Минералогия с основами кристаллографии и петрографии (стр. 18 )

ОПАЛ - SiO2*nH2O
Аморфный

Происхождение названия неясно. Н2О от 4 до 20%. Основная масса примесей находится в адсорбированном состоянии и в виде механических примесей других минералов. Натечные агрегаты различной формы - почковидные, оолиты, корки; иногда цемент глинистых и других пород. Имеет глобулярное внутреннее строение. Бесцветный, стеклоподобный, редко прозрачен. Обычно молочно-белый, зеленый, красно-коричневый до черного. Блеск тусклый, восковой, перламутровый. Спайности нет. Твердость 5,5-6. Излом раковистый.
Диагностика. От халцедона отличается меньшей твердостью. При нагревании теряет воду.
Происхождение. Гипергенный в корах выветривания, зонах окисления, осадках в том числе биогенных.
В поверхностных условиях легко растворяется и переходит в раствор. Является основным поставщиком кремнезема, содержащегося в поверхностных водах.
Значение. Благородный опал - полупрозрачный до прозрачного - используется в качестве полудрагоценного камня в ювелирном деле. Диатомит, опока, трепел используются в производстве огнеупорных кирпичей. Огромные массы опалового вещества возникают биогенным путем в раэультате жизнедеятельности организмов, имеющих кремниевый скелет (диатомит, трепел).

ЛЁД - Н2О
Гексагональная сингония

Рис.10. Молекула воды.

Иногда содержит газообразные и твердые механические примеси. Обладает молекулярной кристаллической структурой. Трехатомная молекула воды состоит из иона кислорода, к электронной оболочке которого приближены два протона Н+ на расстоянии 0,96A. При этом угол Н - О - Н, равный 104,5о, оказывается близким к тетраэдрическому. В связь между атомами вовлекаются 2р электроны атома О и 1S электроны атомов H (рис. 10). Так как протоны приближены к атому кислорода, между ними возникают силы отталкивания, которые увеличивают угол Н-О-Н до 104,5o вместо теоретически ожидаемого 90o. Нейтральная молекула воды может быть представлена в виде тетраэдра, локализация зарядов в вершинах которого обуславливает взаимное расположение этих молекул в структуре льда. Структура льда - ажурная постройка из молекул воды, связанных между собой лишь водородными связями. Расположение молекул воды в структуре льда обуславливает наличие в структуре широких каналов. В процессе плавления льда молекулы воды "проваливаются" в эти каналы, что объясняет повышение плотности воды по сравнению с плотностью льда. Кристаллы льда встречаются в виде правильных шестиугольных пластинок, таблитчатых выделений и сложных по форме сростков. Нередко кристаллически-зернистые агрегаты (плотный снег, фирн в ледниковых районах), а также натечные формы сосулек и выцветы на земле (иней). Бесцветный. Блеск стеклянный. Спайности нет. Твердость 1,5. Хрупок. Плотность 0,92 г/см3.
Происхождение. Образуется при охлаждении воды.

1.6.2. СЛОЖНЫЕ ОКСИДЫ

Группа шпинели. В эту группу входят сложные оксиды с общей формулой АВ2О4, где A= Mg2+, Fe2+ иногда Zn2+, Mn2+, Be2+ , а B = Fe3+, Al3+, Cr3+, Mn3+. Минералы группы шпинели имеют некоторые обшие свойства. Большинство из них кристаллизуется в кубической сингонии.

Все эти минералы образуют хорошо ограненные кристаллы октаэдрического габитуса. У них наблюдается высокая твердость, отсутствует спайность, они химически и термически устойчивы. Для всех шпинелидов характерны высокотемпературные условия образования.

В поверхностных условиях большинство их устойчиво и сохраняется в россыпях.

МАГНЕТИТ (магнитный железняк) - FеFе2О4
Кубическая сингония

Рис. 11. Различные формы кристаллов магнетита.

Название минерала неясно. Часто содержит изоморфные примеси - Mg2+,Mn2+, Ti4+. Мелкозернистые cплошные массы, иногда очень крупные; мелкая вкрапленность, хорошо образованные кристаллы октаздрического, реже ромбододекаэдрического габитуса (рис. 11). Цвет железо-черный. Блеск металлический. Спайности нет, иногда отдельность. Твердость 5.5-6.0. Черта черная. Сильно магнитен. Излом неровный.
Диагностика. Черный цвет, черная черта и сильная намагниченность, а также октаэдрический габитус кристаллов.
Происхождение. Контактово-метасоматический в скарнах в ассоциации с гранатом, эпидотом, хлоритом, сульфидами. Метаморфический в железистых кварцитах в ассоциации с гематитом. Магматический в основных горных породах. Гидротермальный. В поверхностных условиях достаточно устойчив и является обычным минералом россыпей. При окислении переходит в мартит - псевдоморфоза гематита по магнетиту, а затем в различные гидроксиды железа.
Значение. Ценнейшая руда на железо; попутно извлекаются титан, ванадий, никель и другие элементы.

ИЛЬМЕНИТ (титанистый железняк) - FеТiО3
Тригональная сингония

Название по месту первой находки минерала - Ильменские горы (Урал, Челябинская область). Очень редко отвечает формуле. Содержит изоморфные примеси Mg2+, Mn2+, Fe3+, Cr3+, V5+, Nb5+ и др. Основная схема изоморфизма: Me2+Ti4+ = FeЗ+ + Fe3+ в связи с чем наблюдается переход от ильменита к гематиту. При высоких температурах смесимость ильменит - гематит неограничена. Неправильной формы зерна часто с округлыми краями, сплошные плотные массы, реже мелкозернистые скопления. Обычны уплощенные и тонко-пластинчатые кристаллы. Цвет железо-черный. Блеск металлический. Спайности нет, иногда отдельность. Твердость 5. Черта черная. Иногда слабо магнитен. Излом раковистый.
Диагностика. Черный цвет, черная черта, иногда слабо магнитен по сравнению с магнетитом.
Происхождение. Магматический в основных горных породах; в щелочных пегматитах в ассоциации со сфеном, полевыми шпатами, биотитом и др. минералами.
В поверхностных условиях устойчив, накапливается в россыпях.
Значение. Основной источник металлического титана. Используется для получения особых сортов стали и производства титановых белил.

1.6.3. ГИДРОКСИДЫ

ГЕТИТ - FеООН
Ромбическая сингония

Назван в чеcть немецкого писателя конца ХVIII века , который, будучи министром образования и культуры, глубоко интересовался проблемами минералогии и горной промышленности. В университете г. Иена (Германия) экспонируется собранная им коллекция минералов. Часто гетит образует почковидные натечные агрегаты с гладкой блестящей поверхностью, сталактиты с тонким радиально - и параллельно-волокнистым строением на изломе. Сплошные мелкокристаллические до скрытокристаллических масс - плотные, порошковатые, землистые. Известны конкреции, жеоды, оолиты лимонита. Бурый железняк или лимонит - смесь гетита, гидрогетита, других гидроксидов железа и марганца, кремнезема, а также глинистых минералов. Гидрогетит FeООН*nH2O до n=3. Цвет темный красно-бурый до черного. Лимонит бурый до охристого. Блеск алмазный, металловидный до тусклого или шелковистого. Твердость 5,5 (у кристаллов). Спайность совершенная. Черта бурая до оранжево-желтой, охряно-желтая.
Диагностика. Плотные натечные массы с гладкой блестящей поверхностью, охряно-желтая черта.
Происхождение. Гипергенный в коре выветривания и зоне окисления сульфидных месторождений, а также в химических и биохимических осадках. Редко гидротермальный в ассоциации с кварцем, кальцитом, гематитом и другими минералами.
Значение. Железная руда.

МАНГАНИТ - MnООН
Моноклинная сингония

Название дано по составу минерала. Примеси, как правило, механические. Натечные, плотные и землистые массы, конкреции, оолиты, реже кристаллы столбчатого облика. Цвет темный стально-серый до железо-черного. Блеск металловидный до тусклого. Слабо просвечивает в тонких осколках. Хрупкий. Спайность весьма совершенная. Черта шоколадная. Твердость 3,5-4. Излом неровный до ступенчатого.

Диагностика. Черный цвет, шоколадная черта, твердость.

Происхождение. Гидротермальный в ассоциации с баритом, кальцитом, сидеритом. Гипергенный в корах выветривания и осадках в ассоциации с пиролюзитом и другими оксидами марганца.

Значение. Важнейшая руда на марганец.

ДИАСПОР - AlOOH
Ромбическая сингония

Название от греческого "диаспора" - рассеивание, из-за растрескивания на мелкие осколки при нагревании. Изоморфные примеси Fe, Сr, Gа. Пластинчатые, чешуйчатые, листоватые агрегаты; тонкодисперсные агрегаты в бокситах; натечные образования. Редко кристаллы. Цвет минерала серый, белый, желтовато-бурый, фиолетовый, красновато-коричневый (примесь Fe3+), зеленый (примесь Cr3+). Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Хрупкий. Спайность совершенная. Твердость 5,5-6,5. Излом ступенчатый до раковистого.

Диагностика. Высокая твердость, спайность, пластинчатый облик.

Происхождение. Контактово-метасоматический в ассоциации с корундом, гематитом. Гипергенный в бокситах в ассоциации с гиббситом и другими гидроксидами алюминия.

Значение. Составная часть бокситов - важнейшей алюминиевой руды.

БЕМИТ - AlO(OH)
Ромбическая сингония

Назван в честь немецкого химика И. Бема. Может содержать изоморфные примеси Ga, Sc и Fe. Обычно встречается в виде скрытокристаллических землистых фарфоровидных и оолитовых агрегатов, реже в виде микроскопических линзовидных кристалликов. Цвет белый, часто бесцветный, механические примеси обусловливают коричневую и красную окраску. Блеск у кристалликов стеклянный или перламутровый, иногда шелковистый. Совершенная спайность. Черта белая. Твердость 3,5-4. Излом неровный, у агрегатов - раковистый.

Диагностика. Макроскопически трудно отличается от гиббсита. Различия можно выявить рентгенографически и другими специальными методами.

Происхождение. Главный минерал бокситов. Ассоциирует с гиббситом, каолинитом и другими гипергенными минералами. Может встречаться в гидротермальных жилах, связанных со щелочными пегматитами.

Значение. Руда на алюминий.

ГИББСИТ (Гидраргиллит) - Al(OН)3
Моноклинная сингония

Название в честь американского минералога Д. Гиббса. Нередко небольшие примеси Fе, Gа, Be, а также большое число различных механических и адсорбированных примесей. Скрытокристаллические агрегаты от землистых до фарфоровидных, оолиты, натечные и мелоподобные образования. Бесцветный, белый, сероватый, розоватый, зеленоватый. Блеск стеклянный до перламутрового на плоскостях спайности. Хрупкий. Спайность совершенная (слюдоподобная). Черта белая. Твердость 2,5-3,0. Излом ступенчатый до раковистого.