенная, излом раковистый. Тяжелый (плотность около 5). Часто встречается в виде крупных, хорошо образованных кристаллов изометричной формы – кубов с характерной штриховкой на гранях. Агрегаты – сплошные зернистые массы, часто в ассоциации с халькопиритом. Пирит является основным сырьем для получения серной кислоты.

1.4.3. Галогениды (галоиды)

Галит (каменная соль) NaС1. Окраска бесцветная, снежно-белая, желтая, бурая, синяя, серая, черная. Блеск стеклянный, жирный. Твердость 2,5. Очень хрупок, спайность совершенная по кубу, растворим в воде, на вкус соленый. Кристаллы кубической формы. Агрегаты – друзы, сплошные зернистые массы, плотные кристаллические корочки. Образует осадочную породу того же названия. Галит применяется главным образом как пищевой продукт и консервирующее средство, а также в химической, металлургической, кожевенной и других отраслях промышленности.

Сильвин КСl.Цвет молочно-белый, красный, в чистом виде бесцветен. Блеск стеклянный, твердость 1,5-2. Черта белая. Спайность совершенная, хрупкий. Вкус горько-соленый. Легко растворяется в воде. Встречается в виде кристаллов или сплошных зернистых масс. От галита отличается по вкусу.

1.4.4. Оксиды и гидроокислы

Магнетит (магнитный железняк) Fе₃O₄. Цвет железо-черный, черта черная, блеск металлический. Твердость 5,5-6,5. Тяжелый (удельный вес 4,9-5,2 г/см³). Спайности нет, излом неровный. Сильно магнитен. Кристаллы изометричной формы в виде октаэдров. Агрегаты зернистые, в пустотах встречаются друзы. Является акцессорным минералом магматических пород, важнейшей железной рудой.

Лимонит (бурый железняк, гидрогетит) Fе₂O₃·nH₂O. Цвет темно-бурый до черного, порошковые разности ржаво-желтые. Черта желтовато-бурая. Блеск матовый. Твердость 1-5 (в зависимости от физического состояния). Спайности нет, излом неровный, землистый. Он не образует кристаллических форм, а является скрытокристаллическим или аморфным. Обычно встречается в виде натечных масс, а также в виде жеод, конкреций, плотных и землистых масс. Образуется в зоне окисления, часто встречается в осадочных горных породах. Используется как железная руда, глинистые бурые железняки идут на производство красок.

Кварц SiO_2. Цвет от бесцветного и молочно-белого до серого, желтый, розовый, голубой, зеленый, фиолетовый, коричневый или черный. Блеск стеклянный, иногда жирный. Спайность отсутствует, излом раковистый. Твердость 7.Образует удлиненно-призматические кристаллы, на гранях призмы поперечная штриховка, обычны сростки, друзы. В агрегатах - сплошные массы различной степени зернистости от крупнокристаллических до скрытокристаллических, натечных.

Кварц – второй по распространенности минерал в земной коре. В качестве существенной составляющей входит практически во все генетические типы пород. Основные разновидности кварца: кристаллические – горный хрусталь (бесцветный), аметист (фиолетовый), дымчатый кварц или раухтопаз (сероватый или буроватый), цитрин (лимонно-желтый), морион (черный); скрытокристаллические – халцедон, агат, кремень; аморфные – опал. Кварц применяется в оптике и радиотехнике, в ювелирном и гранильном деле, в механике точных приборов, стекольном и других производствах.

Кремень SiO₂. Смесь скрытокристаллического и аморфного кремнезема. Плотный, твердость 7. Цвет серый, коричневый, черный. Блеск стеклянный, излом раковистый. Обломки часто имеют острые края. При ударе о сталь высекаются искры.

Применяется для производства лабораторной посуды и как шлифовальный материал.

1.4.5. Карбонаты

Кальцит СаСОз. Окраска белая, желтая, голубая, серая, розовая, красная, бурая, черная. Иногда бесцветен, прозрачен. Черта – белая. Твердость 3. Блеск – стеклянный Хрупок, спайность совершенная по трем направлениям, излом ступенчатый. Бурно вскипает при действии 10 % соляной кислоты. Кристаллы разнообразны по форме. Агрегаты - друзы, натечный, зернистый.

Кальцит является одним из наиболее распространенных минералов в земной коре. Образует мономинеральные осадочные породы – известняк, мел, мраморы. Исландский шпат (прозрачная разновидность кальцита) обладает способностью двойного лучепреломления и применяется в оптике в поляризационных приборах.

Доломит СаМg(СО₃)₂. Бесцветный, серый, желтый, бурый. Черта – белая и желтая. Блеск стеклянный, перламутровый. Твердость 3,5-4. Хрупок, спайность совершенная по трем направлениям. Порошок доломита вскипает при действии 10 % соляной кислоты. Кристаллы разнообразные по форме. Агрегаты зернистые, плотные.

Доломит образует мономинеральную осадочную породу такого же названия, широко распространен в земной коре. Применяется для получения различных огнеупорных материалов, извести и магнезиального цемента, в качестве флюса при плавке руд и как химическое удобрение.

1.4.6. Сульфаты

Гипс СаSО₄·2H₂O. Кристаллы таблитчатые. Агрегаты – друзы, мелкозернистые, а также параллельно-волокнистые. Окраска белая, иногда серая, медово-желтая, красная, бурая, черная. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Твердость 2 (чертится ногтем). Спайность совершенная в трех направлениях. Излом ровный, у волокнистых разностей гипса (селенита) занозистый. Слабо растворяется в воде.

Известны следующие его разновидности: селенит – волокнистая разность с шелковистым блеском, алебастр – снежно-белая тонкозернистая разность. Образует мономинеральную осадочную породу того же названия. Алебастр и селенит широко используются как поделочный камень.

Ангидрит СаSО₄. Агрегаты плотные, мелкозернистые. Цвет белый, серый или голубоватый. Черта белая, блеск стеклянный. Твердость 3-4, в отличие от гипса ногтем не царапается. Хрупкий, спайность совершенная в трех направлениях. Слабо растворяется в воде. В присутствие воды при атмосферном давлении переходит в гипс, сильно увеличиваясь в объеме (до 30 %). Образует мономинеральную осадочную породу того же названия. Применяется как сырье для получения серной кислоты и как строительный материал.

1.4.7. Фосфаты

Апатит Са₅[РО₄]₃(F,С1,ОН). Кристаллы – часто хорошо образованные шестигранные призмы. Агрегаты зернистые, сахаровидные массы. Распространены пятнистые разности с постепенной сменой цвета в пределах одного образца. Окраска белая, бледно-зеленая, голубая. Черта – белая. Блеск стеклянный, на поверхности излома жирный. Твердость 5, хрупок. Спайность несовершенная, излом неровный. В магматических породах присутствует как акцессорный минерал, в осадочных породах образует фосфоритовые конкреции. Апатит используется как сырье для фосфорных удобрений, для производства фосфорной кислоты и ее солей.

1.4.8. Силикаты

Силикаты представляют собой многочисленный класс минералов, включающий в себя совместно с разновидностями до пятисот представителей, что составляет около четверти всех известных минералов, Они являются важнейшими породообразующими минералами.

Оливин (Мg,Fе)₂[SiО₄]. Цвет от желтовато-зеленого и оливково-зеленого до черного. Черты нет. Блеск стеклянный. Твердость 6-7. Спайность несовершенная. Хрупок, излом раковистый, неровный. Правильные кристаллы очень редки, обычно оливин распространен в виде зернистых агрегатов.

Оливин важнейший породообразующий минерал, участвует в образовании ультраосновных и основных магматических пород. Желтовато-зеленого цвета прозрачная разновидность оливина (хризолит) драгоценный камень.

Авгит (Са,Мg,Fе)[Si₂O₆](группа пироксенов). Кристаллы довольно редки, короткостолбчатые и таблитчатые, в разрезе видны очертания восьмиугольника, с почти равными сторонами. Агрегаты зернистые. Цвет черный, темно-зеленый. Черта зеленоватая или буроватая. Блеск стеклянный. Твердость 5,5-6. Спайность совершенная с углом между плоскостями спайности 90°. Излом неровный, ступенчат ый. Является важнейшим породообразующим минералом основных и ультраосновных магматических пород.

Роговая обманка (Са,Мg,Fе)₇(ОН)₂[Si₄О₁₁]₂ (группа амфиболов). Кристаллы удлиненные, столбчатые, в разрезе характерны очертания шестиугольника, агрегаты крупные и гигантозернистые. Цвет зеленый, бурый до черного. Черта бледно-зеленая. Блеск стеклянный, твердость 5,5-6. Спайность совершенная в двух направлениях с утлом между плоскостями спайности 120°. Излом игольчатый, часто занозистый. Важнейший породообразующий минерал магматических и метаморфических пород.

Мусковит КАl₂ [Al Si₃O₁₀] (ОН)₂. Кристаллы таблитчатые, либо пластинчатые. Агрегаты листоватые или чешуйчатые. Минерал в тонких листах бесцветный, прозрачный, часто с желтоватым, сероватым, зеленоватым оттенком, черта белая. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Твердость 2-3, обладает гибкостью. Спайность весьма совершенная в одном направлении, легко расщепляется на гибкие тончайшие листочки. Разновидности мусковита: серицит - тонкочешуйчатая разность с шелковистым блеском, фуксит - хромовая слюда изумрудно-зеленого цвета. Мусковит входит в состав многих магматических и метаморфических пород. Мусковит используется как диэлектрик в радио- и электропромышленности, для изготовления кровельного толя. Большое его содержание в породах отрицательно сказывается на прочностных свойствах породы.

Биотит (Fе,Мg)₃(ОН,F)₂[А1Si₃О₁₀]. Кристаллы таблитчатые, агрегаты листоватые и чешуйчатые. Цвет черный, бурый, черта коричневая. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности с перламутровым отливом. Твердость 2-3. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Биотит важнейший породообразующий минерал магматических и метаморфических пород, большое его содержание отрицательно сказывается на их прочности. Практического значения не имеет.

Тальк Мg₃[Si₄ O₁₀](ОН)₂. Кристаллы редки, агрегаты листоватые, чешуйчатые, плотные. Окраска бледно-зеленая, белая с желтоватым, буроватым, розоватым оттенками, черта белая. Блеск стеклянный с перламутровым отливом, жирный на ощупь. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Листочки гибки, но не упруги. Твердость 1. Разновидностью являются стеатит, жировик или мыльный камень – плотная разность талька, благородный тальк - прозрачный, светло-зеленый. Тальк в виде основной части входит в состав тальковых сланцев. Применяется в качестве кислото- и огнеупорного материала, используется в медицине, парфюмерии, бумажном и резиновом производствах, а также в сельском хозяйстве.

Каолинит Аl₄[Si₄О₁₀](ОН)₈. Кристаллы редки. Агрегаты рыхлые, землистые, тонкочешуйчатые. Цвет белый, желтоватый, буроватый, черта белая. Блеск матовый у сплошных масс. Жирный на ощупь, имеет запах глины (печки). При замешивании с водой образует пластичную массу. Твердость 1. Спайность весьма совершенная. Каолинит образуется при выветривании полевых шпатов и образует осадочную горную породу – каолин, является основной составной частью глин. Применяется как сырье для керамической промышленности, для очистки и осветления нефтепродуктов.

Хлорит (Мg,Fe)₅Al [А1Si₃О₁₀](ОН)₈. Кристаллы таблитчатые. Агрегаты – чешуйчатые, листоватые. Окраска обычно зеленая различных оттенков, черта бледно-зеленая. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Твердость 2-2,5. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Хлорит является основной составляющей метаморфических пород – хлоритовых сланцев. Практического значения не имеет.

Серпентин Мg₆(ОН)₈[Si₄O₁₀]. Образует агрегаты – плотные скрытокристаллические массы, иногда с прожилками хризотил-асбеста. Окраска желтая, темно-зеленая, зеленовато-черная, часто имеет пятнистый рисунок, как у кожи змеи, поэтому породу, состоящую целиком из серпентина называют змеевик. Черта светло-зеленая. Блеск стеклянный, матовый, жирный. Твердость 2,5-4. Спайность совершенная в одном направлении, излом ровный. Образует метаморфическую породу серпентинит. Серпентин используется как облицовочный и поделочный камень, а также как высокосортное огнеупорное сырье.

Хризотил-асбест Мg₆(ОН)₈[Si₄O₁₀]. Волокнистая разность серпентина. Агрегаты волокнистые, параллельно-шестоватые. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Цвет белый, желтый, зеленоватый, черта белая. Блеск шелковистый. Твердость 2-3. Легко разделяется на отдельные волокна. Обладает огнестойкостью и кислотоупорностью, плохо проводит тепло, электричество и звук. Наиболее ценится длинноволокнистый асбест, называемый текстильным, который пригоден для изготовления несгораемых тканей и тормозных лент.

Полевые шпаты. Это наиболее распространенные породообразующие минералы. По химическому составу полевые шпаты делятся на две подгруппы: калиевые полевые шпаты и натриево-кальциевые, или плагиоклазы.

Подгруппа калиевых полевых шпатов включает в себя минералы микроклин и ортоклаз.

Ортоклаз К[А1Si₃О₈]. Кристаллы призматические. Агрегаты зернистые, друзы. Цвет белый, желтый с розоватым оттенком, красный. Блеск стеклянный, перламутровый. Твердость 6. Спайность совершенная в двух направлениях, угол между плоскостями спайности 90°. Излом неровный, ступенчатый. Породообразующий минерал в кислых и средних магматических породах, в пегматитах и метаморфических породах. При выветривании превращается в каолин. Амазонит – зеленовато-голубая разновидность микроклина, используется как поделочный камень. Ортоклаз сырье для стекольной и керамической промышленности.

Подгруппа натриево-кальциевых полевых шпатов или плагиоклазов является рядом смесей, крайние члены которых носят название альбит Na[АlSi₃О₈] и анортит Са[Аl₂Si₂О₈]. Существуют все разности непрерывно меняющегося состава от чистого альбита до чистого анортита. Содержание SiO₂ постепенно уменьшается от альбита к анортиту и по содержанию SiO₂ плагиоклазы делятся на три группы: кислые (существенно натриевые), средние (натриево-кальциевые) и основные (существенно кальциевые) плагиоклазы.

Кристаллы таблитчатые и призматические. Агрегаты зернистые. Окраска белая с зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный. Твердость 6. Спайность совершенная в двух направлениях под углом 86°. Излом ровный. Породообразующие минералы.

Лабрадор – один из средних плагиоклазов. Образует сплошные крупнозернистые агрегаты. Это полупрозрачный минерал, имеющий окраску от серого до черного цвета. Обладает специфическим свойством «иризацией» – переливчатыми отсветами на плоскостях спайности в зеленых и синих тонах. Главный минерал породы лабрадорит,основных плутонических, метаморфических пород и пегматитов. Лабрадорит – ценный поделочный камень.