Самородные элементы, сульфиды, оксиды и
ГИДРОКСИДЫ
Самородные элементы
К самородным элементам относится около 50 минеральных видов. В этот класс входят минералы, представляющие собой простые тела, находящиеся в природе в свободном состоянии. По своей массе они составляют менее 0,1% от массы земной коры. К ним относятся элементы химически инертные, а также элементы, легко восстанавливающиеся из своих соединений: самородные медь, серебро, золото, платина, а также алмаз, графит, сера.
Медь. Химический состав Cu. Сингония кубическая. Встречается в сплошных массах (иногда пластинчатых), реже кристаллы, обычно соединяющиеся в древовидные сростки - дендриты, а также образуют желваки, натеки.
Самородная медь медно-красного цвета. С поверхности часто бывает покрыта черным и зеленоватым налетом. Блеск металлический. Черта медно-красная, блестящая. Твердость 2,5-3,0 Излом крючковатый. Плотность 8800. Минерал ковкий.
Происхождение. Гидротермальное; осадочное - при химическом выветривании сернистых медных руд.
Применение. В электротехнике, машиностроении, при изготовлении аппаратуры для химической промышленности.
Графит.Химический состав С. Сингония гексагональная. Встречается в виде листоватых, чешуйчатых, плотных, мелкозернистых и землистых агрегатов.
Цвет черный, стально-серый. Блеск сильный металловидный, матовый, жирный. Черта серовато-черная, черная, блестящая. Твердость 1. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Пишет на бумаге. Пачкает руки. Жирен на ощупь. Плотность 2200.
Происхождение. Магматическое - образуется в изверженных горных породах, при восстановительных процессах в условиях высоких температур. Может являться продуктом метаморфизма каменных углей.
Применение. В производстве тиглей для металлургии, электродов, красок, карандашей, смазочных составов и др.
Сера. Химический состав S. Сингония ромбическая. Встречается в виде зернистых, плотных или землистых масс, а также в виде корок, налетов, реже кристаллов.
Цвет соломенно-желтый до бурого, иногда серый до черного. Блеск на гранях кристаллов алмазный, в изломе жирный, смолистый. Черта светло-желтая, почти белая. Твердость 1,5-2,5. Спайность несовершенная. Излом раковистый. Плотность 2000. Очень хрупкая. При трении электризуется. Легко загорается от спички и горит синим пламенем, издавая резкий запах SO2.
Происхождение. Образуется при распаде сернокислых соединений в присутствии органических веществ. Выделяется в кратерах вулканов из возгоняющихся паров и сероводорода. Может формироваться при разложении сульфидов.
Применение. В химической промышленности - для получения серной кислоты; в резиновой промышленности, в производстве спичек, пороха, средств борьбы с вредителями сельского хозяйства.
Сульфиды
К классу сульфидов относится около 450 минералов. В основном это соединения цветных металлов (меди, цинка, свинца, ртути и др.) с серой. Характеризуются сульфиды, как правило, большим удельным весом, металлическим блеском, небольшой твердостью.
Пирит (серный или железный колчедан). Химический состав FeS2. Сингония кубическая. Кристаллы имеют форму кубов. Грани кристаллов часто бывают покрыты взаимно перпендикулярной штриховкой. Встречаются в виде вкраплений, сплошных плотных или зернистых масс.
Цвет бледный, латунно-желтый золотистый. Блеск сильный металлический. Черта черная или зеленовато-черная. Твердость 6-6,5. Спайность несовершенная. Излом неровный до раковистого. Плотность 4900-5200.
Происхождение. Образуется в контактово-метаморфических поро-дах, при разложении остатков животных и растений в осадочных породах, при гидротермальных процессах.
Применение. Сырье для получения серной кислоты.
Халькопирит (медный колчедан). Химический состав CuFeS2. Сингония тетрагональная. Встречается в виде зернистых плотных масс, вкраплений, отдельные кристаллы редки.
Цвет латунно-желтый, зеленовато-золотистый. Блеск сильный металлический, часто с радужной или синей побежалостью. Черта черная, с зеленоватым оттенком. Твердость 3,5-4. Спайность несовершенная. Излом неровный. Плотность 4100-4300. Хрупкий.
Происхождение. Выделяется при пневматолитовых и гидротер-мальных процессах, реже образуется в зоне окисления из поверхностных вод при вторичном обогащении.
Применение. Богатая медная руда.
Галенит (свинцовый блеск). Химический состав PbS. Сингония кубическая. Встречается в виде сплошных зернистых агрегатов.
Цвет свинцово-серый. Блеск металлический. Черта черная, серо-черная. Твердость 2-3. Спайность совершенная в трех направлениях (по граням куба). Плотность 7400-7600.
Происхождение. Гидротермальное, реже в скарнах.
Применение. Важнейшая свинцовая руда.
Сфалерит (цинковая обманка). Химический состав ZnS. Сингония кубическая. Встречается в виде вкраплений, сплошных зернистых или плотных агрегатов, а также в виде щеток и друз
Бесцветный, желтый, бурый или коричневый, реже зеленовато-желтый, серый до черного. Блеск алмазный, полуметаллический. Черта коричневая или окрашена в бурые и желтые оттенки, иногда белая, буровато-черная. Твердость 3,9-4,0. Спайность совершенная в шести направлениях. Плотность 3900-4100.
Происхождение. Гидротермальное, редко пневматолитовое или осадочное.
Применение. Главная цинковая руда.
Антимонит. Химический состав Sb2S3. Сингония ромбическая. Встречается в форме радиальнолучистых, шестоватых, тонкоигольчатых и волокнистых агрегатов. Реже плотные зернистые массы.
Цвет свинцово-серый, слегка голубоватый. Часто голубовато-синяя или радужная побежалость. Блеск металлический. Твердость 2. Спайность совершенная. На плоскостях спайности штриховка. Излом ступенчатый до неровного. Плотность 4600.
Происхождение. Гидротермальное.
Применение. Главный источник сурьмы.
Киноварь. Химический состав HgS. Сингония тригональная. Встречается в форме кристаллов, сплошных масс, вкрапленников, порошковых налетов и примазок.
Цвет от ярко- (порошковатая) до темно-красного. Черта ярко-красная. Блеск алмазный для кристаллов, металлический – агрегатов. Твердость 2-2,5. Спайность совершенная. Излом от ступенчатого до ровного. Плотность 8000-8200.
Происхождение. Гидротермальное.
Применение. Главный источник ртути.
Оксиды и гидроксиды
В эту группу входят около 290 минералов. К ним относятся соединения с кислородом, ОН и Н2О. Твердость минералов этой группы большая, обычно больше 5,5. Блеск чаще неметаллический.
Кварц.Химический состав SiO2. Сингония тригональная. Кристаллы имеют вид удлиненных шестигранных призм с пирамидальными окончаниями. Часто грани призм имеют поперечную штриховку. Встречается в виде жил, друз, сплошных мелкозернистых масс.
Бесцветный (горный хрусталь), белый (молочно-белый), дымчатый, желтоватый, розоватый, фиолетовый (аметист), серый, черный (марион). Блеск стеклянный на гранях кристалла, на изломе жирный. Твердость 7. Спайность весьма несовершенная. Излом раковистый, неровный. Плотность 2500-2800.
Происхождение. Образуется при магматических и гидротермальных процессах; встречается в пустотах пегматитов. В ходе экзогенных процессов формируется при дегидратации и раскристаллизации гелей кремнезема.
Применение. Прозрачные разновидности в оптическом производ-стве, радиотехнике, ювелирном деле, массивные - в металлургической, фарфоровой и стекольной промышленности.
Халцедон (скрытокристаллически-волокнистая разновидность кварца). Химический состав SiO2. Кристаллов не образует. Встречается в виде жеод, миндалин, гроздьевидных и почковидных образований.
Цвет светло-серый, голубоватый, молочно-серый, синевато-черный, желтый, красный, оранжевый, коричневато-серый, зеленый. Блеск мутно-жирный, восковой. Твердость 6,5. Спайность отсутствует. Излом раковистый. Плотность 2600. Просвечивает.
Происхождение. Образуется при раскристаллизации гелей кремнезема, выпадает из низкотемпературных гидротермальных раст-воров.
Разновидности. С ясно выраженными концентрическими полосами (синими, желтыми, голубоватыми и т.д.) халцедоны называются агатами.
Применение. Агаты используются в ювелирной промышленности, массивные - в точной механике и часовом производстве.
Касситерит. Химический состав SnO2. Сингония тетрагональная. Встречается в форме кристаллов и коллоидальной форме (деревянистое олово).
Цвет коричневый разных оттенков, серый, черный, желтый, оранжевый, красный, зеленый, белый. Черта белая, слегка сероватая, желтоватая. Блеск от алмазного до полуметаллического, тусклого. Твердость 6-7. Спайность несовершенная. Излом от полураковистого до ровного. Плотность 7000.
Происхождение. Магматическое.
Применение. Важнейшая руда на олово.
Магнетит (магнитный железняк). Химический состав FeО Fe2O3 или Fe3O4. Сингония кубическая. Встречается в виде сплошных плотных или зернистых масс, вкраплений.
Цвет железно-черный. Блеск металлический, полуметаллический, тусклый. Черта черная. Твердость 5,5-6,5. Спайность несовершенная. Излом в кристаллах раковистый, в сплошных массах зернистый. Плотность 4900-5200. Сильно магнитный.
Происхождение. Породообразующий минерал основных магма-тических пород. Образуется также при контактово-метаморфических и реже гидротермальных процессах.
Применение. Высококачественная железная руда.
Гематит (скрытокристаллический - красный железняк; яснокристал-лический - железный блеск). Химический состав Fe203. Сингония тригональная. Встречается в виде плотных, сплошных, оолитовых или землистых агрегатов, иногда в виде почковидных и жилковатых масс, вкраплений и сростков таблитчатых кристаллов.
Цвет от красно-бурого до железно-черного. Блеск в кристаллах металловидный, с синеватым отливом, в скрытокристаллических разновидностях тусклый, матовый. Черта вишнево-красная. Твердость 5,5-6,0. Спайность отсутствует. Излом раковистый или землистый. Плотность 4900-5300. Немагнитный или слабо магнитный.
Происхождение. Образуется в метаморфических породах как продукт дегидратации гидроокислов железа, реже - при гидротермальных процессах и в результате окисления магнитного железняка.
Применение. Высококачественная железная руда.
Корунд. Химический состав Al2O3. Сингония тригональная. Форма кристаллов столбчатая, бочонкообразная. Встречается в виде сплошных мелкозернистых агрегатов. На гранях наблюдается отдельность с параллельной штриховкой.
Цвет синий, желтовато-серый, красный. Блеск алмазный, стеклянный. Черты не дает. Твердость 9. Спайность весьма несовершенная. Излом неровный. Плотность 3900-4000.
Происхождение. Встречается главным образом в метаморфических породах, пегматитовых жилах, основных и щелочных магматических породах.
Разновидности. Прозрачный корунд красного цвета называется рубином, синего цвета - сапфиром, темная мелкозернистая разновидность - наждак.
Применение. Используется для шлифовки металлов, в качестве точильного камня (наждак). Прозрачные разновидности рубин и сапфир - драгоценные камни.
Лимонит (бурый железняк). Химический состав Fe2O3 · nH2O. Скрытокристаллический. Встречается в виде сплошных плотных агрегатов, почковидных натеков с блестящей поверхностью, как бы лакированных с поверхности, губчатых и землистых масс, жеод. Нередко оолитовый. Образует псевдоморфозы в виде кубиков по пириту.
Цвет ржаво-желтый, желто-бурый, темно-бурый до черного. Блеск тусклый, металлический, полуметаллический. Черта желтовато-бурая, бурая. Тве-рдость 4-5,5 (землистые охристые разновидности имеют меньшую твердость). Спайность отсутствует. Излом землистый, раковистый. Плотность 3600-4000.
Происхождение. Образуется в коре выветривания. Биогенный, отлагается на дне водоемов из растворов различных солей железа при участии бактерий.
Применение. Распространенная железная руда; мягкая землистая разновидность - охра - применяется как желтая минеральная краска.
Опал. Химический состав SiO2 · nH2O. Аморфный. Образует натечные формы и псевдоморфозы.
Цвет белый, желтый, серый, синий, красный. Блеск тусклый, восковой. Черты не дает. Твердость от 5,5 до 6,5. Спайность отсутствует. Излом раковистый (скорлуповатый). Плотность 1700-2200. Просвечивает.
Происхождение. Образуется из водных растворов кремнезема в приповерхностных условиях, а также в миндалинах вулканических пород .
Применение. Драгоценный опал используется для ювелирных изделий.
Лабораторная работа № 3
ОПИСАНИЕ МИНЕРАЛОВ КЛАССОВ: ГАЛОГЕНИДЫ,