Классификация минералов Тип I ОДНОЭЛЕМЕНТНЫЕ МИНЕРАЛЫ КЛАСС 1

Классификация минералов Тип I. ОДНОЭЛЕМЕНТНЫЕ МИНЕРАЛЫ КЛАСС 1. МЕТАЛЛЫ КЛАСС 2. НЕМЕТАЛЛЫ КЛАСС 4. СИЛИКАТЫ И ИХ АНАЛОГИ. Подкласс 1. Алюмосиликаты каркасного строения Подкласс 2. Островные силикаты Подкласс 3. Кольцевые силикаты ТИП II. СУЛЬФИДЫ И ИХ АНАЛОГИ Подкласс 4. Цепочечные силикаты КЛАСС 1. ПРОСТЫЕ СУЛЬФИДЫ Подкласс 1. Координационная структура Подкласс 5. Ленточные силикаты Подкласс 6. Листовые силикаты и Подкласс 2. Цепочечная структура алюмосиликаты Подкласс 3. Слоистая структура Подкласс 4. Кольцевая структура КЛАСС 5. ФОСФАТЫ КЛАСС 2. СЛОЖНЫЕ СУЛЬФИДЫ Подкласс 1. Координационная структура КЛАСС 6. СУЛЬФАТЫ КЛАСС 7. КАРБОНАТЫ ТИП III. КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КЛАСС 1. ПРОСТЫЕ ОКСИДЫ КЛАСС 2. СЛОЖНЫЕ ОКСИДЫ КЛАСС 3. ГИДРОКСИДЫ ТИП IV. ГАЛОИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КЛАСС 1. ФТОРИДЫ КЛАСС 2. ХЛОРИДЫ

Простые вещества

Классификация n Класс металлов Группа меди Медь Cu Золото Au Серебро Ag Группа платины Платина Pt n Класс неметаллов Группа серы Сера S Группа углерода Графит C Алмаз C ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА

Общие свойства n Составляют не более 0, 02 % массы земной коры n Составляют промышленные концентрации особо ценных металлов – Au, Ag, Os, Ir

Кристаллохимические особенности Простые вещества с металлическим связями имеют структуры, отвечающие плотнейшим упаковкам – кубической или гексагональной. Чем сильнее характер связи отличается от металлической, тем более структура отличается от идеальной упаковки

Металлы Структура и морфология Медь Золото

Неметаллы Структура и морфология Чем сильнее характер связи отличается от металлической, тем более структура отличается от идеальной упаковки Сера – преобладают молекулярные связи Графит – ковалентные и молекулярные связи Алмаз – ковалентные связи

Неметаллы Структура серы Молекула S 8 Ван-дер Ваальсовы связи Элементарная ячейка 16 колец

Неметаллы Структуры графита и алмаза Графит «плоский лист» Алмаз «гофрированный лист»

Неметаллы Структура и морфология Графит Алмаз

Характеристика минералов

Медь Cu Химический состав: до 98 % Cu, среднее содержание 92 % Примеси: Au (золотистая медь), Ag, Fe, Bi, Pb, Zn, Ni, As Возможны механические примеси других минералов Сингония: кубическая

Медь Cu Кристаллы: редки. Кубы, кубооктаэдры. Обычно искажены - уплощены. Возможны двойники по октаэдру 110 210 111 210 100 210 Минеральные агрегаты: дендриты, пластинчатые зерна, желваки, самородки (до нескольких тонн) Дендриты меди

Медь Cu Цвет: медно-красный, часто с синим и зеленым налетом гидрокарбонатов меди (малахита и азурита) Излом: крючковатый

Медь Типы месторождений: 1. Вулканогенно-гидротермальные месторождения. В пустотах базальтовых лав. 2. Зоны окисления медносульфидных месторождений В ассоциации с купритом Cu 2 O, малахитом , азуритом 3. Осадочные породы Cu

Крупные месторождения n район оз. Верхнее, США (пустоты базальтовых лав) n Джезказган, Казахстан (зона окисления) n Турьинские рудники, Россия

Медь Cu Сплавы с медью n бронза (Sn) n латунь (Zn, Al, Mn, Si) n мельхиор (5— 33% Ni, иногда 0, 8% Fe и 1% Мn) n нейзильбер (5— 35% Ni, 13— 45% Zn)

Медь Промышленное использование n Электрохимическая промышленность (провода) n Машиностроение (используется преимущественно в виде сплавов) n Химическая промышленность (теплообменники, холодильные установки и пр. ) n Монетарная сфера (в российских монетах, изготовляемых из стали, медно-никелевые сплавы служат в качестве антикоррозионных покрытий) Cu

Золото Au Химический состав: Примеси: Ag, Pd, Ru, Cu, Fe, Bi Изоморфный ряд: Золото - серебристое золото – электрум - кюстелит - золотистое серебро - Cеребро

Золото Au Структура: гранецентрированный куб Сингония: кубическая Форма кристаллов: октаэдры, кубооктаэдры, реже додекаэдры, редко кубы Минеральные агрегаты: дендриты, пластинчатые зерна, желваки, самородки

Золото Самородки 1872 г. «Плита Холтермана» 83, 2 кг. , Австралия Au

Золото Au Самородки 1869 г. «Желанный незнакомец» 69. 92 кг. , Австралия 1842 г. «Большой треугольник» 36 кг. , Россия «Большой треугольник» (36 кг) «Верблюд» (9, 3 г) «Мефистофель» (20 г)

Золото Au Цвет: золотисто-желтый; серебросодержащие разности – бледно-желтые; медьсодержащие – красновато-желтые Блеск: металлический Спайность: отсутствует Излом: крючковатый Твердость: 2 -3

Золото Месторождения 1. Среднетемпературные и низкотемпературные гидротермальные жилы 2. Зоны окисления сульфидных месторождений 3. Россыпи Au

Золото Au Запасы золота в странах мира Данные на август 2011 года

Золото Добыча золота в странах мира за 2010 год Au

Золото Крупнейшие месторождения золота Au

Серебро Ag Химический состав: Au (до 10 %) – кюстелит; Cu (0. 1 %) Bi (до 5 %); Sb (до 11 %); Hg (до 30 %) Структура: гранецентрированный куб Сингония: кубическая Минеральные агрегаты: кристаллы – кубы, октаэдры – редко Обычны проволочные кристаллы, дендриты, листовидные выделения

Серебро Ag Цвет: серебряно-белый. Часто темный из-за появления патины Блеск: металлический Излом: крючковатый Спайность: отсутствует Твердость: 2. 5 -3 Плотность: 9 -12 кг/см 3

Месторождения 1. Среднетемпературные и низкотемпературные гидротермальные жилы. «Пятиэлементная» формация (Ag, Co, Ni, Bi, U) 2. Зоны окисления сульфидных месторождений

Самородные элементы Класс неметаллов Группа серы Сера S Группа углерода Графит С Алмаз С

Сера S Р Sводн. Sромб. (a-S) a-S Sмон. (b-S) Sгаз Сингония: ромбическая Т 95, 6 0 С b-S

Сера S Сингония: ромбическая Облик кристаллов: дипирамидальные Минеральные агрегаты: сплошные массы, натечные, почковидные агрегаты, желваки, налеты

Сера S Химические примеси: As, Te, Se, Fe Примеси: капли нефти, сероводорода Цвет: от соломенно-желтого до коричневого Блеск: стеклянный, на гранях кристаллов алмазный, в минеральных агрегатах – смолистый до жирного Твердость: 1 -2 Спайность: несовершенная Плотность: 2 -2, 1 г/см 3 Т горения: 2700 С Т плавления: 1130 С

Сера Месторождения: 1. Возгоны при вулканических извержениях. Осаждается на стенках кратера. 2. В зоне окисления сульфидных месторождений, при разложении сульфидов 3. При разложении гипсоносных толщ 4. Биохимическим путем в результате жизнедеятельности анаэробных бактерий S

Сера Промышленное использование n Химическая промышленность. Производство n n n серной кислоты, красителей (ультрамарин, синька, сернистые красители), вискозы, синтетического каучука Целлюлозно-бумажная промышленность (отбеливание бумаги) Фармацевтика Производство взрывчатых веществ Пищевая промышленность (для дезинфекции и рафинирования) Сельское хозяйство (микроудобрения, инсектициды) S

Группа углерода Представлена двумя различными по физическим свойствам минералам графит и алмаз 3000 Графит 2000 1000 Алмаз 2 4 6 P, КПа 8 10

Алмаз С Примеси: Si, Fe, Mg Ca включения минералов оливина, пиропа, графита Газово-жидкие включения, содержащие воду, водород, азот, углекислый газ, углеводороды и др. Форма кристаллов: октаэдрические, реже додекаэдрические, еще реже кубические и тетраэдрические Цвет: бесцветный, желтый, розовый, черный Блеск: сильный алмазный

Алмаз Оптические свойства: Показатель преломления 2, 42 Дисперсия 0, 063 Угол полного внутреннего отражения 24050` корона рундист 57 граней павильон «Бриллиантовая огранка» С

Крупнейшие ограненные алмазы: 1 карат = 0. 2 грамма Звезда Африки – 3025 карат Самый большой ограненный кристалл в мире Прозрачный бесцветный. 74 грани Украшает скипетр английского короля Эдуарда VII Хранится в Лондоне. Флоринтиец (Австрийский желтый, Тосканец) – 137, 27 Лимонно-желтый. С 1657 г. собственность семейства Медичи. В 18 веке в короне королей Габсбургов. Позже использовался как брошь. После Второй Мировой войны судьба неизвестна. Тиффани - 128. 51 карат Приобретён нью-йоркской фирмой «Тиффани» , огранен в Париже Орлов – 199. 6 карат Был «оком» золотой статуи Брахмы в индийском храме. В 1774 году украсил скипетр российских императоров. Алмаз «Орлов»

Куллинан (3106 карат, размеры 10 х6. 5 х5 см) 1905 г. ЮАР, трубка Премьер Скипетр короля Эдуарда VII Звезда Африки 530, 2 карат Куллинан-2 317, 4 карат

Алмаз С Алмаз «Шах» Алмаз «Санси»

Кох-И-Нор – «Гора света» Найден в Индии в 56 г. до н. э. В 1911 г. вделан в малую Королевскую Государственную корону Великобритании Первоначальный вес 672 карат, современный – 109 карат

Имитации алмаза Фианит (Джевалит) – Zr. O 2 Муассанит - Si. C ИАГ (иттриево-алюминивый гранат) – Y 3 Al 5 O 12 ГГГ — гадолиний-галлиевый гранат - Gd 3 Ga 5 O 12

Алмаз С Другие свойства: Тплавления = 3700 - 4000 0 С Тсгорания = 850 - 1000 0 С Спайность: совершенная по октаэдру Твердость: 10 Плотность: 3. 513 г/см 3

Месторождения 1. Ультраосновные породы (кимберлиты, лампроиты) 2. Регионально-метаморфические породы (эклогиты)

Размеры кимберлитовых трубок n «Мвадуи» (Танзания) - 146 га; n «Робертс Виктор» (ЮАР) – 0. 4 га; n «Зарница» (Россия) – 32 га Минеральный состав кимберлитов: Оливин (Mg, Fe)2 Si. O 4 Пироксен (диопсид) Ca. Mg(Si 2 O 6) Гранат (пироп) Mg 3 Al 2(Si. O 4)3 Слюда (флогопит) KMg 3(Al. Si 3 O 10)(OH)2 Хромит Fe. Cr 2 O 4 Ильменит Fe. Ti. O 3

Алмаз С Кимберлитовые трубки Туфы Озеро Песчаники Лавы Алмазный карьер, г. Мирный, Якутия Кварциты Разрабатываются трубки, в которых содержание алмазов составляет от 0, 5 до 6 карат (0, 2 г) на 1 т породы. Граниты фундамента

Схема размещения кимберлитов Посухова, 2000

Добыча алмазов По оценке фирмы Де Бирс добывалось алмазов: n Ботсвана – 2, 9 млрд. долл. n Россия – 2 млрд. долл. n Канада – 1, 4 млрд. долл. n ЮАР – 1, 3 млрд. долл. n Ангола – 1, 2 млрд. долл. n Намибия – 0, 7 млрд. долл.

Крупные месторождения золота, серебра, платины и алмазов

Графит С Примеси: зола (до 20 %); вода, газы, битумы (до 2%) Сингония: гексагональная Форма кристаллов: пластинчатые гексагонального облика Часто с треугольной штриховкой на гранях Минеральные агрегаты: тонкочешуйчатые массы реже шестоватые и волокнистые Цвет: железо-черный до стально-серого Блеск: полуметаллический Цвет черты: серый Спайность: совершенная по пинакоиду Твердость: 1 Месторождения: 1. Магматические породы 2. Метаморфические породы