Оксиды и гидроксиды. Карбонаты. Фосфаты

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Оксиды

Кварц (SiO₂). Простой оксид магматического происхождения, стоек к выветриванию. Кварц встречается как в кристаллическом, так и в скрытокристаллическом виде (сплошные зернистые массы), а также сростков кристаллов (горный хрусталь). Цвет у зернистых масс кварца различный: бесцветный, дымчатый, желтый. Блеск стеклянный, в изломе жирный. Спайность отсутствует или весьма несовершенная, излом раковистый. Прозрачный. Твердость 7, плотность 2,65.

Выделяются следующие важнейшие разновидности кристаллического кварца: горный хрусталь – бесцветный, прозрачный; аметист – фиолетовый; раухтопаз – дымчатый, сероватый или бурый; морион – черный; цитрин - золотистый или лимонно-желтый. Кварц входит в граниты, пегматиты, гнейсы, сланцы, пески и глины. Растворяется только в плавиковой и фосфорной кислотах. Имеет четыре разновидности - халцедон, яшма, кремень, агат.

Кварц используется в радиотехнике (пьезоэлектрический эффект), в ювелирном деле, в оптике, для производства прочного огнеупорного и кислотостойкого стекла.

Халцедон (SiO₂). Окрашен в самые различные цвета и оттенки: серые (халцедон); желтые, красные, оранжевые (сердолик); коричневые и бурые (сардер); зеленые (плазма); яблочно-зеленые в связи с присутствием никеля (хризопраз); зеленые с ярко-красными пятнышками (гелиотроп) и др. Блеск восковой, излом раковистый, спайность отсутствует. Твердость 6,5-7. Часто образует псевдоморфозы; известен в натечных формах.

Яшма (SiO₂, древнее название «яспис»). Плотная осадочная кремнистая порода. Сложена в основном халцедоном и кварцем с примесью железных окислов. Окрашена в самые разнообразные цвета: красный, зеленый, желтый, чёрный, оранжевый, голубовато-зеленый и др. Твердость 6-7, блеск матовый, излом неровный. Используется в художественно-декоративных изделиях.

Кремень (SiO₂). Состоит из халцедона на 96-98%. Это халцедон, загрязненный примесью глины и песка. Цвет серый, бурый и жёлтый. Блеск матовый, спайность отсутствует, излом раковистый. Твердость 2,5.

Агат (SiO₂, оникс). Состоит из халцедона. Имеет самые различные сочетания оттенков: чёрный с белым (оникс), бурый с белым (сардоникс), красный с белым (оникс сердоликовый), серый с белым (халцедоникс). Блеск восковой, спайность несовершенная, излом неровный. Твердость 6,5-7. Используется в точном приборостроении.

Корунд (Al₂O₃). Обычно образует хорошие боченкообразные, пирамидальные, столбчатые и пластинчатые кристаллы тригональной сингонии. Иногда слагает сплошные зернистые массы. Цвет обычно синевато или желтовато-серый; но встречаются и прозрачные кристаллы (синие называются сапфирами, красные - рубинами). Блеск стеклянный, спайность отсутствует. Мелкозернистые массы корунда называют наждаком. Твердость 9, плотность 3,95-4,1.

Иногда корунд встречается в магматических породах и в пегматитах, но обычно образуется в результате процессов метаморфизма в известняках и глинистых породах. Широко используется как абразив в металлообрабатывающей промышленности, для обработки оптического стекла, в камнерезном деле. Рубины и сапфиры – драгоценные камни.

Магнетит (Fe₃O₄). Сложный оксид (FeO·Fe₂O₃). Часто встречается в хорошо октаэдрических кристаллах, но обычно распространен в сплошных зернистых массах и в виде вкраплений в изверженных породах. Цвет желто-черный, черта черная. Блеск полуметаллический, непрозрачен. Спайность отсутствует, сильно магнитен. Твердость 5,5-6,5, плотность 4,9-5,2.

Магнетит образуется в восстановительных условиях и встречается в самых различных типах месторождений и горных пород. Используется как железная руда. Железа содержит 72%.

Гематит (Fe₂O₃, красный железняк). Название происходит от греческого слова «гема» - кровь. Встречается в виде сплошных плотных скорлуповатых зернистых и чешуйчатых масс, иногда в виде таблитчатых кристаллов. Цвет изменяется от красного до темно-красного и черного. Черта вишнево-красная. Блеск полуметаллический, спайность отсутствует. Твердость 5,5-6,5, плотность 4,9-5,3. Образуется в тех же условиях, что и магнетит. применяется как руда на железо. Железа содержит около 70%.

Гидроксиды

Боксит (Al₂O₃·nH₂O). Название дано по деревне Бо в Провансе (Франция). Он состоит из нескольких минералов гидраргиллита Al(OH)₃, диаспора и бомита AlO(OH), а также каолинита, кремнезема и окислов железа. Поэтому боксит надо рассматривать как горную породу осадочного происхождения. Цвет чаще красный, коричневый, реже розовый, белый. Блеск матовый, строение аморфное, излом землистый. Твердость 1-3, у наиболее плотных разностей достигает 6. Происхождение экзогенное. Бокситы являются рудой для получения алюминия.

Лимонит (2Fe₂O₃·3H₂O, бурый железняк). Обычно содержит примеси SiO₂, фосфора. Название получил от греческого слова «лимон» - луг (луговые, болотные руды). Встречается в сплошных ноздреватых массах в виде натеков и в землистых массах. Цвет у натеков темно-бурый до почти черного, землистые разновидности охряно-желтые и коричнево-желтые; черта желтовато-бурая.

Лимонит является смесью землистых минералов гетита (HFeO₂) и лепидокрокита (FeOOH), он также ближе к осадочным горным породам. Твердость 1 – у рыхлых и землистых, до 5 – у плотных разновидностей, плотность 2,7-4,3. Происхождение экзогенное. Образуется при разложении железосодержащих минералов, а также в виде химических и биохимических осадков на дне озер и прибрежной части морей. Лимонит используется как руда на железо и для получения охры – основы для водных и масляных красок.

Опал (SiO₂·nH₂O). В переводе с санскритского языка «упола» - драгоценный камень. Твердый гидрогель кремнезема с содержанием воды до 3-9%, аморфный. Обычно образует натечные плотные массы, слагает скелеты и панцири некоторых организмов (диатомий, радиолярий и др.). бесцветен, но благодаря примесям бывает окрашен в желтые, бурые, красные, зеленые и черные цвета. Полупрозрачный, излом раковистый. Твердость 5,5, плотность 1,9-2,3. Блеск стеклянный. Образуется при выветривании силикатов и алюмосиликатов, а также накапливается на дне морей в результате биологической деятельности морских организмов. Толщи опок, трепелов, диатомитов и радиоляритов состоят в основном из опала. Встречается деревянистый опал (окаменелое дерево) – псевдоморфоза опала по дереву. Употребляется как поделочный и драгоценный камень, как абразив для полировки металлов, камней, а также для изготовления фильтров, огнеупорных кирпичей, керамики и др.

Карбонаты

К ним относятся около 80 минералов солей угольной кислоты (H₂CO₃), которые составляют около 1,7% массы земной коры.

Кальцит (CaCO₃, известковый шпат). Кристаллизуется в виде ромбоэдров и скаленоэдров, но чаще встречается в виде различных зернистых, землистых агрегатов и натечных форм. Цвет молочно-белый, желтоватый, серый, иногда розовый и голубой. Блеск стеклянный, прозрачный. Твердость 3, плотность 2,7. Спайность совершенная. Бурно вскипает с HCl с выделением CO₂. Прозрачные, бесцветные кристаллы кальцита (ромбоэдры) называются исландским шпатом. Они обладают двойным лучепреломлением.

Кальцит образуется преимущественно из водных растворов как неорганическим (туфы), так и биогенным путем (известняки). Это связано с процессами химического выветривания и деятельностью морских растений и беспозвоночных животных.

Кальцит в смеси с глинистым минералом образует толщи мергелей. Грунтовые воды переносят значительные массы бикарбоната кальция, образуя в пещерах причудливые натечные формы кальцита в виде сталактитов и сталагмитов. При метаморфизме мелов, известняков и мергелей образуются толщи мрамора, состоящего в основном из кальцита.

Практическое применение кальцита весьма разнообразно: он употребляется как строительный и поделочный материал как флюс в металлургии. Исландский шпат применяется в оптике.

Доломит (CaMg[CO₃]₂). Название дано в честь французского минеролога Доломье. Обычно встречается в плотных мраморовидных массах и очень редко в кристаллах. Окрашен в белый, желтый и серый цвета. Спайность совершенная по трем направлениям. Твердость 3,5-4, плотность 2,8-2,9. Блеск стеклянный. С HCl реагирует в порошке. Образуется экзогенным путем в водных бассейнах как продукт изменения кальцита под действием магнезиальных растворов.

Используется как строительный и облицовочный камень, как огнеупорный материал и флюс в металлургии, для получения карбоната магния.

Сидерит (FeCO₃, железный шпат). Название происходит от греческого слова «сидерос» - железо. Образует сплошные мраморовидные агрегаты и шаровидные конкреции, встречается также в виде сростков кристаллов. Цвет серый, бурый, слегка гороховый. Блеск стеклянный, спайность совершенная. Твердость 3,5-4,5, плотность 3,7-3,9. Реагирует с HCl при подогреве. Образуется как при эндогенном процессе (спутник сульфидов), так и при экзогенных процессах (желваки и шаровидные конкреции в осадочных породах). Используется как руда на железо.

Фосфаты

К ним относятся около 350 минералов солей ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) и составляют около 1% массы земной коры.

Апатит (Ca₅[PO₄]₃(F,Cl)). Название происходит от греческого слова «апато» - обманываю, так как долгое время его принимали за другие минералы. Кристаллизуется в гексогональной сингонии в таблитчатых шестигранных, призматических и игольчатых кристаллах. Часто образует сплошные массы зернисто-кристаллического строения. Цвет белый, зеленый, голубой, желтый, бурый, фиолетовый иногда бесцветный. Блеск стеклянный, хрупкий. Излом неровный, спайность несовершенная. Твердость 5, плотность 3,2. Происхождение эндогенное, в основных магматических породах встречаются крупные скопления апатитовых руд.

Используется как удобрение, в спичечном производстве и в керамической промышленности.

Фосфорит по составу аналогичен апатиту. Содержит большое количество примесей в виде кварца, глины, кальцита, окислов и гидроокислов железа и алюминия, органических веществ. Он ближе по составу к осадочным горным породам. Залегает в форме конкреций, всевозможных псевдоморфозов по различным органическим остаткам, в виде желваков, плит, пластов. Строение аморфное. Цвет черный, темно-серый, серый, бурый, желтовато-бурый. Блеск матовый. Твердость 5. При трении издает запах серы, чеснока или жженой кости. Происхождение экзогенное. Используется как фосфорное удобрение.

Лабораторная работа 4

Силикаты

Силикаты относятся к чрезвычайно широко распространенным в природе минералам часто очень сложного химического состава. Они составляют примерно третью часть всех известных минералов и около 75-80% массы всей земной коры. Многие силикаты являются важнейшими породообразующими минералами, многие – ценным минеральным сырьем (изумруды, топазы, аквамарины, асбест, каолин и др.). Рентгенометрическими исследованиями удалось установить, что основной структурной единицей всех силикатов является кремнекислородный тетраэдр [SiO₄]^4-, в центре кремний, а по четырем вершинам располагаются ионы кислорода.

В зависимости от характера сочленения и расположения кремнекислородных тетраэдров различают типы структур: островные, кольцевые, цепочечные (пироксены), ленточные (амфиболы) и каркасные силикаты (полевые шпаты, фельдшпатиды). Образование силикатов связано с эндогенными процессами, преимущественно с кристаллизацией остывающих магматических расплавов.

Островные силикаты

Островными эти силикаты называются потому, что ион кремния находится в центре, «на острове», окруженный четырьмя ионами кислорода. свободные валентности замещаются катионами металлов Ca, Mg, K, Na, Al и др. Островные силикаты могут иметь и более сложные радикалы, путем объединения между собой через кислород нескольких тетраэдров.

Оливин ((Mg,Fe)₂[SiO₄], перидот). Название происходит от оливково-зеленого цвета минерала. Кристаллизуется в ромбической сингонии. Хорошо образованные кристаллы редки, чаще встречается в зернистых агрегатах. Цвет может изменяться от светло-желтого до темно-зеленого и черного, но нередки и бесцветные, совершенно прозрачные кристаллы. Блеск стеклянный, спайность несовершенная. Излом раковистый, хрупкий. Твердость 6,5-7, плотность 3,3-3,5. Происхождение эндогенное. Встречается в ультраосновных (дуниты, перидотиты) и основных (габбро, диабаз и базальт) магматических горных породах. Неустойчив, разлагается с образованием минералов: серпентина, асбеста, талька, оксидов железа, гидрослюд, магнезита и др.

Маложелезистые чисто оливиновые породы идут на изготовление огнеупорных кирпичей. Прозрачные кристаллы оливина красивой зеленой окраски (хризолиты) используются как драгоценные камни.

Гранаты. Название происходит от латинского слова «гранум» - зерно, а также по сходству с зернами плода граната. Объединяют обширную группу минералов кубической сингонии с характерным обликом кристаллов - прекрасно ограненных многогранников (ромбические додекаэдры, иногда в комбинации с тетрагон-триоктаэдрами). Цвета разнообразные (кроме синего). Блеск стеклянный. Черта белая или светлоокрашенная разных оттенков. Спайность несовершенная. Твердость 6,5-7,5, плотность 3,5-4,2. Наибольшее распространение получили:

Пироп – Mg₃Al₂[SiO₄]₃ темно-красный, розовато красный, черный;

Альмандин – Fe₃Al₂[SiO₄]₃ красный, буро-красный, черный;

Спессартин – Mn₃Al₂[SiO₄]₃ темно-красный, оранжево-бурый, бурый;

Гроссуляр – Ca₃Al₂[SiO₄]₃ медно-желтый, бледно-зеленый, бурый, красный;

Андрадит – Ca₃Fe₂[SiO₄]₃ желтый, зеленоватый, буро-красный, серый;

Уваровит – Ca₃Cr₂[SiO₄]₃ изумрудно-зеленый.

Гранаты образуются при метаморфизме (в кристаллических сланцах), в контакте кислых магм с карбонатными породами и иногда в изверженных породах. Благодаря химической стойкости часто переходят в россыпи. Прозрачные разности альмандинов, пиропов, андрадитов используются как драгоценные камни. Непрозрачные гранаты применяются в абразивной промышленности.

Топаз (Al[SiO₄](OH,F)₂). Название минерала происходит от названия острова Топазос в Красном море. Кристаллизуется в ромбической сингонии. Встречается в призматических кристаллах с совершенной спайностью. Кристаллы обычно бесцветные или окрашены в голубой, розовый и желтый цвета. Твердость 8, плотность 3,4-3,6ристаллы обычно бесцветные или окрашены в голубой, розовый и желтый цвета. нов, пиропов, андрадитов используются как драгоц. Блеск стеклянный. Встречается в кислых магматических породах и в пегматитах. Легко переходят в россыпи.

Топаз применяется как образив и в качестве материала для опорных камней, подпятников и других частей точных приборов. Прозрачные топазы гранятся, как драгоценные камни.

Сфен (CaTi[SiO₄]×O, титанит). По-гречески «сфен» - клин, так как кристаллы имеют клинообразную форму. Цвет коричневый, бурый, золотистый. Блеск алмазный. Твердость 5,5. Происхождение эндогенное и метаморфическое. Используется как руда на титан.

Кольцевые силикаты

Кремнекислородные тетраэдры соединены в кольца из трех, четырех, шести тетраэдров.

Турмалин ((Na, Ca) (Mg, Al)[B₃Al₃Si₆(O, OH)₃₀]). Кристаллизируется в тригональной сингонии в виде удлиненных призм. Цвет темно-зеленый, черный, бурый, розовый, синий, есть бесцветные разности. Блеск стеклянный, спайность отсутствует. Твердость 7-7,5, плотность 2,98-3,2. Встречается в гранитах, пегматитах, а также в сланцах и зонах контактов с магматическими породами. Применяется в электротехнике (пьезоэлектрический эффект) и в ювелирном деле.

Берилл (Be₂Al₂[Si₆O₁₈]). Сингония гексогональная, встречается в шестигранных призмах. Цвет желтовато- и изумрудно-зеленый, синий, голубоватый, редко розовый. Синевато-зеленые разности называют аквамаринами, изумрудно-зеленые – изумрудами. Твердость 7,5 – 8, плотность 2,6 – 2,8. Чаще всего встречаются в пегматитах и иногда гранитах (грейзенах). Используются в ювелирном деле, приборостроении, для получения бериллия, в ракето- и самолетостроении.

Цепочечные силикаты

Цепочечные силикаты называются пироксенами и составляют важную группу породообразующих минералов. Тетраэдры их соединены в цепочки.

Авгит (Ca,Na (Mg, Fe, Al)[Si, Al]₂O₆). Название происходит от греческого слова «авге» - блеск. Встречается в короткостолбчатых кристаллах и в неправильных зернах. Цвет черный, зеленовато- и буровато-черный. Черта серая или серовато-зеленая. Блеск стеклянный, спайность средняя. Твердость 6,5, плотность 3,3 – 3,6. Является главным породообразующим минералом для основных и ультраосновных магматических горных пород. При выветривании разлагается, образуя тальк, каолин, лимонит.

Ленточные силикаты

Ленточные силикаты называются амфиболами. Состав и строение их более сложное, чем у пироксенов. У ленточных силикатов тетраэдры соединены в сдвоенные цепочки. Вместе с пироксенами они составляют около 15% массы земной коры.

Роговая обманка ((Ca, Na)₂ (Mg, Fe, Al, Mn, Ti)₅[Si₄O₁₁]₂ (OH, F)₂). кристаллизуется в длиннопризматических столбчатых кристаллах, иногда агрегатах волокнистого или игольчатого строения. Цвет зеленый разных оттенков, от буро-зеленого до черного. Черта белая с зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный, спайность совершенная. Излом занозистый. Твердость 5,5 – 6, плотность 3,1 – 3,5. Встречается в магматических метаморфических (сланцы, гнейсы, амфиболиты) горных породах. При выветривании разлагается, образуя лимонит, опал, карбонаты.

Актинолит (Ca₂(Mg, Fе)₅[Si₄O₁₁]₂[OH]₂). Встречается в длиннопризматических игольчатых кристаллах. Характерны игольчато-лучистые агрегаты. Цвет бутылочно-зеленый различных оттенков, спайность совершенная. Твердость 5,5 – 6, плотность 3,1 – 3,3. Часто образуется при метаморфизме известняков, доломитов и основных изверженных пород. Является составной частью многих сланцев. Иногда образует волокнистые массы (амфиболовый асбест) и образует поделочный камень нефрит. Используется как поделочный и облицовочный камень.

Листовые силикаты

Характеризуются весьма совершенной спайностью в одном направлении, благодаря которой они расщепляются на тончайшие упругие листочки. Кристаллизуются в моноклинной сингонии, чаще всего в виде табличек, листочков и призм. Тетраэдры соединены непрерывным слоем в одной плоскости. В формулу входит (OH), поэтому раньше их относили к водным силикатам. Кроме кремния и кислорода в их состав входят K, Na, Al и Ca – элементы, связывающие слои друг с другом. В зависимости от химического состава делятся на тальк-серпентин, слюды, гидрослюды и глинистые минералы.

Тальк (Mg₃[Si₄O₁₀], [OH]₂, жировик). Название происходит от арабского слова «тальг» - жировик. Горная порода, состоящая из талька, называется горшечным камнем. Кристаллизуется в моноклинальной сингонии в виде плотных масс, листоватых агрегатов с весьма совершенной спайностью в одном направлении. Цвет светло-зеленый до белого иногда желтоватый. Мягкий, жирный на ощупь. Твердость 1, плотность 2,6. Происхождение метаморфическое, при нагревании твердость повышается до 6. Слагает часто тальковые сланцы. Образуется в верхних горизонтах земной коры в результате действия воды и углекислоты на породы богатые магнием (перидотиты, пироксениты, амфиболиты). Применяется в бумажной, резиновой, парфюмерной, кожевенной, фармацевтической и фарфоровой промышленности, а также для изготовления огнеупорной посуды и кирпичей.

Серпентин (Mg₆[Si₄O₁₀][OH], змеевик). «Серпинтария» с латинского переводится как змеевидный (похож на цвет змеиной кожи). встречается в скрытокристаллических агрегатах. Цвет желто-зеленый, темно-зеленый, до буро-черного с желтыми пятнами. Блеск жирный восковой. твердость 2,5 – 4. Тонковолокнистый серпентин с шелковистым блеском называется асбестом (горный лен). «Асбест» по-гречески – негорючий. Образуется из оливина в результате воздействия гидротермальных растворов на ультраосновные и карбонатные горные породы (метаморфический процесс серпентинизации). Неустойчив, распадается на карбонаты и опал.

Используется как облицовочный, поделочный камень, а асбестовое волокно – для изготовления огнестойких тканей, иногда как магнезиальное удобрение.

Мусковит (KAl₂[AlSi₃O₁₀][OH]₂, калиевая слюда). Название происходит от старинного итальянского названия Московии (Московского государства). Из Московии в XVI-XVII вв. вывозились листы мусковита под названием «московского стекла». Обычно образует таблитчатые или пластинчатые кристаллы шестиугольного или ромбического сечения. Бесцветен, но часто с желтоватым, сероватым, зеленоватым и редко с красноватым оттенком. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый и серебристый. Твердость 2 – 3, плотность 2,76 – 3,10. Происхождение эндогенное и метаморфическое. Встречается как породообразующий минерал в кислых изверженных породах и кристаллических сланцах (слюдистые пески).

Ценится высокими электроизоляционными качествами. Применяется в конденсаторах, реостатах, телефонах, магнето, электрических лампах, генераторах, трансформаторах и т.д. Свойства тугоплавкости позволяют использовать мусковит для окон плавильных печей, глазков в горнах, а также для изготовления рубероида, художественных обоев, бумаги, красок, смазочных материалов.

Кроме мусковита встречаются биотит (черная слюда), флагопит (бурая, коричневая слюда), гидрослюды (образования между слюдами и глинами) и глауконит.

Каолинит (Al₄[Si₄O₁₀][OH]₈, фарфоровая земля). Название происходит от горы Кау-Линг в Китае, где добывался впервые этот минерал. Залегает рыхлыми землистыми массами, является основной составляющей глин, а также входит в состав мергелей и глинистых сланцев. Цвет белый с желтоватым или сероватым оттенком. Черта белая, излом землистый, спайность весьма совершенная в одном направлении. Блеск матовый, твердость 1. Жирный на ощупь, пачкает руки. Образуется при выветривании полевых шпатов, слюд и других алюмосиликатов, залегает пластами мощностью до нескольких десятков метров. Используется в строительном деле, электроизоляционной, керамической, бумажной промышленности, при производстве линолеума, красок.

Монтмориллонит ((Al₂Mg)₃[Si₄O₁₀][OH]₃×nH₂O). Название дано по месту нахождения в Монтмориллоне (Франция). Залегает сплошными землистыми массами, распространен в глинистых осадочных породах. Цвет белый, розовый, серый в зависимости от примесей. Жирный на ощупь, спайность весьма совершенная. Твердость 1 – 2. Образуется в процессе химического выветривания основных магматических горных пород (габбро, базальтов). А также пеплов и туфов. Хороший адсорбент. Используется в нефтяной, текстильной и других отраслях промышленности.

Каркасные силикаты

Каркасные силикаты являются алюмосиликатами, так как алюминий входит в радикал. Тетраэдры в каркасных силикатах имеют непрерывное сцепление. Каркасные силикаты занимают около 50% массы земной коры. Для них характерна высокая твердость (6 – 6,5), совершенная спайность в 2-х направлениях и стеклянный блеск. Каркасные силикаты делятся на две группы – полевые шпаты и фельдшпатиды. Полевые шпаты, в свою очередь, делятся на калиевые полевые шпаты (ортоклаз и микроклин) и натрово-кальциевые (плагиоклазы).

Ортоклаз (K[AlSi₃O₈], прямоколящийся). В переводе с греческого orthos – прямой; klasis – раскалывающийся. Кристаллизуется в моноклинной сингонии. Встречается в призматических кристаллах. Цвет желтоватый, розовый, белый, буроватый и мясо-красный; черта белая. Спайность совершенная по двум направлениям, пересекающимся под прямым углом. Твердость 6, плотность 2,56. Входит в состав кислых и средних магматических горных пород. При выветривании распадается до глин.

Температура плавление - 145°С. Применяется в фарфоровой и фаянсовой промышленности, а также при производстве стекла.

Микроклин. По формуле и физическим свойствам неотличим от ортоклаза. В переводе с греческого микроклин – «отклоненный», потому, что угол между плоскостями спайности отклоняется от прямого на 20'. Кристаллизуется в триклинной сингонии. Кроме калия, обычно содержит некоторое количество натрия. От ортоклаза можно отличить только под микроскопом. Применяется как и ортоклаз, за исключением амазонита (зеленого или зеленовато-голубого цвета), который используется в декоративных целях.

Плагиоклазы (натрово-кальциевые шпаты) представляют бинарный ряд изоморфных смесей, в котором крайними членами являются чисто натровый плагиоклаз – альбит и чисто кальциевый – анортит. Остальные члены ряда имеют номера, исходя из процентного содержания анортита. При этом происходит замещение Na и Si на Ca и Al и обратно. Название происходит от греческого слова «плагиоклаз» - косораскалывающийся, так как плоскости спайности отличаются от прямого угла на 3,5 - 4°.

Альбит – Na[AlSi₃O₈] одержание анортита 0 до 10

Олигоклаз 10 – 30

Андезин 30 – 50

Лабрадор 50 – 70

Битовнит 70 – 90

Анортит – Ca[Al₂Si₂O₈] 90 – 100

Таким образом, лабрадор, например, не имеет формулы. Он содержит от 50 до 70% анортита и соответственно 50-30% альбита. Его номер может быть 50, 51, 52…70. Содержание окиси кремния от альбита к анортиту падает, поэтому альбит и олигоклаз называются кислыми, андезин – средним, а лабрадор, битовнит, анортит – основными.

Все плагиоклазы кристаллизуются в триклинной сингонии. Хорошо образованные кристаллы встречаются относительно редко и имеют таблитчатый или таблитчато-призматический вид. Часто они встречаются в виде сплошных мелкокристаллических агрегатов. По внешним признакам можно определить альбит, алигоклаз и лабрадор, а остальные с помощью химического анализа и микроскопа.

Цвет плагиоклазов белый, сероватый иногда с зеленоватым, синеватым и реже красноватым оттенком, спайность совершенная. Блеск стеклянный. Твердость 6 – 6,5; плотность возрастает от 2,61 (альбит) до 2,76 (анортит). Встречаются в магматических горных породах от кислых до основных.

Альбит (Na[AlSi₃O₈]). Название происходит от латинского слова «альбус», что означает белый. Твердость 6, блеск стеклянный, цвет белый. Спайность совершенная, излом неровный. Используется как облицовочный и поделочный камень. При выветривании переходит в каолинит.

Лабрадор. Назван по полуострову Лабрадор в Северной Америке, где встречаются лабрадориты (породы, состоящие из лабрадора). Цвет чаще темно-серый, блеск стеклянный, черта белая. Спайность совершенная. Хорошо полируется, обладает иризацией – отливает на плоскостях спайности зелеными, синими, фиолетовыми тонами. Используется в ювелирной промышленности и как облицовочный и поделочный камень. Выветривается до глинистых минералов.

Фельдшпатиды. Они имеют каркасную структуру. По химическому составу близки к полевым шпатам, но имеют в своем составе меньше кремнекислоты.

Нефелин (Na[AlSiO₄] – масляный камень). От греческого слова «нефели» - облако. Кристаллизуется в гексагональной сингонии, образуя призматические короткостолбчатые кристаллы, но чаще встречается в виде сплошных крупнозернистых масс. Цвет желтовато-серый, зеленоватый, коричнево-красный. Блеск жирный. Спайность отсутствует. Твердость 5,5. Встречается в нефелиновых сиенитах и щелочных пегматитах. Является сырьем для керамической и стекольной промышленности, а также для получения алюминия.

Лейцит (Ka[AlSi₂O₆]). «Лейкос» по-гречески – светлый. Образует характерные многогранные кристаллы (тетрагон-триоктаэдры), похожие на кристаллы гранатов. Цвет белый с сероватым и желтоватым оттенком или пепельно-серый. Блеск стеклянный, излом раковистый, спайность отсутствует. Твердость 5 – 6, плотность 2,5. Встречается в эффузивных породах, часто в больших количествах. Служит сырьем для получения алюминия и калийных удобрений.

Цеолиты. Светло окрашены, часто белые минералы – алюмосиликаты натрия и кальция. Содержат большое количество воды, легко выделяющейся при нагревании без разрушения кристаллической решетки минерала. По сравнению с безводными алюмосиликатами цеолиты характеризуются меньшей твердостью и меньшим удельным весом. Более легко разлагаются. Они образуются при низких температурах и встречаются вместе с кальцитом, халцедоном. Они заполняют часто пустоты в пузырчатых лавах и имеют большое значение в почвенных процессах.

Лабораторная работа 5

Горные породы

Горными породами называются геологические самостоятельные части земной коры более или менее постоянного химического и минералогического состава, отличающиеся определенным строением, физическими свойствами и условиями образования.

Горные породы могут быть мономинеральными и полиминеральными. Мономинеральные породы состоят из одного минерала (гипс, лабрадорит). Полиминеральные горные породы состоят из нескольких минералов. Гранит, например, состоит из кварца, полевых шпатов, слюды, роговой обманки и других минералов.

По происхождению все горные породы принято разделять на три группы: магматические, осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы составляют около 95% массы земной коры, а осадочные породы всего лишь 5%, но роль их весьма велика. Они покрывают около 75% всей земной поверхности, на них формируются почвы, они являются основаниями для строящихся объектов.

Магматические горные породы

Магматические горные породы образуются в результате остывания огненно-жидких каменных расплавов – магмы. По условиям образования магматические горные породы подразделяют на интрузивные, которые затвердели в недрах земли, и эффузивные, затвердевшие на земной поверхности. Глубинные горные породы подразделяются на собственно глубинные, или абиссальные (глубина более 5 км), и полуглубинные, или гипабиссальные (от 5 км и ближе к поверхности земли) и являющиеся переходными от интрузивных пород к эффузивным.

Условия образования интрузивных и эффузивных пород значительно отличаются друг от друга, что сказывается на строении горной породы, которое характеризуется структурой и текстурой. Под структурой понимают особенности внутреннего строения горной породы, зависящие от степени кристаллизации слагающих ее минералов, размеров зерен и их формы.

По степени кристаллизации различают структуры полнокристаллические, неполнокристаллические и стекловатые.

1. Зернистая (полнокристаллическая) подразделяется на крупно-, средне- и мелкозернистую. Порода состоит из зерен минералов, плотно прижатых друг к другу. Характерна для глубинных пород (граниты, сиениты, габбро) и др.

2. Некристаллическая (пирокристаллическая) – порода зерен на образует (вулканический туф).

3. Неполнокристаллическая. У этих пород на фоне стекловатой массы выделяется большее или меньшее количество мелких кристаллов (микролитов). Характерна для излившихся и некоторых полуглубинных пород (трахиты, порфиры, андезиты) и др.

4. Скрытокристаллическая. Зерна различимы только под микроскопом (базальт, диабаз).

По относительной величине кристаллических зерен выделяют структуры равномернозернистые, неравномернозернистые и порфировые.

5. Порфировые. Кристаллы отдельных минералов резко выделяются своими размерами на фоне мелкозернистой или стекловатой массы. Вкрапления по размерам превышают размеры зерен основной массы породы в десятки раз (порфирит, трахит). Иногда выделяют порфировидную структуру, когда вкрапления только в два-три раза превышают размеры основных зерен.

6. Диабазовая (игольчатая). Эта структура характерна наличием продолговатых кристаллов. В основном такая структура присуща диабазу, но бывают диабазы и с порфировой структурой.

7. Стекловатая. Особенность стекловатой структуры заключается в том, что излившаяся лава на поверхности застывает, не успев раскристаллизоваться. Такую структуру имеют обсидиан и пемза с характерным стеклянным блеском и раковистым изломом.

По форме минеральных зерен также выделяют ряд структур: аплитовую, габбровую, гранитную и др.

Под текстурой понимают особенность внешнего строения породы, характеризующейся расположением минеральных зерен их ориентировкой и окраской. По расположению зерен в породе выделяют массивную и пятнистую текстуру, а для излившихся пород – флюидальную.

1. Массивная (монолитная). Характеризуется равномерным расположением минералов в массе породы – все участки породы одинаковы (обсидиан, диабаз, базальт, гранит).

2. Пятнистая. Отличается неравномерным распределением светлых и темных минералов в объеме породы (порфириты).

3. Флюидальная. Характерная для излившихся пород со стекловатой структурой, связанная с течением лавы (следы течения).

4. Пористая. Также характерна для излившихся пород и обусловлена выделением газов из застывшей лавы (вулканический туф, пемза).

5. Сланцеватая. Характерна для метаморфических пород. Зерна таких текстур сплющены и расположены параллельно друг к другу (сланцы).

В основу классификации магматических горных пород, кроме их происхождения, положена их химическая характеристика или минералогический состав. До настоящего времени используется химическая классификация Левинсона – Лессинга, согласно которой все магматические горные породы делятся в зависимости от содержания SiO₂ в магме на четыре группы: кислые (65 – 75%), средние (52 – 65%), основные (40 – 52%) и ультраосновные (менее 40%). Магматические горные породы распространены в земной коре не одинаково. Так граниты и липариты составляют 47%, андезиты – 24%, базальты – 21%, а все остальные магматические породы – только 8% (таблица 1).

Таблица 1 – Классификация магматических горных пород

Кислые породы

К кислым породам относятся граниты, об<

123Следующая ⇒

Поделиться:

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов