Минералы Минерал – это однородное природное

Минералы Минерал – это однородное природное химическое соединение или самородный элемент, возникший в результате разнообразных физико-химических и термобарических процессов, происходящих в недрах или на поверхности планет Известно более 3, 5 тысяч минералов. Они подразделяются на породообразующие (основные, около 70 - и), рудные и акцессорные (редкие)

Минеральные индивиды и агрегаты n Индивиды – отдельные кристаллы, зерна, другие обособления. Могут быть кристаллические, натечные, аморфные, n Агрегаты – друзы, сростки, секреции, конкреции, натечные, (сталактиты, сталагмиты, почки – сферолиты), дендриты. Горные породы тоже являются минеральными агрегатами.

Минеральные агрегаты

Облик кристал- лов – габитус

Морфологические признаки минералов n Кристаллические формы минералов. Элементами кристаллов являются грани, ребра, вершины и гранные углы. n Грани- плоскости ограничивающие поверхность кристаллического минерального индивида. n Ребра – линии пересечения граней, n Вершины- точки пересечения ребер. n Гранные углы – между гранями, они строго постоянны, это следствие строения кристаллографической решетки минерала.

Элементы симметрии

Гранные углы - постоянство углов n Кварц – призма 120 градусов

Морфология кристаллов минералов, его геометрия и симметрия определяются кристаллическим строением, особенностями кристаллической решетки.

Симметрия кристаллов n Плоскость симметрии (Р)– воображаемая плоскость, делящая кристалл на две зеркально равные части. n Ось симметрии кристалла (L)– при вращении вокруг которой возникает многократное повторение одинаковых элементов его формы. Возможны оси многих «порядков» , в зависимости от угла поворота. n Центр симметрии (С) – точка по обе стороны от которой на равном расстоянии от нее располагаются одинаковые элементы кристалла

Симметрия кристаллов n Строго закономерные сочетания элементов симметрии кристалла являются его видом симметрии. n Возможно всего 32 вида симметрии n Они подразделяются на 3 категории и 7 сингоний

Кристаллы разных сингоний n Триклинная, моноклинная, ромбическая (низшие), , n Тригональная, гексогональная тетрогональная – (средние) n Кубическая (высшая)

Расположение элементов симметрии в кристалле – кубе (гексаэдре) n Запись кристаллографи ческой структуры куба: n 3 L 4 4 L 3 6 L 2 9 P C

Свойства минералов n Полиморфизм – способность кристаллизоваться в различных формах n (Кальцит- ромбоэдры, скаленоидры, призмы) n Изоморфизм – способность разных минералов образовывать одинаковые формы (кубы – галит, галенит, пирит) n Псевдоморфизм – приобретение минералов формы предшественника, который подвергся изменениям

Физические свойства n Обычно используют при определении 8 общих и 4 особых свойств n 1. Цвет, определяется «хромафорами» n Железо окисное – красное, оксид меди – синий n Минералы иногда меняют цвет – побежалость (халькопирит), Иризация (лабрадор). n 2. Цвет черты (порошка)- на «бисквите» n Магнетит – черная, гематит – вишневая и т. д.

3. Блеск- металлический, стеклянный, жирный, шелковистый, перламутровый, матовый и т. д. n 4. Оптические. Прозрачность – прозрачные, полупрозрачные – просвечивающие и непрозрачные минералы. n 5. Излом - особенности поверхностей при разламывании – раковистый (кварц), зернистый (апатит), занозистый (роговая обманка), землистый (каолин).

n 6. Спайность – способность раскалываться по плоскостям. Весьма совершенная (слюды), совершенная (кальцит), средняя (полевой шпат), несовершенная (оливин), Весьма несовершенная (кварц). n 7. Твердость. Шкала Ф. Мооса. 1 -тальк, n 2 -гипс, 3 - кальцит, 4 - флюорит, n 5 – апатит, 6 - ортоклаз, 7 - кварц, 8 топаз, 9 – корунд, 10 – алмаз. Ноготь-2, стекло – 5, сталь- 6, напильник – 7. n

Спайность Кальцит имеет спайность – по ромбоэдру, галенит – по кубу, слюда делится на пластины

8. Удельный вес. Легкие – до 2, 5 г/см 3, средние (2, 5 - 4 г/см 3), тяжелые – более 4 г/см 3 n Особые признаки: n Магнитность (магнетит), вкус (галит - соль), n реакция с НCL (кальцит), двупреломление (кальцит – исландский шпат).

Классификация минералов Самородные – золото, серебро, графит Сульфиды – пирит, халькопирит и др. Окислы и гидроокислы – кварц, гематит Галоиды – галит, флюорит Сульфаты – ангидрит, гипс Карбонаты – кальцит, доломит Фосфаты – фосфорит Силикаты (островные, кольцевые, цепочные, ленточные, слоевые, каркасные)

Самородные элементы n Сера (S) – Имеет желтый цвет, очень хрупкая, твердость 1, 5, при трении и ударе издает своеобразный запах n Графит (C) – Темно-серый, непрозрачный, блеск полуметаллический, очень мягкий n К самородным относятся : золото, серебро, платина, медь, железо, алмазы и др.

Сульфиды n Сернистые соединения (колчеданы), часто рудные n Пирит - Минерал золотистого цвета, с металлическим блеском, кристаллы кубической формы, обладая твердостью 4, оставляет черную черту на фаянсовом бисквите. n Халькопирит -. Имеет зеленовато-желтую окраску, металлический блеск, редко образует отдельные кристаллы, оставляет черную черту на бисквите, весьма характерна побежалость.

Галенит – Pb. S (Свинцовый блеск) Сингония кубическая, кристаллы – кубы, кубооктаэдры, зернистые агрегаты, мелкозернистый – свинчак. Серый, чета черная, блеск металлический, не прозрачный, тв. 2, 5, спайность совершенная по кубу, очень тяжелый

Сфалерит (цинковая обманка) Zn. S Сингония кубическая, зернистые кристаллические агрегаты, кристаллы- тетраэдры. Разновидности: обычно коричневый, желтый клейофан, черный марматит. Черта соответствует цвету, блеск алмазный, твердость 3, 5 – 4, спайность совершенная по ромбододекаэдру, удельный вес около 4 (средний)

Окислы и гидроокислы. Включают О и (ОН), часто Si и Fe n Кварц – (Si О 2). Минерал относится к основным породообразующим, имеет твердость 7, обладает весьма несовершенной спайностью и характерной формой кристаллов, имеющих вид шестигранной призмы, завершенной шестигранной пирамидой. В природе чаще всего встречается молочно- белого цвета, но иногда формирует полудрагоценные модификации: горный хрусталь (прозрачный), аметист (фиолетового цвета), морион (черный). Нередко встречается в виде живописных сростков-друз.

n Опал (Si. O 2 n. H 2 O). Аморфный минерал, напоминает немного халцедон, но обладает жирным блеском, что придает ему сходство с окаменевшим воском. Халцедон (Si. O 2). Минерал аморфный, имеет различную окраску, чаще всего серую разных оттенков, твердость 6, излом раковистый, часто напоминает окаменевший студень, блеск матовый. Полосчатый халцедон называется агатом, а желтый - сердоликом.

Гематит (Fе 2 O 3). Минерал непрозрачный, твердость 5, 5 -6, от черного до красно- бурого, спайность несовершенная, блеск полуметаллический оставляет на бисквите вишнево-красную черту. n Магнетит (Fе 3 O 4). Минерал кубический, непрозрачный, от темно -серого до черного цвета, тв. 5, 5 -6, 5, тяжелый, обладает магнитными свойства- ми, оставляет на бисквите черную черту.

Гетит - Fe[OH]O n Гидроокисел, часто натечные агрегаты с радиальной, концентрической структурой, тв. 5, черно-бурый, иногда с фиолетовым оттенком, блеск алмазный, до металлического. Образует круглые агрегаты «стеклянная голова»

Лимонит (устаревший термин – смесь окислов и гидроокислов железа) (F 2 O 3 n H 2 O). Минерал непрозрачный, коричневатого, желтовато- бурого цвета, напоминающего ржавчину, оставляет на бисквите ржавую черту. n Корунд (Al 2 O 3). Серый, столбчатые, пластинчатые кристаллы. Твердость 9 (черты не дает), блеск стеклянный, алмазный, спайность несовершенная, часто есть отдельность. n Разновидности: ярко- красный - рубин, синего - сапфир.

Галоиды (содержат Сl и F) n Галит (Na. Cl). Минерал бесцветный, часто полупрозрачный, имеет соленый вкус, форма кристаллов кубическая, твердость 3. n Сильвин (KСl). Минерал сам по себе бесцветный, но часто адсорбирует красители, приобретая либо красный, либо синий цвет. Имеет жгуче-соленый вкус, форма кристаллов кубическая, твердость 3. n Флюорит (Ca. F 2). Минерал имеет зеленоватый или фиолетовый цвет, форма кристаллов чаще всего кубическая, имеет стеклянный блеск, входит в шкалу твердости Мооса (4).

Сульфаты (содержат (SO ) ) 4 Ангидрит (Ca. SO 4). Минерал бесцветный, чаще всего мелкокристаллический, напоминающий мрамор, иногда приобретает голубоватый оттенок, твердость 3, часто встречается в сочетании с гипсом. Гипс (Сa. SO 4 2 H 2 O). Минерал бесцветный, мягкий - твердость 2 (царапается ногтем), обладает полиморфизмом, образуя кристаллы в виде зерен, волокон, чешуек, прозрачных пластин. Часто встречается в виде двойниковых сростков, называемых “ласточкиным хвостом”.

Гипсовая «роза» с Керчинского полуострова

Кристаллы гипса длиной до 12 м Гидротермо- карстовая пещера Найка в Мексике

Карбонаты, соли угольной кислоты (H 2 CO 3), они в той или иной мере реагируют с раствором соляной кислоты (HСl), что позволяет их отличать от других относительно мягких и бесцветных минералов. Основные породообразующие - кальцит и доломит. Кальцит (Ca. CO 3). Минерал бесцветный, кристаллы ромбоэдры и скаленоэдры, выколотки ромбоэдрические, блеск стеклянный, спайность совершенная, твердость 3, бурно реагирует с соляной кислотой. Прозрачная разновидность кальцита – исландский шпат, обладающий двойным лучепреломлением.

Гигантские кристаллы кальцита Адыгея

n Доломит [Ca. Mg(CO 3)2]. Минерал бесцветный, блеск стеклянный, спайность совершенная, кристаллы редко ромбоэдрические, часто встречается в мелкокристал- лических агрегатах, твердость 3, реагирует на соляную кислоты только в порошке.

Фосфаты – соединения фосфора Фосфорит - Ca 5(PO 4)3. Благодаря примеси обычно глинистых компонентов минерал имеет темно- коричневый цвет, напоминающий окисные железистые минералы, твердость 5, часто образует округлые конкреционные стяжения. n Апатит. Ca 5(PO 4)3 От белого до зеленоватого цвета, пятнисто окрашенный в эти цвета, имеет зернистый излом, твердость 5 (скользит по стеклу).

Силикаты n Это наиболее многочисленный класс породообразующих минералов. Все минералы представляют собой соли кремнистых кислот с достаточно сложно построенной химической формулой. В основе их строения лежит тетраэдр, состоящий из кремнистого катиона внутри и четырех анионов кислорода (Si. O 4), в результате чего указанная группа имеет четыре свободных отрицательных заряда, позволяющих ей вступать в различные комбинации между собой и с другими элементами. Среди силикатов различают шесть подклассов: островные, кольцевые, цепочечные, ленточные, слоевые, каркасные.

Островные силикаты n Оливин. Минерал оливково-зеленый до черного, твердость 6, блеск жирный и стеклянный, спайность несовершенная. n Гранаты. Минералы представлены в виде изометричных многогранных кристаллов различных цветов, чаще красного (пироп), твердость свыше 7.

Кольцевые силикаты n Берилл. Минерал изумрудного цвета в кристаллах шестигранной формы, твердость свыше 7. n Турмалин. Минерал может быть зеленого, розового, бурого и даже черного цветов. Форма кристаллов - вытянутые трехгранные призмы, твердость свыше 7.

Цепочные силикаты - пироксены n Авгит. Минерал непрозрачный, черный, темно -зеленого цвета, спайность средняя, блеск стеклянный, твердость 6, форма кристаллов короткостолбчатая, угол спайности прямой. n Эгирин. Минерал непрозрачный, темно- зеленый, до черного спайность средняя, блеск стеклянный, твердость 6, форма кристаллов игольчатая четырехгранная, угол спайности прямой.

Ленточные силикаты - амфиболы n Роговая обманка. Минерал темно-зеленого цвета до черного, спайность средняя, блеск стеклянный, твердость 6, форма кристаллов - вытянутые четырехугольные призмы, угол спайности 120 . n Актинолит. Минерал бутылочно-зеленого цвета, форма кристаллов игольчатая, благодаря чему часто называется лучистым камнем, твердость 6, сечение иголочек ромбическое.

Слоевые силикаты Слюды. Образуют большое семейство минералов с весьма совершенной спайностью, . Наиболее широкое распростране- ние в качестве породообразующих имеют мусковит, биотит и хлорит. М у с к о в и т представляет собой бесцветную слюду, блеск перламутровый или стеклянный, твердость 2 -3. Б и о т и т - слюда коричневато- черного цвета, блеск стеклянный и перламутровый, твердость 2 -3. Х л о р и т обладает зеленой окраской

Слоевые силикаты (продолжение) n Тальк. Минерал бесцветный, желтоватый, зеленоватый или голубоватый, очень мягкий (жирный на ощупь). n Серпентин. Минерал зеленого цвета, имеет жирный блеск, твердость 3 -4, часто встречается в сообществе с асбестом. n Асбест. Характерной особенностью асбеста является его волокнистое строение, шелковистый блеск, светлая окраска, в образцах серпентина обнаруживается в виде прожилков различной мощности.

n Каолинит. Минерал белого цвета, мелоподобный, мелкокристалличес кий, мягкий. n Глауконит. Минерал темно- зеленый до черного, образует зеленую черту, твердость 2 -3, излом неровный, блеск тусклый стеклянный или жирный.

Каркасные силикаты – полевые шпаты (ортоклаз и плагиоклаз), фельдшпатоиды n Ортоклаз. Минерал светлоокрашенный, либо бесцветный, либо цветной - красный, розовый, зеленый, синий; спайность средняя, блеск стеклянный, твердость 6, угол спайности прямой. n Плагиоклаз. Минерал обычно бесцветный, твердость 6, спайность средняя, блеск стеклянный, на гранях видна двойниковая штриховка, угол спайности 87 .

n Темно-серо-зеленая разновидность плагиоклаза с синей иризацией называется лабрадором. n. Нефелин. Минерал разноокрашенный - розовый, зеленый, серый. Окраска постепенно переходит одна в другую, твердость 6, спайность весьма несовершенная, блеск жирный

Кристаллические решетки силикатов n Островные и n кольцевые n Цепочные и ленточные n Слоевые и n каркасные