Элементарные сведения о минералах.

Минералы могут быть твердые, жидкие, газообразные. Твердые минералы делятся на аморфные и кристаллические. Большинство минералов в природе встречается в виде кристаллов. Каждый минерал имеет свою определенную кристаллографическую форму, обусловленную расположением в нем ионов или атомов в строго определенном, характерном для данного вещества порядке, кристаллической решетке.

Кристаллическая решетка минерала устанавливается при помощи рентгеноструктурного анализа. Так, для галита (поваренной соли) кристаллическая решетка имеет форму куба.

Кристаллы – это твердые тела, которые благодаря кристаллической решетке приобретают форму многогранников. Кристаллы образуются в земной коре в результате природных физико-химических процессов и могут быть получены в лабораторных условиях. Наука, изучающая кристаллы называется кристаллографией.

Аморфные минералы не имеют кристаллической решетки. Они изотропны, то есть, обладают свойствами, одинаковыми во всех направлениях. Свойства кристаллических веществ (прозрачность, угол преломления, твердость и т. д.) не одинаковы в различных направлениях, то есть для них характерно явление анизотропии.

Кристаллы ограничиваются плоскостями, называемыми гранями. Линии пересечения граней называются ребрами, а точки пересечения ребер – вершинами.

Кристаллы в большей или меньшей степени могут характеризоваться симметричностью. Степени симметричности характеризуются количеством элементов симметрии. Они следующие: центр симметрии (или центр инверсии) – это точка, отстоящая на равном расстоянии от противоположных частей кристалла; ось симметрии – воображаемая ось, при повороте вокруг которой на определенный угол кристалл занимает то же положение, что и до поворота; плоскость симметрии – поверхность зеркального отражения, или воображаемая плоскость, которая делит кристалл на две зеркально-равные части.

По форме кристаллов и характеристике их элементов симметрии выделяют шесть кристаллографических систем или сингоний (табл. 1.1). Форма кристалла является одним из важнейших диагностических признаков.

Благодаря кристаллической решетке минералы формируются в виде кристаллов не только разной формы, но и неодинаковой величины. Так, кристаллы полевого шпата могут превышать в длину 10-15 м, кристаллы кварца достигают 1 м и более, а в других случаях кристаллы тех же минералов можно разглядеть только под микроскопом.

Минералы подразделяются на породообразующие и акцессорные. Первые встречаются в горных породах часто и составляют при этом основную часть пород. Например, кварц и полевой шпат в граните. Вторые встречаются в породах значительно реже и по содержанию являются второстепенными, составляя в породе менее 8 %.

При диагностике (определении) минералов в полевых условиях используются их важнейшие физические свойства.

Минералы встречаются в природе либо в виде скоплений минеральных зерен, называемых минеральными агрегатами, либо, реже, в виде отдельных кристаллов или закономерных их сростков. Характер агрегатов зависит главным образом от условий их образования.

Морфология. Кристаллы минералов могут быть изометричными, то есть могут быть развиты примерно одинаково во всех трех направлениях пространства (пирит, магнетит); могут быть вытянуты в одном направлении, образуя призматические, столбчатые, шестоватые, игольчатые формы (роговая обманка, аквамарин, турмалин); вытянуты в двух направлениях (слюда, гематит) и образовывать переходные формы.

В природе минералы обычно встречаются в виде агрегатов, среди которых распространены следующие:

1. Зернистые агрегаты – скопления минеральных зерен, имеющих, в отличие от кристаллов, более или менее неправильную форму. Такие агрегаты образуются при одновременном выпадении из расплава или раствора массы кристаллов минералов. Одновременный рост каждого из этих первоначально очень маленьких зародышевых кристалликов приводит к тому, что кристаллические зерна не могут полностью образовывать свойственный им многогранник и принимают форму того свободного пространства, которое было в их распоряжении. Зернистые агрегаты встречаются в природе очень часто. Если агрегат состоит из зерен какого-либо одного минерала, он называется мономинеральным, если агрегат включает зерна нескольких различных минералов – он носит название полиминерального. В зависимости от условий, в которых происходило образование агрегата, изменяется величина слагающих его зерен. Агрегаты с размером зерен более 5 мм в поперечнике называются крупнозернистыми. К среднезернистым относятся агрегаты с размерами зерен от 1 до 5 мм, к мелкозернистым, тонкозернистым и землистым – агрегаты, состоящие из более мелких зерен.

 

Таблица 1.1. Кристаллографические системы

Наименование системы.	Характеристика осей.	Число плоскостей симметрии.	Характерные минералы.
Кубическая.	Три равные оси, расположенные под прямым углом.		Гранат, пирит, галит, флюорит.
Гексагональная.х)	4 оси: 3 равные горизонтальные, расположенные равномерно под углом 120° одна к др., и одна вертикальная.		Кварц, кальцит, апатит.
Тетрагональная.	Три оси под прямым углом: 2 горизонтальные равные.		Циркон, касситерит, везувиан.
Ромбическая.	Три оси разной величины расположены под прямым углом.		Оливин, топаз, барит.
Моноклинная.	Три оси разной величины. Одна горизонтальная ось – под прямым углом к вертикальной. Третья – наклонная.		Гипс, ортоклаз, слюда, авгит, (пироксен)
Триклинная.	Три оси разной величины образуют углы не равные 90°.	нет	Плагиоклазы (альбит, анортит и др.).

x) Гексагональную систему делят на две подсистемы: собственно гексагональную и тригональную.

 

 

2. Друзы – сростки более или менее правильных кристаллов, приросших одним концом к породе. Образуются при росте кристаллов в относительно свободном пространстве – в открытых трещинах, пустотах, пещерах. Если в друзе кристаллы параллельны и соприкасаются друг с другом, такая форма носит название кристаллической щетки.

3. Двойники – закономерные сростки двух и более кристаллов. Например, минерал гипс часто образует двойники – “ласточкин хвост”, а плагиоклазы – сложные полисинтетические двойники, след от которых виден на плоскостях спайности в виде параллельной двойниковой полосчатости или штриховки.

4. Дендриты представляют собой плоские, в виде пленки, сростки кристаллов, напоминающие ветвящиеся тонкие ростки мха. Они образуются в результате быстрой кристаллизации минералов обычно в тонких трещинах. Дендриты марганца (псиломелана) иногда ошибочно принимают за отпечатки растений.

5. Секреции возникают при заполнении минералами пустот в породе. Они имеют обычно концентрическое строение: порции минерального вещества последовательно осаждаются на стенке полости, постепенно заполняя ее от периферии к центру. Если вся полость оказывается заполненной минеральным веществом, то центральная часть секреции часто имеет радиально-лучистое строение. Если минерального вещества не хватает для заполнения всей пустоты, в центре секреции сохраняется полость. Мелкие секреции (до 10 мм в поперечнике) называются миндалинами, крупные – жеодами.

6. Конкреции представляют собой агрегаты более или менее округлой формы и являются результатом отложения минерального вещества вокруг какого-либо центра кристаллизации. Строение конкреций часто бывает радиально-лучистым, а также концентрическим (скорлуповатым).

7. Оолиты – мелкие (до 10 мм в поперечнике) округлые образования концентрического строения, близкие к конкрециям. Они возникают при выпадении минерального вещества в движущейся воде. Иногда оолиты имеют органогенное происхождение.

8. Натечные образования – минеральные агрегаты, образующиеся в пустотах путем выпадения кристаллических зерен из растворов при медленном испарении последних. Имеют различную форму (почковидную, гроздевидную, сосульковидную) и обычно концентрическое строение. Натеки, свисающие со сводов пустот, называются сталактитами, а поднимающиеся к ним навстречу со дна пустот – сталагмитами.

Встречаются также небольшие налеты, примазки, выцветы, покрывающие тонкой пленкой стенки трещин в породах.

Цвет минерала обычно не является определяющим признаком и может быть использован, главным образом, в совокупности с другими свойствами. Окраска минерала зависит от разных причин. Она обуславливается химическим составом минерала, особенностями его структуры, наличием незначительных примесей, сильно изменяющих окраску, но не влияющих на другие свойства минерала. В связи с этим, один и тот же минерал может иметь различную окраску, например известен кварц бесцветный, розовый, фиолетовый, бурый, серый, черный и др. С другой стороны, различные минералы могут быть окрашены в одинаковый цвет.

Описывая минерал, следует стремиться к возможно более точному и ясному определению цвета, сравнивая его с цветом общеизвестных предметов, например молочно-белый, лимонно-желтый и т. д.

Цвет минерала в порошке или цвет черты может совпадать с цветом его в куске (магнетит в куске и в порошке черный), но может от него отличаться (пирит золотисто-желтый в куске и черный в порошке). Для непрозрачных и сильноокрашенных слабо прозрачных минералов цвет порошка служит важным диагностическим признаком. У прозрачных и большинства просвечивающих минералов порошок бесцветный или слабоокрашенный.

Для определения цвета порошка минерала обычно проводят им по шероховатой поверхности неглазированной фарфоровой пластинки, называемой бисквитом, на которой остается черта, определяющая цвет порошка минерала.

Блеск является результатом отражения света от поверхности минерала и, следовательно, зависит то его показателя преломления, способности поглощать свет и от характера отражающей поверхности.

По блеску минералы делятся на две группы. В первую входят минералы с металлическим блеском, поверхность которых в отраженном свете напоминает блеск поверхности металла. Таким блеском обладают непрозрачные минералы, такие, как самородные металлы, многие сульфиды, окиси железа. Сильный металлический блеск иногда затрудняет определение цвета минерала.

Ко второй, более обширной, группе относятся минералы с неметаллическим блеском. Различают следующие виды блеска:

металловидный (полуметаллический), напоминает блеск потускневшей поверхности металла. К таким минералам относится графит;

алмазный – самый интенсивный блеск, свойственный немногим прозрачным или просвечивающим минералам (алмаз, сфалерит и др.);

стеклянный – напоминает блеск поверхности стекла, характерен для ровных поверхностей большинства прозрачных или просвечивающих минералов (горный хрусталь, кальцит, галит и др.);

жирный – блеск, при котором поверхность минерала кажется как бы смазанной тонкой пленкой жира. Он обусловлен некоторым рассеиванием отраженных от неровной поверхности лучей; встречается на изломе самородной серы, кварца, нефелина и др.;

перламутровый – минерал блестит как перламутровая поверхность раковины; возникает вследствие отражения света от плоскостей спайности и тонких внутренних трещинок, наблюдается у слюды, гипса и др.;

шелковистый – напоминает блеск шелковых ниток; присущ минеральным агрегатам, обладающим волокнистым строением с параллельной ориентировкой волокон, как например, селенит и асбест;

некоторые скрытокристаллические и аморфные агрегаты, например иногда кремень, имеют восковой блеск. У землистых минеральных агрегатов с мелкопористой поверхностью блеск бывает матовым.

Прозрачность. По этому признаку выделяют минералы:

непрозрачные, то есть не пропускающие световых лучей даже в очень тонкий пластинках; обладают металлическим и металловидным блеском и дают черную или темноокрашенную черту. К ним относятся самородные металлы, многие сульфиды, окислы железа и др.;

прозрачные, пропускающие свет подобно обычному стеклу (горный хрусталь, чистый кальцит и др.);

полупрозрачные, пропускающие свет, подобно матовому стеклу (халцедон, гипс, иногда опал и др.);

просвечивающие только в тонкой пластинке (по тонкому краю). К ним относятся многие минералы: полевые шпаты, многие карбонаты, кремень и др.

Тонкозернистые агрегаты обычно кажутся непрозрачными, так как луч света в них многократно преломляется от различно ориентированных зерен.

Излом. Раскалывая различные минералы, можно заметить, что образующаяся при этом поверхность различна.

Иногда она может быть гладкой, вогнутой или выпуклой, с концентрической ребристостью, напоминающей поверхность раковины. Отсюда и название такого излома - раковистый. Он наблюдается у кварца, кремня и др. при малых размерах искривленных поверхностей выделяют мелкораковистый излом (сера и др.).

В других случаях минерал раскалывается по неровной поверхности, образуя неровный излом (некоторые поверхности полевых шпатов и др.).

Иногда в образце излом отдельных минеральных зерен не виден и тогда дается характеристика излома агрегата. У длинностолбчатых или волокнистых агрегатов на поперечном изломе образуются занозистые или игольчатые поверхности (асбест, роговая обманка). Излом зернистых агрегатов – зернистый, тонкозернистых – землистый.

Спайность – одна из разновидностей излома. Спайностью называется способность минералов раскалываться по плоскостям. Это свойство проявляется в направлениях, параллельных тем, в которых в кристаллической решетке существуют наименьшие силы сцепления между частицами.

В зависимости от того, насколько резко выражена спайность, выделяют следующие её степени:

весьма совершенная спайность – способность минерала очень легко расщепляться на отдельные пластинки с гладкими блестящими параллельными поверхностями – плоскостями спайности. Наиболее типичный пример – слюды;

совершенная спайность выражается в том, что легко, при ударе молотком, раскалывается по ровным плоскостям. Такой спайностью обладает кальцит и др.;

средняя спайность выделяется а тех случаях, когда минерал при ударе одинаково часто раскалывается по плоскостям спайности и с образованием неровных изломов. Такая спайность наблюдается иногда у полевых шпатов.;

несовершенная спайность выражается в появлении на общем фоне неровного излома редких участков сколов по плоскостям спайности. У минералов с несовершенной спайностью при макроскопическом изучении изломов плоскостей спайности заметить почти не удается. К ним относятся, например, апатит.;

весьма несовершенная спайность представляет собой практически отсутствие спайности. Излом минералов, обладающих весьма несовершенной спайностью, всегда или неровный, или,часто, раковистый. Весьма несовершенную спайность имеет один из наиболее распространенных минералов – кварц. При макроскопическом изучении различать несовершенную спайность и весьма несовершенную спайность не удается и в этом случае ограничиваются общим определением - несовершенная спайность.

Твердость. Важным свойством, используемым при определении минералов, является их твердость, т. е. способность противостоять внешнему механическому воздействию. Определяют твердость минералов путем их шлифования, вдавливания и царапанья. Обычно в минералогии определяется относительная твердость путем царапания одним минералом другого. Для определения этой твердости пользуются шкалой твердости Мооса, в которую входит 10 минералов-эталонов, относительно которых определяется твердость всех других минералов. В этой шкале твердости минералы располагаются в порядке увеличения твердости, так что первый минерал обладает самой низкой твердостью, принятой за 1, а последний самой высокой, принятой за 10 (табл. 1.2)

Каждый минерал из шкалы твердости царапает вышестоящие, менее твердые минералы, а последующие, более твердые, оставляют царапину на нем. Для определения твердости любого исследуемого минерала на его поверхности выбирают гладкую площадку и, нажимая, проводят по ней острым углом минерала из шкалы твердости. Если на исследуемом минерале остается царапина, то его твердость будет меньшей, чем у царапавшего минерала; если царапина отсутствует, то твердость первого больше. Это испытание проводят до тех пор, пока исследуемый минерал не встанет в интервале между двумя минералами из шкалы твердости, т.е. твердость его не определится как промежуточная между ними или как равная одному из них. Если образцов шкалы Мооса под руками нет, можно воспользоваться менее точным, но также достаточно надежным способом определения твердости минералов по следующей шкале:

Графит и мягкий карандаш………………………… 1

Ноготь……………………………………………….. 2-3

1-5 копеечная монета……………………………….. 2,5

10-20 копеечная монета…………………………….. 3,5

Железный гвоздь……………………………………. 4

Стекло………………………………………………... 5

Стальной нож, игла…………………………………. 6

Кварц, кремень или напильник…………………….. 7

 

Таблица 1.2. Шкала твердости.

Название минерала.	Формула.	Твердость.
Тальк…………………………	Mg3(OH)2[Sl4O10]
Гипс………………………….	CaSO4·2H2O
Кальцит……………………...	CaCO3
Флюорит……………………..	CaF2
Апатит……………………….	Ca3[PO4]3(F, OH, Cl)
Ортоклаз…………………….	K[AlSi3O8]
Кварц………………………...	SiO2
Топаз…………………………	Al2(F, OH)2[SiO4]
Корунд………………………	Al2O3
Алмаз………………………..	C

х) Твердость талька, определенная на микротвердометре, равна 2,4 кг/мм², а алмаза 10600 кг/ мм².

 

Минералы с твердостью меньше 3 и выше 7 встречаются очень редко. В полевой практике принято делить все минералы по твердости на четыре группы:

мягкие – с твердостью до 3 – царапаются ногтем;

средней твердости – с твердостью от 3 до 5 – не царапаются ногтем и не оставляют царапины на стекле;

твердые – с твердостью 5-7 – не царапаются стеклом и не оставляют царапины на кварце, кремне, горном хрустале;

очень твердые минералы – с твердостью выше 7 – оставляют царапину на горном хрустале.

Удельный вес. Для точного определения удельного веса необходимо иметь мерный сосуд, жидкость (воду) и лабораторные весы. Такое определение производится, как правило, в лабораторных условиях. При описании физических свойств для определения удельного веса наиболее широко распространенных породообразующих минералов достаточно бывает установить относительный удельный вес (приближенно), что и достигается путем “взвешивания” минерала на ладони. Этот способ позволяет распределить минералы на три группы: легкие, с удельным весом до 2,5 (гипс, нефелин, сера, галит, нефть, каменный уголь, графит, опал); средние, с удельным весом от 2,5 до 4 (кальцит, кварц, полевые шпаты, слюда, доломит, сидерит, флюорит, корунд, сфалерит, лимонит, магнезит, ангидрит, фосфор, роговая обманка, хлорит); тяжелые, с удельным весом выше 4 (барит, рудные минералы железа, меди и свинца). Затруднения в определении удельного веса возникают в том случае, если исследуемый минерал представлен порошком или небольшим образцом, или же находится в форме вкраплений в породе. В этом случае нужно иметь в виду, что почти все прозрачные и молочно-белые минералы имеют удельный вес меньше 3, а минералы с металлическим блеском и железосодержащие являются тяжелыми. Большинство породообразующих минералов с иными признаками характеризуются среднем удельным весом.

Магнитность – свойство, присущее некоторым железосодержащим минералам, выражающееся в том, что минерал отклоняет магнитную стрелку, а мелкие частицы его притягиваются магнитом (магнитным железняком, магнетитом, магнитным колчеданом, пирротином и т. д.).

Побежалость – особенность отдельных минералов покрываться с поверхности тонкой радужной пленкой. При этом цвет пленки всегда отличается от цвета минерала. Побежалость выражается очень сложным сочетанием сине-голубого, красноватого и фиолетового цветов. Она присуща только некоторым минералам, содержащим медь и железо, таким, как халькозин (медный блеск), железный блеск (гематит), халькопирит.

Вкус. Отдельные минералы легко растворяются в воде и при опробовании вызывают различные вкусовые ощущения. Так, галит вызывает соленый вкус, сильвин – горько-соленый, карналлит – горький, медный купорос – вяжущий, селитра – жгучий и т. д.

Вскипание от действия соляной кислоты проявляется у отдельных минералов из группы карбонатов. Реакцию на вскипание проводят обычно разбавленным (5-10%) раствором соляной кислоты. Некоторые минералы начинают разлагаться в кусках при действии холодной соляной кислоты (кальцит, сидерит), другие – реагируют с соляной кислотой лишь в порошке (доломит), третьи – вступают в реакцию только с согретой соляной кислотой (магнезит). Вскипание определяется капанием из пипетки на минерал 5-10% раствора соляной кислоты.

Классификация минералов

 

Количество минералов в земной коре превышает 2000, но только малая часть их из числа породообразующих, распространена широко. Это, прежде всего, обусловлено неравномерным распределением в земной коре различных химических элементов, входящих в состав минералов.

Исследования ученых показали, что главную роль в составе земной коры играет кислород, на долю которого приходится 49,13% (по весу). Далее следует кремний – 26%, алюминий – 7,45%, железо – 4,2%, кальций – 3,25%, натрий – 2,4%, магний – 2,35%, калий – 2,35% и водород – 1%. На долю всех остальных химических элементов приходится только 1,9%.

Все минералы по химическому составу подразделяются на несколько классов. Классы в свою очередь подразделяются на подклассы, а последние – на группы минералов. Ниже рассматриваются лишь немногие наиболее распространенные минералы по следующим классам: самородные элементы, сульфиды, галоидные соединения, окислы и гидроокислы, соли кислородных кислот (сульфаты, карбонаты, фосфаты, силикаты) и органические соединения.

Самородные элементы. К классу самородных элементов относится сравнительно небольшое количество минералов: алмаз, графит, сера, медь и некоторые другие элементы. Эти минералы не имеют широкого распространения и не являются породообразующими. Они возникают в различных геологических условиях и часть их характеризуется высокой устойчивостью в природных условиях. Каждый из самородных минералов состоит из одного химического элемента (таблица 3).

Окислы и гидроокислы. Минералы класса окислов распространены в природе очень широко и принимают большое участие в строении земной коры. Общее количество окислов в литосфере составляет около 17%. В том числе на долю кремнезема приходится 12,3%, на долю железа – 3,9%, остальную часть составляют окислы алюминия, марганца, хрома, титана, и других элементов.

Наиболее распространенными минералами класса окислов являются: кварц, магнетит, гематит, корунд, лимонит (табл. 3).

Сульфиды. Эти сернистые соединения тяжелых металлов с серой очень широко распространены и играют важную роль в народном хозяйстве, являясь рудными минералами. Многие сульфиды образуются путем непосредственного выделения из магмы, ее горячих растворов и при возгонах, реже возникают экзогенным путем и в процессе метаморфизма. Наиболее распространенные минералы из этого класса – пирит, халькопирит, галенит (табл. 3).

Галоидные соединения. К классу галоидных минералов относятся соединения хлористо-фтористо-йодистоводородных кислот. Количество этих минералов в природе невелико, однако они имеют широкое распространение и являются породообразующими. Галоиды распространены преимущественно в верхней части земной коры – в зоне проявления экзогенных процессов, представляют важное сырье для химической, пищевой промышленности и сельского хозяйства. Наиболее распространенными являются галит, сильвин, флюорит (табл. 1.3).

 

Таблица 1.3. Классификация, диагностика и применение минералов.

№ п.п.	Наименование минерала.	Внешние диагностические признаки.	Применение.
I. Самородные.
1.	Графит С	От железно-черного до стально-серого, черта черная, блеск металловидный, твердость 1, пачкает руки.	Полиграфическая промышленность, карандаши, формовочный материал в металлургии, в реакторах, электродах, красках, смазке.
2.	Сера S	От желтой до серой и черной, блеск жирный, черты не дает, легко плавится и загорается, спайность несовершенная, специфический запах.	Серная кислота, спички, порох, краски, в медицине, сельском хозяйстве.
II. Окислы и гидроокислы.
3.	Кварц SiO2	От бесцветного до молочно-белого и черного, блеск стеклянный, твердость 7, излом неровный, раковистый.	Радиотехника, оптика, поделочный камень (цветные разновидности), стекло, керамика, строительный материал.
	Магнетит Fe3O4	Железно-черный, черта черная, блеск металловидный, магнитит, уд. вес 5, непрозрачен, излом неровный, твердость 6.	Руда железа.
	Гематит Fe2O3	От вишнево-красного до железно-черного и стально-серого, черта вишнево-красная, непрозрачен, блеск металловидный, уд. вес 5-5,3.	Производство охр, красок, руда железа.
	Лимонит Fe2O3·nH2O	Охристо-желтый, от бурого до черного, черта бурая, блеск металловидный, уд. вес 4-4,5, излом неровный, землистый, образует натечные формы.	Химия, краски, руда железа.
	Корунд Al2O3	Голубовато-синевато-серый, твердость 9, уд. вес 4, блеск стеклянный, излом ровный ступенчатый.	Абразивные материалы, прозрачные разности – в ювелирном деле.
III. Сульфиды.
	Пирит FeS2	Белый и латунно-желтый, черта черная и зеленовато-черная, блеск металлический, уд. вес 5, твердость 6, спайность отсутствует.	Серная кислота, попутно источник элементов-примесей меди, цинка, золота, кобальта и др.
	Халькопирит CuFeS2	Латунно-желтый, с побежалостью синевато-фиолетовой и др., отличающей его от пирита, блеск металлический, уд. вес 4, твердость 3-4, черта черная с зеленоватым оттенком.	Руда меди.
	Галенит PbS	Свинцово-серый, черта черная, блеск металлический, уд. вес 7,6, твердость 2-3, спайность весьма совершенная по кубу.	Руда свинца.
IV. Галоиды.
	Галит NaCl	Соленый, черты не оставляет, блеск стеклянный, твердость 2, уд. вес 2,2, спайность весьма совершенная, излом ровный, легко растворяется.	Пищевая, химическая промышленность.
	Сильвин КСl	Горько-соленый, черты не оставляет, блеск стеклянный, твердость 2, уд. вес – 1,9, спайность весьма совершенная, излом ровный, легко растворяется.	Производство удобрений, химия, медицина.
	Флюорит CaF2	Бледно-зеленый, голубоватый, фиолетовый, окраска исчезает при нагревании и появляется вновь при рентгенооблучении, блеск стеклянный, твердость 4, уд. вес 3, спайность совершенная, излом ровный.	Металлургия, химия (плавиковая кислота, фтористые соединения), керамическая промышленность (для изготовления глазури и эмалей).
V. Карбонаты.
	Кальцит (известковый шпат) CaCO3	Белый, бесцветный, черта бесцветная, блеск стеклянный, твердость 3, уд. вес 2,6-2,8, спайность весьма совершенная, излом ровный, обнаруживает двойное лучепреломление и явление люминесценции, вскипает с 10% НСl.	Цемент, известковые строительные растворы, оптика, химия, металлургия, полиграфическое производство, ювелирное дело, медицина.
	Доломит CaMg(CO3)2	Белый, серый с оттенками, блеск стеклянный, твердость 4, уд. вес 2,8-2,9, полупрозрачный, спайность совершенная, излом неровный, вскипает с 10% НСl в порошке.	Строительный и огнеупорный материал, металлургия (флюс), химия.
	Магнезит MgCO3	Белый, сероватый, пятнистый, черту не оставляет, блеск стеклянный, полупрозрачный, твердость 4-4,5, уд. вес 3, спайность совершенная, вскипает с горячей 10% НСl, внешне похож на мрамор.	Огнеупоры, особые сорта цемента, электротехническая, бумажная, сахарная, резиновая промышленность.
	Малахит CuCO3 Cu(OH)2	Зеленый, узорчато-полосчатый, черта бледно-зеленая, блеск от стеклянного до матового, непрозрачен, твердость 3,5-4, уд. вес 4, спайности нет, излом раковистый, дает натечные формы.	Поделочный камень, мелкие и землистые разности – в красочном производстве.
	Азурит (медная лазурь) 2CuCO3 Cu(OH)2	Голубой до темно-синего, черта голубая, блеск стеклянный, в тонком срезе слабо просвечивает, твердость 3,5-4, уд. вес 3,8, спайность средняя, излом неровный зернистый.	Руда меди.
VI. Сульфаты.
	Гипс CaSO4·2H2O	Бесцветен с оттенками, черта белая, блеск от стеклянного до матового, твердость 2, уд. вес 2, спайность весьма совершенная, излом ровный, ступенчатый, зернистый, занозистый.	Производство вяжущих материалов, поделка, лепка, лакокрасочная промышленность, медицина.
	Ангидрит CaSO4	Белый с голубоватым, синеватым, розоватым оттенками, черты не дает, блеск от стеклянного до алмазного, твердость 3, уд. вес 3, спайность совершенная, хрупкий, в изломе образует зернистую неровную поверхность.	Вяжущие вещества, серная кислота, хорошие разности – поделочный камень.
VII. Фосфаты.
	Апатит Ca5(PO4)3[F, Cl]	Белый с оттенком, черты не оставляет, блеск стеклянный, полупрозрачный, твердость 5, уд. вес 3,2, излом неровный, зернистый.	Удобрения, фосфорная кислота, в оптическом и керамическом производстве.
VIII. Силикаты.
	Оливин [Mg, FeJ2·SiO4]	Желтый, зеленоватый, прозрачный, черты не дает, блеск стеклянный, твердость 6,6-7, уд. вес 3,3-3,5, спайность слабая, хрупкий.	Огнеупорный кирпич, ювелирное дело.
	Пероксен-авгит Ca(Mg, Fe, Al)[(SiAl)2C6]	Черный, блеск стеклянный, черта белая, твердость 5-6, уд. вес 3,2-3,6, спайность средняя, кристаллы изометрической формы, образует зернистые массы.	Составляет большую часть основных магматических пород, используемых в строительном деле в виде щебня, камня, каменного литья (базальт), поделочного материала (габбро).
	Роговая обманка (группа амфиболов)	Черная, темно-бурая, темно-зеленая, черта белая, зеленоватая, блеск стеклянный, твердость 5,5-6, уд. вес 3,3, спайность совершенная, образует удлиненные призматические или игольчатые кристаллы.	Входит в состав магматических и метаморфических пород, используемых как строительный камень и щебенка.
	Тальк (мыльный камень) Mg3[Si4O10](OH)2 или 3MgO·4SiO2·H2O	Бледно-зеленый, белый, черта белая, блеск жирный, стеклянный с перламутровым отливом, твердость 1, уд. вес 2,7-2,8, спайность весьма совершенная.	Медицина, химия, красочная, электротехническая, полиграфическая промышленность.
	Мусковит (калиево-алюминиевая слюда) K·Al2[Al·Si3O10][OH]2	Бесцветен, прозрачен, черты не оставляет, блеск стеклянный, спайность весьма совершенная, твердость 2-3, уд. вес 3.	Радио- и электропромышленность. Слюдистый порошок идет для изготовления огнестойких строительных материалов, красок, керамики.
	Биотит (магниево-железистая слюда) K(Mg,Fe)3[Si3AlO10][OH,I]2 или K2O·6[Mg,Fe]·O·Al2O3· ·6SiO2·2H2O	Черно-бурый, черный, непрозрачный или полупросвечивает, блеск стеклянный, твердость 2-3, уд. вес 3, спайность весьма совершенная.	Электроизолирующий материал.
	Серпентин (змеевик) 3MgO·2SiO2·2H2O или Mg6[Si4O10][OH]8	Темно-зеленый, буровато-зеленый, черта бледно-зеленая, блеск жирный или матовый, твердость 2,5-3, уд. вес 2,6, спайность проявляется слабо, нередки прожилки асбеста и зеркала скольжения.	Облицовочный камень.
	Асбест (горный лен) 3MgO·2SiO2·2H2O	Зеленовато-желтый, золотистый, блеск шелковистый, твердость 2-3, уд. вес 2,6-2,8, спайность весьма совершенная, волокнистый, длина волокон иногда достигает 160 мм, высокая прочность на разрыв (соизмерима стали).	Асбоцементные изделия (трубы, плиты, черепица и т. д.), огнеупорные ткани, радио и электропромышленность.
	Каолинит Al4[Si4O10][OH]8	Белый с оттенками, блеск матовый, твердость 1, уд. вес 2,6, жирный на ощупь, землистый, жадно поглощает воду, мокрый очень пластичен.	Керамика, фарфор, строительное дело, бумажное и красочное производство.
	Лабрадор Ab50·An50 – Ab30·An70	Темно-серый с голубовато-сиреневым отливом, черты не дает, блеск стеклянный, твердость 6, уд. вес 2,6, спайность совершенная, излом ровный ступенчатый.	Поделочный и облицовочный камень.
	Ортоклаз (калиевый полевой шпат) K(Al·Si3·O8)	Светло-розовый, черты не дает, блеск стеклянный, твердость 6, уд. вес 2,6, спайность совершенная, излом ровный ступенчатый, просвечивает по краям.	Стекольная и керамическая промышленность.
IX. Органические соединения.
	Нефть, асфальт, озокерит, торф, уголь бурый и каменный, антрацит.	-	Топливное, химическое производство, асфальт – в строительстве.

 

 

Соли кислородных кислот. Под этим названием рассматриваются классы минералов следующих кислородных солей: угольной (карбонаты), серной (сульфаты), фосфорной (фосфаты) и кремниевой (силикаты) кислот.

Карбонаты. Минералы класса карбонатов встречаются в природе очень часто и широко распространены преимущественно в верхней части литосферы. Они характеризуются рядом присущих им особенностей: имеют невысокую твердость, обычно не более 5, высокое двупреломление и реагируют с соляной кислотой – “вскипают”. При действии 5% – 10%-ным раствором соляной кислоты реакция идет следующим образом:

 

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂CO₃;

H₂CO₃ = H₂O + ↑CO₂.

 

Интенсивность реакции у разных минералов различная и зависит от степени измельчения минерала и температуры соляной кислоты. Среди минералов этого класса можно выделить безводные и водные карбонаты. Наиболее распространенными из них являются безводные – кальцит, арагонит, доломит, магнезит, сидерит и водные – малахит и азурит (табл. 3).

Сульфаты. Минералы класса сульфатов представляют собой соли серной кислоты. Они пользуются большим распространением и часто встречаются в природе, однако число устойчивых и широко распространенных минералов этого <