МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» КАФЕДРА «ГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ» МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ для проведения практических занятий по дисциплине базовой части учебного плана математического и естественнонаучного цикла «Минералогия и петрография» для студентов уровня профессионального образования «специалист» специальности 21.05.03 «Технология геологической разведки» всех форм обучения РАССМОТРЕНО на заседании кафедры геологии и разведки месторождений полезных ископаемых Протокол № 5 от 30.01.2020 г. УТВЕРЖДЕНО на заседании Учебно-издательского совета ДОННТУ Протокол № 3 от 27.04.2020 г. Донецк 2020 2 УДК 549:552(076) ББК 26.31:я73 М54 Рецензенты: Хохуля Александр Владимирович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология и техника геологоразведочных работ» ГОУВПО «ДОННТУ»; Проскурня Юлия Анатольевна - кандидат геологических наук, доцент кафедры «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» ГОУВПО «ДОННТУ». Составитель: Седова Елена Васильевна – кандидат геологических наук, доцент кафедры «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» ГОУВПО «ДОННТУ». Методические рекомендации для проведения практических М54 занятий по дисциплине базовой части учебного плана математического и естественнонаучного цикла «Минералогия и петрография». [Электронный ресурс]: для студентов уровня профессионального образования «специалист» по специальности 21.05.03 «Технология геологической разведки» всех форм обучения / ГОУВПО «ДОННТУ», кафедра геологии и разведки месторождений полезных ископаемых; сост. Е. В. Седова. – Электрон. дан. (1 файл: 1,17 Мб) - Донецк: ДОННТУ, 2020. – Систем. требования: Microsoft Word 2003. Практические работы по курсу «Минералогия и петрография» занимают важное место в подготовке студентов, обучающихся по направлению подготовки 21.05.03 «Технология геологической разведки» и требуют значительного объема самостоятельной работы с каменным материалом и необходимости запоминания большого количества названий минералов, формул и определения физических свойств. Настоящие методические указания содержат сведения о наиболее распространенных минералах и горных породах. Приведены данные о физических свойствах минералов разных классов, условиях их образования, практического применения, а также даны петрографические особенности горных пород магматического, метаморфического и осадочного генезиса. УДК 549:552(076) ББК 26.31:я73 3 СОДЕРЖАНИЕ Стр. ВВЕДЕНИЕ 4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1. ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К ТИПУ САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ТИПУ СУЛЬФИДЫ И ИХ АНАЛОГИ 5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2. ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К ТИПУ КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. КЛАСС ОКСИДЫ И ГИДРОКСИДЫ 6 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3. ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К КЛАССУ СИЛИКАТЫ 8 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4. ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К КЛАССАМ КАРБОНАТОВ, СУЛЬФАТОВ, ФОСФАТОВ, ГАЛОИДОВ 12 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5. ИЗУЧЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД 14 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6. ИЗУЧЕНИЕ ОСАДОЧНЫХ И ХИМИКООРГАНОГЕННЫХ ПОРОД 18 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7. ИЗУЧЕНИЕ УГЛЕРОДИСТЫХ ПОРОД (КАУСТОБИОЛИТЫ) 24 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8. ИЗУЧЕНИЕ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД 25 РЕКОМЕНДАЦИИ К СОСТАВЛЕНИЮ ОТЧЕТА О ВЫПОЛНЕНИИ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ (МИНЕРАЛОГИЯ) 55 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 56 4 ВВЕДЕНИЕ Практические работы по курсу «Минералогия и петрография» занимают важное место в геологической подготовке студентов, обучающихся по направлению подготовки «Технология геологической разведки» и требуют значительного объема самостоятельной работы с каменным материалом и необходимости запоминания большого количества названий минералов и пород. Настоящие методические рекомендации содержат сведения о наиболее распространенных минералах и горных породах, их цель – помочь студентам выработать навыки в определении минералов и горных пород, а также умение распознавать условия залегания горных пород. Работа с коллекциями минералов и горных пород всегда предполагает определение различных минеральных видов и разных типов горных пород по их характерным признакам. Для минералов такими признаками являются их диагностические свойства, для пород – основные характеристики (вещественный состав, структура, текстура). Изучение минералов и горных пород следует вести систематически, то есть, в соответствии с общепринятыми классификациями. Именно по этому принципу они располагаются в данных методических рекомендациях и в соответствующих учебных коллекциях кафедры «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых». 5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1 ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К ТИПУ САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ТИПУ СУЛЬФИДЫ И ИХ АНАЛОГИ Тип САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СЕРА. Химический состав S, небольшие примеси As , Se, Fe. Сингония ромбическая. Встречаются в виде кристаллических, землистых, порошковатых масс, налетов и корочек, часто образует хорошие кристаллы. Цвет желтый, блеск жирный. В кристаллических агрегатах прозрачная или просвечивает. Твердость 2, спайность отсутствует, излом раковистый, удельный вес 2. Очень хрупкая. Происхождение осадочное и вулканическое. Значительная масса самородной серы образуется также в зоне выветривания при разложении гипса и других сульфатов в присутствии органических веществ. Характерные спутники экзогенной серы – гипс, кальцит, арагонит, битумы. Применяется в химической промышленности для получения серной кислоты, в резиновой, бумажной промышленности, медицине, сельском хозяйстве. ГРАФИТ. Химический состав С. Сингония гексагольная. Кристаллы имеют вид мелких шестиугольных табличек. Встречается в виде чешуйчатых, плотных и землистых масс. Цвет от железо – черного до стально – серого, блеск полуметаллический. Твердость 1. Жирный на ощупь, пишет по бумаге, пачкает руки. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Происхождение метаморфическое и магматогенное. Применяется для производства карандашей, тиглей, электродов, сухих элементов, смазочных материалов. Тип СУЛЬФИДЫ И ИХ АНАЛОГИ ГАЛЕНИТ (свинцовый блеск) PbS (Pb - 86,6%; S - 13,7%). Из примесей чаще всего содержит Ag , а также Se ,Bi и др. Сингония кубическая. Отдельные кристаллы имеют форму кубов, кубооктаэдров. Встречается обычно в виде кристаллически – зернистых масс, плотные мелкозернистые агрегаты его называются свинцом. Цвет свинцово – серый, блеск металлический. Твердость 2,5, спайность совершенная в трех взаимно перпендикулярных направлениях по граням куба. Удельный вес 7,5. Образуется обычно путем отложения из гидротермальных растворов. Ассоциирует со сфалеритом, пиритом, халькопиритом, пирротином, а также с кварцем, кальцитом, баритом. Галенит – важнейшая руда на свинец; из галенита извлекается серебро. СФАЛЕРИТ (цинковая обманка) ZnS (Zn 67,0%, S 33,0%) . Постоянной примесью является Fe (20%), встречаются также Mn, Cd, In, Tl, Ga и др. Сингония кубическая, кристаллы имеют тетраэдрический облик. Обычно образует зернистые кристаллические агрегаты, иногда скрытокристаллические массы. Цвет меняется в зависимости от содержания Fe: от медово – желтого у маложелезистых разновидностей до темно-бурого и почти черного у высокожелезистых разновидностей. Черта соответственно цвету меняется от светло - желтой до темно - бурой. Блеск алмазный, реже полуметаллический. Твердость 3,5 – 4, спайность совершенная в шести направлениях (по граням ромбододекаэдра). Удельный вес 3,9 – 4,2. Происхождение обычно гидротермальное, причем при высоких температурах образуются железистые разности сфалерита. Наиболее характерным спутником является галенит, а из нерудных минералов – кварц, барит, карбонаты. Сфалерит является важнейшей рудой на цинк. Попутно могут извлекаться входящие в него в виде изоморфных примесей кадмий, индий, галлий и др. ХАЛЬКОПИРИТ (медный колчедан) CuFeS2 (Cu 34,5% Fe 30,5% S 35,0%). Сингония тетрагональная. Отдельные кристаллы образует редко, обычно встречается в виде сплошных и вкрапленных кристаллически-зернистых агрегатов. Цвет латунно- желтый с зеленоватым оттенком. Часто на поверхности минерала наблюдается радужная побежалость. Черта зеленовато-черная, блеск металлический. Твердость 3,5 – 4, спайность несовершенная. Удельный вес 4,2. Происхождение преимущественно гидротермальное, реже собственно 6 магматическое. Минералы – спутники - пирит, пирротит, борнит, галенит, сфалерит, пентландит и др. Халькопирит является важнейшей медной рудой. ПИРИТ (серный колчедан) FeS2 (Fe - 46,6% ; S - 53,4%). Примеси – Au, Cu –иногда Co, Ni, Se. Сингония кубическая. Часто образует кристаллы в виде кубов, пентагондодекаэдров и др. На гранях кубов нередко наблюдается штриховка. Встречаются также в виде зернистых агрегатов, друз. Цвет золотисто-желтый, черта черная, блеск металлический. Твердость 6-6,5, спайность отсутствует. Удельный вес 5. Пирит образуется при самых разнообразных геологических процессах: собственно магматических, гидротермальных, метаморфических, осадочных. Встречается практически со всеми сульфидами, а также с лимонитом, сидеритом и др. Применяется в основном для получения серной кислоты. При высоких содержаниях в нем Au и Cu может быть рудой на эти металлы. МОЛИБДЕНИТ (молибденовый блеск) MoS2 (Mo - 60,0%; S - 40,0%). Важной примесью является Re. Сингония гексагональная. Кристаллы имеют вид тонких шестиугольных табличек. Встречается в виде листовых, чешуйчатых, радиально-лучистых и звездчатых агрегатов. Цвет стально-серый с голубоватым оттенком. Блеск металлический. Твердость 1, пишет по бумаге, оставляя голубовато-серую черту. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Удельный вес 4,7. Происхождение пневматолитово-гидротермальное. Ассоциирует с вольфрамитом, касситеритом, пиритом, арсенопиритом, пирротином, кварцем, полевым шпатом, мусковитом и др. Является единственной рудой на молибден, попутно из молибденита часто извлекают рений. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2 ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К ТИПУ КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. КЛАСС ОКСИДЫ И ГИДРОКСИДЫ Кварц - SiO2 (Si4 - 6,7%; O - 53,3%). По своей химической природе кварц является типичным окислом. Однако кристаллическая структура кварца, где ионы кремния находятся в четвертом тетраэдрическом окружении ионов кислорода, близка к структуре каркасных силикатов. Поэтому целесообразно рассмотреть кварц в этой группе минералов. Сингония тригональная. Кристаллы удлиненно- призматической, реже дипирамидальной формы. На гранях призмы часто наблюдается поперечная штриховка. Известны монокристаллы, достигающие больших размеров. Кристаллы кварца нередко образуют друзы. Встречается также в виде кристаллически-зернистых агрегатов. Бесцветный или благодаря присутствию примесей окрашен в серый, черный, розоватый, фиолетовый и другие цвета. Прозрачный хорошо окристаллизованный кварц называют горным хрусталем, фиолетовый кварц – аметистом, буроватые, темно-серые разновидности – дымчатым кварцем; черные, обычно хорошо образованные кристаллы – морионом. Блеск стеклянный на гранях кристалла и жирный на изломе. Твердость 7. Спайность несовершенная. Характерен раковистый излом. Удельный вес 2,60 – 2,66. Обладает пьезоэлектрическими свойствами и способностью пропускать ультрафиолетовые лучи. Образуется кварц при разнообразных, главным образом эндогенных процессах магматических, пегматитовых, гидротермальных. Как породообразующий минерал входит в состав кислых магматических пород и пегматитов; является основным минералом многих гидротермальных жил. Спутники кварца могут быть калиевые полевые шпаты, кислые плагиоклазы, слюды, топаз, берилл, многие рудные минералы. Применяется в оптике, радиотехнике, ювелирном деле. Кварцевые пески широко используются в стекольной промышленности. В природе помимо кристаллического кварца известны многочисленные скрытокристаллические и аморфные разновидности кремнезема. Главным из них являются халцедон и опал. Халцедон – скрытокристаллическая разновидность кварца. Обычно встречается в виде желваков, секреций, натечных почковидных образований, корочек. На изломе имеет характерный студнеобразный облик. Обыкновенные халцедоны имеют серый цвет. Примесями может быть окрашен в самые разнообразные тона, в связи, с чем выделяют многочисленные разновидности. Халцедоны красновато- оранжевого цвета называют сердоликами, яблочно-зеленого – 7 хризопразами; полосатые разновидности халцедона – агатами или ониксами; зеленый халцедон с яркокрасными пятнами – гелиотропом. Халцедоны с большим количеством тонкорассеяных красящих примесей образуют яшмы, нередко имеющие очень красивый рисунок раскраски. При наличии примесей песчано-глинистых частиц и гидроокислов железа возникают кремни. Они часто образуют округлые стяжения в осадочных горных породах. Происхождение халцедона связано главным образом с низкотемпературными гидротермальными процессами. Применяется в точном приборостроении и как поделочный камень. Гематит F2 O3 (Fe - 70,0%; O - 30,0%). Тригональная сингония. Кристаллы (встречаются редко) ромбоэдрического и пластинчатого облика. Природные формы выделения многообразны: плотные скрытокристаллические и землистые массы (красный железняк), пластинчатые и чешуйчатые агрегаты (железный блеск, железная слюдка), натечные почкообразные выделения с радиально-лучистым строением и гладкой блестящей поверхностью (стеклянная голова), псевдоморфозы по магнетиту (мартит). Цвет от почти черного до красновато-бурого. Черта вишнево-красная, что для гематита является важнейшим диагностическим признаком. Блеск полуметаллический, у землистых агрегатов матовый. Спайность отсутствует. Твердость 5,5 – 6,5. Удельный вес 5,0 – 5,3. Чаще всего гематит связан с метаморфическими и гидротермальными процессами. Минералы-спутники - магнетит, лимонит, кварц, карбонаты. Гематит является важнейшей железной рудой. Магнетит (магнитный железняк) Fe2+ Fe23+O4 (Fe - 72,4%; O - 27,6%). Возможны примеси Mg, Ni, Ti, Cr. Сингония кубическая. Кристаллы имеют октаэдрический облик. Встречаются в виде зернистых агрегатов, друз, отдельных хорошо ограненных кристаллов. Цвет железо-черный, черта черная. Блеск полуметаллический. Твердость 5,5 – 6,5. Спайность отсутствует. Удельный вес 5,2 . Сильно магнитен и по этому признаку легко отличается от сходных минералов. Разновидность магнетита с высоким содержанием ТiO2 в виде твердого раствора называется титамагнетитом. Образуется при собственно магматических, контактово - метасоматических и метаморфических процессах, в восстановительных условиях. Спутниками магнетизма могут быть гематит, титаномагнетит, пирит, хромит, гранат, апатит. Магнетит является важнейшей железной рудой. Лимонит (гидрогенит) - HFeO2 nH2O.Содержание воды в минерале сильно колеблется. В смеси с гидроокислами кремнезема, глинистым веществом обычно формирует минеральные образования, называемые бурыми железняками. Формы природных минеральных агрегатов достаточно многообразны: плотные скрытокристаллические и землистые массы, натечные образования с гладкой блестящей поверхностью, оолиты («бобовая руда»). Физические свойства меняются в зависимости от состава и формы выделения. Так, цвет колеблется от охристо- желтого у порошковатых землистых разностей до темно-бурого, почти черного у плотных и натечных агрегатов. Черта во всех случаях Желтовато-бурая. Блеск от матового до полуметаллического. Твердость от 1 у землистых масс до 5 у плотных разностей. Удельный вес 3,6 – 4,3. Происхождение всегда экзогенное. Образуется либо при выветривании железосодержащих минералов (окислов, сульфидов, силикатов и др.), либо при процессах химического и биохимического осадконакопления. Является важной рудой на железо. Хромит (хромистый железняк) FeCr2 O4 (FeO - 32,0%; Cr2 O3 - 68,0%). В результате изоморфных замещений Fe2+ Mg и Cr Al и Fe образуются многочисленные разновидности, объединяемые в группу хромшпинелидов. Сингония кубическая. Кристаллы имеют октаэдрический облик. Обычно встречается в виде зернистых агрегатов, часто образует шаровидную вкрапленность в измененных ультраосновных породах. Цвет черный. Черта буроватая или зеленовато- серая. Блеск металловидный. Твердость ,5 - 6,5. Спайность отсутствует. Удельный вес 4,5. Происхождение собственно магматическое в связи с ультраосновными породами. Минералы - спутники – серпентин, хлорит, магнетит, платина. Хромшпинелиды устойчивы на земной поверхности и образуют россыпи, где их спутником может быть платина. Является основной хроморой рудой. Бедные руды используются для изготовления огнеупоров. Пиролюзит MnO2 (Mn - 63,1%; O - 36,9%). Сингония тетрагональная. Кристаллы образует редко. 8 Обычно встречается в виде скрытокристаллических плотных или аморфных сажистых масс и оолитов. Иногда образует радиально-лучистые агрегаты. Цвет черный, иногда с сиреневатой побежалостью. Черта черная. Блеск полуметаллический. Твердость 5 – 6, У аморфных сажистых разновидностей снижается до 1 – 2 (ложная твердость). Удельный вес 4,7 – 5,0. Образуется главным образом при процессах выветривания минералов, содержащих марганец. Является рудой на марганец, используется также в производстве сухих электрических батарей. Корунд Al2O3 (Al - 52,9%; O - 47,1%). Сингония тригональная. Кристаллы боченковидной, столбчатой, пластинчатой формы, нередко со штриховкой на гранях. Часто встречается также в виде мелкозернистых агрегатов. Цвет серовато-синий, серый, синевато-фиолетовый. Прозрачные красиво окрашенные кристаллы корунда являются драгоценными камнями первого класса: синие – сапфиры, красные – рубины. Мелкозернистые массы, состоящие из корунда в смеси с магнетитом, гематитом, кварцем, называются наждаком. Блеск стеклянный. Твердость 9. Спайность отсутствует. Удельный вес 4. Образуется только при эндогенных геологических процессах: контактово- и регионально- метаморфических, пегматитовых. Благодаря высокой химической стойкости при разрушении корундсодержащих пород накапливается в россыпях. Используется как абразивный материал. Драгоценные разновидности – сапфир и рубин используются в ювелирном деле. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3 ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К КЛАССУ СИЛИКАТЫ. Оливин (Mg,Fe)2 [SiO4] Обычно примеси Ni, Co, Mn. Сингония ромбическая. Встречается в виде кристаллических зерен, включенных в горные породы, или в виде зернистых масс. Цвет различный в зависимости от состава: от желтоватого до оливково- зеленого и почти черного. Блеск стеклянный. Твердость 6,5 – 7. Спайность средняя. Твердость 3,2 – 4,1. Происхождение магматическое, оливин – широко распространенный породообразующий минерал ультраосновных и основных пород. В зоне выветривания неустойчив и замещается вторичными минералами – серпентином, асбестом, тальком. При этих процессах, благодаря выщелачивании MgO и SiO2 , может происходить обогащение остаточных продуктов содержащимся в оливине никелем и образование промышленных месторождений силикатных никелевых руд. При серпентинизации и разрушении некоторых оливиновых пород могут образовываются хромитовые и платиновые россыпи. Красиво окрашенные и прозрачные кристаллы оливина – хризолиты – используются в ювелирном деле. Гранаты – группа минералов, представляющих собой изоморфный ряд. Общая формула гранатов R32 + R23 + [SiO4]3, где R 2+ = Mg,Ca ,Mn, Fe 2+, R3+= Al, Cr, Fe. Сигнония кубическая. Часто образуют кристаллы в форме ромбододекаэдров, тетрагонтриоктаэдров. Встречаются также в виде зернистых масс с изометричными очертаниями зерен. Наиболее распространенные разновидности: гроссуляр (бледно-зеленый), альмандин ( красноватокоричневый, малиново - красный ), пироп (темно - красный), спессартин (от розового до красно бурого), андрадит (бурый, буровато-зеленый), уваровит (изумрудно - зеленый). Происхождение в основном метаморфическое. Спутниками гранатов является эпидот, диопсид, хлорит, дистен, слюда, кальцит. Блеск на гранях кристаллов стеклянный, на изломе жирный. Твердость 6,5 – 7,5. Спайность отсутствует. Удельный вес 3,5 – 4,2. Используются как абразивный материал, а красиво окрашенные разновидности - в ювелирном деле. Эпидот Ca2+(Al, Fe)3 [Si2O7] [SiO4] (OH). Сигнония моноклинная. Кристаллы призматические, удлиненные, с продольной штриховкой. Часто образует зернистые агрегаты шестоватого строения. Цвет фисташково-зеленый. Блеск стеклянный. Твердость 6,5. Спайность совершенная в одном направлении. Удельный вес 3,3. Происхождение контактово - метаморфическое, редко гидротермальное. Спутниками эпидота могут быть гранат, магнетит, кальцит и др. Пироксены - важная группа минералов с общей формулой R2[ Si2O6 ], где R = Ca, Mg, Fe, иногда Mn; некоторые пироксены содержат Al, Fe и щелочные материалы, главным образом Na. Широко развиты изоморфные замещения катионов. Кристаллизуются в ромбической и моноклинной сингониях. 9 Диагностические признаки пироксенов, за исключением окраски, достаточно близки между собой. Цвет же в зависимости от химического состава может изменяться от желтоватого, почти белого через серовато-зеленые тона до темно-зеленого и почти черного. Наиболее характерным представителем является авгит. Авгит Ca (Mg, Fe, Al) [Si, Al)2O6 ]. Химический состав сложный, часто содержит изоморфные примеси Na, Mn, Cr, Ti, что обусловливает большое число разновидностей. Сингония моноклинная. Кристаллы короткостолбчатые, таблитчатые. Часто встречаются двойники и зернистые агрегаты. Цвет черный, зеленовато - и буровато - черный, темно - зеленый. Блеск стеклянный, особенно интенсивный на гранях кристалла («авге» – по-гречески блеск). Твердость 5,5 – 6,5. Спайность средняя по призме. Удельный вес 3,3 – 3,6. Образуется в основном при процессах магматизма, как породообразующий минерал наиболее характерен для эффузивных и жильных пород основного и среднего состава, где ассоциирует с основными плагиоклазами, оливином, магнетитом и некоторыми другими минералами. В виде минералов пироксены практического значения не имеют. Но горные породы, в состав которых они входят (габбро, базальты, диабазы, андезиты и др.), широко применяются как строительные материалы. Амфиболы - распространенная группа минералов со сложным и непостоянным, вследствие большого числа изоморфных примесей, составом. Общая упрощенная формула R72+ (OH)2 x [Si4 O11] , где R = Ca, Mg, Fe. Кроме того, в состав амфиболов могут входить трехвалентные Al, Fe и одновалентный Na. Амфиболы кристаллизуются в ромбической и моноклинной сингониях и весьма сходны по своим физическим свойствам. Наиболее характерным и распространенным представителем группы является роговая обманка. Роговая обманка Ca2Na (Mg, Fe)4 (Al, Fe) [(Si, Al 4)O11]2 x (OH )2. Сингония моноклинная. Кристаллы вытянутые призматические, столбчатые, игольчатые; характерны шестоватые агрегаты. Цвет темно-зеленый до черного, иногда буроватый. Блеск стеклянный. Твердость 5,5 – 6. Спайность совершенная, плоскости спайности пересекаются под углом около 1200. Происхождение роговой обманки чаще всего магматическое и метаморфическое, в связи, с чем она является породообразующим минералом многих магматических и метаморфических горных пород. Тальк Mg3 [Si4O10] (OH)2 (MgO - 31,7%; SiO2 - 63,5%; H2O - 4,8%). Сингония моноклинная. Редко образует таблитчатые кристаллы. Обычно встречается в виде листоватых и чешуйчатых агрегатов, а также плотных скрытокристаллических масс (мыльный камень). Цвет от почти белого до светло-зеленого. Блеск стеклянный с перламутровым отливом, у плотных масс – восковой. Твердость 1. Жирный на ощупь. Спайность совершенная в одном направлении. Удельный вес 2,7 – 2,8. Происхождение талька чаще всего связано с процессами гидротермального метаморфизма ультраосновных пород, где он развивается по магнезиальным силикатам – оливину, ромбическим пироксенам и др. Образуется и при метасоматических процессах на контактах доломитов с интрузивными породами. Минералы–спутники - серпентин, доломит, хлорит, гематит, магнетит и др. Используется как огнеупорный и кислотоупорный материал, а также в бумажной и резиновой промышленности в качестве наполнителя. Слюды. Так же как пироксены и амфиболы, представляют собой целую группу широко распространенных в земной коре минералов. Многие из них имеют важное промышленное значение. Являются алюмосиликатами, в кристаллической структуре которых на каждые три кремнекислородных тетраэдра приходится один алюмокислотный. Химический состав необычайно сложен ввиду широкого развития изоморфных замещений одних катионов другими, он может быть выражен с помощью следующих общих формул: R1+ R32+[Al Si3O10] (OH)2 или R 1+ R23+ [Al Si3O10] (OH)2, где R1+ = K; R2+ = Mg, Fe2+, Mn2+; R3+ = Al, 3+, Fe Mn3+, редко Cr3+ , V 3+. Гидроксил часто замещается фтором. Кристаллизуются все слюды в моноклинной сингонии. Кристаллы пластинчатые, таблитчатые, боченковидные, часто имеют псевдогексагольный облик. Образуют чешуйчатые и листоватые агрегаты. Благодаря однотипности кристаллических структур многие физические свойства слюд являются общими. Блеск перламутровый, реже стеклянный. Твердость низкая – до 2-3. Спайность весьма 10 совершенная в одном направлении, в связи с чем, они легко расщепляются на отдельные пластины, обычно гибкие и упругие. Удельный вес 2,7 – 3,7. Отличаются высокими диэлектрическими свойствами и огнестойкостью. Главными представителями группы слюд являются: мусковит, биотит, флогопит, и лепидолит. Основным отличительным признаком слюд служит их окраска, обусловленная, по всей видимости, особенностями химического состава. Мусковит KAl2[AlSi3O10](OH, F)2 - бесцветный, часто с желтоватым, сероватым, коричневатым и зеленоватым оттенком. Обычно прозрачен. Тонкочешуйчатые разновидности мусковита называются серицитом. Биотит K(Mg,Fe)3 [Si 3AlO10](OH, F)2 - черный, бурый, иногда с красноватым и зеленоватым оттенком. Непрозрачен или просвечивает. Флогопит KMg[Si3AlO10](F, OH)2 - желтовато-белый, красновато-, желтовато-бурый, реже бесцветный. Светлые разности макроскопически неотличимы от мусковита. Лепидолит (литиевая слюда) KLi1,5Al1,5[Si 3AlO10] x (F,OH) - обычно бледно-фиолетовый, розовый, реже почти белый и персиково-красный. По условиям образования все слюды связаны с эндогенными высокотемпературными процессами, в которых значительную роль играют летучие компоненты. Биолит, мусковит, лепидолит могут формироваться в собственно магматических, пегматитовых, метаморфических и контактово-метасоматических процессах. Промышленные скопления мусковита и лепидолита связаны с пегматитовыми и контактовыми процессами. Из всех слюд промышленного значения не имеет только биолит. Мусковит и флогопит используются главным образом в электротехнической промышленности, а лепидолит является важнейшей литиевой рудой. Хлориты. Под этим названием объединяется большая группа минералов, которые, с точки зрения представляют собой алюмосиликаты Mg, Fe и Al. Состав хлоритов очень сложный из-за широкого развития в них изоморфных замещений; приблизительно он может быть выражен формулой: (Mg, Fe)3-n (Al, Fe)(OH)4[Al nSi 2-nO5], где n изменяется от 0,3 до 1. Минералы, принадлежащие к этой группе, во многих отношениях напоминают слюды. Кристаллизуются все хлориты в моноклинной сингонии и обычно образуют слюдоподобные чешуйчатые агрегаты или сплошные массы. Для большинства из них характерна темно-зеленая окраска, что и послужило основанием для названия всей группы («хлорос» – по-гречески зеленый). Блеск перламутровый или восковой. Твердость 2-2,5. Спайность совершенная в одном направлении. Листочки гибкие, но, в отличие от слюды, упругие. Удельный вес 2,6- 3,4. Происхождение хлоритов связано с процессами метаморфизма, где они образуются путем хлоритизации алюмомагнезиальных и железистых силикатов. Практическое значение имеют только богатые железом хлориты (шамозит и тюрингит), которые используются в качестве железных руд. Серпентин (змеевик) - Mg6(OH)8[SiO10] (MgO 43,0%;SiO2 44,1%; H2O 12,9%). Часто содержит примеси Fe, Ni, Cr. Сингония моноклинная. Встречаются обычно в виде сплошных скрытокристаллических масс. Цвет от желтовато-зеленого до темно-зеленого. Блеск восковой. Твердость 2,5-4. Спайность отсутствует. Удельный вес 2,5-2,7. Бледно-зеленый, плотный, просвечивающий в краях серпентин известен под названием серпофита или офита (благородный серпентин). Образуется при метаморфических процессах за счет преобразования ультраосновных оливин- и пироксеносодержащих пород под действием гидротермальных растворов. Серпентинизированные породы используются для изготовления огнеупорных кирпичей. Красивые разновидности серпентина применяются как поделочный и облицовочный камень. Хризотил-асбест имеет тот же химический состав, что и серпентин, являясь его тонковолокнистой разновидностью. Сингония моноклинная. Встречается обычно в виде прожилков в серпентинитах, имеющих поперечноволокнистое строение. Длина волокна соответствует обычно ширине трещины, в которой образуется прожилок. Цвет светло- и желтовато-зеленый. Блеск шелковистый. Твердость 2,5-3. Легко расщепляется на прочные гибкие волокна толщиной 0,0001мм. Удельный вес 2,2-2,3. Образуется в результате переработки гидротермальными растворами магнезиальных пород и силикатов. Обычно ассоциирует с серпентином и магнезитом. Применяется благодаря огнестойкости и низкой теплопроводности как 11 огнеупорный и теплоизоляционный материал. Полевые шпаты. Минералы этой группы наиболее распространенные: на их долю приходится более 50% веса земной коры. 90% полевых шпатов входит в качестве основных породообразующих минералов в магматические и метаморфические горные породы. Полевые шпаты являются безводными алюмосиликатами и по химическому составу делятся на натриево- кальциевые полевые шпаты, или плагиоклазы, и калиевые полевые шпаты. Плагиоклазы представляют собой изоморфные смеси альбита Na[AlSi3O8] и альбитовой составляющих выделяют следующие разновидности (таб. 1): Таблица 1 Плагиоклаз Содержание анортита, % Альбит 0 - 10 Содержание Олигоклаз 10 - 30 SiO2 Андезин 30 - 50 Лабрадор 50 - 70 Битовнит 70 - 90 Анортит 90 - 100 Разновидности плагиоклазов обычно устанавливаются под микроскопом по оптическим константам. Простейшие физические свойства всех плагиоклазов, определяемые макроскопически, сходны между собой. Плагиоклазы кристаллизуются в триклинной сингонии, хорошо образованные кристаллы дают редко и обычно встречаются в виде кристаллически-зернистых агрегатов. Цвет от белого, серовато-белого, зеленовато-серого до темно-серого и почти черного. Блеск стеклянный. Твердость 6-6,5. Спайность совершенная в двух направлениях. Угол между плоскостями спайности около 860 («плагиоклаз» – по-гречески косораскалывающийся). Характерным диагностическим признаком плагиоклазов является наличие полисинтетических двойников, вследствие чего на плоскостях спайности наблюдается тонкая штриховка. Удельный вес от 2,62 у альбита до 2,76 у анортита. Некоторые разновидности плагиоклазов можно определить макроскопически. Так, лабрадор при темно-серой или почти черной окраске часто обладает иризацией в синих и фиолетовых тонах. Иризацией в бледно-голубых и бледно-сиреневых тонах обладают некоторые олигоклазы. По внешнему виду нередко можно определить альбит, встречающийся в виде белых сахаровидных масс. Происхождение плагиоклазов в основном магматическое, они являются главными породообразующими минералами большинства магматических пород. Красивые экземпляры лабрадора, олигоклаза используются как облицовочный и поделочный материал. Калиевые полевые шпаты. Наиболее распространенными представителями этой группы минералов являются ортоклаз и микроклин. Ортоклаз K[AlSi3O8] (K2O - 16.9%; Al2O3 - 18.4%; SiO2 - 64.7%) . Может содержать до 8% Na2O. Сингония моноклинная. Кристаллы призматические толстотаблитчатые, характерны двойники. Чаще встречается в виде кристаллически- зернистых агрегатов. Цвет желтовато-розовый до темно-розового, реже светло-серый. Во вкрапленниках кислых излившихся и жильных пород могут наблюдаться водяно-прозрачные разновидности ортоклаза, называемые санидином. Блеск стеклянный. Твердость 6. Спайность совершенная. Угол между плоскостями спайности 900, откуда и происходит название минерала («ортоклаз» – по-гречески прямораскалывающийся). Удельный вес 2,5-2,6. Микроклин имеет тот же состав, что и ортоклаз. Сингония триклинная. Угол между плоскостями спайности отличается от прямого на 20 («микроклин» по-гречески – малонаклонный). Остальные макросвойства аналогичны ортоклазу, и визуально эти минералы неразличимы. Исключение составляет голубовато-зеленая разновидность микроклина, называемая амазонитом или амазонским камнем. Своеобразные тесные срастания микроклина или ортоклаза с кварцем называют письменным гранитом. Происхождение калиевых полевых шпатов магматическое и пегматитовое. Ортоклаз и микроклин являются породообразующими минералами кислых и средних магматических горных пород. Крупные кристаллы этих минералов встречаются в пегматитовых жилах в ассоциации с кварцем, альбитом, слюдами, топазом, бериллом и др. Используются калиевые полевые шпаты в керамической и стекольной промышленности. Амазонит является поделочным камнем. 12 В условиях земной поверхности все полевые шпаты неустойчивы, они нередко разрушаются, превращаясь в глиноподобные массы. Основной продукт разрушения – каолинит. Нефелин (Na)[AlSiO4]. Состав непостоянен, наиболее характерна примесь калия. Обносится к группе фельдшпатоидов – алюмосиликатов щелочных металлов, близких по своему значению в горных породах к полевым шпатам. От полевых шпатов отличаются низким содержанием кремнезема и высоким – щелочей. Сингония гексагольная. Кристаллы мелкие призматические. Обычно встречаются в виде зернистых агрегатов с неправильной формой зерен или сплошных масс, называемых элеолитом. Цвет серый, зеленовато-серый, коричневато-красноватый, иногда бесцветен. Блеск жирный. Твердость 5-6. Спайность отсутствует. Удельный вес 2,6. Происхождение обычно магматическое, является породообразующим минералом щелочных пород. Ассоциирует с апатитом, ильменитом, биотитом, полевыми шпатами и др., никогда с кварцем. Применяется в керамической и стекольной промышленности, а также как комплексное сырье для получения алюминия и соды. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4 ИЗУЧЕНИЕ МИНЕРАЛОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К КЛАССАМ КАРБОНАТОВ, СУЛЬФАТОВ, ФОСФАТОВ, ГАЛОИДОВ Класс КАРБОНАТЫ Кальцит CaCO3 (CaO - 56,6%; CO2 - 44%). Обычны изоморфные примеси Mg, Fe, Mn и др. Сингония тригональная. Формы кристаллов разнообразны, наиболее необычны ромбоэдры и скаленоэдры. Часто образует зернистые агрегаты, натечные формы (сталактиты, сталагмиты), землистые массы (мел). Цвет непостоянный: белый, желтоватый, розоватый, серый, синий (в зависимости от примесей). Бесцветные прозрачные разновидности кальцита называют исландским шпатом. Блеск стеклянный, у землистых масс - матовый. Твердость 3. Спайность совершенная в трех направлениях по ромбоэдру. Удельный вес 2,7. Бурно реагирует с HCl с выделением CO2. Для исландского шпата характерно двойное лучепреломление. Полиморфная разновидность кальцита, кристаллизирующаяся в ромбической сингонии, называется арагонитом. Происхождение кальцита связано со многими геологическими процессами. Осадочный кальцит является главным породообразующим минералом таких распространенных пород, как известняки, мергели, известковые туфы, мел. Гидротермальный кальцит слагает жилы, ассоциируя со многими рудными минералами, заполняет миндалины в излившихся магматических породах. Кальцит метаморфического происхождения слагает мраморы, образующиеся путем перекристаллизации известняков. Применяется как строительный материал, в качестве флюса, используется в металлургическом производстве. Исландский шпат используется в оптике для изготовления поляроидов. Доломит - CaMg(CO3)2 - (CaO - 30,4%; MgO - 21,7%; CO2 - 47,9%), содержит примеси Fe, Mn и др. Сингония тригональная. Кристаллы в виде ромбоэдров, иногда седловидно-изогнутых, сравнительно редки. Обычно образует зернистые агрегаты или землистые массы. Цвет серовато- и желтовато-белый, реже буроватый и зеленоватый. Блеск стеклянный, у землистых масс матовый. Твердость 3,5-4. Спайность совершенная по ромбоэдру. Удельный вес 2,8-2,9. С соляной кислотой реагирует только в порошке. Происхождение в основном осадочное. Реже встречается доломит гидротермального происхождения. Применяется в качестве строительного материала, как флюс в металлургической промышленности, для производства огнеупорных кирпичей и для извлечения магния. Класс СУЛЬФАТЫ Барит (тяжелый шпат) BaSO4 (BaO - 65,7%; SO3 - 34,3%). Сингония ромбическая. Кристаллы призматической и таблитчатой формы. Часто образует зернистые агрегаты характерного листового сложения. В пустотах образует друзы, встречается в виде натечных форм. 13 Цвет непостоянный: белый, серый, голубоватый, желтоватый, бурый иногда бесцветен. Блеск стеклянный, иногда перламутровый. Твердость 3-3,5. Спайность совершенная в одном направлении и средняя в двух других. Удельный вес 4,3-4,7. Происхождение чаще всего гидротермальное. Реже появление барита связано с процессами выветривания и осадконакопления. Ассоциирует с флюоритом, гипсом, кальцитом, минералами меди, свинца, цинка, серебра. Применяется как утяжелитель глинистых растворов при бурении, как тяжелый наполнитель в резиновой и бумажной промышленности, в качестве сырья для производства бариевых солей и препаратов. Гипс - CaSO4 2H2O (CaO - 32,5%; SO3 - 46,6%; H2O - 20,9%). Сингония моноклинная. Кристаллы таблитчатой формы. Характерны двойники в виде ласточкина хвоста. Чаще образует тонкозернистые массы и волокнистые агрегаты, называемые селенитом. Цвет белый, розовый, серый, часто бесцветен. блеск стеклянный, перламутровый, у волокнистых разностей шелковистый. Твердость 2. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Удельный вес 2,3. Происхождение гипса в основном осадочное (химический осадок), ассоциирует с ангидритом, галитом, сильвином. Образуется также при гидратации ангидрита и при окислении сульфидов и серы в зоне гипергенеза. При нагревании приобретает свойства вяжущего вещества, поэтому используется в строительстве для изготовления цементов и для лепных работ. Применяется также в качестве удобрения почв и в химической промышленности. Класс ФОСФАТЫ Апатит Ca5[PO4]3 (F, Cl, OH). Различают фтор- и хлорапатиты. Сингония гексагональная. Кристаллы имеют форму гексагональных призм, иногда очень крупные. Часто встречается в виде зернистых сахаровидных агрегатов. Цвет бледно-зеленый, голубоватый, иногда бесцветный. Блеск стеклянный. Твердость 5. Спайность несовершенная. Удельный вес 3,2. Полиминеральная смесь, состоящая из апатита, кальцита, гипса и других примесей, называется фосфоритом, встречается в осадочных породах в виде конкреций, плотных масс, псевдоморфоз по органическим осадкам. Происхождение апатита в основном магматическое, связано с глубинными щелочными породами. Реже встречаются апатиты пневматолитово- гидротермального генезиса. Ассоциирует с полевым шпатом, магнетитом, кальцитом, нефелином, флогопитом, пироксеном (диопсидом). Фосфориты имеют осадочное происхождение. Применяются апатиты и фосфориты для получения фосфорных минеральных удобрений. ТИП ГАЛОИДЫ Галит (поваренная соль) NaCl (Na - 39,4%; Cl - 60,6%). Сингония кубическая. Кристаллы имеют форму кубов, нередко хорошо ограненных. Часто образует зернистые агрегаты, налеты, корочки. Бесцветный или различными механическими и химическими примесями окрашен в серый, желтоватый, розово-красный, синий и черный цвета. Блеск от стеклянного до жирного. Твердость2-2,5. Спайность совершенная по кубу. Удельный вес 2,1-2,2. Легко растворяется в воде, имеет соленый вкус. По происхождению относится к типичным химическим осадкам морских и озерных водоемов. Встречается вместе с сильвином, карналлитом, гипсом, ангидритом. Почти всегда присутствует в составе солончаков пустынных и полупустынных областей. В виде продуктов возгона может отлагаться на стенках кратеров вулканов. Применяется в пищевой и химической промышленности. Сильвин - KCl (K - 52,5%; Cl - 47.5%). Сингония кубическая. Хорошие кристаллы образует редко. Обычно встречается в виде кристаллически- зернистых агрегатов. Бесцветный, молочно-белый или окрашен различными примесями в буроватые, желтоватые, 14 сероватые тона. Блеск стеклянный, на выветрелых поверхностях жирный. Твердость 1,5-2. Спайность совершенная по кубу. Удельный вес около 2. Легко растворяется в воде, имеет горько-соленый вкус. Происхождение, как и у галита, в основном осадочное. Применяется для производства сельскохозяйственных удобрений, в химической промышленности. Флюорит (плавиковый шпат) CaF2 (Ca - 51,1%; F - 48,9%). Сингония кубическая. Образует хорошо ограненные кристаллы кубического и октаэдрического облика. Встречается в виде кристаллически-зернистых агрегатов, плотных, с концентрически-зональным строением образований, реже – землистых масс. Цвет в зависимости от содержащихся в минерале примесей различный: зеленый, фиолетовый, желтый, красный; иногда бесцветен. Наиболее обычно флюориты, окрашенные в зеленые и фиолетовые тона. Блеск стеклянный. Твердость 4. Спайность совершенная по октаэдру. Удельный вес 3,2. Происхождение в основном гидротермальное. Иногда встречается флюорит осадочного генезиса. Применяется в химической промышленности для производства препаратов фтора; в металлургии для получения легкоплавких шлаков; в оптике. Детальное описание самых распространенных минералов земной коры приведено в таблице 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5 ИЗУЧЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД УЛЬТРАООСНОВНЫЕ (БЕСПОЛЕВОШПАТОВЫЕ) ПОРОДЫ Интрузивные породы Дунит. Структура мелко- и среднезернистая. Текстура массивная, афанитовая (плотная). Главные минералы – оливин (80-100%), пироксены (0-20%); акцессорные – хромит, магнетит, платина самородная; вторичные – серпентин. Окраска темно-зеленая, почти черная; при наличии серпентина желтовато-зеленая. Плотность 3,1. Отличительные особенности: зернистое строение, темная окраска, большая плотность. Используется для изготовления огнеупоров (мономинеральные разности); вмещающая порода хромитовых, титаномагнетитовых и платиновых руд. Перидотит. Структура мелко-,среднезернистая, реже крупнозернистая. Текстура массивная, часто афанитовая. Главные минералы – оливин (30-70%), пироксен (30-70%); акцессорные - хромит, магнетит; вторичные – серпентин, хлорит, тальк, эпидот, кальцит. Окраска от темно-серой, темно-бурой до черной. Плотность 2,94-3,37. Отличительные особенности: зернистое строение, отсутствие светлоокрашенных минера Используется для изготовления щебня, облицовочного камня; вмещающая порода медно – никелевых, титаномагнетитовых, платиновых и асбестовых руд. Пироксенит. Структура средне-, крупнозернистая. Текстура массивная. Главные минералы – пироксены (90 – 100%), оливин (0 – 10%), роговая обманка; связан постепенным переходом с перидотитом и горнблендитом, преимущественно роговообманковой породой. Окраска черная с зеленовато – серым или бурым оттенками. Плотность 3,10 – 3,33. Отличительные особенности: зернистое строение, преимущественное содержание пироксенов, черная окраска, высокая плотность. Практическое значение то же, что и у перидотита. Эффузивные породы Кимберлит. Структура брекчиевидная: обломки ультраосновных пород, чаще всего пироксенитов, сцементированы серпентинизированной и карбонатизированной массой. Главные минералы – оливин, пироксены, гранат-пироп, биотит, серпентин; акцессорные- магнетит, хромит, ильменит, алмаз. Окраска темно-серая, при большом количестве серпентина и карбонатов – серая с зеленоватым оттенком. Плотность 2,75-3,00. 15 Отличительные особенности: брекчиевая структура, минеральный состав основной массы, трубообразные формы залегания (трубки взрыва). Практическое значение: вмещающая порода коренных месторождений алмаза. ОСНОВНЫЕ ПОРОДЫ Интрузивные породы Габбро. Структура кристаллически-зернистая, мелко-, средне- и крупнозернистая. Текстура массивная, полосчатая с параллельным чередованием светлых (преимущественно плагиоклазовых) и темных (пироксеновых) полос; порфировидная с крупными кристаллами пироксена среди основной массы породы. Главные минералы – основные плагиоклазы (50-70%), пироксен; второстепенные - роговая обманка, биотит; акцессорные - гранат, магнетит, оливин, нефелин, апатит, ильменит, пирротин, хромит; вторичные – тальк, хлорит, эпидот, роговая обманка, карбонаты. Окраска темно-серая до черной; измененные разности светло-серые с зеленоватым оттенком. Плотность 2,68-3,30. Разновидности: анортозит – состоит преимущественно из основного плагиоклаза анортита; лабрадорит – основной плагиоклаз представлен лабрадором; норит – содержит в качестве темноцветного минерала ромбические пироксены. Отличительные особенности: зернистое строение, отсутствие кварца, темная окраска, высокая плотность (в отличие от диорита с которым может быть совместное залегание). Практическое значение: строительный камень для облицовки наружных стен зданий, лестниц, ограждений и т.п.; вмещающая порода медно-никелевых и хромитовых руд. Эффузивные породы Базальт (аналог габбро). Структура порфировая, афанитовая; основная масса – однородная, скрытокристаллическая и стекловатая. Текстура массивная, реже пористая, пузыристая, шарообразная. Излом шероховатый. Минеральный состав: основная масса – нераскристаллизованное вулканическое стекло черного цвета с матовым блеском, густо пропитанное мелкими зернышками магнетита, и смесь микроскопических выделений основного плагиоклаза, пироксена и роговой обманки (реже); вкрапленники – черный пироксен, иногда темно – зеленый оливин, редко роговая обманка и плагиоклаз. Окраска неизмененных разностей темно – серая, почти черная. Плотность 2,60-3,11. Отличительные особенности: плотное строение, неровный излом, темная окраска, высокая плотность, столбчатая и призматическая отдельность. Практическое значение: строительный материал (изготовление щебня, облицовочного камня), кислотоупорный и изоляционный материал, каменное литье. СРЕДНИЕ ПОРОДЫ Интрузивные породы Диорит. Структура средне-, и мелкозернистая, редко порфировидная. Текстура массивная, реже полосчатая. Главные минералы – плагиоклазы (50-60%), роговая обманка (30-35%); второстепенные пироксены, биотит (до 10%); акцессорные – магнетит, ильменит, апатит. Существуют постепенные переходы к породам группы габбро (габбродиориты) и гранита (гранодиориты). Окраска серая, темно-серая, зеленовато-серая. Плотность 2,66-2,92. Отличительные признаки: зернистое строение, преимущественное содержание полевого шпата, присутствие или малое содержание кварца, средняя плотность. Практическое значение: строительный материал (для наружной облицовки зданий или изготовления ступеней лестниц). Сиенит. Структура полнокристаллическая, равномерно-зернистая или порфировидная, мелко-, среднезернистая. Текстура массивная, редко гнейсовидная. 16 Главные минералы – полевые шпаты (ортоклаз или микроклин и плагиоклазы; 80-85%) и темноцветные минералы (пироксен, роговая обманка, биотит; 10-20%); второстепенные - кварц (до 5%); акцессорные – сфен, апатит, магнетит. Окраска розоватая, красная, светло-серая, белая. Плотность 2,65-2,70. Отличительные особенности: зернистое строение, преимущественное содержание полевых шпатов, светлая окраска, средняя плотность, малое количество или отсутствие кварца. Практическое значение: строительный камень; вмещающая порода железных руд. Эффузивные породы Андезит (излившийся кайнотипный аналог диорита). Структура порфировая с афанитовой основной массой. Текстура массивная, однородная или пористая, пузыристая, шлаковая. Минеральный состав: основная масса – нераскристаллизованное вулканическое стекло с вкрапленностью мелких зерен магнетита; порфировые выделения – полевые шпаты, роговая обманка, пироксены, биотит. Окраска темно-серая, черная. Плотность 2,60-2,86. Отличительные особенности: порфировое строение, ноздреватость, шероховатость, наличие вкрапленников плагиоклазов, темная окраска, средняя плотность. Практическое значение: кислотоупорный материал (каменное литье, плиты и др.). Андезитовый порфирит (палеотипный аналог андезита). Структура порфировая. Текстура массивная. Минеральный состав: вкрапленники – полевые шпаты; основная масса – нераскристаллизованное вулканическое стекло. Окраска темная, темно-серая, темно-зеленая. Плотность 2,40-3,19. Отличительные особенности: порфировое строение, полевошпатовые вкрапленники, темная окраска основной массы. Практическое значение: строительный, кислотоупорный материал. Трахит (излившийся кайнотипный аналог сиенита). Структура порфировая; основная масса стекловатая или скрытокристаллическая, микрозернистая. Текстура полосчатая, флюидальная слегка пористая. Минеральный состав: основная масса – агрегат плотно прилегающих мелких удлиненных кристаллов прозрачного бесцветного калиевого полевого шпата (санидина) и кислого плагиоклаза, между которыми заключены небольшие количества пропитывающего этот агрегат вулканического стекла; вкрапленники – кристаллы полевых шпатов, в меньшем количестве кристаллы пироксенов, зеленой роговой обманки, бурого биотита. Окраска светлая, красноватая, буроватая, желтоватая, сероватая, белая. Плотность 2,50-2,60. Отличительные особенности: светлая окраска, шероховатость и специфическая струйчатая текстура, состав вкрапленников. Практическое значение: строительный и кислотоупорный материал. КИСЛЫЕ ПОРОДЫ Интрузивные породы Гранит. Структура кристаллически-зернистая, мелко-, средне-, крупнозернистая, часто порфировидная. Текстура массивная. Характерна пластовая матрацевидная и параллелепипедальная отдельность. Главные минералы – плагиоклаз, калиевые полевые шпаты (60-65%), кварц (25-30%), мусковит, темноцветные минералы ( 5-10%) – биотит, роговая обманка; акцессорные – апатит, циркон, сфен, магнетит; вторичные – эпидот, серицит, каолин, хлорит. Разновидности: аляскит (без темноцветных минералов), лейкократовый гранит (низкое содержание темноцветных минералов), биотитовый, двуслюдяной гранит (с биотитом и мусковитом), щелочный гранит (с эгирином и щелочными амфиболами), плагиогранит (почти без калиевого полевого шпата), рапакиви ( существенно калиевые граниты, в которых крупные округлые выделения ортоклаза окружены 17 плагиоклазом), порфировидный гранит ( крупные кристаллы калиевого полевого шпата, включенные в среднезернистую основную массу). Окраска светлая: розовая, красноватая, светло-серая, желтоватая, голубоватая, зеленоватая, обусловленная цветом полевых шпатов. Плотность 2,60-2,80. Отличительные особенности: зернистое строение, присутствие значительного количества кварца, небольшая плотность. Практическое значение: строительный материал (бутовый, стеновой камень, щебень), облицовочный камень, скульптурный материал; вмещающие породы и источники руд многих цветных и редких металлов. Гранитный пегматит. Структура крупнозернистая или пегматитовая (прорастание полевого шпата кварцем), блоковая. Текстура массивная. Главные минералы – полевые шпаты, кварц в соотношениях от 2:1 до 3:1; второстепенные – биотит, мусковит; акцессорные – гранат, турмалин, топаз, берилл, изумруд, аквамарин, лепидолит, сподумен. Окраска белая, розовая, серая, желтоватая, реже зеленая (амазонитовые пегматиты). Плотность 2,60-3,00. Отличительные особенности: крупно- и гигантозернистая структура, наличие графических срастаний, минеральный состав, преимущественно жильные формы залегания. Практическое значение: собственно пегматиты – строительный камень, декоративный материал; вмещающие породы и источники керамического сырья, пьезооптических минералов (горного хрусталя, флюорита), мусковита, самоцветов, редких металлов (лития, тантала, цезия, бериллия и др.). Эффузивные породы Липарит (кайнотипный аналог гранита). Структура плотная порфировая со скрытокристаллической и стекловатой основной массой. Текстура массивная, полосчатая, пористая, флюидальная. Минеральный состав: основная масса – вулканическое стекло; вкрапленники – полевые шпаты, кварц, иногда биотит и роговая обманка. Разновидность – фельзит – не содержит кварцевых вкрапленников. Окраска светлая, белая, светло-серая, желтоватая и красноватая. Плотность 2,60. Отличительные особенности: светлая окраска, присутствие вкрапленников кварца, калиевого полевого шпата, небольшая плотность. Практическое значение: строительный материал. Кварцевый порфир (палеотипный аналог липарита). Структура порфировая. Текстура массивная. Минеральный состав: аналогичен липариту, отличается большим количеством и размерами кварцевых вкрапленников. Окраска бурая, красная, желтая, зеленоватая, фиолетовая, серая, темно-серая. Плотность 2,62-2,78. Отличительные особенности: порфировое строение, вкрапленники кварца, невысокая плотность. Практическое значение: строительный материал (иногда декоративный камень). Обсидиан. Структура стекловатая. Текстура однородная или пятнистая, часто полосчатая со следами течения или брекчиевидная. Минеральный состав: кислое вулканическое стекло, содержащее более 70% SiO2 и не более 1% H2O. Скорлуповатая разность – перлит. Окраска серая, черная, красновато-бурая; в тонких сколах просвечивает зеленым или бурым цветом; блеск стеклянный, глянцевый. Плотность 2,20-2,30. Отличительные особенности: стекловатое строение; просвечивает в изломе, раковистый излом, сильный стеклянный блеск. Практическое значение: красивые разности используются как поделочный и декоративный камень. Пемза. Структура стекловатая. Текстура пенистая, пузыристая, губчатая. Минеральный состав: кислое вулканическое стекло. Окраска белая, светло-серая, желтоватая, реже розоватая, красноватая; блеск матовый или шелковый. Плотность 0,4-0,9; пористость 80%; плавает в воде. Отличительные особенности: пенистый облик, малая плотность, светлые тона окраски. 18 Практическое значение: абразивный материал, наполнитель легких бетонов, гидравлическая добавка к цементу. ЩЕЛОЧНЫЕ ПОРОДЫ Интрузивные породы Нефелиновый сиенит. Структура полнокристаллическая, средне-, реже крупнозернистая. Текстура массивная, иногда полосчатая и близкая к флюидальной с параллельной ориентировкой табличек полевого шпата и игольчатых минералов (эгирина и др.). Главные минералы – калиевые полевые шпаты (ортоклаз, микроклин) и альбит (65-70%), нефелин (около 20%); темноцветные минералы (10-15%) – преимущественно щелочные пироксены и амфиболы, иногда железистый биотит; акцессорные – апатит, сфен, циркон, эвдиалит, астрофиллит и др. Окраска светлая, светло-серая с зеленоватым или красновато-желтым оттенками, а на выветрелой поверхности с голубоватым оттенком. Плотность 2,53-2,83. Отличительные особенности: зернистое строение, ассоциация полевых шпатов и нефелина, отсутствие кварца, светлая окраска, средняя плотность. Практическое значение: является рудой на алюминий при высоком содержании нефелина; сырье для стекольной промышленности; вмещающая порода апатитовых, графитовых, редко-элементных руд. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №6 ИЗУЧЕНИЕ ОСАДОЧНЫХ И ХИМИКО-ОРГАНОГЕННЫХ ПОРОД ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ Обломочные несцементированные (рыхлые) породы Валуны. Обломки размером более 200 мм, разной степени окатанности. По размерам обломков подразделяются на крупные (более 800 мм), средние (800-400 мм) и мелкие (400-200мм). Вещественный состав целиком зависит от состава первичных горных пород. Отличительные особенности: несцементированные крупные обломки разнообразных размеров. Практическое значение: сырье для получения щебня, декоративный материал. Галечник. Окатанные обломки размером от 200 до 10 мм; по размеру обломков выделяются крупные (200-60 мм), средние (60-40 мм) и мелкие (40-10 мм) галечники. Вещественный состав разнообразный, зависящий от состава материнских пород. Отличительные особенности: несцементированные обломки окатанной формы и разнообразных размеров. Практическое значение: строительный материал (наполнитель бетона). Щебень. Остроугольные обломки размером от 200 до 10 мм; по размерам обломков подразделяется на крупный, средний и мелкий. Вещественный состав разнообразный, зависящий от состава материнских пород. Отличительные признаки: несцементированные остроугольные обломки разнообразных размеров. Практическое значение: строительный материал (наполнитель бетона). Гравий. Окатанные обломки размером от 10 до 2 мм; по размерам обломков подразделяется на крупный (10-4 мм) и мелкий (4-2 мм) гравий. Отличительные особенности: несцементированные окатанные обломки небольших размеров разнообразного состава. Практическое значение: строительный материал (наполнитель бетона). Дресва. Неокатанные обломки размером от 10 до 2 мм. Отличительные особенности: несцементированные, остроугольной формы обломки небольших размеров разнообразного состава. Практическое значение: строительный материал. Песок. Однородный или слоистый агрегат весьма слабо связанных обломочных зерен размером от 2 до 0,01 мм. 19 Минеральный состав очень разнообразный; выделяются олигомиктовые пески (резкое преобладание одного минерала – кварца, полевых шпатов, слюды, глауконита – среди обломочных зерен); полимиктовые пески (разнообразные по составу зерна), аркозовые (преобладают полевые шпаты), граувакковые пески (разнообразные обломки минералов, обломки осадочных, магматических и метаморфических пород с кварцем или без него). Окраска зависит от преобладания в составе того или иного минерала, может быть белой, темносерой (кварцевый песок), зеленой, зеленовато-серой (глауконитокварцевый песок), розовой, розоватосерой (аркозовый), серой, темно-серой, зеленоватой (граувакковый песок), бурой и т.д. Отличительные особенности: сыпучесть, разнообразный минеральный состав, небольшие размеры обломков. Используется в стекольной промышленности (кварцевые пески), в производстве цемента, как абразивный материал в пескоструйных аппаратах, формовочный материал в литейном деле; полимиктовые пески применяются в дорожном строительстве; с речными и морскими песками связаны россыпные месторождения золота, платины, алмазов, магнетита, ильменита. Лесс. Структура пылеватая, состоящая из неразличимых невооруженным глазом обломочных частиц размером 0,01-0,005 мм. Текстура плотная, неслоистая. Вещественный состав: глинистые минералы, карбонаты, органогенные остатки. Окраска светлая, светло-желтая, светло-бурая. Плотность 0,92-1.40 (очень легкая и пористая порода). Отличительные особенности: легкий, пористый, очень мягкая (легко истирается пальцами в тонкий порошок, сухой на ощупь), светлоокрашенный, под действием соляной кислоты вскипает. Практическое значение: строительный материал (хороший звуко- и теплоизолятор). Сцементированные породы Конгломерат. Структура обломочная, сцементированная. Текстура однородная или слоистая. Вещественный состав: по составу галек – олигомиктовые с галькой 2-3 разновидностей горных пород; полимиктовые – большое разнообразие состава галек; цемент – известковый, кремнистый, железистый, фосфатный, глинистый, песчанистый. Окраска неоднородная, обычно пестрая. Плотность 2,49-2,72. Отличительные особенности: обломочное, сцементированное строение, окатанные формы галек. Практическое значение: строительный камень местного потребления; иногда с конгломератами связаны месторождения золота, меди и других металлов. Гравелит – порода, аналогичная конгломерату, сложена обломками размером 4-2 мм. Брекчия. Структура обломочная сцементированная. Текстура брекчиевая (угловатые обломки одной или разных горных пород). Вещественный состав обломков и цемента, их окраска самые разнообразные. Плотность от 2,58 до 2,94. От других пород отличается по текстурным признакам. Практическое значение: строительный материал; вмещающие породы фосфатных, урановых, редкоземельных руд. Песчаник – сцементированный песок. Структура обломочная, в зависимости от размеров песчинок подразделяется на крупно-, средне-, мелкозернистую и тонкозернистую; сцементированная. Текстура слоистая, полосчатая. Вещественный состав как обломков, так и цемента крайне разнообразен. Обломочный материал – кварц, полевые шпаты, слюды; по преобладающему составу выделяются олигомиктовые и полимиктовые песчаники; цемент опаловый, гипсовый, глинистый, мергелистый, известковый, халцедоновый. Окраска разнообразная, часто с буроватыми или зеленоватыми оттенками. Плотность 2,50-2,90. Отличительные особенности: мелкообломочный характер, преимущественно высокая твердость, шероховатость поверхности (в отличии от некоторых магматических пород), минеральный состав обломков и цемента. Практическое значение: огнеупорный материал (кварцевые песчаники), флюсы при выплавке меди и никеля, сырье для получения ферросилиция, карбида кремния; строительный материал (облицовочный камень, щебень, бутовый камень); абразивный материал; вмещающая порода окисных и карбонатных, марганцевых и железных руд, ископаемых углей. Алевролит. Структура тонкообломочная, сцементированная. Текстура плотная, слоистая. 20 Вещественный состав: обломки размером 0,1-1,01 мм разнообразных минералов и горных пород; цемент известковый или кремнистый. Окраска от серой, темно-серой до черной. Плотность 2,56-2,84. Отличительные особенности: тонкообломочное, плотное строение с занозистым изломом, средняя плотность; в отличие от темных глинистых пород имеет шероховатую на ощупь поверхность. Практическое значение: строительный материал; вмещающая порода ископаемых углей, некоторых руд. ГЛИНИСТЫЕ ПОРОДЫ Глина. Структура в сухом состоянии землистая, кусковатая; во влажном – пластичная. Текстура плотная с землистым или раковистым изломом, нередко полосчатая, тонкослоистая. Вещественный состав: глинистые минералы (каолин, монтмориллонит, бейделлит и др.), гидрослюды, тонкие обломки кварца, слюд, оксиды и гидрооксиды железа, алюминия, карбонаты, сульфаты, фосфаты и органические вещества; большинство глин имеет полиминеральный состав, встречаются мономинеральные (каолиновые, монтмориллонитовые, бентонитовые и др.). Разновидности: тощие глины – содержат большое количество песчаного материала; жирные глины (огнеупорные)-содержат большое количество глинистого материала; сукновальные глины – состоят главным образом из монтмориллонита, в воде не размягчаются, а распадаются в порошок. Окраска в зависимости от примесей белая, желтая, красная, бурая, зеленая, серая, черная. Плотность 1,60-2,54. Отличительные особенности: землистое строение, землистый запах при растирании, при смачивании водой дает пластичную массу и разбухает, низкая твердость. Практическое значение: каолиновая глина – сырье для производства фарфора, фаянса, архитектурно-керамических изделий; наполнитель в производстве бумаги и резины; основа производства огнеупорных изделий; сырье для парфюмерной и косметической промышленности; монтмориллонитовая глина – отбеливающее вещество, используется для очистки патоки, сиропов, пива, вин, фруктовых соков, растительных масел, нефтепродуктов, обезжиривания шерсти, как добавка к мылам, повышающая их качество; при изготовлении лекарственных препаратов; в производстве керамзита – искусственного наполнителя бетонов, придающего изделиям из сборного бетона и железобетона легкость и теплоизоляционные свойства; в литейном деле как связующий материал в формовочных смесях; при бурении скважин составляются глинистые растворы, уменьшающие износ оборудования и увеличивающие скорость проходки. Суглинок – глина, содержащая песок. Структура землистая, редко слоистая. Вещественный состав: от глины отличается примесью песчаного материала (от 15 до 40%). Окраска желтая, бурая, сероватая. Плотность 1,76-2,73. Отличительные особенности: землистое строение; легко растирается между пальцами, и при этом чувствуются песчинки (отличие от глины). Используется в строительстве для изготовления кирпича, черепицы, керамических плиток, дренажных труб и др., кирпично-кладочных растворов, глинисто-известковистых цементов и портландцементов; в литейном деле – в качестве добавки при изготовлении форм для разнообразных металлических отливок; для приготовления бурового раствора. Аргиллит – уплотненная глина. Структура пелитовая, камнеподобная, очень плотная. Текстура слоистая, полосчатая. Отдельность остроугольно - кусковатая с неровным, часто раковистым изломом, либо тонкоплитчатая и листоватая. Плитчатые аргиллиты называют иногда глинистыми сланцами. Вещественный состав: смешанный (полимиктовый) или преимущественно гидрослюдистый. Окраска разнообразная – темных тонов до черной. Плотность 2,60-2,79. Отличительные особенности: темная окраска, характер отдельности и излома; не размокает в воде; в отличие от алевролита мылкий на ощупь при смачивании водой. Практическое значение: иногда служит материалом для изготовления рядовых огнеупорных изделий. ХИМИКО-ОРГАНОГЕННЫХ ПОРОД Карбонатные породы Известняк. Структура разнообразная: кристаллически-зернистая (хемогенные известняки), органогенная, оолитовая. Текстура однородная, слоистая, иногда пористая, кавернозная. 21 Вещественный состав: кальцит; примеси – доломит, кремнистое вещество, песчанистый и глинистый материал, битумы. Повышение их содержания в известняке ведет к образованию породы смешанного состава: соответственно доломитового, кремнистого, песчанистого, битуминозного известняка. Многие известняки состоят из органогенных остатков (раковин и их обломков): кораллов, мшанок, морских лилий, двустворчатых моллюсков и др. Окраска различная, обычно белая, светло-серая, реже темно-серая и черная вследствие примесей углистого вещества или битума, иногда желто-бурая в связи с примесью гидрооксидов железа, зеленоватая. Плотность 2,65-2,81. Отличительные особенности: бурно растворяется в соляной кислоте (вскипает), плотное или органогенное строение, невысокая твердость. Практическое значение: строительный материал (для изготовления стеновых блоков, плит, ступеней и облицовки; в качестве бутового камня и щебня, наполнителя бетона); флюс в черной и цветной металлургии; сырье для производства извести, цемента и других вяжущих растворов; добавка в стекольное производство; литографический камень в полиграфической промышленности для печатания многоцветных рисунков, марок и т.д.; абразивный материал для тонкой шлифовки; сырье для известкования почв. Разновидности: известняк-ракушечник – скопление раковин; фузулиновый известняк – скопление фузулин (твердых скелетов мелких морских животных, имеющих продолговатую форму и напоминающих внешним видом и размерами зерна); нуммулитовый известняк – скопление скелетов нуммулитов, имеющих округлую форму (типа монеты); коралловый известняк – рифовые постройки коралловых полипов; оолитовый известняк (икряной камень) – агрегат сферических или эллипсоидальных оолитов кальцита размером от долей миллиметра до 2-2,5мм, сцементированных скрытокристаллическим карбонатным веществом, известковый туф (травертин) – микрозернистая, пористая, ноздреватая неслоистая порода, нередко содержащая отпечатки листьев и стеблей наземных растений; мел – микрозернистая, тонкопористая порода, состоящая из мельчайших зерен кальцита и обломков скелетов моллюсков и водорослей с примесью глинистых минералов или обломочных зерен кварца. Доломит. Структура зернистая. Текстура однородная, слоистая, иногда пористая, кавернозная. Главные минералы – доломит; второстепенные – кальцит, магнезит, кварц, халцедон; примеси – гидрооксиды железа и марганца, гипс, флюорит, органическое вещество, глинистые минералы. Окраска желтовато-бурая, иногда серая с желтоватым оттенком, при большом количестве органогенного вещества – от темно-серой до черной. Плотность 2,09-2,98. Отличительные особенности: крупнокристаллический доломит под действием соляной кислоты не вскипает, мелко- и тонкозернистый вскипает не сразу, раздробленный в порошок – бурно. Используется в производстве огнеупоров, в качестве флюсов, в производстве термоизоляционных материалов, в промышленном и жилищном строительстве в качестве бутового, стенового и облицовочного материала, в строительстве дорог – в виде крупного камня, щебня, крошки, в производстве стекла, в качестве абразивного материала, сырье для получения металлического магния, магнезии и глазурей для фарфора. Мергель – глинистый известняк. Структура тонкозернистая (размер частиц менее 0,01мм). Текстура слоистая, часто тонкослоистая. Вещественный состав: однородная смесь глинистых и кальцит - доломитовых минералов, содержащихся приблизительно в равных количествах; большое количество органогенных остатков. Окраска белая, светло-серая, желтоватая, зеленоватая, реже темно-серая, буроватая или красноватая. Плотность 1,77-2,76. Отличительные особенности: каменистая, плотная, мелоподобная порода обычно с плитчатой отдельностью, бурно вскипает в соляной кислоте, на месте капли кислоты остается глинистый осадок. Практическое значение: сырье для производства цемента. Кремнистые породы Диатомит. Структура органогенная, рыхлая или сцементированная. Текстура однородная или слоистая. 22 Вещественный состав: остатки панцирей диатомовых водорослей, сцементированные опалом; примеси – скелеты радиолярий, иглы губок, глинистое вещество, кварц, глауконит. Окраска белая, светло-серая или желтоватая, реже темная. Плотность 0,6-1,0. Отличительные особенности: легкая пористая порода, легко растирается пальцами в порошок, в отличие от мела не реагирует с соляной кислотой. Используется в качестве звуко- и теплоизоляционного материала, фильтрующего вещества, поглотителя (адсорбента) для очистки сиропов, соков, масел, газов, нефтепродуктов и др., служит гидравлической добавкой к портландцементу, обеспечивающей долговечность подводных сооружений и плотин, добавкой при изготовлении легких бетонов, наполнителем в производстве пластмасс, некоторых видов резины, сургуча, спичек, красок, полировочным материалом; является вмещающей породой осадочных месторождений марганцевых руд. Трепел. Структура алевритовая, землистая. Текстура однородная или слоистая. Вещественный состав: микроскопические округлые частицы опалового вещества, частично остатки диатомовых водорослей; примеси – органические вещества, глауконит, пирит и др. Окраска белая, светло-серая, желтоватая. Плотность 0,6-1,0. Отличительные особенности: землистое строение, пористая и легкая порода, прилипает к языку и жадно впитывает воду, в воде не тонет, не реагирует с соляной кислотой. Практическое значение: см. диатомит. Опока. Структура тонкозернистая (размер частиц 0,001-0,01мм). Текстура однородная, слоистая. Вещественный состав: мельчайшие зерна опала, частично остатки скелетов водорослей; примеси – органические вещества, глауконит, глинистые и песчанистые частицы. Окраска разнообразная: пятнистая, темно-серая и черная; более чистые разности серые, желтоватые, зеленоватые. Плотность 1,0-1,3. Отличительные особенности: плотная легкая порода с раковистым изломом и острыми краями обломков, при ударе молотком раскалывается со звоном; в отличие от глин не размокает в воде. Практическое значение: см. диатомит. Кремень. Структура тонкозернистая. Текстура однородная, полосчатая, пятнистая. Вещественный состав: плотные агрегаты кремнезема – халцедон и кварц – с большей или меньшей примесью опала; примеси – гидрооксиды железа, органическое вещество и остатки кремнистых скелетов морских организмов. Окраска разнообразная, белая, светло-серая, коричневая, красноватая, бурая различной интенсивности, темно-серая, черная, пятнистая. Плотность 1,7-2,5. Отличительные особенности: твердая плотная порода с раковистым изломом, раскалывающаяся на обломки с остроугольными краями. Используется для облицовки стен шаровых мельниц в керамической промышленности, абразивный материал, строительный материал. Яшма. Структура скрытокристаллическая. Текстура массивная, полосчатая, брекчиевая, плойчатая, текстура течения и др. Вещественный состав: агрегат халцедона и кварца; примеси – тонкораспыленные и неравномерно распределенные включения эпидота, актинолита, хлорита, слюд, пирита, оксидов и гидрооксидов железа и марганца, остатки морских животных с кремнистым или известковым скелетом. Окраска яркая, как однородная так и изменчивая в одном обломке, распространена красная, красно-бурая, коричневая, розовая, фиолетовая, черная, зеленая, от серой до белой. Плотность 2,29-2,56. Отличительные особенности: яркая, пестрая окраска, высокая твердость. Практическое значение: поделочный и декоративный камень. Галоидные и сульфатные породы Каменная соль. Структура кристаллически-зернистая, иногда порфировидная (размер зерен от долей миллиметра до 2-3 см). Текстура тонкослоистая, ритмично-слоистая, брекчиевидная, плойчатая, массивная, однородная, иногда натечная. Вещественный состав: галит; примеси – гипс, ангидрит, сильвин, карналлит, бораты, битумы, глинистые частицы, оксиды и гидрооксиды железа. Окраска бесцветная, белая, красная, желтая, синяя, иногда многоцветная. Плотность 2,10-2,41. 23 Отличительные особенности: зернистое строение, хорошая растворимость в воде, соленый вкус. Практическое значение: один из необходимых продуктов для человека и животных; используется в пищевой и легкой промышленности; для получения соляной кислоты, хлора, соды, металлического натрия, едкого натра, хлорной извести, в производстве органических красителей. Сильвинит. Структура кристаллически-зернистая. Текстура аналогична каменной соли. Вещественный состав: агрегаты сильвина (15-75%) и галита; примеси – ангидрит, доломит, магнезит, карналлит, глинистый и обломочный материал. Окраска розовая, красная различных оттенков – от светлых оранжевых до темных ржавых или сургучных. Плотность 2,0-2,15. Отличительные особенности: зернистое строение, хорошая растворимость в воде, горько-соленый вкус. Практическое значение: калийные удобрения в сельском хозяйстве, сырье для получения едкого калия, поташа и других соединений калия. Гипс. Структура кристаллически-зернистая. Текстура однородная плотная или слоистая. Вещественный состав: гипс; примеси – доломит, галит, пирит, опал, халцедон, кварц, глинистое вещество и песчанистый материал. Окраска белая, светло-серая, желтоватая до красной и черная. Плотность 2,30-2,56. Отличительные особенности: невысокая твердость, строение, средняя плотность. Практическое значение: обожженный гипс – цемент и материал для лепных работ, в медицине, в сыром виде – удобрение и строительный материал. Ангидрит. Структура кристаллически-зернистая. Текстура однородная плотная, слоистая. Вещественный состав: ангидрит; примеси те же, что и у гипса. Окраска серая, желтоватая. Плотность 2,80-2,96. Отличается строением, вещественным составом, по сравнению с гипсом более твердая порода. Используется для изготовления цемента, как поделочный камень. Железистые породы Бурый железняк. Структура скрытокристаллическая, оолитовая. Текстура землистая, слоистая. Вещественный состав: агрегатная смесь гидрооксидов железа с глинистым и частично песчаным материалом. Окраска бурая с разнообразными оттенками, красная. Плотность 2,87-3,56. Отличается от других пород строением, вещественным составом, окраской, плотностью. Практическое значение: руда на железо. Глиноземные породы Боксит. Структура бобовая, оолитовая, иногда афанитовая. Текстура массивная, брекчиевая. Вещественный состав: агрегатная смесь гидрооксидов глинозема, глинистых минералов, хлорита, сидерита, оксидов и гидрооксидов железа, пирита, кварца, халцедона и др. Окраска красная, коричневая, серая до белой соответственно снижению содержания железа. Плотность около 3,0. Отличается строением, вещественным составом. Практическое значение: главный источник получения алюминия. Фосфорит Фосфорит конкреционный и желваковый. Структура обломочная, сцементированная, органогенная. Текстура конкреционная, желвакообразная, брекчиевидная. Желваковые фосфориты – агрегаты сцементированных фосфатами кварцевых, полевошпатовых и других песчинок, глинистых частиц, глауконита, пирита, фосфоритизированные остатки различных ископаемых организмов; конкреционные – фторапатитовая галька, сцементированная фосфатным, железистым, карбонатным, глинистым или кремнистым цементом; внутренняя часть полостей конкреций нередко выполнена галенитом, халькопиритом, сфалеритом, пиритом совместно с кварцем, кальцитом и каолинитом. 24 Окраска темно-серая, черная. Плотность около 3,0. Отличительные особенности: крупные размеры и характерная форма фосфоритовых обособлений. Практическое значение: см. фосфорит пластовый. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7 ИЗУЧЕНИЕ УГЛЕРОДИСТЫХ ПОРОД (КАУСТОБИОЛИТЫ) Торф. Структура волокнистая, органогенная. Текстура однородная, иногда слоистая, листоватая или пористая. Вещественный состав: остатки растений, в разной степени разложившиеся и обуглившиеся, перемешанные с глиной и песком; гумусовое вещество. По составу растительных остатков различают: моховые, сфагновые, осоковые, травянистые, деревянистые торфа. Окраска бурая до черной. Плотность 0,70-0,75 в сухом состоянии. Отличительные особенности: обилие остатков растений и гумусового вещества, преимущественно волокнистое строение, низкая плотность, гигроскопичность, горючие свойства, условия нахождения. Практическое значение: вид топлива местного значения, используемого в форме кускового либо брикетированного торфа, сырье для получения горючего газа, аммиака, уксусной кислоты, дегтя и других химических продуктов; удобрение в сельском хозяйстве; грязелечебное средство. Бурый уголь. Структура аморфная с хорошей сохранностью фрагментов растений. Текстура однородная либо слоистая, полосчатая. Вещественный состав: гумусовые кислоты с примесью углеводородов и высокомолекулярных углеродистых веществ (карбидов); содержание углерода 67-75%, водорода - около 5%, сумма кислорода и азота составляет от 17 до 30%, естественная влажность 10-40%. Окраска коричневая от светлого до темного оттенка, черная; цвет черты от светло-бурого до буровато-черного. Плотность 1,1-1,2. Отличительные особенности: бурый цвет черты, низкая плотность; теплотворная способность 5-6 тыс. ккал/кг на горючую массу. Практическое значение: энергетическое топливо местного значения и ценное химическое сырье. Каменный уголь. Структура аморфная. Текстура полосчатая, слоистая, часто тонкополосчатая, обусловленная чередованием блестящих и матовых разновидностей. Вещественный состав: сложное сочетание аморфной гелифицированной массы с характерными элементами углей (спорами, пыльцой, смоляными телами, фрагментами лигнина, целлюлозных растительных тканей) в любых пропорциях. Окраска черная с сероватым, иногда серовато-стальным оттенком; черта черная; блеск матовый, смоляной, шелковистый, стеклянный, металлический, жирный. Плотность около 1,2. Отличительные особенности: черный цвет самого угля и его черты, хрупкость, наличие трещиноватости, перпендикулярной напластованию, низкая плотность. Практическое значение: энергетическое, химическое и металлургическое сырье. Сапропелит. Структура аморфная. Текстура плотная, землистая, однородная или слоистая. Вещественный состав: углеродистые соединения с примесью минеральных веществ; высокое содержание водорода – до 7-8%, летучих веществ, представленных углеводородами, углекислым газом, водой, сероводородом, 30-70%. Разновидности: богхед – образовался за счет водорослей, кеннельский уголь – образовался за счет спор. Окраска темно-коричневая; черта темно-бурая. Отличительные особенности: плотное строение, темно-коричневый цвет, низкая плотность, легко загорается. Горючий сланец. Структура тонкообломочная (размер частиц менее 0,01мм). Текстура сланцеватая, тонкослоистая. Вещественный состав: представляет собой породу типа мергеля или аргиллита, пропитанную органическими битуминозными веществами – продуктами разложения одноклеточных водорослей, спор и др., высокое содержание водорода (8-10%) и летучих веществ. Окраска светло-каштановая, темно-серая, черная. Плотность 1,4-2,7. 25 Отличительные особенности: плитчатая отдельность, каштановый или более темный цвет, легко загорается от спички и горит коптящим пламенем с запахом жженой резины. Используется как твердое топливо низкого качества (более 50% золы); для получения бытового горючего газа, газобензина, технических масел и различных химических продуктов (смол, краски, гипосульфита, фенола, серы и т. д.); зола обладает вяжущими свойствами и применяется в промышленности строительных материалов. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №8 ИЗУЧЕНИЕ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД Регионально-метаморфические породы Филлит. Структура тонко- и мелкозернистая, обычно скрытокристаллическая. Текстура сланцеватая, листоватая, тонко - слоистая; характерна плойчатость, гофрировка (мелкие неправильные складочки и морщинки). Главные минералы – серицит, хлорит, кварц, часто кальцит, доломит, графит; второстепенные – магнетит, гематит, пирит, иногда эпидот, турмалин. Окраска светло-серая, серебристо-белая, желтоватая, розоватая, бледно-зеленая, темно-серая и черная. Плотность 2,63-2,78. В отличии от аргиллитов характерен шелковистый блеск на плоскостях сланцеватости. Практическое значение: строительный материал (кровельные сланцы); вмещающая порода рудных месторождений. Хлоритовый сланец. Структура тонко-, среднезернистая, лепидобластическая. Текстура сланцеватая, полосчатая. Главные минералы – хлорит, кальцит; второстепенные – кварц, актинолит, тальк, слюды. Окраска темно-зеленая. Отличительные особенности: сланцеватая текстура, наличие хлорита. Практическое значение: вмещающая порода некоторых рудных месторождений. Тальковый сланец. Структура тонко-, среднезернистая, лепидобластическая. Текстура сланцеватая, полосчатая. Главный минерал – тальк, второстепенные – кварц, карбонаты, эпидот, хлорит, серицит. Окраска белая, серая, зеленоватая. Плотность 2,65-3,18. Отличительные особенности: сланцеватое строение, очень мягкая, жирная на ощупь порода. Практическое значение: ценный огнеупорный и кислотоупорный материал, сырье для медицинской промышленности, резиновой промышленности. Зеленый сланец. Структура тонко- и среднезернистая, волокнистая, скрыточешуйчатая, иногда бластопорфировая. Текстура полосчатая, сланцеватая. Главные минералы – альбит, кварц, хлорит, эпидот, актинолит, тальк, кальцит, доломит, сидерит и др.; второстепенные – магнетит, гранат. Окраска темно-зеленая, буровато-зеленая, серо-зеленая. Плотность 2,51-2,96. Отличительные особенности: зеленая окраска, невысокая твердость, сланцеватое строение. Практическое значение: вмещающая порода рудных жильных месторождений (золота, серебра, меди, молибдена, редких металлов). Кристаллический сланец. Структура полнокристаллическая, гранолепидобластовая, лепидобластовая, нередко порфиробластовая. Текстура параллельно-полосчатая, сланцеватая, часто плойчатая (гофрированная). Главные минералы – кварц, слюды; второстепенные – андалузит, дистен, силлиманит, ставролит, гранат, роговая обманка, кальцит, графит. Разновидности: биотитовый, мусковитовый, двуслюдяной (мусковит - биотитовый), гранат – биотитовый, андалузит – биотитовый, ставролит – биотитовый, дистен – биотитовый, силлиманит – биотитовый, известковый, графитовый сланец. Окраска в основном серая, варьирует в широких пределах в зависимости от соотношения светлых (кварц, мусковит, кальцит) и темноцветных минералов. Плотность 2,73-3,02. Отличительные особенности: сланцеватое строение; минеральный состав, плитчатая или линзовидно - плитчатая отдельность. 26 Практическое значение: содержащие силлиманит и дистен сланцы используются как высокоглиноземное сырье; графитовые и гранатсодержащие – источники соответственно графита и граната. Гнейс. Структура полнокристаллическая, мелко-, средне- или грубозернистая (гранобластовая) или лепидогранобластовая. Текстура сланцеватая, параллельно-полосчатая. Главные минералы – полевые шпаты (преимущественно плагиоклаз), кварц; второстепенные – биотит, роговая обманка, пироксен, гранат, дистен, силлиманит, графит. Разновидности по происхождению и минеральному составу: парагнейс – биотитовый, гранат – биотитовый, дистен – гранат – биотитовый, амфиболовый (роговообманковый), амфибол – биотитовый, известково-силикатный гнейсы; ортогнейсы – гранитогнейс, очковый гнейс. Окраска светло-розовая, серая от светлого до темного тонов; ржаво-бурый оттенок появляется при разложении темноцветных минералов и развитии гидрооксидов железа. Плотность 2,60-2,85. От кристаллических сланцев отличается наличием плагиоклаза и меньшим содержанием слюд; от других пород – структурой и вещественным составом. Практическое значение: строительный материал (изготовление тротуарных плит, бутового камня, щебня); вмещающая порода месторождений графита и некоторых рудных месторождений. Кварцит. Структура кристаллически-зернистая, обычно мелкозернистая или афанитовая. Текстура слоистая, полосчатая, иногда косослоистая. Главный минерал – кварц; второстепенные – мелкочешуйчатый мусковит, биотит или хлорит, роговая обманка, гематит или магнетит, графит, мелкие кристаллы граната, иногда полевого шпата. Разновидности: железистый кварцит, слюдистый, полевошпатовый, графитовый и роговообманковый кварциты. Окраска светло-серая, серая, пестрая: темно-малиновая, красновато-коричневая, розоватая. Плотность 2,74-4,04. Отличительный особенности: высокая твердость (легко царапает стекло), практически мономинеральный состав, раковистый излом; от песчаников отличается более высокой твердостью и характером излома. Практическое значение: свободный от примесей кварцит используется в качестве флюса в цветной металлургии, в химической промышленности – как кислотоупорный материал, в строительстве – как материал для изготовления облицовочных плит, брусков, бутового камня, щебня, декоративного камня (шокшинский кварцит); железистый кварцит – высококачественная железная руда. Мрамор. Структура кристаллически-зернистая, гранобластовая, иногда порфиробластовая. Текстура однородная (массивная), полосчатая, брекчиевидная, пятнистая. Главные минералы – кальцит и (или доломит); второстепенные – магнезит, нередко графит (до 10%), битуминозные вещества, слюды, хлорит, диопсид, роговая обманка, гранат, пирит, гематит. Окраска белая, серая до темно-серой, розоватая, красная, желтая, кремовая, редко зеленоватая и синеватая, нередко пятнистая. Плотность 2,70-2,85. Отличительные особенности: вскипает под действием соляной кислоты, не царапает стекло; от известняков отличается кристаллически-зернистым строением, отсутствием остатков фауны, ассоциацией минералов-примесей, свойственных метаморфическим породам. Практическое значение: один из лучших облицовочных материалов для изготовления плит, ступеней, памятников; чистая разновидность используется для изготовления электроизоляционных досок и щитков; сырье для производства угольной кислоты и извести. Амфиболит. Структура полнокристаллическая, гранобластовая, нематогранобластовая, бластодиабазовая. Текстура полосчатая, сланцеватая, массивная, пятнистая. Главные минералы – роговая обманка, плагиоклаз; второстепенные – кварц, кальцит, диопсид, гранат, биотит. Окраска темно-серая до черной с зеленоватым оттенком или темно-зеленая. Плотность 2,72-3,03. Отличается минеральным составом и формой залегания. Практическое значение: декоративный камень; вмещающая порода ряда месторождений титаномагнетита. Контактово-метаморфические породы Роговик. Структура тонкозернистая, скрытокристаллическая, нередко порфиробластовая. Текстура массивная, иногда со следами слоистости, либо пятнистая. Минеральный состав: агрегат 27 неразличимых на глаз выделений биотита, кварца, плагиоклаза, магнетита, роговой обманки, эпидота, турмалина, углистого вещества и порфировых выделений биотита, андалузита, амфибола, граната, полевых шпатов. Разновидности: биотитовые, андалузитовые, кордиеритовые, известково-силикатные, гранатовые. Окраска темно-серая до черной, иногда с зеленоватым оттенком либо белая, светло-серая, желтоватая. Плотность 2,50-3,71. Отличительные особенности: высокая прочность, роговой излом, наличие характерных минералов - порфиробластов, залегание в приконтактовой зоне интрузивных тел. Практическое значение: вмещающая порода некоторых рудных месторождений. Скарн. Структура полнокристаллическая, от крупно- и гигантозернистой до мелкозернистой, часто афанитовая. Текстура массивная, однородная либо полосчатая. Главные минералы – пироксены, гранат, апатит, магнетит, роговая обманка, эпидот; второстепенные – родонит, волластонит, шеелит, молибденит, галенит, сфалерит, халькопирит, касситерит. Разновидности: пироксеновый, гранатовый, везувиановый, эпидотовый скарны. Грейзен. Структура крупно-, средне-, мелко- или тонкозернистая. Текстура неоднородная, полосчатая, реже массивная. Главные минералы – кварц, мусковит, литиевые слюды (циннвальдит, лепидолит); второстепенные – топаз, турмалин, флюорит, рудные минералы (касситерит, молибденит, берилл, пирит, арсенопирит, магнетит). Разновидности: кварц - мусковитовый, кварц - топазовый, кварц - топаз – лепидолитовый грейзены. Окраска: белая до серой, сиреневая, розоватая, более темная при наличии скоплений касситерита, вольфрамита или сульфидов. Плотность 2,56-3,97. Отличительные особенности: своеобразный минеральный состав, т. е. отсутствие или низкое содержание полевого шпата, большое количество кварца, мусковита или лепидолита, присутствие топаза, флюорита, турмалина. Практическое значение: вмещающая порода редкоземельных и редкометалльных месторождений. Серпентинит. Структура мелко- и среднезернистая. Текстура массивная, однородная, плотная, реже полосчатая. Главный минерал – серпентин; второстепенные – тальк, кальцит, асбест, хлорит, магнетит, хромит. Окраска зависит от степени серпентинизации – зеленая до черной, неровная, пятнистая. Плотность 2,70-3,31. Отличительные особенности: плотное строение, неровный или раковистый излом, зеленая неравномерная окраска. Практическое значение: декоративный камень, вмещающая порода месторождений асбеста, платины, золота, хрома, талька, магнезита. Генезис Месторождения Практическое применение Ковкая. Легко плавится и чернеет. Легко растворяется в кислотах, при добавлении аммиака раствор окрашивается в синий цвет Ковкое, плавкое. Растворяется в азотной кислоте, при добавлении HCl дает белый осадок хлорида серебра, от серной кислоты чернеет Зона окисления, медные сульфиды Чили, США, Индонезия, Перу Проводник, приборостро ение, валютный металл Гидротермальный, зона окисления, россыпи Германия, Испания, Чили, Средняя Азия Валютный металл, ювелирные изделия, химическая промышленность Ковкое, плавкое. Растворяется в царской водке, растворе цианистого калия или цианистого натрия Гидротермальный, зона окисления, россыпи Витватерсранд (ЮАР), Австралия, США, Перу Валютный металл, ювелирные изделия, медицина Растворяется только в царской водке, то есть в смеси, состоящей из одной части конц HNO3 и 4-6 частей конц HCl Магматические россыпи Мексика, Перу, США Валютный металл, ювелирные изделия, химическая промышленность Спайность Плотность Твердость Блеск Черта Название, формула, фото Таблица 2 – Диагностические свойства минералов разных классов Цвет Диагностические признаки Габитус № Сингония 28 Отсутствует Несовершенная Несовершенная Несовершенная 8,5-9 10-11,1 15,5-19,3 14-19 4 Металлический Металлический 2,5 2,5 3,5-5 Стальносерый Металлический Блестящая Золотисто -желтый Блестящая Кубический Кубический, октаэдрический, додекаэдрический Серебрис то-белый Металлический Самородная платина Pt Кубическая 4 Меднокрасный Блестящая Самородное золото Au Кубическая 3 Октаэдрический, ромбододекаэдрический Самородное серебро Ag Кубическая 2 Кубический, ромбододекаэдрический Самородная медь Cu Кубическая 1 Блестящая САМОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ Несовершенная 7,3-7,87 4-5 Металлический Серо-черная Вкрапления и сплошные массы в основных и ультраосн. породах (Теллуричес кое), космический (метеоритное) Хибинское Металлур(Мурмансгия, кая обл.), машиностро Западно-ение, Европейская приборостро провинция -ительство и т.д. Осадочный, зона окисления пневматоли тов Средняя Азия, Техас, Луизиана, Крым Не плавится. Сгорает при 3500со. Не растворяется в кислотах Магматический, скарновый, метаморфический УКЩ, Урал, Корелия, Чехия, Техас, Пенсильвания, Мадагаскар В порошке сгорает на платиновой проволочке с образованием CО2; при остановке подачи воздуха и 1500со перевращается в графит. В кислотах не растворяется Магматический, россыпи Австралия (Намиб), на севере Канады, Якутия Несовершенная Совершенная Совершенная 2-2,1 2,1-2,3 3,5-3,52 Жирный Желтая 2 1-2 10 Белый, серый, желтый, синий, черный Металлический Железочерный, темный стальносерый Черная Бипирамида, тетраэдроподобный Лимонножелтый, серобурый, желтооранжевый Ковкое. Точка плавления чистого железа 1528со. Растворяется в HNO3 САМОРОДНЫЕ НЕМЕТАЛЛЫ Хрупкая. Плавится при 119со и горит синим пламенем, превращаясь в SO3. Не растворяетсяся в воде, или растворяетсяся в CS2 Алмазный Алмаз C Кубическая 8 Стальносерый, белый на полирова нной поверхнос ти Отсутствует Графит C Гексагональная 7 Шестиугольные пластинки Сера S Ромбическая 6 Октаэдрический, ромбододекаэдричес-кий, куб Самородное железо Fe Кубическая 5 Зерна неправильной формы 29 Получение H2SO4, резиновая промышленность, спички, взрывчатка, краски и бумага Атомные реакторы, электропроводниковые, масла, краски, грифель Ювелирные изделия, абразивный материал 30 Совершенная Совершенная Совершенная Совершенная 7,4-7,6 5,7-5,8 3,9-4,2 4,5-5 4,7 2,5-3 2,5-3 3,5-4 Металлический Металлический Блестящая До бурой Алмазный Металлический 3,5-4 4 Темный бронзовожелтый Блестящая Кубический, кубооктаэдрический Тетраэдр, додекаэдр Тетраэдр, октаэдр Сероватобурый, коричневый (желтый, красный, зеленый) Светлый бронзовожелтый Несовершенная Пирротин Fe1-xSn Свинцово -серый Металлический 13 Пинакоид, призма, бипирамида Пентландит (Fe, Ni)9S8 Кубическая 12 Гексагональная Сфалерит ZnS Кубическая 11 Синеватосерый Черная Халькозин Cu2S Бипирамида, призма, пинпкоид 10 Ромбическая Галенит PbS Кубическая 9 Серо- черная СУЛЬФИДЫ Легко плавится. С содой образует шарик свинца. Растворяется в азотной кислоте Гидротермальный, скарновый, осадочный Приморский край, долина Миссисипи, ЮАР, Канада (Лин-Лейк) Германия, Испания, Югославия, Англия Руда на свинец Горит синим пламенем. На угле с содой дает королек меди. Растворяется в HNO3 Зоны окисления минералов, в содержание которых входит медь Растворяется в соляной кислоте с выделением сероводорода и в азотной, с выделением серы. Растрескивается, но почти не плавится. Сплавляется в черный магнитный шарик. Растворяется в HNO3 Гидротермальный, скарновый, осадочный Якутия, Кавказ, Урал, Испания, Казахстан Руда на цинк Магматический Канада, Африка Основная никелевая руда Магнитный. Растворяется в HCl с выделением Н2S Магматический, гидротермальный, скарновый, метаморфический Керчь, Румыния, Африка, Норильск Изготовление серной кислоты Медная руда Несовершенная Отсутствует Совершенная Несовершенная Нет и совершенн 4,3 5-5,2 8,1-8,6 4,9-5,1 4,6 3,5-4 6-6,6 2-2,5 3,5-4 2-2,5 Металлический Зелено- черная Зелено- черная Металлический Алмазный Металлический Меднокрасный, Фиолетовый с синей пожежалостью Свинцово -серый Ярко-красная Тетраэдрический Пинакоид, призма, пирамида Антимонит Sb2S3 Ромбическая 18 Красный, багряный Металлический Борнит Cu2S(Fe,Cu)S Соломенножелтый, иногда с пожежалостью Серо- черная 17 Тетрагональная Киноварь HgS Тригональна 16 Латунножелтый, часто с синей пожежалостью Серая Пирит FeS2 Кубическая 15 Ромбоэдр, Куб, пентагонпинакоид. призма додекаэдр, октаэдр Халькопирит CuFeS2 Куб или октаэдр 14 Тетрагональная 31 Растворяется в азотной кислоте. На угле сплавляется в магнитный шарик, с содой образует шарик меди Магматический, гидротермальный, скарновый, экзогенный Армения, США, Чили, Замбия Руда на медь В HCl не растворяется, в азотной растворяется в тонком порошке. Легко отдает часть серы, которая горит синим пламенем. Сплавляется в магнитный шарик Растворяется в царской водке и рас творах сульфидов щелочных металлов. П.п.т. выветривается без остатка Магматический, гидротермальный, осадочный, метаморфический Вдоль Уральского хребта, Испания, Норвегия Получение серной кислоты, железной руды Низкотемпе ратурный гидротермальный Средняя Азия, Западная Сибирь, Донбасс Почти единственный источник получения ртути Сплавляется в магнитный шарик. На угле с содой образует королек меди. Растворяется в HNO3 Экзогенный, гидротермальный США, Англия, Чили, Казахстан Медная руда Анизотропный и плеохронический. Хрупкий. Игловидные кристаллы. Плавится, выделяя сернистый газ и Sb2О3 Низкотемпе ратурный гидротермальный Япония, Китай, Донбасс, Закарпатье, Венгрия, Франция Самая главная руда сурьмы Совершенная Совершенная Совершенная 3,4-3,5 3,4-3,6 4.7 1,5-2 1-1,5 Стеклянный Жирный Светло-желтая Светло-оранжевая Серая до черной 1,5-2 1-1.5 4,7-5 4,9 Латунножелтый 6 Свинцово -серый Серая Пинакоид, призма Пинакоид, призма Индигово -синий Растворяется в царской водке. Легко плавится, при кипении переходит в арсенолит As2О3 Низкотемпе ратурный гидротермальный Грузия, Якутия, Греция, США, Румыния, Турция, Иран Мышьякова я руда, краски для живописи Встречается как возгон при вулканической деятельности, кристаллы образуют друзы. Легко плавится и выпаривается. Растворяется в царской водкеі с выделением S Легко плавится и горит голубым пламенем, выделяя двуокись серы Низкотемпе ратурный гидротермальный Западная Грузия, Турция, Греция, Италия Мышьякова я руда Экзогенный США, Новая Зеландия, Югославия Медная руда Гидротермальный, скарновый Кавказ, Восточная Сибирь, Австралия, США Единственная промышленная руда на молибден Гидротермальный Донецкий бассейн, Урал, Чехия Производство серной кислоты Растертая черта зеленого цвета. Не плавится, с трудом растворяется в конц. серной кислоте при медленном кипячении Таблитчастый облик кристаллов. П.п.т. ведет себя как пирит Несовершенна Совершенная я Марказит FeS2 Яркокрасный, оранжевый Металличес- Металлический Полуметаллический кий 23 Пинакоид Молибденит Пинакоид Ковелин CuS 22 Гексагональная 21 Ромбическая Гексагональная Реальгар As4S4 Моноклинная 20 Лимонножелтый, золотисто -желтый Черная Аурипигмент As2S3 Моноклинная 19 Призматический 32 Несовершенная Несовершенная 5,9-6,2 6 Серо- черная Металлический Металлический Отсутствует Отсутствует Отсутствует 6,3 4 5,3 4,5-5 Черная 5,5 9 Стеклянный Металловидный 5-6 6 Черный Белая Октаэдр, куб, додекаэдр Рмбоэдр, пластинчатый, таблитчатый Серый; красный рубин, синий, фиолетовый сапфир От черного до красного Плавится с чесночным запахом. Растворяется в HNO3 с выделением серы и окисла мишьяка Растворяется в азотной кислоте с выделением серы и окисла мишьяка. Сплавляется в слабый магнитный шарик, образуя на угле налит As2O3 ОКСИДЫ И ГИДРООКСИДЫ Не плавится. В кислотах не растворяется Жирный Ильменит (Fe, Mg) TiO3 Тригональная 28 Пинакоид, ромбоэдр Гематит Fe2O3 Тригональная 27 Белый, темносерый, сероваточерный Вишнево-красная Корунд Аl2O3 Гексабипирамида, гексапризма, пинакоид, ромб 26 Тригональная Кобальтин Co[AsS] Кубическая 25 Оловянно -белый, светлосерый, желтый Черная до бурой Арсенопирит FeAsS Бипирамида, ромбоэдр 24 Ромбическая 33 Растворяется в конц соляной кислоте. Не плавится. В восстановительном пламени становится магнитным Магнитный. Медленно растворяется в горячей соляной кислоте. В окислительном пламени не плавится, а в восстановительном слегка сплавляются края Гидротермальный; встречается контактовометосомати ческий Гидротермальный, жилы Восточная Сибирь, Закарпатье, Норвегия, Англия Основная мышьяковая руда Канада, Закавказье, Швеция Руда для получения кобальта и его солей Пегматитовый, метаморфический Таиланд, Индия, Южная Африка Драгоценны е камни, абразивный материал Пегматитовый, скарновый, мета морфический, осадочный, гидротермальный Магматический, россыпи Кривой Рог, Курск, США Железная руда, краски Норвегия, Урал, Франция Титановая руда Совершенная Осадочный Закавказья, Никополь, Индия, Западная Африка Руда на марганец В кислотах не растворяется, не плавится Гидротермальный, пегматитовый, россыпи Забайкалье, Чукотка, Якутия Руда на олово Твердость, цвет, оптические свойства Гидротермальный, пегматитовый, осадочный, магматический, скарновый Житомирская обл., Крым, Закарпатье Стекольная промышленность, радиотехника, оптика, ювелирные изделия Несовершенная Нет и совершенн. 4,7-5 7 2-6 Полуметаллический Алмазный 6-7 7 2,7 2,7 Разных цветов (см. ниже) Растворяется в соляной кислоте с выделением хлора. Не плавится Горный хрусталь SiO2 7 Авантюрин SiO2 Стеклянный Изометрический Черная Белая, до желтой Белая Разных цветов (см. ниже) Нет и соверен. Халцедон SiO2 Тригональная 32 Цитрин SiO2 Коричневий, черный Стеклянный Аметист SiO2 Черный Белая Кварц SiO2 Тригональная 31 Бипирамида, пирамида, призма Касситерит SnO2 Гексагональный, ромбоэдр, призма 30 Гексагональный, ромбоэдр, призма Пиролюзит MnO2 Тетрагональная 29 Тетрагональная 34 Раухтопаз Кошачий глаз Соколи(дымчатый Мор Тигровый SiO2 ный глаз кварц) SiO2 ион глаз SiO2 SiO2 SiO2 Твердость, цвіт. Осадочный, Крым, Драгоценны Аморфный гидротерЗакарпатье, е камни, мальный Урал абразивный материал 35 Несовершенная Совершенная Совершенная 1,9-2,3 2,4 3,3-3,5 3,02 5,5 2,5-3,5 Стеклянный Стеклянный Стеклянный Белая Белая Белая Пинакоид, призма Тонкопластинчатый, столбчатый 6-7 3,5-4 Совершенная Бемит AlО(OH)2 Белый, сероватый, зеленоватый, красноватый, прозрачный Желтовато-бурый, белый, светлофиолетовый Бледножелтый Стеклянный 36 Скрытокристаллические образования Диаспор AlО(OH) Ромбическая 35 Ромбическая Гидраргилит Al(OH)3 Моноклинная 34 Разных цветов (см. ниже) Белая, серая Опал SiO2nH2O Гексагональный, ромбоэдр, призма 33 Сердолик Оникс Тригональная Агат Хризопраз Натечные стекловидные образования с раковистым изломом Гидротермальный, осадочный Австралия, Венгрия, Грузия Медленно растворяется в Н2SО4 и легко в горячих растворах. Не плавится. Теряя воду, становится непрозрачным. Гидротермальный, выветривание алюмосиликатов Ильменские, Шишимские и Норильские горы В кислотах не растворяется. Не плавится. Очень хрупкий Коры выветривания, осадочный, метаморфический Гидротермальный, экзогенный США, Урал, Греция Руда на алюминий Франция, Урал Руда на алюминий В кислотах не растворяется. Не плавится Драгоценны е камни, термоизоляция, абразивный материал Руда на алюминий Совершенная Отсутствует Совершенная 4,2-4,3 4-4,8 4-4,4 6 5,5-7,5 4,5-5,5 Металлический Металловидный Полуметаллический Буровато-желтая Бурая Желтобурый до черного Бурая Отсутствует 4,9-5,2 Железочерный 5,5-6 Натечные формы. Октаэдр Черный Металлический Магнетит (Fe2+13+ nFe 2/3n) Fe2O4 Кубическая 40 Октаэдр, ромбододекаэдр Гетит FeO(OH) Ромбическая 39 Темножелтый, красный, черный Черная Хромит (Mg,Fe)Cr2O4 Кубическая 38 Тетрагональнопризматичес-кий Рутил TiO2 Октаэдрический 37 Тетрагональная 36 Характерный габитус. П.п.т не плавится и не изменяется Постмагматический, гидротермальный, россыпи Северная Каролина, Швейцария (Альпы), Бразилия, Урал Руда на ферротитан В кислотах не растворяется. Не плавится. Реакция на хром. Постоянная свіязь с ультраосновными породами Магматический Замбия, Урал, о.Новая Каледония Основная хромовая руда Медленно растворяется в HCl. Плавится. При длительном нагревании становится магнитным. При 180со-19со выделение воды с образованием гематита Магнитные свойства. В порошке растворяется в HCl. В окислительном пламени превращается в маггемит, а потом в гематит, теряя магнитность. Не плавится Экзогенный Лотарингия, Люксембург, Куба, Урал, Керчь Железная руда Гидротермальный, пегматиттовый, осадочный, магматический, скарновый Курская магнитная аномалия, Кривой Рог, оз.Верхне (США), Южный Урал, Швеция Важная железная руда Средняя Несовершенная 6 10,3-10,6 Алмазный 3-4 5-6 Смоляночерный Смоляной Октаэдр, куб, додекаэдр Различные оттенки красного цвета Черная Уранинит UO2 Кубическая 42 Куб+ ромбододекаэдр, куб+октаэдр Куприт Cu2O Кубическая 41 Коричнево- черная 37 Растворяется в HCl, конц. едком натрии, HNO3, Н2SО4. П.п.т на угле чернеет, плавится и в восстановительном пламени образует шарик меди Очень радиоактивный. Растворяется в азотной, плавиковой и серной кислоте, хуже – в соляной. Не плавится Экзогенный: выветривание медных сульфидов Лион (Франция), Бисби (штат Аризона, США) Используется с другими минералами как руда на медь Гидротермальный, пегматитовый Конго, Канада Урановая и радиевая руда Образует друзы. Реагирует с шипением с HCl Гидротермальный, осадочный Крым, Донбасс, Закарпатье, Тернопольская область Оптика, стройматери алы, стекло, для очистки сахара. мрамор Реагирует с HCl в порошке Гидротермальный, осадочный Донбасс, Подмосковье, Средняя Азия Огнеупорный материал, металлургия , химическая промышленность Совершенная Совершенная 2,8 2,9 Стеклянный Белая 3 3,5 Желтый, желтосерый Стеклянный Ромбоэдр Доломит CaMg[CO3]2 Тригональная 44 Белый; прозрачный – исландский шпат Светло-серая Кальцит CaCO3 Ромбоэдр, призма 43 Тригональная КАРБОНАТЫ Отсутствует Совершенная Совершенная Совершенная 2,9-3 3 3,5-4 Стеклянный Стеклянный Белая Призматическибипирамедальный Ромбоэдр 4-4,5 4-4,5 3,7-3,9 3,6-3,7 Розовый, малиновый Бесцветная, бурая, чорна Стеклянный Желтый, желтовато -серый, бурый, черный 3,5-4,5 Родохрозит MnCO3 Светлосерый, белый Стеклянный 48 Тригональная Сидерит FeCO3 Тригональная 47 Белый, желтовато -белый, серый, фиолетовый, світлозеленый Белая Магнезит MgCO3 Дитригонально- Дитригональноскаленоэдрическ скаленоэдрический, ий, ромбоэдр ромбоэдр 46 Тригональная Арагонит Ca[CO3] Ромбическая 45 Белая, светло-серая 38 Внешний вид кристаллов: икрянец – из сцементированных оолитов, железные цветы – натечные формы, конхит – в ракушках низших животных. Растворяется в кислотах Медленно растворяется в холодной HCl, в гарячей интенсивно. П.п.т чернеет и тяжело сплавляется в магнитный королек Не плавится, становится трещиноватым, буреет и чернеет (в результате окисления железа). Интенсивно растворяется в нагретой HCl Растворяется в нагретых кислотах. Не плавится Гидротермальный Карловы Вары, Австрия, о.Сицилия, Алтай, Донбасс, Закарпатье Бумажная, пищевая промышленность, медицина (таблетки), строительство. жемчужины Гидротермальный, осадочный Урал, Иркутская область Огнеупорный материал, для получения магния Гидротермальный, осадочный Крым, Керчь, Закарпатье, Донбасс Сырье для выплавки чугуна и стали Гидротермальный, осадочный Закавказье, Сев. Урал, Никополь, Карпаты Сырье для выплавки ферромарга нца Совершенная Совершенная Несовершенная Отсутствует 4,1-4,5 4,2-4,3 6,4-6,6 3,9-4,1 5 Стеклянный Стеклянный Белая Белая 3-3,5 3-3,5 3,5-4 Зеленый: темный, светлый, изумрудный. Изменяется до белого Жирный Ромбобипирамидальный Белый, серый, желтый, черный, бурый Стеклянный Малахит СuСО3(ОН)2 Моноклинная 52 Призматический Церуссит РbСОз Ромбическая 51 Бесцветный, белый, серый, желтоватый Белая до светло-серой Витерит ВаСО3 Ромбическая 50 Белый, зеленоватый, голубоватый Светло-зеленая Смитсонит ZnCO3 Ромбо-бипирамидальный Дитригональноскаленоэдрический, ромбоэдр 49 Тригональная 39 Растворяется в кислотах легко с шипением. Не плавится Зона окисления цинковых месторождений Легко сплавляется в прозрачное стекло, с пламенем зеленого цвета. Растворяется (с шипением) в разбавленных кислотах. Гидротермальный Южный Казахстан, Западное Забайкалье, Колорадо, Прикарпатье Англия, Турция Растворяется в разбавленной HNO3, а также в растворе едкого калия. Легко плавится и обретает желтый цвет. На угле легко восстанавливается до металлического свинца Растворяется в HCl. П.п.т сплавляется в шарик меди Экзогенная: зона окисления свинцовых месторождений США, Австралия, Западное Забайкалье, Казахстан, Закарпатье Зона окисления Урал, Нижний Тагил Важная цинковая руда Для получения Ва и сульфата Ва, которые являются хорошей белой акварельной краской Важная свинцовая руда Декоративный, ювелирный материал. Руда на медь Совершенная 3,5-4 4 Синий, зеленоватофиолетовый Стеклянный Призматический Азурит Сu3[ОН/СО3], або 2СuСО3*Сu[ОН]2 Моноклинная 53 Синяя, голубая 40 Растворяется в кислотах с шипением. П.п.т дает королек меди Зона окисления Алтай, Африка (Тсумеб) Изготовление синей краски Габитус кристаллов. Хрупкий. Растворяется в воде. Плавится, окрашивая пламя в интенсивный желтый цвет В порошке растворяется в Н2SО4. В воде растворяется плохо. Присоединяя воду, переходит в гипс. Плавится в белую эмаль Обнаруживает четкую реакцию на стронций. Сплавляется в белый шарик, горит красным пламенем. В порошка растворяется в конц. Н2SО4 Осадочный, реже гидротермальный и пневматолитовый Гидротермальный, осадочный Туркмения, Зап. Сибтрь Для изготовлени я стекла, соды Германия, Приуралье, Донбасс Производство цемента, поделочный камень (тонкокрист. ) Гидротермальный, осадочный Закарпатье, Донбасс Руда на стронций. пиротехника Совершенная Совершенная Средняя 2,66 2,9-3 4 2,5-3 Белая Стеклянный Стеклянный 3-4 3,5 Белый, голубой, красноватый Белая Серый, белый, бледносиний, красный, фиолетовый Стеклянный Ромбобипирамидальный Целестин SrSO4 Ромбическая 56 Прозрачный, бесцветный Белая Ангидрит CaSO4 Ромбическая 55 Бипирамида, пинакоид Тенардит Na2SO4 Призма, пинакоид 54 Ромбическая СУЛЬФАТЫ Совершенная Совершенная Совершенная 6,1-6,4 2,2-2,4 1,49 2,5-3 Белая Жирный Стеклянный 2 1,5 Белый, бесцветный Белая Белый, серый, розовый Белая Призматический Белый, бесцветный Матовый Мирабилит Na2SO4·l0H2O Призматический Гипс CaSO4*2H2O 59 Моноклинная 58 Моноклинная Англезит PbSO4 Ромбическая 57 Таблитчатый, бипирамида, реже призма 41 Растворяется в конц Н2SО4 лише при нагріванні. Повністю растворяется в КОН. Легко плавиться, розтріскується. Дає корольок свинцю Царапется ногтем. Слабо растворяется в кислотах. Плавится в белую эмаль Экзогенный, редко гидротермальный Зап. Альпы, Сер Урал, Зап. Забайкалье, Закарпатье Для выплавки свинца Осадочный, зона окисления Донбасс, Прикарпатье Производство алебастра. архитектура Хорошо растворяется в воде. Плавится при температуре больше 32со Осадочный Прикарпатье Важное сырье для получения соды Одиночные кристаллы. Растворяется в HCl. П.п.т легко плавится Обезвожива ние боратов магния в соляных месторожде ниях Высыхающие бороносные солевые озера; как выцветы на почвах в засушливых районах, отложениях горячих источников Германия Руда на бор. Отрасли народно го хозяйства Руда на бор. Для изготовления эмали, в стеклянной, бумажном производстве, при пайке как плавней Отсутствует 3,7-3,8 7 Белая, светлосера Стеклянный Несовершенная 1,7 2-3 Белый, бесцветный Стеклянный Пинакоид, призма Бура Na2(OH)4[B4O5] *8 (H2O) Моноклинная 61 Бесцветный с оттенками Белая Борацит Mg3[Cl/B7O13] Ромбопирамедальный 60 Ромбическая БОРАТЫ На воздухе мутнеет. Сладко-щелочной вкус. Водный раствор оказывает слабую щелочную реакцию Оз. Кашмир (Индия), Тибет (Китай), в озерах Калифорнии (США) 42 Несовершенная Совершенная Совершенная Отчетливая 3,2 2,6-3,2 5 5-6 2-3 Жирный Белая Голубовато-белая Восковой Стеклянный 2,65 2,3-2,4 Белый, серый, зеленоватый, синий 3,5-4 Почкообразный Вавелит Аl3[(ОН)3/ (РО4)2]·5Н2O Ромбическая 65 В свежем виде прозрачный, потом синий, зелений до черного Стеклянный Призма, пинакоид Вивианит Fe3 [PO4]2·8H2O 2+ Моноклинная 64 Голубой, яблочнозеленый, зеленосерый Голубая, бурая, синяя Призматический Бирюза Cu(Al, Fe)6(OH)8[PO4]4 Триклинная 63 Зеленый, белый, голубой Белая, светло-серая Апатит Сa5 [РO4]3 (F,С1, ОН) Призматический 62 Гексагональная ФОСФАТЫ Сахаровидная форма кристаллов. Хрупкий Магматический, скарновый, метаморфический Запорожье, Хибины Производст во Н3РО4, минерал.удо брения, получение Р Тяжело растворяется в HCl. П.п.т становится коричневой, но не плавится Экзогенный Иран, Самарканд Драгоценный камень Легко растворяется HNO3, HCl. Краснеет и сплавляется в серый магнитный шарик Экзогенный, зоны выветривания пирротина и пирита. В полостях ракушек и костей животных Боливия, Япония, Белоруссия, Московская область, Керчь, Волынь Синяя краска Конкреции. Сталактиты. Не плавится. Растворяется в HCl Экзогенный Чехия, Франция Фосфатные удобрения 43 Совершенная Совершенная Совершенная 2 3,18 2 Стеклянный 2 4 2 Белая, бесцветная Стеклянный Стеклянный Отсутствует 1,6 Белый, бесцветный 2-3 Гексаоктаэдр Серый, белый, красный, розовый Стеклянный Карналит KMgCl3*6H2O Ромбическая 69 Сплошные зернистые массы. Псевдогексагон. Сильвин KCl Кубическая 68 Фиолето вый, зеленый, белый, синий, голубой Белая Гексаоктаэдр Флюорит CaF2 Кубическая 67 Белая Гексаоктаэдр Кубическая Галит NaCl Белый, серый, прозрачный Белая ГАЛОИДЫ 66 Соленый. Растворяется в воде. Плавится, окрашивая пламя в желтый цвет Осадочный, вулканический Донбасс, Индия, США Пищевая промышлен ность. Получение HCl, соды, NaOH В катодных лучах светится, а также от нагрева Гидротермальный, пневматоли товый Забайкалье, Ср. Азия, США, Англия Производст во алюминия, оптика, фтористые соединения Легко растворятся в воде. Плавится при 800со. Едкий на вкус Осадочный Распространен повсеместно Донбасс, Закарпатье Искусственные калийные удобрения На воздухе темнеет и становится жирным. Жгучий, горькосоленый на вкус. Легко плавится. Большая гигроскопичность Верхние горизонты соляных месторожде ний, осадочный Приуралье, штаты Техас, Оклахома, НьюМехико. Прикарпатье Важная руда на K и Mg. Искусственные калийные удобрения 44 ВОЛЬФРАМАТЫ Совершенная Совершенная 7,5 6 5 4,5 Темно-бурая Белая Моноклинная Пинакоид, призма Белый, серый, желтый Жирный Шеелит Са[W04] Октаэдроподобный, таблитчатый 71 Тетрагональ-ная Вольфрамит (Mn, Fe) [WO4] Алмазный Черный 70 Совершенная спайность в одном направлении. Растворяется в горячих конц Н2SО4 и HCl, а также в царской водке. Плавится, образуя магнитный шарик Гидротермальный высокотемпературный Чита, Бурятия, Южный Китай Руда на вольфрам Люминисценция, удельный вес, раковистый излом Скарновый Средняя Азия, Северный Кавказ, США, Бразилия Вольфрамовая руда Агрегаты пластинчатые, листоватые Зона окисления. Очень редко гидротермальный Самарканд Используется вместе с молибденитом как молибденовая руда для пр-ва специф. сортов стали Растворяется в Н2SО4. Разлагается в HNO3 (с выделением оксида Мо), HCl (с выделением PbCl2). Плавится Зона окисления свинцовых месторождений Аризона (США), Австрия, Чехия Свинцовая и молибденовая руда Отсутствует Совершенная 4,25-4,52 6,3-7 Матовый Светло-желтая 3,5 3 Восковомедовожелтый до ораневого, серый, бесцветный Алмазный Ульфенит Pb[MoO4] Таблитчатый, реже бипирамида В Моноклинная 73 Белый, желтый, жолтозеленый Бесцвнтная П Овелит Са[MoO4] Тетрагональная 72 Тригонально-бипирамид., тонко-таблит. МОЛИБДАТЫ 45 Совершенная 2,25 1,5-2 Перламутровый Белая Несовершенная 4,3 7-8 Стеклянный Бесцвнтная 3,5 6-7 Темнозелений до черного Стеклянный Ромбобипирамидальный Ромбическая Оливин (Mg, Fe)[SiO4], или 2MgO·SiO2 Пироп Магматический Гроссуляр Скарный 76 Корки, сплошные зернисте массы. Соленый Экзогенное СИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ ОСТРОВНОЙ СТРУКТУРЫ Красный, Габитус, цвет. Метаморфи желтый, Сплавляется в ческий зеленый; магнитный шарик. различНе растворяется в ные за кислотах исключе нием синего Совершенная Андрадит Скарный Белый, серый, желтый, краснова тый, коричневый Белая Гранат (альмандин) Кубическая 75 Ромбододекаэдрический Натриевая (челийская) селитра Na[NO3] Тригональная 74 Ромбоэдрический, аналогичный кристаллам кальцита. НИТРАТЫ В HCl почти не растворяется даже в порошке, зато в конц Н2SО4 быстро разлагается, причем SiO2 випадает в студенистый осадок. Не плавится Чили Включает йод, минер.удобрения, взрывчатка, получение HNO3 УКЩ, Закарпатье Абразивный материал. Драгоценный камень Спессартин Уваровит Пегматитовый Магматический МагматиУрал, Породообческий Кольский разующий п-ов минерал. Огнеупор. Украшения Совершенная Несовершенная 4,7 3,5 3,3-3,6 7,5-8 Жирный Стеклянный 8 5-6,5 Желтый, коричневий, зеленый, иногда красный, серый Алмазный Белая Прозрачный, бесцветный окрашен ный в бледные оттенки Бесцвнтная Дитетрагональнодипирамидальныйа Пинакоид, призма Титанит (сфен) CaTi[SiO4] (O,OH,F) Моноклинная 79 Золотистожелтый, бурый Бесцвнтная Топаз Al2SiO4 (F, ОН) Ромбическая 78 Призма, бипирамида, пинакоид Циркон Zr[SiO4] Тетрагональная 77 Несовершенная 46 Цвет и габитус. В кислотах не растворяется. Не плавится Магматический, пегматитовый, россыпи Приазовье, Кольский п-ов, Мадагаскар, Бразилия, Флорида Разлагается под действием фосфорной соли с выделением скелета SiO2. Не плавится Пегматитовый, пневматоли товый, гидротермальные жилы, грейзены, россыпи Бразилия, Забайкалье, Урал, Волынь Кристаллы клиновидной формы. Растворяется в Н2SО4 с образованием Са SО4 и частично в горячей HCl. Сплавляется по краям в темное стекло Магматический, метаморфический, гидротермальный Швейцария, Италия, Урал Получение окиси циркона (огне- и кислотостий -кий). Единственн ая руда на гафний. Гиацинт (ювелирное дело) Прозрачные являются драгоценными камнями второго класса. Самые дорогие голубые, розовые и темножелтые Добыча двуокиси титана Отсутствует Совершенная Отчетливая Совершенная Средняя 3,35-3,38 3,5-3,7 3,1-3,2 3,23 6,5 4,5-7 7-7,5 Стеклянный Стеклянный Стеклянный Стеклянный Серая Белая Белая Столбистопризматический Столбистопризматический 6-7,5 7-7,5 Краснова то-бурый до буровато -красного 3,65-3,77 Ставролит Al4Fe [Si2O10] (ОН)2 Серый, светлобурый, бледнозеленый Стеклянный 84 Ромбическая Силлиманит Al[АlSiO5] Ромбическая 83 Призматический Андалузит АlАlO[SiO4] Ромбическая 82 Белая Комбинации пінакоидов Дистен (кианит) Al2O[SiO4] Триклинная 81 Густозеленый, фисташковозеленый, травянистозеленый Голубой, синий, иногда зеленый, желтый, редко бесцветн ый Желтый, бурый, розовый, красный Белая Эпидот Са2(А1, Fe)3[Si2O7] [SiO4]O[OH] Моноклинная 80 Пинакоид+призма 47 Растворяется в HCl только после предварительной прожарки. Легко вспучивается и плавится в бурое или черное пузырчатое стекло Анизотропия твердости, цвет. В кислотах не растворяется. П.п.т не плавится Метаморфический Альпы, Урал. Норвегия, Швеция, Закарпатье Дешевый самоцвет Матаморфогенный УКЩ, Забайкалье Почти прямоугольные призматические формы с призматической спайностью. В кислотах растворяется.. П.п.т не плавится Игольчатые, колосовидные формы кристаллов. В кислотах не растворяется. П.п.т не плавится Матаморфогенный, изредка изверженный Калифорния, Сев. Индия Высокоглин озёмистые огнеупоры в металлургии ив керамическо й промышленности, а также как руда для получения кремнеалюм иниевого сплава силумина Матаморфогенный, изредка изверженный Южная Австралия, Урал Цвет и габітус. В кислотах не растворяется. П.п.т не плавится Метаморфический Зап. Сибирь, Южн. Урал, Приазовье Нет Несовершенная Средняя 2,63-2,91 2,6-2,66 7,5-8 7-7,5 Стеклянный Стеклянный Белая Белая Изумруд – зеленый, аквамарин - голубой, воробьевит – розовый, гелиодор – желтый. В кислотах не растворяется. П.п.т не плавится Пневматолитовый, гидротермальный США, Южн. Африка, Мадагаскар Раковистый излом. В кислотах не растворяется. П.п.т не плавится Метаморфический Цейлон, Финляндия, Норвегия Почти отсутствует Совершенная 2,9-3,25 2,7 6 7-7,5 Поперечный разрез – Пневматосферический литовый, треугольник. В гидротеркислотах не мальный растворяется. П.п.т Mg плавятся в пузырчатое стекло, Fe плавятся тяжело, Al не плавлятся СИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ КАРКАСНОЙ СТРУКТУРЫ Разный, в В кислотах не Магматиосновном растворяется. П.п.т ческий, бледные не плавится пегматиоттенки товый Стеклянный Столбистопризматический Розовый, красный, желтый, зеленый, черный, бурый, полихро мный Стеклянный Ортоклаз K[AlSi3O8] Призма, таблитчатый 88 Моноклинная Турмалин Na(Mg,Fe,Mn,Li,A l)2Al5(OH,F)4(BO3) 3[Si6O18] Тригональная 87 Белая Кордиерит (Mg,Fe)2 Al3[AlSi5O18] Ромбическая 86 Часто прозрачный, окрашен в светлые цвета, реже бесцветный Оттенки синего, фиолетового, бурого Белая БериллAl2Be3[Si6O 18] Гексагональная 85 Призма, пинакоид Столбистый, призма, пинакоид 48 Основная руда на бериллий. Изумруд и аквамарин драгоценны е камни первого класса Недорогой самоцвет Мадагаскар, Цейлон, Бразилия, Средняя Азия Термо- и пьезоэлектр ическое сырье. Самоцветы УКЩ, Житомир, Волинь Породообра зующий, огнеупорны й. Керамика 49 В кислотах не растворяется. П.п.т не плавится Лабрадор р. Амазонка Поделочный камень 2,7 2,62 Совершенная Пинакоид, призма 2,64 2,66 2,72 93 Зеленоватый, краснова тобелый, бесцветный Белый, бесцветный, зеленоватый, с краснова тым оттенком Белый, серый, бурый, синий 6 Андезин Триклинная 92 Столбчатый, толстотаблитчатый Олигоклаз Триклинная 91 Бесцветный, белый, красный Стеклянный Таблитчатый, призма Альбит Na[AlSi3O8] Триклинная 90 Белая Микроклин Na[AlSi3O8] Триклинная 89 В кислотах слабо растворяется. Тяжело плавится, дает желтое натриевое пламя Эндогенный, магматический Швеция, Кения, Индия, Австралия, Япония Керамика Тяжело плавится. Тяжело растворяется в кислотах Эндогенный, магматический Кордильеры, Англия, Урал Стройматериал Синяя, зеленая, золотистая иризация. Тяжело плавится. Тяжело растворяется в кислотах Эндогенный, магматический Урал, Египет Поделочный камень Синяя иризация. Плавится. Растворяется в кислотах Эндогенный, магматический Житомирская обл. Поделочный камень, облицовочный материал Магматический Карелия, Урал, Украина Породообра зующий Тяжело плавится. Растворяется в кислотах Магматический Силезия, Корсика, Норвегия Керамика, абразив На изломе блеск жирный. В кислотах растворяется, выделяя облаковидный гель SiO2. Плавится Магматический Хибины, Урал, УКЩ Легко растворяется в соляной кислоте с выделением студенистого SiO2. плавится, иногда спучиваясь Магматический УКЩ, Трансильва ния (Румыния), лавы Везувия Руда на алюминий, для получения соды, в стекольной промышленности. В фарфоровой заменяет КПШ В HCl порошок лазурита быстро обесцвечивается и разлагается с выделением студенистого кремнезема сероводорода. Легко плавится в белое стекло На контактах изверженных пород и известняков Южное Прибайкалье, Бадахшанское месторождение 2,76 Тяжело плавится. Растворяется в кислотах Отчетливая Лазурносиний, голубой, фиолетовый, зеленовато-синий Отсутствует 2,75 2,6 2,13-2,29 Белая 5-6 5,5-6 Синий, серый, зеленоват ый 2,4 Куб, ромбододекаэдр Лазурит Na6Ca2(SO4/S) [AlSiO4]6 Кубическая 98 Бесцветный, сероватобелый, серый 5,5 Ромбододекаэдр Содалит Na8Cl2[AlSiO4]6 Кубическая 97 Белый, серый, бурый, синий Стеклянный Нефелин Na3K[AlSiO4]4 Гексагональная Битовнит 96 Короткостолбчатый, призма Столбчатый 95 Белая Анортит Ca[Al2Si2O8] или CaO·Al2O3·2SiO2 Бесцветный, белый, серый, красный Голубая Короткоигольчатый, толстостолбчатый 94 Несовершенная 50 Поделочный камень, синяя краска Средняя 2,2-2,5 5-5,5 Бесцветный, белый Белая Натролит Na2[Al2Si3O10] ·2H2O Ромбическая 99 Столбчатый, призма, бипирамида 51 Образует друзы. Разлагается в соляной кислоте с выделением студенистого SiO2 Гидротермальный Крым, Закарпатье, Волынь Водоочиститель УКЩ, Урал, Кольский пов, Хибины Породообразующий Удлиненные кристаллы. Легко плавится. Слабо растворяется в кислотах Магматический Отчетливая 3,27-3,38 3,43-3,6 Совершенная Совершенная Средняя 6,5-7 Стеклянный 5,5-6 5,5-6 Белая Светло-зеленая Белая 3,13-3,2 3,2-3,6 Авгит Ca(Mg,Fe,Ti,Al) [(Si,Al)2O6] 5-6 10 3 Белая Сподумен LiAl[Si2O6] Зеленый различных оттенков (эгирин иногда черный) 10 2 Призма, таблитчатый Эгирин NaFe[Si2O6] Моноклинная 10 1 Призма, пинакоид, короткостолбчатый Диопсид Ca(Mg,Fe)[Si2O6] Столбчатый, игольчатый Короткостолбчатый, изометрический СИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ ЦЕПОЧЕЧНОЙ СТРУКТУРЫ (ПИРОКСЕНЫ) Габитус, цвет, Южн. Урал, неровный излом УКЩ, Забайкалье 10 0 Вспучивается, окрашевает пламя в красный цвет. В кислотах не растворяется Пегматитовый Забайкалье, США, Ср. Азия, Казахстан, Вост. Сибирь Руда на литий, медицина, фотография Бочкообразная форма кристаллов, залегают в виде даек Магматический, гидротермальный Урал, Прибайкалье Породообра -зующий 3,7 Совершенная Сплавляется в черное магнитное стекло. Трудно растворяется в кислотах УКЩ, Урал, Казахстан, Приморье Коллекцион -ный При нагревании до 1140со переходит в моноклинную модификацию – клиноэнстатит, а при 1557со разпадается на оливин и кристобалит Плавится в зеленовато-черное стекло. Частично растворяется в соляной кислоте США, Канада, Норвегия, Швеция, Гренландия, Африка, Бирма Поделочный камень Южная Индия, США Поделочный камень Урал, Испания, Карпаты, Швеция Полудрагоц енный поделочный камень. Продукты выветриван ия используют ся как марганцевы е руды В HCl растворяется медленно с образованием SiO2. В окислительном пламени буреет Магматический 3,5-3,6 3,1-3,3 5,5 5-6 Стеклянный 3,3-3,6 5,5-6 Светло-серая, -зеленая Белая Призма Розовокрасный 6-6,5 Родонит CaMn4[Si5O15] Триклинная 10 7 Темнокоричневый, коричневозеленый Светло-зеленая Гиперстен (Fe,Mn)2[Si2O6] Белый, серый, желтый, оливково -зеленый Белая 10 6 Изометрический Энстатит Mg2[Si2O6] Ромбическая 10 5 Короткопризматический Геденбергит CaFe2+[Si2O6] Зеленый разных оттенков Зернистые массивные скопления 10 4 Моноклинная 52 Метаморфический Совершенная по призме 2,9-3 3,1-3,3 5,5-6 Стеклянный Белая Занозистий излом. В кислотах слабо растворим. Трудно плавится в бесцветное стекло Метаморфический, скарновый Альпы, Урал, Казахстан Занозистий излом. В кислотах слабо растворим. Трудно плавится Метаморфический, скарновый Китай Трудно плавится в темно-зеленое стекло. В кислотах не растворяется Метаморфический, скарновый, магматический Распространена в кристалллических породах Совершенная 2,5-2,7 СИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ Зеленый, Пятнистый рисунок. МетамортемноРастворяется в фический, желтый, соляной и серной действие пятнискислотах, трудно горячих тый плавится источников на ультраоснов ные породы 2,5-3,5 Серпентин (змеевик) Mg6[Si4O10] [OH]8 Темнозеленый до черного Матовый 11 1 Моноклинная Роговая обманка Ca2Na(Mg, Fe2+)4 (Al, Fe3+) [(Si,Al)4O11]2 [OH]2 Зеленый разных оттенков Зеленовато-бурая Призматический, столбистый 11 0 Листоватый волокнистый Актинолит Ca2(Mg,Fe) (OH)2[Si8O22] Моноклинная 10 9 Белый, серый, зеленоватый Белая ТремолитСa2Mg5( OH)2[Si8O22] Призматический Длиннопризматический, игольчатый 10 8 Закарпатье, Поволжье Породообразующий. Асбест (роговая обманка – полировка) 53 Облицовочный материал Лепидолит KLi1,5Al1,5 [Si3AlO10] [F, OH]2 2,7-2,8 В кислотах не растворим. Не плавится. Жирный на ощупь Метаморфический, действие горячих источников на ультраоснов ные породы Магматический, метаморфический, пегматитовый Урал, Саяны Резиновая, текстильная промышленность, духи Приазовье, Волынь, Карелия Породообра зующий, радио-, электротехника Растворяется в конц серной кислоте. Трудно плавится в серое или черное стекло. Эластичный Магматический, пегматитовый, скарновый УКЩ Породообра зующий Легко сплавляется с образованием белой эмали, горит красным пламенем. В кислотах растворяется трудно и после плавления Пегматитовый Урал, УКЩ, США, Канада Руда на литий. Металлурги я, фармацевти ка Сплошные, плотные листоватые массы, скопления сферолитов Совершенная 2,76-3,1 1 2-3 Жирный 2,5-3 3,02-3,12 2,8-2,9 Розовый, сиреневый 11 5 2-3 Биотит K (Mg, Fe)3 [Si3A1О10] [OH, F]2 Серый, белый, желтый, светлокоричневый, бесцветный Черный, бурый, темнозеленый Стеклянный 11 4 Пластинчатый Мусковит KAl2[AlSi3O10][O H]2 Моноклинная 11 3 Перламутровый Тальк Mg3[Si4O10] [ОН]2 Белый, серый, желтоватый, зеленоватый Белая Таблитчатый 11 2 Белая, землистая 54 Совершенная Совершенная 2,4-2,7 2,2-2,8 1-1,5 2-3 Стеклянный Матовый Зеленоватая Хорошая 1 Белый 2,58-2,6 Каолинит Al4[Si4O10] [OH]8 Оливковозеленый Матовый 11 8 Золотистый, бронзовый Белая Глауконит K<1(Fe3+, Fe2+, Al, Mg)2-3[Si3(Si, Al)O10] [OH]2·nH2O Сплошные массы 11 7 Моноклинная Вермикулит (Mg,Fe2+, Fe3+) [(Si А1)4,O10] [OH]2.4H2O Листоватый Листоватый 11 6 Блестящая 55 Растворяется в соляной кислоте. Сильно вспучивается, образуя длинные червеобразные искривленные нити или столбики Гидротермальный Монтана, Зап. Австралия Термо- и звукоизоляционный и смазочный материал Трудно плавится с образованием черного стекла. Растворяется в соляной кислоте Осадочный Украина, Курск, Киров Удобрение, зеленая краска Не плавится. Жирный на ощупь, с водой образует пластинчатые массы Экзогенный, выветривание КПШ Донецкая, Киевская, Житомирская обл-ти Керамика, строительст -во, линолеум, краски 56 РЕКОМЕНДАЦИИ К СОСТАВЛЕНИЮ ОТЧЕТА О ВЫПОЛНЕНИИ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ (МИНЕРАЛОГИЯ) Отчет составляется на развернутых листах общей тетради и имеет форму таблицы. Краткие сведения заносятся в соответствующие графы, причем на одном листе описываются не более двух-трех минералов. Зарисовки удобнее выполнять на отдельных небольших листах кальки, вклеивая их в конспект. В первой графе приводится название минерала и его кристаллографическая формула. Здесь же указываются изоморфные примеси, имеющие промышленное значение или ощутимо влияющие на свойства минерала. В некоторых случаях следует приводить данные о механических (минеральных) примесях, представляющих значительный практический интерес (например, золото в пирите). Во второй графе приводится характеристика структуры минерала и связей между слагающими его частицами. Информация о структуре и связях должна быть краткой, без указания деталей в расположении частиц и расстояний между ними, в тоже время приводимые сведения должны обеспечивать понимание морфологических особенностей и свойств минералов. Третья графа посвящена морфологии минералов и их агрегатов. Она заполняется «от руки» зарисовками кристаллов. В подписи указывается сингония минерала, перечисляются основные кристаллографические формы, дается общая характеристика облика минеральных индивидов, приводятся наиболее характерные и распространенные двойники и агрегаты (например, зернистые агрегаты апатита, почковидные формы смитсонита и гетита, параллельно-волокнистые прожилковые выделения хризотил-асбеста и др.). Наиболее обширная часть конспекта отводится изложению физических и химических свойств минералов (графы 4 - 12). При описании цвета указывается основная окраска минерала, а иные цвета и оттенки фиксируются как признаки минеральных разновидностей. Побежалость может служить важным диагностическим признаком. В графе пятой (четвертой) необходимо указать границы изменчивости цвета порошка минерала (черты на фарфоровом бисквите) и., по возможности, причины изменчивости. В шестой (пятой) графе определяется блеск минералов по общепринятой шкале (металлический, полуметаллический, алмазный, стеклянный, шелковистый, смоляной, перламутровый, жирный, матовый). В седьмой графе приводятся данные о спайности минералов с оценкой степени ее совершенства по принятой шкале(весьма совершенная, совершенная, средняя, несовершенная и весьма несовершенная), указывается количество плоскостей спайности и их ориентировка – соответствие граням простой кристаллографической формы. Заполнение восьмой и девятой графы дополнительных пояснений не требует. При описании прочих физических свойств минералов в десятой графе следует отметить особенности их проявлений (например, только моноклинный пирротин проявляет магнитные свойства, а при наличии примеси молибдена свечение шеелита меняется с голубовато-белого на желтое. В одиннадцатой и двенадцатой графах отмечаются химические свойства минералов, особое внимание уделяется реакциям взаимодействия минералов с различными реагентами, которые могут использоваться как диагностические. В тринадцатой графе указываются геологические процессы, при которых образовался минерал. Приводится состав минеральных парагенезисов, включающих описываемый минерал. В четырнадцатой графе следует указать продукты изменения минералов, возникшие в результате как поверхностных (экзогенных), так и глубинных (эндогенных) процессов образования. В пятнадцатой графе отмечается значение минерала для промышленного использования, сельского хозяйства, науки и техники. В других случаях минерал может представлять интерес как поисковый или оценочный признак, как важный породообразующий минерал. В шестнадцатой графе «Примечания» может быть указана распространенность минерала в природе, наличие разновидностей, сведения исторического характера и др. 57 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Основная литература 1. Сергеева, В. В. Кристаллография и минералогия: учеб.-метод. пособие / В. В. Сергеева.— Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2017. — 152 с. Режим доступа: http://ed.donntu.org/books/20/cd9940.pdf 2. Бойко, С. В. Кристаллография и минералогия. Основные понятия: учеб. пособие / С. В. Бойко. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2015. – 212 с. Режим доступа: http://ed.donntu.org/books/20/cd9941.pdf 3. Васильева, Н. Н. Минералогия и петрография [Текст]: учебно-практическое пособие / Н. Н. Васильева. – Челябинск: Изд-во Юж.-Урал. гос. гуманитар.-пед. ун-та, 2017. – 233 с. (Прил. 26 с. фотографий). Режим доступа: http://ed.donntu.org/books/20/cd9939.pdf 4. Краснощекова, Л. А. Атлас основных типов магматических пород: учебное пособие / Л.А. Краснощекова; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 128 с. Режим доступа: http://ed.donntu.org/books/cd3572.pdf 5. Высоцкий, Э. А. Генезис месторождений полезных ископаемых: пособие для студентов, обучающихся по спец. 1-51 01 01 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» / Э. А. Высоцкий. – Минск: БГУ, 2012. – 147 с. Режим доступа: http://ed.donntu.org/books/17/cd6263.pdf 6. Панкратьев, П. В. Геология полезных ископаемых: учебное пособие / П. В. Панкратьев, И. В. Куделина; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2016. – 155 с. Режим доступа: http://ed.donntu.org/books/18/cd8315.pdf Дополнительная литература 7. Авдонин, В. В. Геология полезных ископаемых: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В. В. Авдонин, В. И.Старостин. — М.: Издательский центр «Академия», 2010. — 384 с. Режим доступа: http://ed.donntu.org/books/17/cd6249.pdf Электронно-информационные ресурсы ЭБС ДОННТУ – http://donntu.org/library
