Окислы и гидроокислы

В химическом отношении окислы представляют собой соединения элементов с кислородом. Гидроокислы — это окислы, содержащие гидроксильную группу ОН. Минералы этого класса по количеству занимают одно из первых мест и нередко имеют весьма большое промышленное значение.

Кварц— SiО2. Является одним из наиболее распространенных, в земной коре минералов.

Различают кристаллические и скрытокристаллические разно­видности кварца. Твердость обеих разновидностей 7; уд. вес 2,7. Кристаллический кварц встречается в виде зернистых агрегатов, зерен, хорошо образованных кристаллов и их сростков. Кристаллы кварца имеют форму шестигранных призм, увенчанных шестигран­ной пирамидой. Грани часто покрыты параллельной, горизонтальной штриховкой. Цвет кварца различный: белый, серый и др. Прозрач­ные кристаллы кварца называются горным хрусталем, дымчатой окраски — дымчатым горным хрусталем, фиолетовой — аметистом, черной — морионом. Блеск на гранях кристаллов стеклянный, в изломе — жирный. Спайность весьма несовершенная. Излом рако­вистый или неровный.

Скрытокристаллической разновидностью кварца (т. е. такой, в которой кристаллическое строение можно обнаружить только при помощи специальных приборов) является халцедон, образующий плотные массы, натечные почковидные образования, желваки, окра­шенные в молочно-серый, синевато-черный, желтый, красный, бу­рый и другой цвет. Полосчатые разновидности халцедона называются агатом. Разновидности халцедона, загрязненные примесями глины и песка, называются кремнем. Происхождение кварца различное. Месторождения очень многочисленны. Применяется в стекольной, керамической, абразивной промышленности, в радиотехнике, для изготовления оптических приборов, красиво окрашенные разно­видности — для изготовления украшений.

Корунд — А1203. Тв. 9; уд. вес 4. Цвет серый, голубовато-се­рый, синий, красный. Блеск стеклянный. Спайность весьма несовер­шенная. Встречается в виде бочонкообразных или пластинчатых кристаллов и мелкозернистых масс. Прозрачные кристаллы корунда красного цвета называются рубином, синего — сапфиром. Происхо­ждение эндогенное. Месторождения: на Урале, в Яку­тии. Применяется в абразивной, часовой промышленности, рубин и сапфир — в ювелирном деле.

Гематит (красный железняк) — Fe203. Тв. 5,5; уд. вес 5. Цвет от красно-бурого до железо-черного. Черта вишнево-красная. Блеск полуметаллический. Встречается в виде плотных сланцеватых, а также оолитовых и натечных масс, вкраплений, чешуек, кристал­лов. Происхождение эндогенное, реже экзогенное. Месторождения: Курская магнитная аномалия и др. Применяется как руда на желёзо

Магнетит (магнитный железняк) — FeO • Fe203. Тв. 5,5; уд. вес 5. Цвет железо-черный. Блеск слабый металлический. Черта черная. Магнетит встречается в виде зернистых масс, вкраплений, кристаллов. Происхождение эндогенное. Месторождения: на Урале, в Курской магнитной аномалии и др. Применяется как руда на железо.

Лимонит (бурый железняк) — HFe02- n Н20. Тв. от 4 до 1 в зависимости от физического состояния; уд. вес 3,3—4,0. Цвет ржаво-бурый, бурый, темно-бурый. Черта бурая разных оттенков. Встречается в виде сплошных масс, часто ноздреватых, оолитов, землистых масс охряно-желто-бурого цвета, натечных агрегатов. Образование экзогенное. Месторождения: близ Керчи, в Тульской области, на Урале и в других местах. Применяется как руда на железо.

Касситерит (оловянный камень) — Sn02. Тв. 6—7; уд. вес 7. Цвет темный или коричневый, в чистых разновидностях бесцветен. Блеск алмазный. Встречается в виде вкраплений, редко в виде сплошных зернистых масс и друз. Происхождение эндогенное. Месторождения: в Средней Азии, Забайкалье и в других районах. Применяется как руда на олово.

Карбонаты

В химическом отношении минералы этого класса представляют собой соли угольной кислоты. Большинство из них имеют невысокую твердость и небольшой удельный вес. Блеск чаще всего сте­клянный.

Кальцит— СаС03. Тв. 3; уд. вес 2,7. Цвет белый, желтоватый, сероватый и другой в зависимости от примесей. Иногда прозрачен. Прозрачные разновидности кальцита называются исландским шпатом. Блеск стеклянный, иногда перламутровый. Спайность совершенная. Встречается в виде друз, кристаллов, зернистых агрегатов, натеч­ных форм. Бурно реагирует с соляной кислотой. Происхождение гидротермальное и осадочное. Месторождения очень многочисленны, так как кальцит является весьма распространенным в земной коре минералом. Применяется для получения извести в химической про­мышленности, в сельском хозяйстве, в металлургии, как материал для скульптурных работ и изготовления украшений (мрамор). Исландский шпат применяется в оптической промышленности.

Доломит — CaMg [СО3]2- Тв. 3,5—4; уд. вес 1,8—2,9. Цвет се­ровато-белый, иногда с желтоватым, буроватым, зеленоватым оттен­ками. Блеск стеклянный. Спайность совершенная. Встречается в виде зернистокристаллических масс, почковидных, шаровидных и других агрегатов. Реагирует с соляной кислотой в порошке. Про­исхождение гидротермальное и осадочное. Месторождения: на Урале, в Поволжье и в других местах. Применяется как строительный камень, огнеупорный материал и флюс в металлур­гии, в химической и других отраслях промышленности.

Сидерит (железный' шпат) — FeC03. Тв. 3,5—4,5; уд. .вес 3,9. Цвет желтовато-белый, сероватый, иногда с буроватым оттенком. Блеск стеклянный. Капля соляной кислоты на сидерите желтеет-Встречается в виде зернистокристаллических масс, конкреций (сферосидерит), натечных масс и др. Происхождение гидротермальное и осадочное. Месторождения: на Урале, в Забайкалье, на Кавказе. Применяется как руда на железо.

Малахит — GuG08 • Си (ОН)3. Тв. 3,5—4; уд. вес 3,7—4,1. Цвет зеленый. Блеск стеклянный, у волокнистых разновидностей шелковистый. Черта бледно-зеленая. Образует натечные массы с кра­сивым рисунком в разрезе, налеты, примазки, землистые массы. Бурно реагирует с НС1. Происхождение экзогенное. Месторождения: на Урале. Применяется как материал для камнерез­ных работ, для изготовления красок.

Азурит - 2GuG08 • Си (ОН)2. Тв. 3,5-4; уд. вес 3,8. Цвет темно-синий. Блеск стеклянный. Черта голубая. Спайность средняя. Встречается в виде друз, плотных, лучистых, землистых масс. Реагирует с кислотами. Происхождение экзогенное. Месторождения: на Урале. Применяется для изготовления краски и как руда на медь.

Сульфаты и фосфаты

В химическом отношении сульфаты представляют собой соли серной кислоты. Часто образуются в зоне выветривания как продукты окисления сульфидов и реже серы. Растворимые сульфаты сносятся в моря и озера, где при благоприятных условиях осаждаются. Некоторые сульфаты образуются при гидротермальных про­цессах.

Фосфаты в химическом отношении — соли фосфорной кислоты. Образуются при осадочных, магматических и метаморфических про­цессах. Из значительного числа минералов этого класса наибольшее значение имеет апатит.

Гипс — CaS04 • 2Н20. Тв. 2; уд. вес 2,3. Цвет белый, красно­ватый, желтоватый, серый, иногда бесцветен. Блеск стеклянный, перламутровый. Спайность весьма совершенная. Образует плотные мелкозернистые массы (алебастр), волокнистые агрегаты с шелкови­стым блеском (селенит), пластинчатые кристаллы, часто собранные в друзы. Происхождение осадочное. Месторождения: в Башкирской, Татарской АССР, Архангельской, Вологодской и других областях. Применяется в скульптурном деле, в строительной промышленности, медицине, красочной и других отраслях промышленности.

Апатит— Са5 (P04)3F, C1. Тв. 5; уд. вес 3,2. Цвет зеленый раз­личных оттенков, бурый, фиолетовый, белый, иногда бесцветен. Блеск на гранях стеклянный, в изломе жирный. Спайность несовер­шенная. Встречается в виде кристаллов, имеющих форму шестигран­ных призм, таблитчатую форму, а также в виде зернистокристалли-ческих масс. Происхождение эндогенное и осадочное. Крупное про­мышленное месторождение апатита — Хибиногорское. Встречаются апатиты у оз. Байкал, на Урале и в других местах.

Силикаты

Силикаты являются самым многочисленным классом минералов. На их долю приходится примерно одна треть минеральных видов. Силикаты составляют 75% веса земной коры. Они входят в состав магматических, осадочных и метаморфических пород. Химический состав большинства силикатов очень сложный. Многие силикаты являются полезными ископаемыми, некоторые — драгоценными и поделочными камнями.

Роговая обманка. Химический состав очень сложный. Отно­сится к силикатам, объединяемым в группу амфиболов. Тв. 5,5—6; уд. вес 3,2. Цвет зеленый или бурый, различных оттенков до черного. Черта белая с зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный. Строение волокнистое, излом занозистый. Поверхность роговой обманки нередко напоминает поверхность рога. Часто встречается в виде столбчатых хорошо образованных кристаллов. Происхождение магматогенное. Является породообразующим минералом многих интрузив­ных пород.

Авгит. Химический состав очень сложный. Относится к мине­ралам, объединяемым в группу пироксенов. Тв. 5—6; уд. вес 3,2 — 3,6. Цвет черный, зеленовато- и буровато-черный, реже темно-зеленый или бурый. Блеск стеклянный. Чаще всего встречается в виде зерен, реже - хорошо образованных кристаллов, равномерно распределен­ных в массе некоторых пород. Происхождение магматическое. Является породообразующим минералом некоторых магматических пород.

Каолинит — Al203-2Si02-2H20. Тв. 1; уд. вес 2,6. Цвет белый, нередко с желтоватым, буроватым, красноватым, зеленоватым, голу­боватым оттенком. Блеск матовый. Жирен на ощупь. Прилипает к языку. Встречается в виде рыхлых, чешуйчатых, плотных масс. Происхождение в основном экзогенное. Месторождения: на Урале, на Украине и др. Применяется как сырье для изготовления фар­фора, фаянса, в бумажной промышленности и др.

Тальк — 3MgO • 4Si02 • Н20. Тв. 1; уд. вес 2,7. Цвет бледно-зеленый или белый с желтоватым, буроватым, зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный с перламутровым отливом. Жирен на ощупь. Встречается в виде листоватых, чешуйчатых, плотных масс. Проис­хождение гидротермальное. Месторождения: на Урале и др. Приме­няется в бумажной, фарфоровой, резиновой промышленности, для изготовления огнеупорной посуды и кирпича.

Слюды являются весьма распространенными породообразующими минералами. Состав их сложный. Характеризуются весьма совер­шенной спайностью, легко расщепляются на тончайшие упругие листочки. Твердость слюд 2—3. Происхождение эндогенное. К слюдам относятся:

1. Флогопит, имеющий золотисто-бурую окраску, иногда бес­цветен. Месторождения: близ Байкала, на Алдане. Применяется в электропромышленности, бумажной, красочной промышленности, в производстве автомобильных шин, огнестойких материалов и пр.

2. Мусковит в тонких листочках бесцветен, но часто с серова­тым, зеленоватым и реже красноватым оттенком. Похож на флогопит, от которого отличается большей упругостью листочков. Скрыточе-шуйчатые массы мусковита с шелковистым блеском называются серицитом. Месторождения: в Мамском районе Восточной Сибири. Применяется для тех же целей, что и флогопит.

3. Биотит имеет черный, черно-зеленый, бурый цвет. Практи­ческого значения не имеет.

Асбест — 3MgO • 2Si02 • 2Н20. Волокнистый минерал с шел­ковистым блеском. Встречается в виде прожилков в сплошных массах пород. В прожилках волокна располагаются обычно перпен­дикулярно стенкам трещин. Мощность прожилков от долей милли­метра до 10 см и более. Цвет зеленовато-желтый, белый, бурый. Легко расщепляется на белоснежные, пушистые, гибкие волокна. Происхождение эндогенное. Месторождения: на Урале, в Восточ­ной Сибири. Применяется для изготовления огнеупорных тканей, различных фильтров, тормозных лент, кровельных материалов, про­кладок и т. п.

Полевые шпаты — самые распространенные в земной коре мине­ралы (50% по весу). Образуют группу минералов, отличающихся друг от друга по химическому составу, но сходных по форме кристал­лов. Сходны они и по физическим свойствам. Твердость полевых шпатов 6—6,5, спайность средняя. Уд. вес 2,5—2,7. Блеск стеклян­ный. Подразделяются на подгруппы калиевых и натриево-кальциевых полевых шпатов, или плагиоклазов. Происхождение эндогенное.

К группе калиевых полевых шпатов относятся ортоклаз и микро­клин, имеющие одинаковый химический состав (KAlSi308) и физиче­ские свойства, но разное, хотя и не различимое на глаз, кристалличе­ское строение. По внешним признакам не отличимы друг от друга. Цвет светло-розовый, буровато-желтый, мясо-красный. Применяются в стекольной и керамической промышленности.

К плагиоклазам относятся альбит — Na (AlSi308) — и анортит— Ca(Al2Si208). Альбит и анортит могут смешиваться, образуя твердые растворы (изоморфные смеси). В зависимости от содержания в изо­морфной смеси анортита различают кислые (0—30%), средние (30— 60%), основные (60—100%) плагиоклазы.

1. Альбит имеет белый, буровато-желтый цвет, кристаллы мелкие, пластинчатой формы, собраны в друзы. Встречается также в виде зернистокристаллических агрегатов.

2. Анортит редко встречается в виде кристаллов, чаще в виде зерен и зернистых агрегатов белого, голубоватого, желтоватого, розоватого цвета. В чистом виде встречается редко.

3. Лабрадор — типичный, широко распространенный основной плагиоклаз серого цвета различных оттенков, от почти бесцветного до темно-серого и зеленовато-черного. По некоторым направлениям наблюдается характерная переливчатая окраска синих и зеленова­тых тонов. Применяется как отделочный материал.

Оливин — (Mg, Fe)2 Si04. Тв. 6,5—7; уд. вес 3,3—3,5. Цвет желтый с зеленоватым оттенком, бесцветен. Блеск стеклянный, жирный. Встречается в виде кристаллов. Является породообразу­ющим минералом, слагающим почти целиком горные породы, называ­емые дунитами и перидотитами. Прозрачные, красиво окрашенные кристаллы оливина, называемые хризолитами, употребляются как драгоценные камни. Происхождение магматическое.