Минералогия с основами кристаллографии и петрографии (стр. 13 )

НАТРОЛИТ - Na2[Al2Si3O10]*2H2O
Ромбическая сингония

Название минерала от латинского "натриум" - натрий и "литос" - камень. Кристаллы столбчатые до игольчатых. Шестоватые и радиально-лучистые агрегаты. Сплошные крупнокристаллические массы. Цвет минерала белый, бесцветный, сероватый, желтоватый. Блеск стеклянный до шелковистого. Спайность совершенная. Излом неровный. Твердость 5,5-5. Шпреуштейн - продукт изменения нефелина, состоящий из натролита и гидроксидов алюминия.
Диагностика. Характерная форма выделения минерала, твердость и совершенная спайность.
Происхождение. Наиболее поздний гидротермальный цеолит в щелочных породах и их пегматитах. Известен также в миндалевидных пустотах базальтов.

Контрольные вопросы

 Напишите общую формулу кремнекислородного радикала каркасных силикатов.

 Почему каркасные силикаты являются алюмосиликатами?

 На какие группы можно разделить каркасные силикаты по составу?

 Что такое плагиоклазы? Какие минералы выделяются в этом ряду?

 Как классифицируются плагиоклазы?

 Дайте характеристику свойств полевых шпатов.

 Назовите наиболее характерные формы выделения альбита. Где образуется этот минерал?

 Где образуется лабрадор? В чем особенность этого минерала. Где он используется?

 Возможен ли непрерывный изоморфизм между калием и натрием в калиевых полевых шпатах? Почему?

 Что такое пертиты?

 В чем сходство и различие ортоклаза и микроклина?

 Какое практическое значение имеют полевые шпаты?

 Чем отличаются фельдапатиды от полевых шпатов?

 Где образуется нефелин? Назовите его диагностические признаки. Почему нефелин не образуется в ассоциации с кварцем?

 Что такое цеолиты? Особенности их структуры и состава.

 Какие вы знаете цеолиты? Где они образуются?

 В чем практическое значение цеолитов?

4. Систематическое описание минералов

4.1. КАРБОНАТЫ

Карбонаты относятся к широко распространенным минералам земной коры, хотя известно немногим более 80 минералов этого класса. Карбонаты - это соли угольной кислоты, главным образом Сa2+, Mg2+, Ba2+, Mn2+, Fe2+, Zn2+, Na+, Cu 2+ и редких земель. В состав карбонатов часто входят добавочные анионы ОН-, F-, реже Сl-. Изоморфизм в карбонатах ограничивается преимущественно изовалентными замещениями типа Fе2+ = Mg2+; Mn2+ = Fe2+; Ca2+ = Sr2+. В основе структуры карбонатов лежит анионный радикал [CO3]2-, форма которого равносторонний треугольник  (рис. 1). Анионный радикал [СО3]2- не способен к поликонденсации, и все карбонаты по анионному мотиву являются островными минералами. Для карбонатов характерны смешанные связи: ковалентная связь в анионном радикале [CO3]2- и ионная связь между катионом и анионом. В карбонатах с добавочным анионом OH - развиты также водородные связи.

Рис. 1. Структура кальцита

Большинство карбонатов имеет совершенную спайность. На гранях кристаллов и плоскостях спайности характерный стеклянный блеск. Средняя твердость составляет около 3, колеблясь от 1-1,5 (сода) до 3,5-4 (доломит). Основная масса карбонатов бесцветные или белого цвета минералы. Окраска определяется вхождением в состав минералов того или иного иона - хромофора, (Cu-содержащие карбонаты зеленого или синего цвета, Fе - содержащие - светло-желтые до бурого цвета). Наибольшее разнообразие окрасок связано с механическими включениями в карбонаты других веществ и минералов: черный кальцит - включения битума; зеленый - включения хлорита; красный - включения гематита и т. д.

Карбонаты отличаются высокой растворимостью в соляной кислоте с выделением СО2. Обычно легко при нормальных условиях растворяются кальцит, арагонит, малахит, азурит. Большинство же реагируют с HCl только при нагревании или в порошке.

Карбонаты являются составной частью как магматических (кальцит), так и флюидо-гидротермально-метасоматических карбонатитов (доломит, сидерит). Это обычные жильные минералы гидротермальных жил средних и низких температур (в ассоциации с сульфидами). Часто встречаются в скарновых месторождениях. Образуются в осадочных процессах, как органогенных, так и хемогенных (кальцит).

Карбонаты - это обычные минералы кор выветривания силикатных пород в условиях сухого и жаркого климата (магнезит). Карбонаты Zn, Pb, Сu,- характерны для зон окисления рудных сульфидных месторождений (малахит, азурит). Метаморфические процессы ведут к образованию кальцитовых и доломитовых мраморов. Карбонаты легко выщелачиваются, в результате чего появляются различные формы растворения вплоть до громадных карстовых пещер. Карбонаты Fе2+ и Мn2+ легко окисляются с образованием оксидов и гидроксидов.

В настоящем курсе мы рассмотрим островные безводные карбонаты:

без добавочных анионов	с добавочными анионами
кальцит  Ca[CO3]  триг. исландский шпат магнезит Mg[CO3] триг. (форфоровидный) сидерит  Fe[CO3] доломит  CaMg[CO3]2 триг. арагонит  Ca[CO3]  ромб.	малахит  Cu2[CO3](OH)2 мон. азурит  Cu3[CO3]2(OH)2   мон. сода  Na2[CO3]*10H2O   мон.

КАЛЬЦИТ - Са[СО3]
Тригональная сингония

Рис. 2. Кристаллы кальцита

Название от греческого слова "кальс" - известь. В большинстве случаев чист, хотя иногда содержит примеси Mn, Fe, Mg. Часто встречается в виде хорошо ограненных кристаллов (рис. 2), известны разнообразные кальцитовые друзы.  Крупно - до мелкокристаллического, чешуйчатые, шестоватые и тонковолокнистые массы. Встречается в виде сталактитов и сталагмитов (натечные формы). Чистый крупнокристаллический бесцветный прозрачный с сильным двупреломлением кальцит - исландский шпат или оптический кальцит. Цвет минерала белый, серый, может быть желтоватый, буроватый (Fе), розовый (Mn). Включения гематита окрашивают кальцит в буро-красный цвет; хлорита, малахита - в зеленый; углистого материала - в черный. Блеск стеклянный, перламутровый до жирного. Хрупкий. Спайность совершенная по ромбоэдру. Твердость 3. Излом ступенчатый. Черта белая.
Диагностика. По форме кристаллов, совершенной спайности, твердости 3; вскипает в HCl.
Происхождение. Биогенный, хемогенный осадочный в виде известняков; метаморфический в виде мрамора; гидротермальный. Главный породобразующий минерал карбонатитов.
Значение. Широко используется в производстве цемента и извести, а также в металлургической промышленности (флюс). Исландский шпат - ценное сырье для оптической промышленности. Мрамор - облицовочный материал.

МАГНЕЗИТ - Mg[CO3]
Тригональная сингония

Название от области Магнезиа в Греции; известен с глубокой древности. Состав близок теоретическому. Из примесей наибольшее значение имеет Fе; меньше Mn, Ca. Кристаллы редки. Обычно плотные разной зернистости агрегаты вплоть до фарфоровидных. Фарфоровидный магнезит часто содержит примеси опала и силикатов магния. Цвет белый, серый, реже желтоватый. Блеск стеклянный. Хрупкий. Твердость 4-4,5 у фарфаровидного - до 7 (за счет тонкодисперсной примеси опала). Спайность совершенная. Излом ступенчатый до раковистого. Черта белая.
Диагностика. Форма выделения, реакция с НСL только в порошке и при нагревании.
Происхождение. Образуется наиболее часто при гидротермальной переработке, изменении и выветривании ультраосновных магматических пород. Ассоциация с серпентином, тальком, опалом. Гидротермально-метасоматический в ассоциации с доломитом, кальцитом, баритом, хлоритом, кварцем, пиритом, халькопиритом, блеклыми рудами.
Значение. Сырье для производства огнеупоров.

СИДЕРИТ - Fе[СО3]
Тригональная сингония

Название по составу минерала от греческого "сидерос" - железо. Редко отвечает формуле. Постоянны примеси Mn, Mg, реже Са, Zn, Co. Кристаллы редки. Чаще сплошные массы от грубо - до мелкозернистых, землистые или плотные. Известны оолиты, конкреции, шаровидные выделения (сферосидерит). Цвет желтовато-серый, желтовато-бурый, бурый разных оттенков. Блеск сильный стеклянный до перламутрового, особенно на плоскостях спайности. Хрупкий. Спайность совершенная. Твердость 4. Излом ступенчатый. Черта белая.
Диагностика. Форма выделения, цвет минерала, совершенная спайность; в НСl разлагается сравнительно легко, капля НСl при этом желтеет от образования FеСl3.
Происхождение. Гидротермальный - в полиметаллических месторождениях как жильный минерал; хемогенный осадочный; метаморфический - при метаморфизме осадочных месторождений железа.
В условиях поверхности легко окисляется с образованием гетита и гидрогетита.
Значение. Крупные скопления сидерита - руда на железо, причем не содержащая вредных примесей фосфора и серы.

ДОЛОМИТ - СаMg[СО3]2
Тригональная сингония

Назван в честь французского инженера Д. Доломье, описавшего признаки доломитовых пород. Состав минерала близок теоретическому. Возможно изоморфное замещение Mg2+ = Fe2+; Mn2+. Обычно массивные, грубо - до тонкозернистых и фарфоровидных, агрегаты. Бесцветный или белый, желтоватый, буроватый (за счет примеси гидроксидов железа и глинистых частиц). Блеск стеклянный до матового и перламутрового. Хрупкий. Спайность совершенная. Твердость 3,5-4. Излом ступенчатый до раковистого (в фарфоровидных агрегатах). Черта белая. С HCl реагирует слабо.
Диагностика. С HCl реагирует слабо, бурно вскипает в горячей HCl.
Происхождение. Осадочно-хемогенный в ассоциации с галогенидами, гипсом, ангидритом. Гидротермальный, часто с кальцитом. При метаморфических процессах перекристаллизовывается, образуя доломитовые мраморы.
Значение. Используется в строительном деле в производстве цемента и огнеупоров; в химической промышленности, в металлургии.