Породообразующие минералы: Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине ''Общая геология''

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» Кафедра геологии

П.В. ПАНКРАТЬЕВ, И.В. КУДЕЛИНА

ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ»

Рекомендовано Ученым советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» в качестве методического указания для студентов специальности «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

Оренбург 2004

ББК 26.34 я 73 П 16 УДК 553.04 (075) Рецензент кандидат геолого-минералогических наук, доцент Г.С.Малкина

К 89

Панкратьев П.В., Куделина И.В. Породообразующие минералы: Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Общая геология». - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 49 с.

Методические указания предназначены для выполнения лабораторного практикума по дисциплине «Общая геология» для студентов специальностей 080100 «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых».

ББК 26.34 я 73

© Панкратьев П.В., Куделина И.В.2004 © ГОУ ОГУ, 2004 2

1 Общие сведения о минералах Слово «минерал» происходит от старинного латинского minera, что в переводе означает рудный штуф или кусок руды. В настоящее время под минералом понимают «составные части горных пород и руд, отличающиеся друг от друга по химическому составу и физическим свойствам (цвету, блеску, твердости и др.)» /1/. Например, в граните легко различаются слагающие его зерна минералов. Основной цветовой фон граниту красноватый, серый, белый и др., дает полевой шпат (ортоклаз, микроклин, кислый плагиоклаз). Присутствующий здесь кварц отличается характерным жирным блеском; резко выделяется среди кварц-полевошпатовой массы зерен блестящая черная (биотит) или светлая (мусковит) слюда. Гранит представляет собой уже не минерал, а минеральные скопления огромных масс, из которых слагается верхний гранито-метаморфический слой Земли. Колчеданная руда, широко распространенная на Урале, состоит из кристаллических зерен соломенно-желтого пирита, зеленовато-желтого халькопирита и серо-стального сфалерита. Имеется ряд определений термина «минерал» (Вернадский, 1923; Болдырев, 1926; Григорьев, 1943; Соболев, 1947; Бетехтин, 1956; Смолянинов, 1972 и др.). С учетом этих определений и других с генетической точки зрения минералы – это твердые тела (иногда жидкие и газообразные) или элементы, образовавшиеся в естественных условиях и имеющие определенный химический состав и обычно характерную для каждого из них кристаллическую форму, а также обладающие определенными комплексами физических признаков и свойств, обусловленных их атомным строением. В отличие от кристаллических веществ, аморфные соединения некоторыми авторами рассматриваются как минералоиды (Толковый словарь английских геологических терминов, 1978). Наряду с аморфными минералами существует также очень мелко– и скрытокристаллические образования, такие как халцедон, образованный вследствие потери воды гелем кремнекислоты (опалом). Ряд ученых относят к минералам также некоторые продукты технического прогресса (Белянкин и др.). Большинство элементов земной коры входят в состав химических соединений. Самородные элементы, например, платина, золото, серебро, мышьяк, сера встречаются редко. Частота вхождения химических элементов в состав минералов в целом соответствует их распространенности в земной коре. Любой минерал обладает вполне определенным химическим составом и кристаллической структурой, то есть закономерным расположением в пространстве элементарных частиц (молекул, атомов, ионов). Например, минерал галит (каменная соль) состоит из 39,4 % Na и 60,6

3

% Cl и имеет химическую формулу NaCl. Кристаллическая структура галита характеризуется поочередным расположением ионов Na+ и Cl- в углах кубов, где каждый ион хлора окружен шестью ионами натрия и наоборот. Многообразие строения и размеров атомов (атомный радиус, катионный и анионный радиусы при разной валентности элементов) обуславливает многочисленность минеральных видов. Химический состав минерала выражается в химической формуле, состоящей из символов, отражающих название входящих в него элементов. Например, железо (Fe), марганец (Mn), никель (Ni), сера (S), кремний (Si), кислород (O), водород (H), углерод (C), кальций (Ca), натрий (Na), хлор (Cl) и т.д. Структурная формула выражает строение минерала. Так, соединение NaCl (каменная соль) состоит из одного атома натрия и одного атома хлора. При этом 23 массовые части натрия связаны с 25 массовыми частями хлора. Пирит FeS2 состоит из одного атома железа и двух атомов серы, то есть в нем 56 массовых частей железа связано с 32,2 массовыми частями серы. Содержание тех или иных элементов в минералах выражается цифрами валового химического анализа в весовых процентах. Например, содержание элементов или окислов (в %): Таблица 1 – Весовые проценты химических элементов и окислов Элементы Fe – 30,47 Cu- 34,40 S- 35,87

Окислы SiO2 – 55,12 Al2O3 – 22,99 Na2O – 13,53 H2O – 8,27

Вычисление относительных количеств тех или иных компонентов в минералах часто производится в массовых процентах: Таблица 2 - Расчет массовых процентов элементов Элемент Железо, Fe Углерод, С Кислород, О2 Сумма

Атомная масса 55,85 12,01 48,00 115,86

Сод. железа 55,85:115,86=48,2 мас.% Fe

Для получения формулы минерала надо вычислить атомные или молекулярные веса путем деления указанных весовых процентов на соответствующие атомные или молекулярные количества*. *

Примеры заимствованы из работы /9/.

4

Таблица 3 – Расчет формулы минерала по отношению между атомными количествами элементов 1 Весовые %

Атомные количества

Fe – 30,47 Cu – 34,40 S – 35,87

30,47/ 56=0,544 34,40/63,5=0,541 35,87/32=1,120

Отношения между атомными количествами 1 1 2

Числа пропорциональные отношениям между атомными количествами (упрощенные) служат коэффициентами в химической формуле минерала: FeCuS2. Таблица 4 – Расчет формулы минерала по отношению между молекулярными количествами 2 Весовые %

Молекулярные количества

SiO2 -55,12 Al2O3 – 22,99 Na2O -13,53 H2O – 8,27

55,12/60=0,9187 22,99/102=0,2254 13,53/62=0,2182 8,27/18=0,4584

Отношение между молекулярными количествами 4 1 1 2

Числа пропорциональные отношениям между атомными количествами (упрощенные) служат коэффициентами в химической формуле минерала: 4SiO2· Al2O3· Na2O· 2H2O или H4Na2Al2Si4O14==H2NaAlSi2O7==Na[AlSi2O6]· H2O анальцим 1.1 Формы нахождения минералов в природе 1.1.1 Минералы в природе встречаются в виде отдельных хорошо образованных кристаллов, либо в виде скоплений неправильной формы. Известно, что любое тело в пространстве имеет три измерения, исходя из этого, можно выделить три основные формы кристаллов: -изометричные формы, характеризующиеся одинаковым развитием во всех трех направлениях. Примером могут служить кубы пирита, октаэдры магнетита и др.; -уплощенные формы, отличающиеся развитием в двух направлениях. Примером являются таблитчатые, пластинчатые, листоватые, чешуйчатые кристаллы; 5

-удлиненные формы – формы, развитые в одном направлении. К этой группе относятся призматические, столбчатые, шестоватые, волокнистые кристаллы. Минералы в природе чаще встречаются в виде скоплений различной формы. Эти скопления называются минеральными агрегатами. Они бывают мономинеральными (состоящими из одного минерала) и полиминеральными (из нескольких минералов). Среди них выделяют: -зернистые агрегаты – скопления сросшихся зерен самой разнообразной формы; -землистые агрегаты порошковатого облика, состоящие из мельчайших частиц, обычно пачкают руки, примером которых может служить каолинит. В природе минералы могут встречаться в виде отдельных хорошо образованных кристаллов, кристаллических двойников, сростков, зернистых сплошных масс, натеков и других форм. Внешний облик минералов имеет большое диагностическое значение. Особенно информативны в этом отношении минералы, обнаруживающие много особенностей. К числу характерных свойств большинства кристаллических минералов относится способность образовывать кристаллы (свойство самоогранения). В зависимости от особенностей химического состава и кристаллической структуры минералы проявляют различные физические свойства, такие как цвет, блеск, твердость и т.д. Иногда минералы имеют неупорядоченное строение, когда атомы и ионы, их составляющие, располагаются беспорядочно. Минералы с таким строением называются аморфными. 1.2 Свойства кристаллических веществ Для кристаллов свойственна строго определенная группировка слагающих их атомов и ионов, занимающих строго определенные места в пространстве, образуя кристаллические решетки, геометрически представляющие собой плотно пригнанные друг к другу многогранники (кубы, октаэдры, параллелепипеды, ромбоэдры и др.). В их вершинах, центрах или серединах граней на строго определенном расстоянии располагаются атомы (или ионы), образующие узлы кристаллической решетки. Совокупность узлов, лежащих вдоль прямой и периодически повторяющихся через равные промежутки, образует ряд пространственной решетки, а совокупность рядов, расположенных в этой плоскости – плоскую сетку кристаллической решетки. В зависимости от величины ионного радиуса данного иона находится число соприкасающихся с ним в кристаллической решетке ионов другого элемента. Так, в решетке галита (NaCl) каждый ион натрия окружен шестью ионами хлора, расположенными в шести узлах октаэдра, так же как и 6

каждый ион хлора окружен шестью ионами натрия. Кристаллические структуры очень разнообразны во внешнем облике кристалла. Каждому минералу присуща своя кристаллическая форма, зависящая от типа химических связей решетки, химического состава и условий его образования. Француз Роме де Лиль, установил, что кристаллы одного и того же вещества могут иметь разную величину, форму и число граней, но углы между соответствующими гранями остаются постоянными. Такое постоянство углов кристаллов есть общее свойство всякого кристаллического вещества. Этот закон постоянства двугранных углов - один из важнейших законов кристаллографии. Он позволяет определить минералы даже в мелких обломках кристаллов, если они в какой-то мере сохраняют естественные грани. 1.3 Понятия о симметрии и символах В кристалле различают следующие элементы: грани - плоскости, ограничивающие кристаллы, ребра – линии пересечения граней, вершину – точки пересечения ребер, гранные углы – углы между гранями. У большинства естественных кристаллов повторяются одинаковые грани, ребра и углы. Такая их повторяемость носит название симметрии многогранника, а плоскость, ось и центр симметрии – элементами симметрии. Плоскостью симметрии называется такая воображаемая плоскость, которая рассекает данный кристалл на две части, являющиеся одна для другой зеркальным отражением (рисунок 1).

7

Рисунок 1 - Плоскости симметрии куба

a

b1 C

c

d a

b

a1 Рисунок 2 - Оси симметрии

b

Рисунок 3 - Центр симметрии

При этом любой точке М в одной части кристалла, соответствует М' – в другой, находящейся с М на одном перпендикуляре к плоскости симметрии, на расстоянии ОМ', равном ОМ. Плоскость симметрии обозначается буквой Р. В одном кристалле может быть несколько плоскостей симметрии. Ось симметрии эта такая прямая, при вращении вокруг которой на 360°, кристалл несколько раз совмещается всеми своими точками с первоначальным положением в пространстве. Примером может быть призма квадратного сечения (рисунок 2). При повороте ее вокруг прямой, проходящей через центр ее оснований, на 90º грань придет в положение, которое занимала грань а, и призма совместится всеми своими точкам с первоначальным положением в пространстве. Таких совмещений при полном обороте на 360º будет 4, причем последовательно положение грани а будут занимать грань b, грань с, грань d и снова грань a. Такая ось вращения и будет осью симметрии, которая обозначается латинской буквой L4. Цифра внизу указывает наименование оси (сколько раз кристалл совмещается со своим первоначальным положением в течение полного оборота). Эта ось и называется осью симметрии. На рисунке 3 изображен такой кристалл. Здесь грань а соответствует грани а1, грань b – грани b1, и т.д. Если соединить соответствующие точки их поверхности друг с другом, то все приведенные линии пересекутся в одной точке внутри кристалла, причем каждая линия окажется поделенной пополам. Эта точка и есть центр симметрии. Центр симметрии эта такая точка внутри кристалла, в которой пересекаются и делятся пополам все линии, соединяющие соответствующие точки на параллельных, но обратно расположенных гранях (рисунок 3). Русский ученый А.В. Гадолин доказал, что у кристаллов возможны 32 различные комбинации элементов симметрии. Все виды симметрии группируются по степени сложности в семь крупных групп, или систем. В каждую такую систему попадают кристаллы со сходными углами между 8

кристаллическими осями. Поэтому эти системы называются сингониями, что означает по-гречески «сходно угольности». Каждая сингония характеризуется определенным набором элементов симметрии. Кристаллы низших сингоний К низшим сингониям относятся ромбическая, моноклинная и триклинная. Их отличает отсутствие осей симметрии выше двойных. К ромбической сингонии (рисунок 4-8) принадлежат кристаллы барита, серы, оливина, топаза, имеющие одну или три оси второго порядка и две или три перпендикулярные им плоскости симметрии (L2,2P) или 3L23PC,а также кристаллы с тремя осями второго порядка без плоскости симметрии (3L2). В поперечном сечении они имеют форму ромба. К моноклинной сингонии (рисунок 9-10) относятся кристаллы, которые имеют либо одну плоскость симметрии, либо одну ось второго порядка, либо и ту и другую вместе в сочетании с центром симметрии. К этой категории принадлежат ортоклаз, авгит, гипс, мусковит, некоторые амфиболы. Кристаллы триклинной сингонии наименее симметричные (рисунок 11). У них из возможных элементов симметрии наблюдается только центр симметрии или эти элементы вообще отсутствуют. Этот вид сингонии свойственен альбиту, микроклину и другим минералам. Кристаллы средних сингоний Кристаллы гексагональной сингонии имеют форму шестигранных призм, срезанных перпендикулярно к оси шестого порядка или усеченных гексагональными пирамидами. Таковы кристаллы апатита и нефелина (рисунок 12-17). Высшее сочетание элементов симметрии данной сингонии L66 L27PC. Тетрагональная или квадратная, сингония, характеризуется присутствием в кристаллах одной оси четвертого порядка. Сечение, перпендикулярное к этой оси, обычно имеет форму квадрата или восьмиугольника. Высшим сочетанием элементов симметрии в кристаллах тетрагональной сингонии может быть L44 L2 5 PC. Эта сингония присуща халькопириту и др. (рисунок 18-21). Тригональная сингония. Название сингонии связано с треугольным сечением (три-3, гониа-угол). Наиболее распространенные формы тригональной сингонии: тригональная пирамида, тригональная дипирамида и ромбоэдр. В этой сингонии кристаллизуются кальцит, доломит, магнезит, гематит, а также корунд и кварц (рисунок 22-28). Тригональная сингония характеризуется высшим сочетанием элементов симметрии. Примером может быть ромбоэдр - L33L2 3 PC . Кристаллы высшей сингонии К высшей сингонии относится кубическая, объединяющая наиболее симметричные кристаллы (каменная соль, пирит, алмаз, магнетит). Они 9

имеют вид кубиков, октаэдров и др. Высшее сочетание в кубической сингонии - 3L4 4 L3 6 L29 PC (рисунок 29-41). Определение элементов симметрии В качестве примера рассмотрим определение элементов симметрии и символов на примере кубической сингонии. Типичной формой кубической сингонии является куб, обладающий наивысшей степенью симметрии). При вращении вокруг оси АВ, соединяющей середины противоположных граней, куб 4 раза совмещается с двойной осью (L2). В кубе таких имеется 6, так как у куба 12 граней. Это означает, что куб имеет 6 двойных осей симметрии. Плоскость симметрии в кубе можно проводить: 1) параллельно граням и 2) через два противоположных ребра. В первом случае получится три взаимно перпендикулярные плоскости. Линиями их пересечения будут служить четверные оси. Во втором случае получим шесть плоскостей симметрии. Помимо перечисленных элементов симметрии куб имеет еще и центр симметрии. В целом полный комплекс элементов симметрии куба будет состоять из трех четверных осей, трех тройных осей, шести двойных осей, девяти плоскостей симметрии и центра симметрии, что обозначается как 3 L4, 4 L3,6L2,9P,C. Примеры простых форм и минералов низших, средних и высших сингоний. Таблица 5 - Низшие сингонии Ромбическая сингония. Простые формы

Рисунок 4 - Комбинация ромбической призмы и пинакоида

10

Рисунок 5 - Комбинация ромбической пирамиды и моноэдра

Рисунок 6 - Ромбическая дипирамида

Ромбическая сингония. Примеры минералов Z

Z S1 D1 M1

E1 N1

E1

T1

M1

Y

X

Рисунок 7 - Кристалл оливина

N1

Y

X

Рисунок 8 - Кристалл топаза

11

Моноклинная сингония. Примеры минералов

Триклинная сингония. Примеры минералов

Z

Z

Z

Q2

E1

S1

S1

T1

У

A1 M1

M1

X

B1

У

T1

Q1

X

Рисунок 9 Кристалл гипса

M1

A1

У

E1

X

Рисунок 10 - Кристалл авгита

Рисунок 11 - Кристалл полевого шпата

Таблица 6 - Средние сингонии Гексагональная сингония. Простые формы

Рисунок 12 Гексагональная призма.

12

Рисунок 13 Комбинация гексагональной призмы и пинакоида

Рисунок 14 Гексагональная пирамида

Рисунок 15 Комбинация гексагональной пирамиды и моноэдра

Пример минерала X B1 S3

S2

S1

M3 M 2

M1

У

a Z B2

Рисунок 16 - Гексагональная дипирамида

Рисунок 17 - Комбинация гексагональной призмы М1 гексагональной дипирамиды S и пинакоида В. Кристалл берилла

Тетрагональная сингония. Простые формы

Тетрагональная сингония. Пример Z S2

S1

T2 M1

T2

M4 Y

X

Рисунок 18 Комбинация тетрагональной призмы и пинакоида

Рисунок 22 Комбинация тригональной призмы и пинакоида

Рисунок 19 Рисунок 20 Рисунок 21 Комбинация Тетрагональная Кристалл тетрагональной дипирамида оловянного камня пирамиды и моноэдра Тригональная сингония. Простые формы

Рисунок 23 Комбинация тригональной пирамиды и моноэдра

Рисунок 24 Тригональная дипирамида

Рисунок 25 Ромбоэдр

13

Тригональная сингония. Примеры минералов X X

R1

L3

Z

B1

S1

Y

S2

E1

T1

R1

Рисунок 26 - Кристалл кальцита

У

M1

U E4

S1

R1

R4

Z

Рисунок 27 - Кристалл гематита (железного блеска)

Рисунок 28 - Кристалл кварца

Таблица 7 - Высшие сингонии Простые формы

Рисунок 29 - Октаэдр

Рисунок 30 - Тетраэдр

Z

Z z’ z

D2 X

D1

Y

Рисунок 31 - Ромбический додекаэдр Элементы симметрии 14

T1 X

x

y

y'

Y

Рисунок 32 - Тетрагонтриоктаэдр Длинным пунктиром показана грань октаэдра

Рисунок 33 Комбинация куба и октаэдра

Рисунок 34 Комбинация куба и октаэдра

Рисунок 35 - Комбинация куба и октаэдра

Примеры минералов

T K

Рисунок 36 Плавиковый шпат К куб; D - ромбический додекаэдр

Рисунок 37 Плавиковый шпат К - куб; Ттетрагонтриоктаэдр

Рисунок 38 - Плавиковый шпат О - октаэдр; D ромбический додекаэдр

O K

D

Рисунок 39 Свинцовый блеск К куб;О - октаэдр; D ромбический додекаэдр

Рисунок 40 - Гранат D - ромбический додекаэдр; Т - тетрагонтриоктаэдр

Рисунок 41 - Пирит Ж - куб; Р - пентагондодекаэдр

15

Примерами минералов, кристаллизующихся в кубической форме являются каменная соль (NаCl), плавиковый шпат (CaF2), свинцовый блеск (PbS), пирит (FeS2).Подобным образом можно определить полный комплекс элементов симметрии для минералов других сингонии: -для кристалла берилла (рисунок 36) гексагональной сингонии будет L6,6L2,P,6P,C;

X B1 S3

S2

M3 M 2

S1

M1

У

a Z B2 Рисунок 42 - Кристалл берилла -оловянного камня, представленного комбинацией тетрагональной пирамиды и двух тетрагональных призм тетрагональной сингонии – L4,4L2,P,4P,C; тригональной сингонии (для ромбоэдра) – L3,3L2,3P,C. Примерами комплексов элементов симметрии для низших сингоний являются: кристалл оливина 3L2,3P,C, моноклинной сингонии – гипс L2,C, триклинной сингонии – полевой шпат (альбит). Кроме центра симметрии, никаких других элементов симметрии он не имеет. Координаты граней. При описании кристаллов, кроме указания элементов симметрии указывают еще число, форму и пространственное расположение граней. Для определения положения плоскости природных многогранников – кристаллов в пространстве в кристаллографии, также как и в аналитической геометрии, пользуются координатными осями, ориентированными параллельно ребрам кристалла. При таком положении координатные оси чаще всего совпадут с осями симметрии кристалла. В большинстве случаев ограничиваются тремя координатными осями X, Y, Z, реже проводятся четыре оси – X, Y, Z, U. Начало координат помещается в центре тяжести кристалла. В случае трех осей, ось X направляется горизонтально по направлению к наблюдателю, ось Y тоже горизонтально, но мимо наблюдателя, ось Z вертикально (рисунок 43). В зависимости от симметрии кристалла, углы между осями берутся прямые или косые. Грани кристалла в таком положении будут непосредственно или при их продолжении отсекать на координатных осях отрезки разной величины. За единицу измерения отрезков по осям 16

выбираются отрезки, отсекаемые на осях специально выбранной гранью кристалла, носящей название единичной грани. Например, на рисунке 43 грань АВСД, принятая за единичную, отсекает по осям X и Y равные отрезки ОА и ОД, а по оси Z отрезок О F неравный первым двум. Отрезок единичной грани по величине всегда кратен отрезкам, отсекаемым на осях любой другой гранью кристалла. Это свойство отмечено более 2-х столетий назад РенеЖюстом Аюи и называется законом целых чисел.

Z F

E C B O P A

D

Q

Y

X

Рисунок 43 - Оси кристаллографических координат Символ грани. Координаты грани, определяемые по каждой оси, не выражаются указанными выше отрезками (параметрами) по этой оси, а числом, обратным параметру. Если при этом получается отношение дробных чисел, то следует их привести к целому виду. Например, (рис.43) если грань ВЕС отсекает на оси X отрезок ОР, равный двум параметрам единичной грани ( ОР=2ОА), то координата по оси X будет не 2, а число обратное двум т.е. ½. Аналогично выражаем в виде обратных чисел параметры по оси Y и Z – по оси YOQ = 2ОД и по оси ZOE = OF. Приведя к целому виду, будем иметь: 1:1:4.Полученные таким путем числа называются индексами граней, а совокупность их символами граней. Обозначив индекс по оси X через h, по оси Y через k, по оси Z через l символ грани будет иметь вид (h k l). При определении символов граней куба и октаэдра в качестве координатных осей выбираются три взаимно перпендикулярные оси симметрии четверные или двойные. На рисунке 44 представлена комбинация куба и октаэдра. Для определения символов их граней направим координатные оси по четверным осям. 17

Рисунок 44 - Комбинация куба и октаэдра Для октаэдра за единичную грань выберем грань Q1 октаэдра. Так как она отсекает равные положительные отрезки (а) на всех трех осях, то символ грани Q1 будет (I I I). Грань Q2 пересекает оси X и Y в положительном, а ось Y в отрицательном направлениях, поэтому знак при индексе по этой оси будет минус, а символ грани будет (I I- I). Грань Q3 пересекает на осях X и Y положительные отрезки, а на оси Z отрицательные, а грань Q4 только на оси X отсекает положительный отрезок. Следовательно, символ грани Q3 будет (I I- I), а грани Q4 (I I- I-). Символ граней, обозначенных на рисунке 44 пунктиром (задние грани) по оси X у всех граней будут отрицательные, а по остальным осям будут меняться. У куба грань K1 пересекает ось X на некотором расстоянии а/n от центра, в n раз меньшем периметра единичной грани a. Осям же Y и Z она параллельна, или пересекает их в бесконечности. Тогда отношение отрезков, отсекаемых определенной гранью, к отрезкам единичной грани будут: а/n : ∞ : ∞ a a a Обратные отношения будут: а/n : ∞ : ∞ = n : 0 : 0 = 1 : 0 : 0 a a a и символ грани K1 будет (100). Аналогичным образом найден символ грани К2 (010), К3 (001) и т.д. При этом обнаружим, что в кристалле нет граней, имеющих одинаковые символы. Отсюда следует вывод, что в кристалле не может быть двух или более граней, имеющих одинаковые символы. В кристаллах гексагональной и тригональной сингонии, имеющих сходную внутреннюю структуру, что отражается и на внешнем их облике, 18

применяется система четырех осей кристаллографических координат. К такому типу принадлежат кристаллы кварца и берилла (рисунок 28, 42). Так у кварца ось «X» совпадает с L3, остальные координатные оси – с двойными осями симметрии. За единичную грань выбираем грань S1 ромбоэдра; ее символ -(1110), символ грани S2 - (11-01) и т.д.

19

2 Физические свойства минералов Все физические свойства минералов находятся в прямой зависимости от их химического состава и внутреннего строения (кристаллической структуры). Поэтому каждый минерал характеризуется своим набором этих свойств, проявляющихся и во внешних признаках. Для того чтобы распознать минералы по внешним признакам надо уметь различать физические свойства каждого минерала. Главнейшими физическими свойствами являются цвет, блеск, цвет черты минерала (цвет его в порошке), прозрачность, излом, спайность, твердость, удельный вес (плотность) и другие свойства, присущие минералам. Цвет. Минералы могут иметь самые различные цвета и оттенки. Одни минералы имеют определенный цвет, по которому можно безошибочно определить, например зеленый малахит, синий лазурит, фиолетовый аметист, красная киноварь, бурый лимонит, железо-черный магнетит, медно-красная самородная медь, золотисто-желтое золото и т.п. Другие минералы, такие как берилл, кварц, флюорит, могут быть различно окрашенными. Некоторые минералы, например лабрадор, меняют свою окраску в зависимости от освещения. С учетом этих и других особенностей различают идиохроматическую, аллохроматическую и псевдохроматическую окраски. Идиохроматическая (от греческого «идиос» - свой, собственный, и «хрома» - цвет) окраска зависит от особенностей внутреннего строения кристаллической решетки минерала. Примером может служить свинцовосерый галенит, латунно-желтый пирит, железо-черный магнетит и др. Аллохроматическая (от греческого «аллос» - другой, и «хрома» цвет) окраска обусловлена присутствием в минералах элементов хромофоров – носителей окраски (Cr, V, Ti, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, Mo и др.), или тонкорассеянных механических примесей. В частности очень сильным элементом – красителем является Сr, присутствие его даже в незначительных количествах (0,1%) окрашивает бесцветный минерал корунд в ярко-красный цвет. Прозрачная разновидность корунда, окрашенная таким образом, называется рубин. Механическая пигментация оксидами и гидрооксидами железа бесцветных минералов изменяет их окраску в красноватые, желтоватые и буроватые тона, различной интенсивности. Тонкорассеянное органическое вещество окрашивает их в серые и черные цвета. В этом отношении показателен галит. Чистые кристаллические агрегаты галита прозрачны и бесцветны или имеют белый цвет. При наличии тонкораспыленных механических примесей окрашивают их в серый (глинистые частицы), желтый (гидроокислы железа), красный (окислы железа), серый и черный (органические вещества). Псевдохроматическая окраска (от греческого «псевдос» - ложный) не связана с природой минерала. Некоторые минералы меняют окраску в зависимости от освещения. Например, минерал лабрадор при некоторых углах поворота приобретает синий или зеленый оттенок, вызванный 20

присутствием тончайших пленок минерала ильменита, заполняющих трещинки спайности кристаллов лабрадора. Интерференция световых лучей, отраженных от плоскостей спайности придает им красивую радужную окраску, такое явление называется иризацией. Иногда, кроме основной окраски минерала, тонкая поверхностная пленка имеет дополнительную. Это явление объясняется интерференцией света в тонких слоях, образующихся на поверхности минералов в результате различных реакций, и называется побежалостью (радужная побежалость на халькопирите или пирите). Практически цвет минерала определяют на глаз, путем сравнения с хорошо знакомыми предметами (молочно-белый, лимонно-желтый, кирпично-красный). Цвет черты (цвет минерала в порошке). Порошок получают, проводя куском минерала черту на белой неглазурованной поверхности фарфоровой пластинки при условии, что твердость его меньше твердости фарфора. Цвет минерала в порошке в некоторых случаях является важным и более надежным диагностическим признаком для минералов. Многие минералы в растертом или порошковатом состоянии имеют другой цвет, чем в куске. Так, красный, бурый и магнитный железняк в кусках часто имеют одинаковый цвет, и их можно определить только по разному цвету черты (красный, желтый или черный). Цвет черты определяется только у минералов с металлическим блеском, так как другие минералы имеют белую или светлоокрашенную черту. Блеск минералов. Блеск минералов зависит от показателя преломления минералов и от его способности отражать от своей поверхности свет. По характеру блеска различают две группы минералов: с металлическим и неметаллическим блеском. Металлический блеск – сильный блеск, свойственный металлам. Им обладают непрозрачные минералы, дающие в большинстве случаев черную черту на фарфоровой пластинке. К этой группе относятся минералы с полуметаллическим блеском, сходным с блеском потускневшего металла (магнетит, гематит, графит). Среди неметаллических блесков обычно различают: алмазный – алмаз, киноварь, рутил, циркон; стеклянный – кварц, флюорит, топаз, гранат; восковой – кремень, халцедон; жирный – нефелин, шеелит, сера (в изломе); шелковистый – хризотил-асбест, гипс-селенит; перламутровый – пластинчатый гипс; смолистый – уранит, ортит. Такое различие связано с характером поверхности: зеркальногладкий (алмазный), неровный (жирный), порошковатый (матовый блеск). В последнем случае, тонкая пористость заметно гасит свет. Прозрачность – способность минералов пропускать свет. По степени прозрачности минералы делятся на прозрачные (горный хрусталь, каменная соль, топаз); полупрозрачные (халцедон, опал), через которые видны лишь очертания предметов; просвечивающие (полевые шпаты), пропускающие свет только в очень тонких пластинках; непрозрачные, через которые свет совсем не проходит (пирит, магнетит). 21

Излом. Характерным диагностическим признаком некоторых минералов являются излом, т.е. вид неровной поверхности, образующейся при раскалывании минерала. Излом может быть раковистым, имеющим вид вогнутой или концентрически-волнистой поверхности, напоминающей поверхность раковин (горный хрусталь); занозистый или игольчатый, с поверхностью, покрытой ориентированными в одном направлении занозами (гипс, роговая обманка); землистый, с матовой шероховатой поверхностью (каолин, лимонит); неровный (нефелин); зернистый (апатит). Спайность. Это способность минералов раскалываться или расщепляться по гладким параллельным плоскостям. Различают пять видов спайности. Весьма совершенная спайность, когда минерал очень легко (например, ногтем) расщепляется на отдельные тончайшие листочки или пластинки, образуя зеркально – блестящие плоскости спайности (слюда, гипс, хлорит). Совершенная спайность – минерал в любом месте колется по определенным направлениям, образуя ровные поверхности (кальцит, галит, галенит). Спайность средняя – при расколе образуются как ровные спайные поверхности, так и неровные поверхности излома (полевые шпаты, роговая обманка). Спайность несовершенная - ровные спайные поверхности редки, при разломе большей частью образуется неправильный излом (берилл, апатит). Спайность весьма несовершенная – практически нет спайности, кристаллы имеют неровные поверхности излома при расколе (кварц). Твердость. Под твердостью понимают степень сопротивления минерала внешним механическим воздействиям (царапанию, резанию, истиранию). В минералогии твердость устанавливается обычно путем царапания минералов предметами, твердость которых является известной и принята за эталон. Для определения твердости принята шкала Мооса. Эталонами шкалы являются следующие минералы, расположенные в порядке увеличения твердости: Тальк 1 Ортоклаз 6 Гипс 2 Кварц 7 Кальцит 3 Топаз 8 Флюорит 4 Корунд 9 Апатит 5 Алмаз 10 Твердость минералов в шкале Мооса условна, и при определении другими методами могут быть получены иные значения. При определении твердости минерала чертят на его свежей поверхности острым углом минерала-эталона из шкалы твердости. Можно определить относительную твердость, царапая другими подручными средствами: ногтем (1-2), гвоздем (3-4), стеклом (5), острием стального ножа (6). Минералами с твердостью 6-7 можно царапать стекло, а с твердостью 810 резать его. Точное определение твердости получают с помощью специальных приборов твердометров. Удельный вес. Удельный вес (плотность) различных минералов колеблется от 0,6 до 23 г/см3 . Зависит от химического состава и структуры минералов. По удельному весу все минералы можно разбить на: легкие – с 22

удельным весом до 2,5 (гипс, каменная соль), средние – с удельным весом до 4 (кальцит, кварц) и тяжелые – с удельным весом больше 4 (рудные минералы). На практике для быстрого приблизительного определения удельного веса пользуются взвешиванием минералов на руке с оценкой «тяжелый», «средний», «легкий». Чаще встречаются минералы с удельным весом от 2 до 5. Другие свойства. Магнитность. Некоторые минералы обладают магнитностью, т.е. действуют на магнитную стрелку или сами притягиваются магнитом. Так как число минералов, обладающих магнитностью, невелико, то, этот признак имеет важное диагностическое значение. Примером минерала, обладающего ярко выраженной магнитностью, является магнетит. Реакция с соляной кислотой. Многие минералы из класса карбонатов легко распознаются по взаимодействию с соляной кислотой. Так, кальцит бурно вскипает при воздействии на него холодной 10% соляной кислотой. Доломит вскипает с такой кислотой только в порошке. А порошок магнезита вскипает только при воздействии нагретой соляной кислоты. Во всех этих случаях соляная кислота вытесняет угольную, которая быстро разлагается на воду и углекислый газ. Выделение свободного углекислого газа и вызывает эффект вскипания. Горючесть и плавкость. Самородная сера, некоторые сернистые минералы и органические соединения (янтарь, озокерит, асфальт) легко плавятся или загораются от спички. Для таких минералов горючесть и плавкость наряду с другими физическими свойствами является важным диагностическим признаком. Запах. При горении, при ударе, при растирании в порошок и т.д. некоторые минералы издают характерные запахи. Например, при трении одного куска фосфорита о другой появляется запах сгоревшей головки спички. Это свойство является также диагностическим. Вкус. Некоторые хорошо растворимые в воде минералы – галоидные соединения, сульфаты и карбонаты - вызывают вкусовые ощущения. По вкусу минералы бывают соленые (галит), горко-соленые (сильвин, мирабилит) и др. Двулучепреломление. Некоторые прозрачные минералы обладают характерным свойством – двулучепреломлением. Это свойство особенно четко выражено у исландского шпата. Если положить кристалл исландского шпата на бумагу с какой-либо надписью, то сквозь него отчетливо будут видны две надписи, одна более четкая, другая более слабая.

23

3 Классификация минералов и их описание Современная классификация минералов основывается на химическом составе, кристаллической структуре и генезисе вещества. По химическому составу и кристаллическому строению все известные минералы делятся на несколько подразделений (надклассов и классов). Важнейшими классами являются: 1) самородные элементы, 2) оксиды и гидрооксиды, 3) сульфиды, 4) галоидные соединения, 5) улеродистые соединения, надкласс соли кислородных кислот, в который входят: 6) карбонаты, 7) сульфаты, 8) фосфаты, 9) силикаты (1). 3.1 Самородные элементы Графит С (от греческого «графо» - пишу).Сингония гексагональная. Кристаллы редки (в виде пластинок или табличек). Чаще встречается в виде листоватых, чешуйчатых агрегатов, образует также землистые скопления. Цвет железо-черный, черта черная, блестящая, блеск сильный металловидный, твердость низкая (1-2); мажет бумагу и пальцы. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Образуется графит при контактовом метаморфизме углеродосодержащих пород (известняков), каменных углей и др. Месторождения. Ботогольское в Восточном Саяне – кристаллический графит, Завальевское и Ждановское на Украине – чешуйчатый графит и др. Графит применяется для производства графитовых тиглей, электродов, в качестве составной части машинных смазок, в ядерных реакторах, для футеровки высокотемпературных печей, для изготовления карандашных грифелей. Сера S. Сингония ромбическая. Самородная сера встречается в виде кристаллов имеющих вид притупленных пирамид. Агрегаты зернистые, сплошные, иногда почковидные массы, друзы. Окраска желтая различных оттенков. Блеск на гранях алмазный, в изломе жирный, твердость низкая (2), очень хрупкая. Спайность несовершенная. Излом неровный, раковистый. Образуется сера биохимическим путем в морских осадках, в зонах окисления сульфидных руд, при вулканических процессах. Месторождения. Осадочные месторождения известны в Средней Азии: в Туркмении (Гаурдак), в Ферганской долине (Шоу-Су) и др. вулканические – на Курильских островах. За рубежом серой богаты Италия и Польша. Сера применяется в производстве серной кислоты, препаратов для борьбы с вредителями, изготовления спичек, виноделии, в пиротехнике, медицине и др. 3.2 Сульфиды

24

Галенит (свинцовый блеск) PbS (Pb 86,6; S 13,4). Сингония кубическая. Характерны кристаллы кубической формы и кубооктаэдров (комбинации куба и октаэдра). Агрегаты обычно сплошные, зернистые, друзы или неправильной формы вкрапленники. Цвет свинцово-серый, блеск металлический, черта серовато-черная. Спайность совершенная по кубу, по трем направлениям. Твердость 2,5. Плотность 7,5. Происхождение гидротермальное (средне- и низкотемпературное) – встречается в жилах, метосоматических телах, может быть осадочное. Месторождения. На Алтае вулканогенно-осадочные (Лениногорское, Зыряновское и др.), месторождения Нерчинской группы (Забайкалье) и др. Применение: галенит является важнейшей рудой на свинец. Халькопирит (медный колчедан) CuFeS2 (Cu 34,5; Fe 30,5; S 35,0) Сингония тетрагональная. Кристаллы встречаются редко, обычны агрегаты – сплошные зернистые массы, часто вкрапленные. Цвет латунно-желтый, с темно-желтой или пестрой побежалостью; черта черная с зеленоватым оттенком; блеск – сильный металлический; спайность несовершенная (нет), излом неровный. Твердость 3,5-4. Плотность 4,2. Происхождение: магматическое, скарновое, гидротермальное. Месторождения. Норильское, Талнахское – магматические, Турьинские рудники на Урале – скарновые и др. Применение: важнейшая руда на медь. Пирит (серный колчедан) FeS2 (Fe 46,6; S 53,4). Сингония кубическая. Кристаллы в виде кубов, пентагондодекаэдров. Агрегаты представлены обычно зернистыми массами; совместно с халькопиритом встречается в виде крупных кристаллов с характерной штриховкой на гранях. Цвет соломенно-желтый, с темно-желтой или пестрой побежалостью; черта черная с зеленоватым или буроватым оттенком. Блеск сильный металлический, спайность весьма несовершенная (нет); излом неровный, иногда раковистый. Происхождение: магматическое, гидротермальное, осадочное, метаморфическое. Применение: пирит является важным сырьем для получения серной кислоты. Месторождения. Калатинское, Дегтярское, Комсомольское, Сибайское и Учалинское. 3.3 Галогениды (галоиды) Галит (каменная соль) NaCl. (Na 39,4 ; Cl 60,6). Сингония кубическая. Образует кристаллы кубической формы, сплошные зернистые массы, кристаллические корки и пластины. Окраска бесцветная или белая, за счет примесей приобретает желтую, серую, бурую, синюю, черную окраску. Спайность совершенная по кубу, очень хрупок. Твердость и плотность около 2. Происхождение. Химические осадки морей и озер.

25

Месторождение: Соль-Илецкое в Оренбургской области в виде соляного купола; соляные озера Эльтон и Баскунчак. Применение в химической, пищевой промышленности. Сильвин KCl. (K 52,5; Cl 47,5). Кристаллы кубической формы. Агрегаты зернистые, иногда с характерной слоистой структурой. Бесцветный, молочно-белый, розовато-красный. Блеск стеклянный, жирный, хрупок. Спайность совершенная по кубу. Твердость и плотность около 2. Происхождение. Химические осадки морей и озер. Месторождения. В России крупнейшее в мире по запасам калиевых солей месторождение Соликамск. Сильвин - важнейший источник калия. Используется в основном как сырье химической промышленности, для производства минеральных удобрений. Флюорит (плавиковый шпат) CaF2 (Ca 51,1; F 48,9) .Сингония кубическая. Кристаллы обычно хорошо образованные, в виде кубов, иногда в комбинации с другими формами. Агрегаты – друзы, зернистые и плотные массы. Окраска часто полихромная, зеленая, голубая, фиолетовая различной интенсивности, иногда бесцветная. Блеск стеклянный, спайность совершенная по октаэдру. Флюорит применяется в металлургии в качестве плавня при выплавке различных металлов. В химической промышленности является основным сырьем для получения плавиковой кислоты и других фтористых соединений. Используется также при изготовлении некоторых сортов оптических стекол; кристаллы бесцветного прозрачного флюорита используется в оптике. Месторождения: в Забайкалье, в Средней Азии, в Архангельской области и др. 3.4 Окислы и гидроокислы Корунд Al2O3 (Al 52,9; О 47,1).Сингония триклинная. Встречается в виде удлиненных боченковидных кристаллов, часто с поперечной штриховкой, и мелкозернистых сплошных масс. Окраска синеватая, желтовато-серая; блеск стеклянный. Спайность несовершенная. Известны драгоценные (прозрачные благородные) разновидности: бесцветные – лейкосапфир, синие – сапфир, красные – рубин, желтый – восточный топаз, фиолетовый – восточный аметист, зеленый – восточный изумруд. Смесь мелкозернистого корунда с магнетитом, галенитом, полевым шпатом и кварцем известна как наждак. Гематит (железный блеск) Fe2O3 (Fe 70,0; O 30,0). Сингония тригональная. Кристаллы ромбоэдрической уплощенной, таблитчатой и пластинчатой формы. Агрегаты – землистые, чешуйчатые, листоватые, натеки, корки. Окраска железо-черная до стально-серой. Порошковатая разность красного цвета. Черта вишнево-красная до кремово-бурой. Блеск металлический, иногда матовый. Спайность отсутствует. Излом неровный. 26

Известны разновидности: сиекулярит – тонкопластинчатая, железная слюдка – слюдоподобная мелкокристаллическая; железная роза – изогнутые сростки пластинчатых кристаллов и др. Гематит является важнейшей железной рудой. Используется также для изготовления красной краски и карандашей. Магнетит (магнитный железняк) Fe3O4 (Fe 72,4; O 27,6). Сингония кубическая. Обычно встречается в виде сплошных зернистых масс. Кристаллы в виде октаэдров, в пустотах отмечаются друзы. Окраска коричневато (железо)- черная до стально-серой; черта черная. Блеск металлический, полуметаллический. Спайности нет, излом неровный. Магнитен. Происхождение: магматическое, флюидно-магматическое, контактово-метасоматическое, метаморфическое. Месторождения. В России на Урале - Магнитогорское, горы Высокая и Благодать (контактово-метасоматические), район Курской магнитной аномалии (кристаллические сланцы). Лимонит (бурый железняк) Fe2O3·n H2O (Fe 59,8; O 25,7; H2O 14,5). Не образует кристаллических форм, является скрытокристаллическим или аморфным. Встречается в виде конкреций, оолитов, плотных и порошковатых масс, в натечных формах. Окраска темно-бурая до почти черной, порошковатые разности желтые. Черта желто-бурая. Блеск полуметаллический, матовый. Спайности нет. Излом неровный, землистый. Происхождение. Окисление железосодержащих минералов, сульфидов, силикатов. Химические осадки морей, биогенный при участии железобактерий на дне озер и подводных вулканов. Используется как железная руда. 3.5 Карбонаты Кальцит (известковый шпат) CaCO3 (CaO 56,0; CO2 44,0). Сингония тригональная. Кристаллы главным образом ромбоэдры и скаленоэдры. Разновидности: исландский шпат – прозрачный двупреломляющий кальцит, который «раздваивает» рассматриваемые через него изображения; мраморный оникс – плотные натечные радиально-лучистые агрегаты и др. Агрегаты – друзы, зернистые массы (мрамор и известняк). Окраска бесцветная, белая, желтая, серая, розовая, иногда голубая и красная. Спайность совершенная в 3-х направлениях по ромбоэдру. При взаимодействии с соляной кислотой бурно вскипает. Исландский шпат применяется в оптике для изготовления двупреломляющих призм; известняки, горные породы, состоящие из кальцита - для изготовления вяжущих строительных материалов (известь, цемент), как строительный и бутовый камень, в качестве флюса в металлургии. Мел используется как пишущий, красочный и полировальный материал. Мраморы – горные породы, состоящие из кальцита, являются строительным и поделочным материалом. 27

Магнезит (магнезиальный шпат) MgCO3 (MgO 47,65; CO2 52,4). Сингония тригональная. Кристаллы редки (ромбоэдры).Агрегаты крупнозернистые мраморовидные. Окраска белая с сероватым или желтоватым оттенком. Блеск стеклянный. Твердость 4. Хрупок. Спайность совершенная в 3-х направлениях по ромбоэдру. Применяется для получения различных огнеупорных материалов, стройматериалов ( извести и магнезиального цемента), в качестве флюса при плавке руд и как химическое удобрение. Месторождения в России: на западном склоне Урала среди отложений кунгурского яруса пермской системы. 3.6 Сульфаты Гипс (мягкий шпат) CaSO4×2H2O (СaO 32,5; SO3 46,6; H2O 20,9).Сингония моноклинная. Разновидности: селенит – параллельноволокнистая разность с шелковистым блеском; алебастр – снежно-белая тонкозернистая разность. Кристаллы таблитчатые. Агрегаты – друзы, мелкозернистые, а также параллельно-волокнистые. Окраска бесцветная, белая, иногда серая, медово-желтая, красная, бурая, черная. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Твердость 2 (чертится ногтем). Спайность совершенная в одном направлении. Гипс широко применяется в различных отраслях промышленности в качестве добавки к портландцементу, для получения вяжущих веществ, изготовления архитектурных деталей, перегородок, плит, в бумажном производстве, для приготовления различных красок, эмалей, алебастр и селенит используется как поделочный камень. Ангидрит CaSO4 (CaO 41,2; SO3 58,8). Сингония ромбическая. Кристаллы таблитчатые, мелкозернистые. Цвет белый. Блеск стеклянный. Черта – белая. Твердость 3 – 4. Хрупкий. Спайность совершенная в 3-х направлениях по кубу. Применяется как сырье для получения серной кислоты и как строительный материал. 3.7 Фосфаты Апатит Ca3 [PO4] 3 F,Cl. Сингония гексагональная. Кристаллы часто хорошо образованные гексагональные (шестигранные) призмы. Агрегаты – зернистые сахаровидные. Окраска белая, бледно-зеленая, голубая. Блеск стеклянный, жирный. Твердость 5. Хрупок. Спайность несовершенная. Излом неровный. Апатит используется как сырье для фосфорных удобрений, для производства фосфорной кислоты и ее солей. Фосфорит – горная порода, сложенная в основном аморфным или микрокристаллическим апатитом с примесью глинистых частиц, кварца, кальцита, гидроксидов железа, используется для приготовления фосфатных удобрений. Месторождения. В 28

России Хибины на Кольском полуострове, Слюдянка на побережье оз. Байкала. 3.8 Силикаты В основе структурного строения всех силикатов находятся комплексные анионы в виде кремнекислородных тетраэдров [SiO4]4-, которые различно сочетаются друг с другом. В зависимости от того, как сочетаются между собой кремнекислородные тетраэдры, силикаты делятся на: -островные (силикаты с изолированными тетраэдрами или с группами тетраэдров); -кольцевые (кремнекислородные тетраэдры образуют кольцо); -цепочечные (кремнекислородные тетраэдры соединены в цепочку); -ленточные (силикаты с непрерывными лентами кремнекислородных тетраэдров) -листовые (силикаты с непрерывными слоями кремнекислородных тетраэдров); -каркасные (кремнекислородные тетраэдры образуют пространственный каркас). Внутренняя структура силикатов отражается на их облике и физических свойствах. При написании формул силикатов радикал группы, характеризующий данную структуру, заключается в квадратные скобки. Островные силикаты Оливин (Mg, Fe)2 [SiO4]. Назван по оливково-зеленому цвету. Сингония ромбическая. Правильные кристаллы редки, обычно зернистые плотные агрегаты. Цвет бутылочно-зеленый, от желтого до черного. Блеск стеклянный. Черта бесцветная, желтоватая. Спайность средняя (несовершенная). Желтовато-зеленая разновидность оливина носит название хризолита. Происхождение. Магматическое. Породообразующий минерал ультраосновных и основных изверженных (перидотиты, габбро) и излившихся (базальты и др.) горных пород. Гранаты – группа минералов, различающихся по составу и окраске: пироп – розово-красный, альмандин – красный, буро-красный, спессартин темно-красный, оранжево-желтый, коричневый; гроссуляр – медово-желтый, блекло-зеленый, бурый, красный; андрадит – желтый, зеленоватый; уваровит – изумрудно-зеленый и др. Сингония кубическая. Образует плотные, зернистые агрегаты. Черта бесцветная, спайность несовершенная (плохая), излом раковистый, занозистый. В магматических породах встречаются два изоморфных ряда граната: Ca3Al2 Si3O12 Ca3Fe2 Si3O12 (гроссуляр) (андрадит) Fe3Al2Si3O12 Mg3Al2Si3O12 (альмандин) (пироп) 29

Гранаты гроссуляр–андрадитового ряда встречаются исключительно в щелочных породах – сиенитах, нефелиновых сиенитах и т. п. В гранатовых перидотитах, кимберлитах и эклогитах в основном встречаются гранаты пироп – альмандинового ряда. В гранитных пегматитах встречаются спессартиновые гранаты (Mn3Al2Si3O12), обогащенные альмандиновым компонентом. Известен гранат и как продукт регионального и контактового метаморфизма. Применение. В производстве абразивов. Гранаты с красивой окраской применяется в ювелирном деле (богемские гранаты). Кольцевые силикаты Берилл Be3Al2[Si6O18].Сингония гексагональная. Агрегаты плотные, кристаллы столбчатые, шестигранные призмы с многочисленными дополнительными гранями. Цвет зеленый, желто-зеленый, голубой; розовый, бесцветный. Разновидности: ярко-зеленый – изумруд, синевато-голубой аквамарин. Блеск стеклянный, черта белая, излом неровный, часто раковистый, спайность несовершенная. Происхождение. Встречается в гранитных пегматитах, в друзах, в гранитах, в касситеритовых жилах в ассоциации с пневмотолитовыми минералами, в метаморфических сланцах и гнейсах. Месторождения. Ильменские горы (Урал), Забайкалье и др. районы России. Турмалин (Na,Ca) (Mg,Al)6[B3Al3Si6(O,OH)30]. Содержание B2O8 – 12%. Сингония тригональная. Кристаллы столбчатые, призматические, игольчатые, штрихованные по длине (по призме); форма поперечного сечения – сферический треугольник. Цвет варьирует от состава: черный, розовый, красный, зеленый, синий, бесцветный, блеск стеклянный; излом раковистый, неровный. Происхождение. Встречается в гранитных пегматитах, контактовометаморфических породах, гнейсах, кристаллических сланцах; гнейсах, гидротермальных жилах. Месторождения. В России – Урал, Забайкалье. Практическое значение. Используется в электронике и как драгоценный камень (розовый турмалин – рубеллит). Цепочечные силикаты Пироксены. Подразделяется на моноклинные: диопсид (CaMg[Si2O6], геденбергит CaFe[Si2O6], и ромбические: энстатит Mg2[Si2O6], гиперстен (FeMg)2[Si2O6]. Кристаллы редки короткостолбчатые и таблитчатые. Агрегаты зернистые. Цвет черный с зеленоватым и бурым оттенком. Блеск стеклянный. Спайность средняя под углом 87 и 93º. Излом неровный, ступенчатый. Происхождение. Породообразующий минерал пород габбровой группы и базальтов, а также метаморфических пород, скарнов. Ленточные силикаты Роговая обманка. Относится к группе амфиболов. Сингония моноклинная. Химический состав сложный и непостоянный. Кристаллы 30

призматические, столбчатые, с шестигранным поперечным сечением (гексагонального типа), одиночные и в сплошных зернистых массах. Цвет темно-зеленый до черного. Блеск стеклянный, полуметаллический, шелковистый. Спайность совершенная (по призме). Происхождение. Породообразующий минерал магматических (диоритов, андезитов, сиенитов, реже базальтов) и метаморфических (амфиболитов, реже гнейсов) пород; распространен также в известковосиликатных скарнах. Месторождения. Урал и другие районы. Применение. Разновидность «роговообманковый асбест» используется как волокнистый материал. Листовые силикаты Тальк Mg3[Si4O10][OH]2 – (мыльный камень). Сингония моноклинная. Встречается в виде листовато-кристаллических, чешуйчатых или сплошных плотных скрытокристаллических (горшечный камень) масс. Цвет белый, желтоватый, серый, зеленоватый. Спайность весьма совершенная, в одном направлении. Жирный на ощупь, черта белая, землистая, блеск стеклянный, перламутровый. Происхождение. Продукт метаморфизма пород, богатых магнием (оливина, пироксена, доломита). Месторождения. Средний и Южный Урал. Применение. Используется в керамической, фармацевтической, бумажной, резиновой, парфюмерной и др. отраслях промышленности. Серпентин Mg6[Si4O10][OH]8 (лат. «серпенс»- змея). Сингония моноклинная. Встречается в виде чешуйчатых (антигорит), волокнистых (хризотил-асбест) масс. Известен также благородный серпентин – офит, просвечивающий в краях. Форма кристаллов листоватая (антигорит), волокнистая (хризотил). Цвет белый, желтый, темно-зеленый с желтыми тонами. Черта белая, зеленоватая; блеск жирный, восковой, шелковистый, излом раковистый, занозистый. Спайность совершенная в одном направлении. Происхождение. В результате гидротермального изменения ультраосновных (оливин-пироксен-содержащих) пород; при контактовом метаморфизме доломитов и доломитизированных известняков. Месторождения. Урал, Сибирь. Каолинит Al4[Si4O10][OH]8 или Al2O3·2SiO2·2H2O (китайск. «каолинг» - высокая гора). Сингония моноклинная. Кристаллы тонкие, хорошо образованные таблички (псевдогексагональные). Образует скрытокристаллические, порошковатые массы. Цвет белый, желтоватый, серый; блеск тусклый, матовый, жирный; черта белая, излом землистый; спайность совершенная в одном направлении. Происхождение. Образуется в основном за счет химического выветривания (разложения) полевых шпатов. Месторождения. Урал. 31

Применение. Сырье фарфоровой, бумажной, лакокрасочной промышленности. Мусковит KAl2[AlSi3O10][OH]2 или K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O (итал. «мусса» - Москва; крупные листы мусковита, вывозившиеся из «Московии», назывались московским стеклом). Сингония моноклинная. Кристаллы таблитчатые, пластинчатые, короткостолбчатые (псевдогексагональные). Встречается в виде сплошных, чешуйчатых масс. Цвет серый, белый, бесцветный, светло-желтый, светло-коричневый, просвечивающий. Черта белая. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Происхождение. Породообразующий минерал гранитов и пегматитов, метаморфических пород. Месторождения. Распространен широко. Биотит – состав сложный («Био» - фамилия французского физика). Кристаллы столбчатые (псевдогексагональные), таблитчатые. Агрегаты плотные, листоватые, чешуйчатые. Цвет черный, темно-бурый, темнозеленый; блеск стеклянный, перламутровый, металловидный. Черта белая. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Происхождение. Породообразующий минерал гранитов, гранодиоритов, широко распространен в пегматитах, во многих метаморфических породах (слюдяные сланцы, гнейсы, контактовые роговики). Месторождения. Распространен широко. Каркасные силикаты Полевые шпаты Полевые шпаты разделяются по составу на натрово-кальциевые (плагиоклазы) и калиевые (ортоклаз и микроклин). Представляют собой изоморфные ряды NaAlSi3O8 – KAlSiO3O8 и NaAlSi3O8– CaAl2 Si 2O8. Первый ряд называется щелочным полевым шпатом (или Ka – Na полевым шпатом), второй – плагиоклазом (или натрово-кальциевым). Во многих магматических породах полевые шпаты этих двух рядов могут присутствовать вместе. Например в гранитах характерна ассоциация калиевого полевого шпата – ортоклаза (из первого ряда) и натрово-кальциевого плагиоклаза (альбита или олигоклаза).Ряд щелочных полевых шпатов включает в себя минералы микроклин и ортоклаз с химической формулой KAlSiO3O8. Ортоклаз Сингония моноклинная. Кристаллы призматические. Агрегаты зернистые, друзы. Окраска белая с розоватым оттенком. Блеск стеклянный, матовый. Спайность средняя, угол между плоскостями спайности 90. Излом неровный, ступенчатый. Происхождение. Магматическое – в кислых и средних магматических породах, а также в пегматитах. Микроклин Сингония триклинная. По внешнему виду неотличим от ортоклаза. Под микроскопом при скрещенных николях характерны «решетчатые двойники». Редкая разновидность микроклина зеленого цвета называется амазонитом 32

Плагиоклазы В ряду плагиоклазов по процентному содержанию анортитового компонента (CaAl2 Si 2O8) выделяются следующие разновидности: 0 – 10% альбит; 10 – 30% олигоклаз; 30 – 50% андезин; 50 – 70% лабрадор; 70 – 90% битовнит; 90 – 100% анортит. В этом ряду содержание SiO 2 постепенно уменьшается от альбита к анортиту. По содержанию SiO2 плагиоклазы делятся на три группы: кислые (существенно натриевые), средние (натриево-кальциевые) и основные (существенно кальциевые) плагиоклазы. Альбит Распознается по белому цвету и формам выделения. Название его происходит от латинского слова «альбус»- белый. В магматических породах альбит без микроскопа неопределим. Лабрадор – один из средних плагиоклазов. Полупрозрачный минерал темно-серого до черного цвета. Выделяется характерным свойством иризации – переливающимися отсветами на плоскостях спайности в зеленых и синих тонах. Широко используется в строительстве как облицовочный материал. Фельдшпатиды Содержат меньше SiO2 и больше щелочей по сравнению с полевыми шпатами. Нефелин Na[AlSiO4]. Сингония гексагональная. Кристаллы мелкие, призматические, образуют вкрапленники, а также сплошные сливные массы с жирным блеском – элеолит. Бесцветный, серый, красноватый, зеленоватый. Блеск жирный. Спайности нет. Твердость 5,5. Плотность 2,6. Происхождение – магматическое. Применение. Руда на алюминий, используется в стекольной и фарфоровой промышленности.

33

Таблица 8 - Главнейшие породообразующие и рудные минералы Название минерала Химический состав

Твердо сть

Блеск

Цвет

Цвет черты

Излом и спайность

Форма кристаллов

1

2

3

4

5

6

7

Графит C

1

Сера S

1,5

Уде льн. вес 8

Диагностическ ие признаки 9

Самородные элементы СероватоМеталловидн Стальноый, жирный серый до черная, блестящая черного

2,2 Гексагональные пластинки и листочки

Жирный, просвечивает

Усеченные тетраэдры, тетрагональные

Желтый

Излом мелкозернистый. Спайность весьма совершенная в одном направлении Слабая, светло- Излом раковистый, желтая землистый. Спайность несовершенная

2

Жирный на ощупь, пачкает руки, пишет на бумаге Мягкий цвет желтый и зеленоватобурый. При трении электризуется, горючий

Гематит (скрыто кристаллическийбурый железняк, явно кристаллический – железный блеск) Fe2O3

5

Металлическ ий у кристалличес ких разновидност ей, металловидн ый с синеватым отливом, матовый у землистых разностей

От красно- Вишнево-бурая бурого до железочерного

Продолжение таблицы 8 2 3 4 1 5,5-6,5 Металлическ ЖелезоМагнетит ий черный (магнитный железняк)

5 Черная

Fe2O3·FeO или Fe3O4 Лимонит (бурый 1-5 железняк) Fe2O3·nH2O

Кварц (прозрачный горный хрусталь, фиолетовый аметист, дымчатая

7

Желтоватобурая

Матовый, полуметалли ческий

Ржавожелтый, бурый, темнобурый

Стеклянный на гранях кристалла, жирный на

Не дает черты Белый (молочный) , дымчатый,

Излом раковистый Чешуйки, или землистый. таблички Спайности нет розетки

4,9и 5,3

6 7 8 Излом в кристаллах, Октаэдры (иногда 4,9в сплошных массах штриховатые на 5,2 гранях) зернистый. Спайность несовершенная Излом землистый

Кристаллов не 3,6дает, образует 4 псевдоморфозы по пириту в виде кубиков

Излом раковистый, Удлиненные 2,6 cпайности нет призматические формы с пирамидальными

Вишневокрасная бурая черта

и

9 Характерен магнитными свойствами

Ржаво-желтая черта

Отличается формой твердостью плотных

и в 35

разновидность – дымчатый кварц) SiO2

Халцедон SiO2

6,5

окончаниями. Грани призмы имеют поперечную штриховку

агрегатах, отсутствием спайности, раковистым изломом и жирным блеском

изломе

розовый, бесцветный , черный

Мутножирный, матовый

Светлосерый, голубоваты й

Не дает черты

Излом раковистый. Кристаллов образует Спайности нет

не 2,6

От похожих на него опала и флюорита отличается по твердости

4 Белый, желтый, синий, бурый, просвечива ет, полупрозра чный

5 Черты не дает

6 Излом раковистый

7 Кристаллов образует

8 не 2,22,3

9 От халцедона отличается меньшей твердостью и жирным блеском

Излом неровный, отдельность по ромбоэдру. Спайность несовершенная

Бочонкообразные 3,9и пластинчатые 4 кристаллы, сплошные массы

Продолжение таблицы 8 1 Опал SiO2·nH2

2 3 5,5-6,5 Жирный тусклый, иногда слабо стеклянный

Корунд (красная 9 разновидность – рубин, мелкозернистая темная 36

Стеклянный

Черты не дает Голубоват ый, синий, бурый, серый

Высокая твердость

разновидность наждак) Al2O3

–

Сульфиды Пирит (серный 6-6,5 колчедан, железный колчедан) FeS2

Сильный металлическ ий

Соломенно -желтый, золотистый

Зеленоваточерная

Излом неровный, Кубическая раковистый. Спайность несовершенная

Галенит (свинцовый 2,5 блеск) PbS

Металлическ ий

Свинцовосерый

Серый

Спайность совершенная кубу

Кубическая

4,95,2

Отличается соломенножелтым цветом, высокой твердостью и формой кристаллов со штриховкой на гранях

7,5

Свинцовый блеск

8 4,14,3

9 Характерна синяя или розоватофиолето-вая побежалость

по

Продолжение таблицы 8 1 Халькопирит (медный колчедан) Cu Fe S2

2 3,4-4

3 Сильный металлическ ий, иногда с радужной побежалость ю

4 5 ЗеленоватоЛатунночерная желтый, зеленоватозолотистый

6 7 Излом неровный, Тетраэдры спайность весьма (отдельные кристаллы редки) несовершенная

37

Галоиды Галит соль, соль) NaCl

Сильвин KCl

(каменная 2,5 поваренная

2

4 Флюорит (плавиковый шпат) CaF2

Стеклянный, жирный

Белая Белый, бесцветный , синеватый, розовый, серый

Спайность весьма Кубическая совершенная в трех направлениях по граням куба

2,12,2

Соленый вкус

Стеклянный, жирный

Белый, серый, розовый

Белая

Спайность весьма Кубическая совершенная в трех направлениях по граням куба

2

Горько соленый вкус

Стеклянный

Фиолетовы Белая й, желтый, зеленый, розовый, бесцветный

Продолжение таблицы 8

38

Спайность совершенная четырех направлениях

Кубы, в октаэдры

реже 33,2

на

на

Отличается по стеклянному блеску, небольшой твердости

1 2 3 Соли кислородных кислот

4

5

6

7

9

Карбонаты Кальцит (прозрачная разность исландский CaCO3

3

Стеклянный

– шпат)

Магнезит Mg CO3

Белая Белый, серый, желтый, голубой, прозрачны й или просвечива ющий

3,5-4,5 Стеклянный, Белый, шелковистый серый, желтоваты , матовый й

Доломит (горький 3,5-4 шпат) CaCO3xMgCO3

Стеклянный, перламутров ый

Белый, желтый, серый

Белая

Белая

Спайность весьма Ромбоэдры совершенная в трех скаленоэдры, направлениях по тригональная ромбоэдру

и 2,7

Ромбоэдры (встречаются редко), тригональная

33,1

Излом в скрытокристалличес ких разновидностях – раковистый или землистый. Спайность совершенная в кристаллических разновидностях

Искривленные Спайность совершенная в трех ромбоэдры направлениях по (встречаются редко) ромбоэдру

2,82,9

При действии с разбавленной (10%) HCl, вскипает, выделяя углекислый газ

Реагирует нагретой соляной кислотой вскипанием

с

Вскипает соляной кислотой порошке

с

с

в

39

40

Продолжение таблицы 8 1 2 3 Сидерит (железный 3,5-4,5 Стеклянный, шпат) FeCO3 перламутров ый

Малахит зелень) [CO3]

(медная 3,5 Cu2(OH)2

4 Серый, гороховожелтый, бурый

Стеклянный, Зеленый шелковистый

5 Белая, желтоватая

6 7 Плоские Спайность совершенная в трех искривленные ромбоэдры направлениях

8 3,73,9

4 Моноклинные натечные формы, почковидные образования

Бледно-зеленая

9 В нагретой соляной кислоте разлагается с шипением. Капля кислоты на сидерите желтеет от образования хлорного железа Ярко зеленый цвет, натечная гроздевидная форма. Легко разлагается с HCl

Сульфаты 2 Гипс (легкий шпат) (волокнистый селенит). Ca SO4·2H2O

40

Стеклянный, перламутров ый, шелковистый

Бесцветный Белая (прозрачны й), белый, розовый, желтый, серый

Таблитчатые, Волокнистые разности с пластинчатые кристаллы занозистым изломом. Спайность весьма совершенная в одном направлении

2,3

Малая твердость (чертится ногтем)

Ангидрит (безводных CaSO4

3-3,5 гипс)

Стеклянный, перламутров ый

Белый, сероватый, голубой, розовый

Белая

Излом занозистый. Кристаллы толсто 3,0 таблитчатые Спайность совершенная по (встречаются трем направлениям редко)

По цвету и прямоугольны м выколам спайности

6 7 Излом неровный. Ромбическая, кристаллы Спайность совершенная в таблитчатые одном направлении

8 4,5

9 По тяжести

3,2 Шестигранные гексагональные призмы, реже таблитчатые формы

Характерна форма кристаллов твердость

Кристаллов не 3,2 Спайность отсутствует. Излом образует. Встречается в неровный форме конкреций

Характерны желваки, конкреции радиальнолучис-той формации

Продолжение таблицы 8 1 2 Барит (тяжелый 3-3,5 шпат) BaSO4

3 Стеклянный, перламутров ый

4 Белый, серый, бурый

5

Апатит (фтор- 5 апатит и хлорапатит) Ca5 (F,Cl)(PO4)3

Стеклянный, сахаровидны й

Бесцветный Белая , зеленый, желтоваты й, синеватый

Фосфорит 5 Фосфат Ca, близкий по составу к апатиту, но загрязненный глинистым и песчаным материалом

Матовый

Бледножелтый, серый, бурый

Белая

Фосфаты

Серая, слабая

Излом неровный, раковистый. Спайность несовершенная

и

41

Продолжение таблицы 8

1

2

3

4

6

7

Островные Излом неровный. Оливково- Не дает Спайность зеленый, несовершенная бутылочны й, буроватый, прозрачны й или просвечива ющий

Оливин (перидот) (Mg Fe)2 SiO4

6,5-7

Стеклянный

Гранат (альмандин) Fe3Al2[SiO4]3

7-7,5

Стеклянный, Темнореже жирный красный, буроватый

Топаз Al2[SiO4](F, OH)2

8

Стеклянный

42

5 Силикаты

Желтый, дымчатый,

9

Кристаллы редки, 3,3обычно зерна. 3,4 Сингония ромбическая

Характерен цвет, ясная спайность, зернистость

Не дает

4,1Излом занозистый. Изометричные 4,3 многогранники Спайность окружной формы отсутствует (ромбододекаэдры и тетрагонтриоктаэд ры)

Изометрически й облик кристаллов, высокая твердость

Не дает

Спайность совершенная

Прозрачность и сильный

Кристаллы в призматические

3,5

голубой, розовый, бесцветный

одном направлении

(ромбические призмы, дипирамиды, пинакоид)

блеск. Кристаллы с характерной штриховкой и спайностью

Продолжение таблицы 8 1

2

3

4

Турмалин (сложный 7-7,5 бороалюмосиликат)

Стеклянный

Зеленый, розовый, бурый, черный, прозрачны й

Берилл Be3 Al2 [Si6O18]

Стеклянный

Не дает Зеленый, желтозеленый, голубой, белый, розовый (зеленого цвета – изумруд, розовыйалександри т)

7,5-8

5 6 7 8 Кольцевые 3Не дает Излом занозистый. Трехгранные призмы вытянутой 3,2 Спайность шестоватой отсутствует формы с продольной штриховкой

2,7 Излом неровный. Кристаллы столбчатого вида Спайность (комбинация несовершенная гексагональной призмы и пинакоида)

9 Призматическа я тригональная форма кристаллов, продольная штриховка, твердость, отсутствие спайности Светлозеленый цвет, гексагональны е призматически е кристаллы, большая твердость

43

Продолжение таблицы 8 1 2

3

Авгит 6,5 Ca (Mg, Fe, Al) [(Si Al)2O6]

Стеклянный

Диопсид Ca Mg [Si2O6]

Стеклянный

5,5-6

4 Зеленый, бурый, черный

Серый, зеленый, иногда бесцветен

5 6 Цепочечные (пироксены) Серо-зеленая

Светло-серая

Излом неровный. Спайность совершенная по граням призмы под углом близким к 90º

8

Восьмиугольные, призматические, мелкие столбчатые кристаллы

3,33,6

Излом неровный. Кристаллы имеют 3,27 вид коротких Спайность совершенная под призм углом 87 и 93º

Ленточные (амфиболы)

44

7

9 Отличается формой кристаллов, спайностью твердостью

и

Характеризуют ся формой коротко призматически х кристаллов, средней спайностью под углом 87º и 93º и зеленым цветом

Роговая обманка 5,5-6 (химический состав сложный и непостоянный)

Шелковисты Серой, блеск зеленый, черный рогового вещества

Продолжение таблицы 8 1 2 1 Тальк Mg3 (OH)2 [Si4O10]

3-4 Серпентин (волокнистая разность – горный асбест) Mg6(OH)8 [Si4O10]

Каолинит Al4(OH)8 [Si4O10]

1-2

3

Зеленоватая или Излом занозистый. бурая Спайность совершенная в двух направлениях под углом 124º

4

5 Листовые

Белая Белый, желтоваты й, зеленоваты й, голубоваты й От светло- Белая, Жирный зеленоватая зеленого, восковой, шелковистый голубовато го до темнозеленого с желтыми пятнами

6

Столбчатые или 3,13,5 гексагональные призматические лучистые сростки

7

Жирный, перламутров ый

Спайность весьма Листовые совершенная в чешуйчатые одном направлении

Тусклый, матовый,

Излом раковистый в сплошных массах, занозистый в волокнистых разновидностях. В последних совершенная спайность в одном направлении Землистый. У пластинок весьма

Белый, слегка

Белая

8

Форма кристаллов игольчатая, шестоватая, спайность под углом 124º

9

и 2,72,8

Жирный на ощупь, мягкий. Характерен цвет

2,5Волокна, пластинки, мелкие 2,7 зерна

Серпентин отличается по окраске, восковому блеску. Асбест по волокнистому строению

Кристаллы редки. 2,6 Обычно

С водой сильно набухает 45

Мусковит (белая 2-3 калиевая слюда) Тонкочешуйчатый серицит K Al2 [F, OH]2 ·[Al Si3O10]

жирный, перламутров ый (в чешуйках) Стеклянный, перламутров ый

желтоваты й или сероватый

землистые массы совершенная спайность в одном направлении

Бесцветный Белая , с желтоваты м сероватым оттенком, прозрачны й

Спайность весьма Таблитчатые, совершенная в пластинчатые одном направлении

2,73,1

Расщепляется на тонкие упругие листочки

6 7 Таблитчатые Спайность совершенная в (гексагональные), одном направлении пластинчатые

8 33,1

9 Расщепляется на упругие листочки, в толстых пластинах непрозрачен

Спайность весьма Таблички, совершенная в чешуйки, одном направлении сплошные кристаллические массы

2,62,8

Характерны зеленый цвет и низкая твердость

Продолжение таблицы 8 1

2 Биотит (черная 2-3 железомагнезиальна я слюда) K [Fe, Mg]3 (F, OH)2·[Al Si3O10]

3 Стеклянный, перламутров ый

4 Черный, бурый

Белая, зеленоватая

Хлорит (Fe,Mg)5Al(OH)8·[Al Si3O10]

Стеклянный, перламутров ый

Зеленый

Зеленоватая

2-2,5

5

Каркасные

46

Белая

6

Стеклянный

Белый, кремовый, розовый, голубовато -серый

Микроклин (по 6 составу аналогичен ортоклазу)

Стеклянный, слегка перламутров ый

Кремовый, Светлая зеленоватосерый, розовый, зеленый – амазонит

Альбит (натровый) 6 плагиоклаз – Ab Na [AlSi3O8]

Стеклянный

Белый, голубовато -белый

Ортоклаз K [AlSi3O8]

Белая

Призматические, Спайность совершенная по пинакоидальные двум направлениям под прямым углом

2,6

Образует прямоугольные сколы

Призматические Спайность совершенная по двум направлениям под углом близким к 90º

2,6

Отличается от ортоклаза по спайности, угол <90º

в 2,6 Излом неровный. Таблитчатые виде сросшихся Спайность совершенная по пластинок двум направлениям под косым углом

Белый цвет, тонкая штриховка на плоскостях спайности

6 7 Совершенная в двух Таблитчатые направлениях кристаллы (встречаются редко)

8 2,7

9 Сходен альбитом, отличается только шлифах

Совершенная в двух Таблитчатые направлениях кристаллы, заметной штриховкой плоскостях

2,7

Продолжение таблицы 8 1 Анортит (кальциевый) плагиоклаз – An Ca [Al2 Si2O8]

Лабрадор изоморфная смесь An 50-70% Ab 50-30%

2 6-6,5

6

3 Стеклянный

Стеклянный, перламутров ый

4 Серый, белый, голубоваты й, желтоваты й

5 белая

ТемноБелая серый с голубоваты ми переливами

с в

Иризация

с на 47

(иризирует) Нефелин (масляный 6 камень) Na [AlSiO4]

48

Стеклянный на гранях, жирный на изломе

Серый, розовый, желтобурый, бесцветные кристаллы

спайности Не дает

Излом плоскораковистый, спайность несовершенная

Мелкие призматические кристаллы

2,7

Жирный блеск, несовершенная спайность

Контрольные вопросы 1 Назовите важнейшие свойства кристаллических веществ. 2 Что называется гранью, ребром и вершиной кристаллов ? 3 В чем заключается отличие кристаллических веществ от аморфных ? 4 В чем заключается закон постоянства углов ? 5 Что такое симметрия ? Какие Вы знаете элементы симметрии ? 6 Какого порядка оси симметрии могут быть в кристаллах ? 7 Что такое сингония ? Какие существуют сингонии ? 8 Что такое простая форма и комбинация ? 9 Что такое символ грани ? 10 Что называется минеральным агрегатом ? 11 Какие существуют минеральные агрегаты ? 12 По каким признакам классифицируют минералы ? 13 Перечислите важнейшие физические свойства минералов. 14 Как определяют твердость минералов по шкале Мооса ? 15 Какие плотности имеют минералы ? 16 Какие минералы относятся к классу самородных элементов ? 17 Какие минералы относятся к сульфидам? Их практическое значение. 18 Какую форму и спайность имеют кристаллы флюорита? 19 Какие признаки характерны для сильвина? 20 Что такое горный хрусталь, аметист, морион? 21 Перечислите оксиды и гидрооксиды железа. Их практическое применение. 22 Какие физические свойства характерны для карбонатов? 23 Охарактеризуйте кальцит и доломит. 24 Каковы главные отличительные свойства барита. Его применение. 25 Охарактеризуйте ангидрит и гипс. 26 Дайте характеристику апатиту. 27 Какие признаки положены в основу классификации силикатов? 28 Для каких пород характерен оливин? 29 Какие вы знаете пироксены? Для каких пород они характерны? 30 В чем отличие пироксенов от амфиболов? 31 По каким признакам определяется тальк? 32 Что такое асбест? Его применение. 33 В чем отличие ортоклаза от микроклина. 34 Охарактеризуйте лабрадор. 35 Для каких пород характерен нефелин?

49

Список использованных источников 1. Бетехтин А.Г. Минералогия. М.: Госгоеолтехиздат, 1961.– 956 с. 2. Годлевский М.Н. Краткий курс кристаллографии. Л. – М. 1936. 3. Горшков Г.П., Якушева А.Ф. Общая геология. Изд. Московского университета, 1957.- 535 с. 4. Ершов В.В., Новиков А.А., Попова Г.Б. Основы геологии. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1986 – 310 с. 5. Миловский А.В. Минералогия и петрография. Учебник для техникумов. –М.: Недра, 1985. – 432 с. 6. Минералы (справочник). Том I . Изд. АН СССР, 1960.- 295с. 7. Минералы (справочник). Том II. Изд. АН СССР, 1963.- 341с. 8. Павлинов В.Н., Кизевальтер Д.С., Мельникова К.М. и др. Пособие к лабораторным занятиям по курсу общей геологии: Учебное пособие. – М.: Недра, 1974. – 184 с. 9. Смольянинов Н.А. Практическое руководство по минералогии. – М.: Недра, 1972. – 360 с. 10. Чернышев С.Н., Ревелис И.Л., Чумаченко А.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии: Учебное пособие для студентов строительных специальностей вузов. – М.: Высш. шк., 1984. – 207 с.

50