2. Нормальные, или средние, соли, пользующиеся наи
большим распространением в природе. Примеры: СаСОз — кальцит (из
вестковый шпат), CaSO4 • 2Н2О — гипс.
3. Основные соли, т. е. соли, содержащие в своем составе
ионы гидроксила [ОН]1", нейтрализующие избыточный положительный за
ряд катионов. Эти соли широко распространены в природе. Примерами
могут служить: Сиа[СО3] [ОН]2 — малахит и Ai2[SO4] [ОН]4 ■ 7Н2О —
алюминит.
В основных солях анион [ОН]1', как это устанавливается на целом ряде примеров, может быть частично или полностью заменен другими анионами, чаще всего равновеликим анионом F1", иногда О2" и С11" (без изменения общей структуры соединения). Все такие соли, включая сюда и соли с ОН, мы будем называть солями с добавочными анионами.
Двойные и более сложные соли, как определенные соединения, от простых солей отличаются тем, что катионы или анионы, или те и другие вместе, представлены разными ионами, изоморфно не замещающими или ограниченно замещающими друг Друга. Примеры: CaMg[CO3]2 — Доломит, Na6Mg2[CO3]4[SO4] — тихит и др.
В солях переменного состава имеет место как изовалент-ный, так и гетеровалентный изоморфизм. В последнем случае всегда уста-
Карбонаты — многочисленная группа минералов, которые имеют широкое распространение. В структурном отношении все карбонаты относятся к одному островному типу — анионы [СО3]2~ представляют собой изолированные радикалы в форме плоских треугольников.
Большинство карбонатов безводные простые соединения, главным образом Са, Mg и Fe с комплексным анионом [СО3]2~. Менее распространены сложные карбонаты, содержащие добавочные анионы (ОН)-, F~ и С1~. Среди наиболее распространенных безводных карбонатов различают карбонаты тригональ-ной (ряд кальцита) и ромбической (ряд арагонита) сингоний.
Карбонаты имеют обычно светлую окраску: белую, розовую, серую и т. д., исключение представляют карбонаты меди, имеющие зеленую или синюю окраску. Твердость карбонатов около 3—4,5; плотность невелика, за исключением карбонатов Zn, Pb и Ва.
Важным диагностическим признаком является действие на карбонаты кислот (НС1 и НСОз), от которых они в той или иной степени вскипают с выделением углекислого газа.
По происхождению карбонаты осадочные (биохимические или химические осадки) или осадочно-метаморфические минералы; выделяются также поверхностные, характерные для зоны окисления и иногда низкотемпературные гидротермальные карбонаты.
Карбонаты — важнейшие неметаллические полезные ископаемые (кальцит, доломит, магнезит), а также ценные руды на Fe, Zn, Pb, Си и другие металлы.
К группе простые безводные карбонаты относятся магнезит, доломит, сидерит, родохрозит, смитсонит. Для них характерны ромбоэдрический облик кристаллов и совершенная спайность по ромбоэдру, белая черта и стеклянный блеск. Твердость их около 3—4.
Минералы класса нитраты малочисленны и относительно редки. Наиболее распространены селитры — натриевая и калиевая. Нитраты встречаются в виде выцветов почв, налетов, корочек. Так как они легко растворимы в воде, то находятся обычно в засушливых, жарких местах.
Происхождение нитратов в основном биогенное: образуются за счет гниения органических остатков при участии нитробактерий.
В фосфатах и их аналогах анионные радикалы представлены тетраэдрическими анионными комплексами [POJ3", [AsO-i]3" и [VO. i]3~. Сюда относится более 300 минеральных видов. Преимущественно это редкие экзогенные минералы, магматическое происхождение имеют монацит и апатит.
Рекомендуемая литература
1. Бати X., Минералогия для студентов. Перевод с английского. М: Мир, 2001.
2. Бетехтин минералогии. М.: Госгеолтехиздат.1961.
3. Булах с основами кристаллографии. М. Недра, 1989.
4. Годовиков . М. Недра, 1983.
5. Ильинский свойства минералов. СПб: Изд-во СП6УД92.
Контрольные задания для СРС (темы 1, 2) [1, 2, 4, 8, 9, 11, 14, 19, 23, 26]
1. Изучение минералов в полевых условиях: методы диагностики по внешним признакам, простейшие химические и микрохимические качественные реакции.
2. Неорганические соединения: карбиды, силициды, нитриды, фосфиды
3. Биоминеральные соединения: группа шунгитов - шунгит, лидит, антраксолит, керит, кискеиты, тухолиты, опакоиденитьт, альбертиты, псониты; группа мумиё - мумиё, бионит, баракшун («горное масло»).
4. Органоминеральное соединения: группа янтаря - янтарь (сукцинит), уэвеллит, мелит, картесит; группа [гагата - гагат, богхеды, кеннель, рабдописит; группа нефтей: озокерит, нафталан, парафин, ихтиол; группа жемчуга - жемчуг, перламутр; группа кораллов - кораллы.
5. Метабиогеные соединения. Псевдоморфозы кремнезема по ископаемой древесине и морским растениям. Минералоиды. Практическое значение.
6 Синтетические минералы.
7. Минералогическое материаловедение и его роль при выявлении новых и нетрадиционных видов минерального сырья и новых областей применения минералов.
Раздел 4 Образование минералов при геологических процессах
Тема 1 Эндогенные процессы минералообразования (1 час)
План лекции:
1. Магматический процесс минералообразования
2. Пегматитовый процесс минералообразования
3. Постмагматические процессы минералообразования.
4. Пневматолитовый процесс минералообразования
5. Гидротермальные процессы минералообразования.
Эндогенные процессы, так или иначе, всегда связаны с деятельностью магмы. Среди них выделяют: собственно магматические, пегматитовые, пневматолитовые и гидротермальные процессы.
Магматические процессы. К собственно магматическим процессам образования минералов относятся те, при которых минералы образуются непосредственно при кристаллизации магмы. Именно таким образом возникли все минералы, слагающие магматические горные породы. Например, гранит состоит из полевых шпатов, кварца и слюды: происхождение этих минералов в данном случае — магматическое. Второстепенные (акцессорные) минералы гранита — апатит, циркон, ортит и др. также имеют магматическое происхождение.
Магматические процессы минералообразования могут быть связаны и с интрузиями, и с эффузиями. Когда говорят о магматическом происхождении минералов, то обычно указывают, с какими по составу породами они связаны: кислыми, щелочными, основными или ультраосновными. Ассоциации минералов при этом будут различными.
Магматическое происхождение имеют многие практически важные минералы — апатит, алмаз, платина, руды хрома, никеля, меди, железа и др.
Пегматитовый процесс. При кристаллизации гранитной магмы, согласно , образуется остаточный силикатный расплав, богатый соединениями редких и редкоземельных элементов и летучими веществами — минерализаторами. Этот силикатный расплав внедряется во вмещающие породы, заполняет в них трещины и полости и, кристаллизуясь, образует жильные крупнокристаллические тела — пегматиты.
Пегматиты богаты различными минералами. Кроме главных породообразующих минералов — микроклина, плагиоклазов, кварца, Мусковита и биотита — часто встречаются турмалины, для некоторых пегматитов характерны берилл, сподумен, лепидолит, танталит, колумбит, минералы редких земель, ортит и многие другие. Для пегматитов ранних стадий типична совместная кристаллизация кварца и полевого шпата, что приводит к образованию так называемого «письменного гранита».
Пегматитовые жилы могут достигать нескольких километров в длину и нескольких десятков метров мощности. Минералы пегматитов также достигают больших размеров.
Пегматиты часто имеют зональное строение, причем разные минералы приурочены к разным зонам.
Знание минералогии и строения пегматитовых тел важно, так как позволяет предполагать нахождение тех или иных практически ценных минералов — берилла, сподумена, танталита и др. На рис. 68 показано зональное строение одной из пегматитовых жил, к центральной части которой приурочены крупные кристаллы топаза, берилла и дымчатого кварца.
Пегматитовый процесс один из основных процессов минера-лообразования, пегматиты являются источником слюды — мусковита, редких металлов— лития, бериллия, тантала, ниобия, цезия, пьезооптического и керамического сырья.
Пневматолитовый процесс, или пневматолиз (пневма — по-гречески «газ»). Пневматолиз — процесс образования минералов из газовой фазы. На некоторых этапах кристаллизации магмы Глубинные пневматолиты образуются в том случае, когда газы отделяются от магматического очага в недрах земной коры. Они просачиваются сквозь горные породы, реагируют с ними, преобразуя их химический и минеральный состав. Степень химических преобразований пород под действием газов зависит от их химической активности, состава пород, тектонического строения и длительности процесса. Весьма вероятно, что при глубинном минералообразовании, наряду с газами, действуют также и водные горячие (гидротермальные) растворы.
К глубинным пневматолитам относят некоторые жильные тела (тела выполнения трещин) и грейзены. Грейзены — породы, образовавшиеся благодаря переработке магматическими эманациями (газами и водными растворами) гранитов и жильных магматических пород, а также эффузивов и некоторых осадочно-метаморфических пород, богатых кремнеземом и глиноземом.
В минералогическом отношении в грейзенах резко преобладает кварц. Кроме того, они почти всегда содержат мусковит, часто литиевые слюды, топаз, турмалин, флюорит, рутил. Из рудных минералов характерны касситерит и вольфрамит, в меньшей степени молибденит и арсенопирит. Нередко в грейзенах можно встретить берилл, особенно характерна его прозрачная разновидность цвета морской воды — аквамарин, являющаяся драгоценным камнем. Примером одной из реакций, протекающих в грейзенах, может служить образование касситерита:
SnF4-b2H2O= SnO2 +4HF.
касситерит
Пневматолитовый процесс неразрывно связан с рассматриваемым ниже гидротермальным процессом.
Гидротермальный процесс. Гидротермы — горячие водные растворы, отделяющиеся от магмы или образующиеся в результате сжижения газов.
Гидротермальные растворы выносят из магматического очага целый ряд соединений металлов. Кроме того, гидротермы могут заимствовать различные вещества из боковых пород, по которым они движутся.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
