Минералогия с основами кристаллографии и петрографии (стр. 15 )

МИРАБИЛИТ - Na2[SO4]*10H2O
Моноклинная сингония

Название от латинского "sol mirabile"- "удивительная соль", так как мирабилит, полученный искусственно немецким врачом и химиком (ХVII век) неожиданно сильно действовал на организм человека как слабительное средство - глауберова соль. Обычно чист, из примесей небольшие количества К, Mg, Cl. Зернистые плотные агрегаты, волокнистые массы, корки, налеты, выцветы, сплошные солеподобные массы. Бесцветный, белый. Блеск стеклянный. Хрупкий. Спайность совершенная. Излом раковистый. Твердость 1,5- -3,0. Черта белая. Легко растворим в воде. Имеет неприятный горько-соленый вкус.
Диагностика. "Плавление" (растворение в собственной кристаллизационной воде) при 320С.
Происхождение. Кристаллизация из высококонцентрированных рассолов.
Ассоциация с тенардитом, галитом, гипсом, содой и другими солями. Отлагается также из горячих источников и фумарол.
В поверхностных условиях на воздухе теряет воду и рассыпается, превращаясь в белый порошок тенардита.
Значение. Сырье для содовой, стекольной и лакокрасочной промышленности.

4.3. ФОСФАТЫ

Этот класс минералов объединяет соли фосфорной, мышьяковой и, в меньшей степени, ванадиевой кислот и насчитывает свыше 300 минералов. Наиболее многочисленны среди них фосфаты. Однако, большинство минералов этого класса мало распространены и редко образуют крупные скопления.

Ведущую роль играют здесь катионы Са2+, Fe2+, UO22+, Cu2+, Al3+, Fe3+; в качестве дополнительных анионов большую роль играют также ОH- ионы, F-, менее СL - - ион. Значительную роль в составе минералов описываемого класса играет Н2О. Она входит в состав более 50% собственно фосфатов, а также почти во все минералы, содержащие UO2.

Таким образом, по особенностям состава описываемые минералы можно разделить на три подкласса: безводные без добавочных анионов, безводные с добавочными анионами, водные фосфаты и их аналоги. Р и Аs образуют преимущественно характерные тетраэдрические кислородные группы [РО4]3- и [AsO4]3-, в то же время координация ванадия в ванадатах переходная между 4 и 6, для них обычна пятерная и даже шестерная координация. Это одна из причин отсутствия широкого изоморфизма между V с одной стороны, и Р и As - с другой. Для всех рассматриваемых минералов этого класса характерна ковалентная связь в пределах анионного комплекса и ионная - между анионами и катионами.

В водных фосфатах и их аналогах значительна роль водородной связи. Все они относятся к одному - островному - типу структуры. Характерны изоморфные замещения в катионной части типа Сa2+ = Sr2+; Fe2+ = Mn2+; Co2+ = Ni2+. Изоморфизм анионов [РО4]3- н [AsO4]3- ограничен, но нередко радикал [РО4]3- замещается анионами [SiO4]4-, [SO4]2- и даже [CO3]2-, например в апатите.

Большинство фосфатов кристаллизуется в виде удлиненных до игольчатых кристаллов, иногда кристаллы таблитчатые, уплощенные. Почти для всех минералов этого класса характерны землистые, колломорфные агрегаты, налеты, корки, плотные скрытокристаллические скопления. Многие минералы отличаются яркой окраской, связанной с содержанием ионов-хромофоров. Это относится к большому числу минералов, содержащих уран и имеющих канареечно-желтый или изумрудно-зеленый цвет. Минералы, содержащие Cu - зеленые разных оттенков до зеленовато-голубого; Со - розовые до малиново-красного; Fе - бурые, желтые, синие; Mn - розовые. Большинство фосфатов и их аналогов имеют низкую и среднюю твердость. Редко она доходит до 5.

Подавляющая часть минералов этого класса, включая все арсенаты и ванадаты, а также все водные соединения, являются минералами поверхностных процессов. Наиболее часто это зона окисления сульфидных месторождений, находящихся в странах с жарким, тропическим климатом. Значительные количества они образуют также в процессах осадконакопления (фосфориты, апатит, вивианит). Меньшее число минералов возникает в результате магматического или пегматитового процессов (апатит, монацит). Апатит является минералом, возникающим практически во всех процессах минералообразования.

Из-за ярких окрасок служат хорошими поисковыми признаками на первичное оруденение Co, Ni, V, U и Pb. При значительных концентрациях используются как руды редких земель, урана и других элементов, а также для получения фосфорных удобрений.

В настоящем курсе подробно рассматриваются следующие минералы:

безводные с добавочными анионами	водные без добавочных анионов	водные с добавочными анионами
апатит   Са5[РО4]3(F, Cl, ОH)   гекс.	вивианит   Fе3[РO4]2*8H2O   мон.	бирюза Сu(Аl, Fе)6[РО4]4(OH)8*8Н2О трикл.

АПАТИТ - Сa5[РО4]3(F, Cl, ОН)
Гексагональная сингония

Рис. 5. Кристаллы апатита.

Название от греческого "апатао" - обманываю, потому, что по внешнему виду его часто принимали за другие минералы (берилл, турмалин). Постоянно содержит многочисленные изоморфные примеси: Sr2+, TR3+, Y3+, Mn2+. Кристаллы гексагонального дипирамидально-призматического габитуса (рис. 5). Зернистые, иногда сахаровидные и кристаллические выделения в породе. Известны землистые скопления, конкреции, загрязненные глинистыми частицами, песчаниками, кальцитом, гипсом - фосфориты. Фосфориты - это полиминеральная смесь, образующаяся биогенным путем в результате разрушения органических остатков. Цвет минерала зеленый, зеленовато-желтый, голубой, сине-зеленый, иногда бесцветный. Черта белая. Блеск стеклянный до жирного. Спайность несовершенная. Твердость 5. Хрупок. Излом неровный.
Диагностика. Форма выделения, цвет и низкая твердость (сравните с бериллом!).
Происхождение. Щелочные магматические породы, карбонатиты. Акцессорный минерал гранитов. Пегматитовые жилы с мусковитом, а также некоторые контактово-метасоматические месторождения с диопсидом, флогопитом, кальцитом. Биогенный, осадочный (фосфориты).
В поверхностных условиях устойчив, переходит в россыпи.
Значение. Источник фосфора. Сырье для производства фосфатных удобрений. Иногда попутно извлекают редкие земли и стронций.

ВИВИАНИТ - Fе3[PO4]2*8H2O
Моноклинная сингония

Назван в часть первооткрывателя - английского минералога Дж. Вивиана. По составу часто близок формуле. Иногда примеси марганца, магния, кальция. Призматические до игольчатых кристаллы, их радиально-лучистые сростки, звездчатые агрегаты. Землистые разности, конкреции. В свежем сколе бесцветен, на воздухе быстро синеет (окисление железа), становясь голубым, синим, темно-синим. Блеск стеклянный до перламутрового на плоскостях спайности, в землистых агрегатах - тусклый. Твердость 1,5-2. Черта голубоватая, синяя.
Диагностика. Форма выделения и радиально-лучистые агрегаты, цвет.
Происхождение. Экзогенный минерал, встречается в торфяниках и железорудных месторождениях озерного или морского происхождения. Редко гидротермальный с пиритом и пирротином.
В поверхностных условиях легко окисляется, образуя фосфаты Fе3+.
Значение. Крупные скопления могут использоваться как сырье для изготовления дешевой синей краски.

БИРЮЗА - Сu(Al, Fe)6[PO4]4(OH)8*4H2O
Триклинная сингония

Кристаллы очень редки. Плотные скрытокристаллические стяжения и прожилки. Цвет минерала небесно-голубой до голубовато-зеленого, блеск восковой. Излом раковистый. Твердость 5-6.
Диагностика. Форма выделения, цвет, блеск.
Происхождение. Экзогенный в виде прожилков в брекчированных породах, вулканических породах, а также среди глинистых сланцев.
Значение. Ювелирное сырье.

4.4. НИТРАТЫ

К этому классу относятся соли азотной кислоты, встречающиеся в природе. Всего известно не более 20 минералов этого типа соединений. Ведущими катионами являются литофильные элементы - Nа, К, Са, Мg. Среди нитратов есть как водные, так и безводные минералы. Нитраты структурно родственны с карбонатами. Это анизодесмические соединения. В их структуре есть плоские треугольные группы [NO3]-, похожие на группы [CO3]2-. Наиболее широко рапространены селитры натрия и калия. Натриевая селитра изоструктурна с кальцитом и одинакова с ним по облику кристаллов и спайности. Калиевая селитра является структурным аналогом арагонита. Большинство нитратов имеет совершенную спайность и низкую твердость (1,5-2). За исключением минералов меди, все нитраты бесцветные или белые. Растворимость нитратов в воде высока.

Нитраты могут образовываться либо путем разложения и окисления органических веществ, либо из аммонийных солей, выделившихся при вулканических извержениях, а также в процессе выветривания. Главные месторождения этих минералов находятся в континентальных районах с сухим, жарким, аридным климатом (северные пустыни Чили). В этих месторождениях нитраты ассоциируют с галогенидами, сульфатами, селенатами и некоторыми иодатами. Налеты и выцветы калиевой и натриевой селитры образуются в полостях и трещинах пород в результате деятельности азотных бактерий, а также при взаимодействии азотистых органических веществ и щелочных солей.

Нитраты используются как взрывчатка и как удобрение.

В настоящем курсе будут рассмотрены 2 минерала:

·  Селитра натриевая (чилийская) - Na[NO3]   триг. (нитронатрит)

·  Селитра калиевая (индийская)- K[NO3]   ромб. (нитрокалит)

НИТРОНАТРИТ - Селитра натриевая (чилийская) - Na[NO3]
Тригональная сингония

Кристаллы очень редки. Обычно массивная, тонкокристаллическая, в виде инкрустаций или прослоев. Бесцветная или белая, реже серая, желтая, красновато-коричневая. Прозрачная или просвечивающая. Блеск стеклянный. Спайность совершенная. Твердость 1-2.
Диагностика. Холодящая на вкус. Расплывается при поглощении влаги.
Происхождение. Хемогенный осадок. Встречается в виде соляных пластов, переслаивающихся с песком, гипсом, поваренной солью.
Значение. Используется как источник азотных соединений при производстве взрывчатых веществ и удобрений.

НИТРИКАЛИТ - Селитра калиевая (индийская) - K[NO3]
Ромбическая сингония