<<
>>

ХИМИЧЕСКИЕ КЛАССЫ МИНЕРАЛОВ

По химическому составу минералы объединяются в классы, подразделяемые на подклассы и, далее, группы. Наибольшее распространение в земной коре получили восемь классов минералов.

1.

Самородные минералы состоят только из одного химического элемента. Объединяют около 45 минералов различного происхождения, составляющих менее 0,1 % массы земной коры. Большинство имеет огромное хозяйственное значение (алмаз, графит, сера, золото, медь и др.).

2. Сульфиды в химическом отношении являются солями сероводородной кислоты (H2S). Класс насчитывает около 250 минералов, составляющих около 0,15 % массы земной коры. Образование сульфидов идет без доступа кислорода, большинство из них имеет гидротермальное происхождение, хотя возможно и гипергенное. При окислении сульфиды легко переходят в окислы, карбонаты или сульфаты. Ценность сульфидов в том, что это руды цветных и черных металлов, зачастую им сопутствует золото. Наибольшим распространением пользуются пирит (железный колчедан) FeS2, халькопирит (медный колчедан) CuFeS2, галенит (свинцовый блеск) PbS, сфалерит (цинковая обманка) ZnS, киноварь HgS и др. Подавляющему большинству сульфидов характерны металлический блеск, темная окраска, низкая и средняя твердость, высокая плотность.

3. Галогениды (галоидные соединения) – соли галоидно-водородных кислот (HCl, HF и редко HBr, HI). Насчитывается около 100 минералов, как правило, гипергенного и гидротермального происхождения. Чаще встречаются соединения хлористые и фтористые, такие как применяемые в химической промышленности галит NaCl (каменная соль), сильвин KCl (калийная соль). В оптике используется флюорит CaF2. Галогениды отличаются стеклянным блеском, светлой окраской, невысокими твердостью и плотностью, часто легкой растворимостью в воде.

4. Фосфаты образованы солями фосфорной кислоты (H3PO4).

Класс насчитывает примерно 200 минералов разного происхождения, составляющих около 0,7 % массы земной коры. Фосфатам характерны неметаллические разновидности блеска, невысокие и средние показатели твердости и плотности, окраска возможна любая. Представителями являются преимущественно магматического или метаморфического происхождения апатит Ca5(F, Cl)[PO4]3, а также гипергенного происхождения бирюза CuAl6[(OH)2PO4]4 · 4H2O и вивианит Fe3[PO4] · 8H2O. Чаще всего минералы данного класса применяются для производства фосфорных удобрений, а также извлечения фосфора. Важнейшим минералом для этих целей выступает апатит.

5. Сульфаты – соли серной кислоты (H2SO4), накапливающиеся, в большинстве своем, в соленасыщенной водной среде при повышенном содержании кислорода и сравнительно низких температурах (т. е. вблизи земной поверхности). Сульфатам принадлежит существенное породообразующее значение, они слагают около 0,1 % массы земной коры. Минералам свойственны низкая твердость, неметаллические разновидности блеска, светлая окраска. В земной коре широко распространены гипс CaSO4 ? 2H2O, ангидрит CaSO4, мирабилит (глауберова соль) Na2SO4 ? 10H2O.

6. Карбонаты – соли угольной кислоты (H2СO3), насчитывают около 80 представителей. Имеют огромное породообразующее значение в составе осадочных и метаморфических пород, составляют до 2 % массы земной коры. Отличительная особенность карбонатов – их активное взаимодействие с соляной кислотой, сопровождающееся бурным выделением углекислого газа. Блеск большинства карбонатов стеклянный, твердость невысокая. Наиболее распространены такие представители, как кальцит CaCO3, магнезит MgCO3, доломит CaMg(CO3)2, сидерит FeCO3.

7. Окислы и гидроокислы составляют до 17 % массы земной коры.

Представители этого класса объединяют минералы разного происхождения и подразделяются соответственно названию на два подкласса: окислов, отличающихся высокой и средней твердостью, и гидроокислов, обладающих низкой твердостью. С другой стороны, названный класс можно разделить на окислы и гидроокислы кремния и окислы и гидроокислы металлов.

Окислы и гидроокислы кремния соответственно характеризуются стеклянным или матовым блеском. Их породообразующее значение невозможно переоценить: только на долю кварца SiO2 приходится до 12 % массы земной коры. Скрытокристаллические модификации кварца представлены разно­окрашенными халцедонами. Среди водных окислов кремния необходимо назвать опал SiO2 ? nH2O.

Окислы и гидроокислы металлов отличаются соответственно металлическим или матовым блеском. Они относятся к важнейшим рудообразующим минералам. Наибольшее практическое значение принадлежит таким минералам, как магнетит Fe3O4, гематит Fe2O3, лимонит Fe2O3 ? nH2O, корунд Al2O3, боксит Al2O3 ? nH2O.

8. Силикаты и алюмосиликаты объединяют около 800 минералов, многие из которых играют важнейшую породообразующую роль, ведь представители этого класса составляют до 80 % массы земной коры. Если же к числу силикатов относить и кварц (типичный силикат по строению кристаллической решетки, но не по химическому составу), то доля превысит 90 %. Основу кристаллической решетки в силикатах и алюмосиликатах составляет кремний-кислородный тетраэдр [SiO4]4-. В зависимости от сочетаний этих тетраэдров все силикаты разделяются на большое количество групп. Происхождение минералов данного класса разное.

· Островные силикаты сложены изолированными тетраэдрами. Самым распространенным их представителем, имеющим огромное породообразующее значение, является оливин (Mg, Fe)2[SiO4].

· Цепочечные силикаты объединяют минералы группы пироксенов, в которых тетраэдры соединены в непрерывные цепочки. Наибольшим распространением из их числа пользуется породообразующий алюмосиликат авгит Ca (Mg, Fe2+, Al)2[(Si, Al)2O6].

· Кольцевые силикаты сложены тетраэдрами, соединенными в замкнутые кольца. Представитель – берилл Be3Al2[Si6O18].

· Ленточные силикаты образованы тетраэдрами, соединенными в обособленные ленты. Выделяется группа амфиболов – минералов непостоянного химического состава, среди которых наиболее распространен породообразующий минерал роговая обманка (Ca, Na, K)2–3(Mg, Fe2+, Fe3+, Al)5[(OH, F)2|(Si, Al)2Si6O22].

· Листовые (слоевые) силикаты представлены минералами, в которых тетраэдры объединены в ленты, образующие единый непрерывный слой. Наиболее распространены такие породообразующие минералы, как слюды: бесцветный мусковит и его мелкочешуйчатая разновидность серицит KAl2[AlSi3O10](OH)2, черный биотит K(Mg, Fe)3[(OH, F)2|AlSi3O10]. Кроме названных, часто встречаются метаморфического происхождения серпентин (змеевик) Mg6[Si4O10](OH)8, тальк Mg3[Si4O10](OH)2 и непостоянного состава хлориты. Эти минералы возникают при воздействии на ультраосновные породы магматических горячих растворов и газов. Другая часть листовых силикатов образуется в результате гипергенеза магматических и метаморфических пород, содержащих полевые шпаты и слюды. Так возникают глинистые минералы каолинит Al4[Si4O10](OH)8, монтмориллонит (Mg3, Al2)[Si4O10](OH)2 ? nH2O, бейделлит Al2[Si4O10](OH)2 ? nH2O, нонтронит (Fe, Al2) [Si4O10](OH)2 ? nH2O, а также гидрослюды – минералы непостоянного состава.

Среди листовых силикатов выделяется также глауконит – водный алюмосиликат K, Fe, Al, образующийся путем выпадения из коллоидных растворов, и накапливающийся преимущественно в шельфовой зоне на глубинах 200–300 м.

· Каркасные силикаты представлены группами полевых шпатов и нефелина. Важнейшей из них является группа полевых шпатов, доля которых в массе земной коры достигает 50 %. Каркас полевых шпатов создан тетраэдрами, сцепленными всеми четырьмя вершинами. Группа подразделяется на калиево-натриевые и кальциево-натриевые полевые шпаты. Первые представлены ортоклазом K[AlSi3O8]. Вторые – разновидностями плагиоклазов, в которых наблюдается последовательное уменьшение содержания SiO2. В соответствии с этим плагиоклазы включают ряд минералов: от натриевого (кислого по составу) альбита Na[AlSi3O8] – его сокращенная запись Ab, до кальциевого (основного) анортита Ca[Al2Si2O8] – его сокращенная запись An. Промежуточное расположение занимает кальциево-натриевый (средний по составу) лабрадор Ab50 An50 – иризирующий плагиоклаз. Помимо полевых шпатов, в числе каркасных силикатов выделяют группу нефелина Na3K[AlSiO4]4 – породообразующего алюмосиликата магматического и пегматитового происхождения.

<< | >>
Источник: ГЕОЛОГИЯ. Учебное пособие для студентов географических специальностей. МИНСК - 2010. 2010

Еще по теме ХИМИЧЕСКИЕ КЛАССЫ МИНЕРАЛОВ:

  1. 1.2. МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ СТРОЕНИЕ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ МИНЕРАЛОВ
  2. Лекция №4 Характеристика основных породообразующих минералов.
  3. Лекция №3 Понятие о минералах и их происхождение. Классификация.
  4. Требования к уничтожению химического оружия.
  5. Лекция №24 О химическом составе подземных вод.
  6. Жизнь как процесс химических превращений в водной среде
  7. порядок обращения с химическими и биологическими веществами
  8. Содержание
  9. 1. 15. ПРОЦЕССЫ ПОСТСЕДИМЕНТАЦИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОСАДКОВ
  10. 1. 9. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
  11. Лекция №13 Общая характеристика и основные факторы метаморфизма
  12. ПРОЦЕССЫ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ МАГМЫ
  13. Лекция №9 Геологическая деятельность подземных вод и ледников
  14. 1. 4. ВЫВЕТРИВАНИЕ
  15. 8. Гигиена воздуха