Domov › Vybít › Minerály a mineralogie. Co je to minerál? Klasifikace minerálů podle původu Klasifikace minerálů a jejich fyzikální vlastnosti

Minerály a mineralogie. Co je to minerál? Klasifikace minerálů podle původu Klasifikace minerálů a jejich fyzikální vlastnosti

Přestože chemické složení sloužilo jako základ pro klasifikaci minerálů již od poloviny 19. století, mineralogové ne vždy sdíleli společný názor na to, jaké by v něm mělo být pořadí minerálů. Podle jedné metody konstrukce klasifikace byly minerály seskupeny podle stejného hlavního kovu nebo kationtu.

V tomto případě minerály železa spadaly do jedné skupiny, minerály olova do druhé, minerály zinku do třetí atd. Jak se však věda vyvíjela, ukázalo se, že minerály obsahující stejný nekov (aniontovou nebo aniontovou skupinu) mají podobné vlastnosti a jsou si navzájem mnohem podobnější než minerály se společným kovem.

Kromě toho se minerály se společným aniontem vyskytují ve stejném geologickém prostředí a jsou podobného původu. V důsledku toho v moderní taxonomii minerály jsou seskupeny do tříd na základě jejich společné aniontové nebo aniontové skupiny.

Jedinou výjimkou jsou přirozené prvky, které se v přírodě vyskytují samy o sobě, aniž by tvořily sloučeniny s jinými prvky.

Minerály se dělí podle chemického složení a krystalové struktury do následujících skupin:

nativní prvky;
sulfidy a sulfosali;
halogenové sloučeniny (halogenidy);
oxidy;
kyslíkaté soli (uhličitany, sírany, wolframany, fosforečnany, křemičitany).

V současnosti přijímaná klasifikace minerálů je založena na jejich chemickém složení a struktuře. Velká pozornost je věnována také genezi (řecky „genesis“ - původ), která umožňuje pochopit vzorce distribuce minerálů v zemské kůře.

Nativní prvky

Zemská kůra obsahuje ne více než 0,1 % (hmotn.) původních prvků (83 minerálů). Jejich těžba je spojena se značnými obtížemi, a proto jsou mnohé z nich zvláště vysoce ceněny a jako standardy lidské práce se používají ve zlatých rezervách zemí jako kolaterál za národní měnu v mezinárodním obchodu. Geneticky souvisí s procesy krystalizace magmatu (Pt, diamant, grafit), hydrotermálními (Au) a sedimentárními (S) procesy. Přírodní železo je často kosmického původu.

Nativní kovy se vyznačují extrémně vysokou tažností, kovovým leskem, kujností, tepelnou a elektrickou vodivostí, způsobenou kovovými vazbami v krystalové mřížce.

Charakteristické jsou také vysoké hustoty. Obsahují je nejtěžší minerály: nevyanskit (až 21,5 g/cm3) a syssertskit (až 22,5 g/cm3).

Kromě nativních kovů (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Fe, Cu, Ni, Hg) existují také nativní metaloidy (As, Sb, Bi) a nekovy (S, Se, Te, C).

Meteorické železo je občas pozorováno ve formě pravidelných krychlí (hexaedrické železo) a oktaedrů (oktaedrické železo). Obvykle ve formě roztavených hmot nezaobleného tvaru s charakteristickými prstovitými prohlubněmi na povrchu. Takzvané „pallasovo železo“ obsahuje inkluze olivínu (MgFeSiO 4).

Sulfidy

Zemská kůra obsahuje ne více než 0,15 % (hmot.) minerálů této skupiny (230 minerálů). Z chemického hlediska jsou tyto sloučeniny solemi kyseliny sirovodíkové. Existují jak sulfidy přísně stechiometrického složení (FeS 2, CuFeS 2 atd.), tak sloučeniny, ve kterých se obsah síry pohybuje v určitých mezích (polysulfidy, např. FeS x, kde x = 1,0,1 - 1,14).

Charakteristické jsou iontové krystalové mřížky. Většina sulfidů je těžká, měkká a lesklá. Mají vysokou elektrickou vodivost. Ve většině případů hydrotermálního původu, někdy produkt krystalizace sulfidického magmatu.Při zvětrávání v oxidační zóně se sulfidy přeměňují nejprve na sírany a poté na oxidy, hydroxidy a uhličitany.

Sulfidy představují rudní základ metalurgie neželezných kovů a jsou surovinou pro výrobu kyseliny sírové. Protože síra způsobuje, že ocel je červenokřehká, přítomnost sulfidů v železných rudách snižuje jejich kvalitu. Před tavením ve vysoké peci jsou práškové železné rudy podrobeny aglomeraci v aglomeračních továrnách. Při slinování je možné z rudy odstranit až 99 % sulfidické síry.

Halogenidové sloučeniny

Zemská kůra obsahuje asi 0,5 % (hmot.) halogenových sloučenin, které jsou hydrotermálního nebo sedimentárního původu. Fluorit se často nachází v pegmatitových žilách. Z chemického hlediska jsou tyto minerály solemi kyselin: HF, HI, HBr, HCI. Charakteristika: skelný lesk, nízká hustota, rozpustnost ve vodě. Halogenidové sloučeniny mají iontové mřížky.

Metalurgie používá velká množství fluoritu ke zkapalnění strusek. Halogenidové sloučeniny jsou široce používány v chemii, zemědělství (hnojiva) a potravinářském průmyslu.

Oxidy

Zemská kůra obsahuje až 17 % (hmot.) oxidů. Nejčastěji se jedná o křemen (12,6 %), oxidy a hydroxidy železa (3,9 %), oxidy a hydroxidy AI, Mn, Ti, Cr. Připomeňme zde, že převážná část železných rud a manganových rud je sedimentárního původu. Minerály skupiny oxidů jsou rudným základem metalurgie železa. Nejdůležitější rudní minerály železných a manganových rud: hematit (Fe 2 O 3), magnetit (Fe 3 O 4), hnědá železná ruda (Fe 2 O 3 . H 2 O), pyrolusit (MnO 2), braunit (Mn 2 O 3), hausmannit (Mn 3 O 4), psilomelan (MnO 2 . MnO . n H 2 O), manganit (MnO 2 . Mn(OH)2.

Krystalové mřížky oxidů se vyznačují iontovou vazbou. Oxidy Fe, Mn, Cr, Ti mají polokovový lesk a tmavou barvu. Tyto minerály jsou neprůhledné. Charakteristickou vlastností magnetitu (Fe3O4) a ilmenitu (FeO. TiO2) je jejich magnetismus.

Uhličitany, sírany, wolframany, fosforečnany

Uhličitany, které tvoří asi 1,7 % zemské kůry, jsou sedimentární nebo hydrotermální minerály. Z chemického hlediska se jedná o soli kyseliny uhličité - H2CO3. Uhličitany mají iontové krystalové mřížky; vyznačuje se nízkými hustotami, skelným leskem, světlou barvou (kromě uhličitanů měďnatých), tvrdostí 3-5, reakcí se zředěnou HCl. Uhličitany jsou široce používány v železářském a ocelářském průmyslu jako tavidlo a jako surovina pro výrobu žáruvzdorných materiálů a vápna.

Zemská kůra obsahuje 0,1 % (hmot.) síranů, které jsou převážně chemického sedimentárního původu a jsou to soli kyseliny sírové H2SO4. Obvykle se jedná o měkké, lehké, lehké minerály. Navenek jsou podobné uhličitanům, ale nereagují s HCl. Sulfáty se používají v chemickém a stavebním průmyslu. Jsou extrémně škodlivou nečistotou v železných rudách, protože při aglomeraci je možné odstranit do plynné fáze maximálně 60 - 70 % síranové síry.

Minerály jsou přírodní chemické sloučeniny, které mají určité fyzikální vlastnosti, tvar a vyznačují se specifickými podmínkami vzniku, neboli geneze.

Příklad: síra - přírodní prvek, široce používaný v zemědělství, halit-NaCl - kamenná sůl - používá se v potravinářském průmyslu, křemen - SiO 2, horský křišťál - druh křemene, slída (muskovit - světlý, biotit - černý) - druh křemene atd.

Minerály se tvoří v různých fyzikálně-chemických a termodynamických prostředích. Ale každý konkrétní minerál vzniká jen při určité teplotě, tlaku, koncentraci minerální látky, a proto je stabilní jen za určitých podmínek, blízkých těm, ve kterých vznikl. V jiném prostředí se minerály postupně ničí, degenerují, tvoří se odrůdy nebo i zcela nové minerální útvary, které jsou v nových podmínkách stabilní.

Známých minerálů je 2000 s více než 4000 odrůdami, ale z tohoto obrovského počtu je jen málo minerálů rozšířeno v přírodě. Tyto minerály, a je jich jen asi 50, jsou součástí nejdůležitějších hornin, které věda zná; mnohé z nich se nacházejí v půdě a ovlivňují její fyzikálně-chemické vlastnosti a úrodnost. Tyto minerály se nazývají minerály půdního skeletu. Ze 64 horninotvorných minerálů bychom měli znát alespoň 20-22, a to těch, které jsou součástí rozvolněných sedimentárních hornin, tzn. ve složení hlíny, písku atd. Jiné nerosty ale znát musíme, poněvadž na nich (hory) rostou stromy (lesy).

Většina nerostů je pevná (křemen, živec atd.), ale existují nerosty kapalné (rtuť, voda, ropa) a plynné (oxid uhličitý, sirovodík atd.). Podle podmínek původu se všechny minerály dělí na tři skupiny: magmatické, sedimentární a metamorfní.

Ke vzniku magmatických minerálů dochází za vysokých teplot a obvykle vysokého tlaku. V důsledku tavení hornin v malých izolovaných kapsách v různých hloubkách vzniká magma - pastovitá tavenina složitého silikátového složení, obsahující různé plyny, vodní páru a horké vodné roztoky.

Sedimentární původ minerálů v nejobecnějším schématu vypadá asi takto; zvětrávání > transport > ukládání (tvorba sedimentů) > diageneze (tvorba hornin). Minerály, horniny a minerály vzniklé tímto způsobem se nazývají sedimentární. Sedimentace (sedimentace) se vyskytuje v povrchových částech zemské kůry (jak v mořích, tak na pevnině) i na samotném povrchu při nízkých teplotách a tlaku blízkém atmosférickému, působením fyzikálních a chemických činitelů atmosféry, hydrosféry, hydrosféry, vodních toků, vodních toků, vodních toků. zemská kůra a životně důležitá činnost organismů. Mohou být srážky klastického, chemického a biologického původu.

Složitý fyzikální a chemický proces přeměny, degenerace a rekrystalizace hotových minerálů a hornin při zachování jejich pevného stavu bez znatelného tání tzv. metamorfismus. Procesy přeměny probíhají v hloubkách, kde jsou vysoké (od 100-200 do 800 °C) teploty a vysoký tlak (až 152 103 kPa) - kalcit, vápenec - na mramor.

Formy výskytu minerálů v přírodě jsou různé. Vyskytují se usazeniny, výkvěty, příměsi krystalů, šupinaté (mastek), husté (chalcedon), zemité (kaolin, okr), listnaté (slída), jehlicovité, hranolovité (sádra, rohovec) atd.

Klasifikace minerálů. Nejobjektivnější klasifikace minerálů je krystalochemická, která zohledňuje chemické složení a strukturu (krystalické, amorfní) minerálů.

Vynikají následující: sedm (7) tříd minerály: - přírodní; - sulfidy (sloučeniny síry); - halogenidové sloučeniny (halogenidy); - oxidy a hydroxidy; - soli kyslíkatých kyselin; - silikáty; - uhlovodíkové sloučeniny.

I třída – nativní prvky. Tato třída zahrnuje chemické prvky, které se v přírodě nacházejí ve volném stavu. Jedná se o minerály skládající se z jednoho prvku (zlato, stříbro, diamant, měď, platina atd.). Existuje 90 známých minerálů této třídy; tvoří asi 0,1 % hmotnosti zemské kůry. Nemají skalotvorný význam, ale mají obrovský národní a ekonomický význam.

třída II - sulfidy– deriváty sirovodíku H 2 S nebo vzácněji polyhydrogen sirovodíku. Je známo asi 200 minerálů, které tvoří 0,15-0,25 % hmoty zemské kůry, neboli asi 10 % všech minerálů. Sulfidy jsou nerostotvorné minerály, ale jsou to rudy mnoha důležitých kovů: mědi, stříbra, zinku, olova atd., v důsledku čehož je jejich význam v ekonomice země velmi vysoký.

Minerály v zóně zvětrávání jsou nestabilní: jsou zničeny a přeměněny na různé kyslíkaté sloučeniny. Nejběžnější minerály v této skupině jsou:

Pyrit – FeS 2(pyrit sírový, pyrit železitý) - je hlavním druhem suroviny pro výrobu H 2 SO 4, chalkopyrit CuFeS 2(měďnatý pyrit) je hlavní rudou pro měď, v zóně zvětrávání snadno oxiduje a tvoří sulfidy Cu a Fe, které jsou široce používány v zemědělství, rumělka – HgS- jediná ruda pro získávání rtuti.

Ш třída – halogenidové sloučeniny (halogenidy). Minerály této třídy (~ 120 druhů) jsou soli kyseliny chlorovodíkové (chloridy) a fluorovodíkové (fluoridy). Chloridy jsou v přírodě široce rozšířeny. Chloridy jsou sedimentárního původu, vznikají depozicí z vodních nádrží (sodné a draselné soli).

Halogenidy mohou být bezvodé nebo vodnaté. Patří mezi ně tak důležité minerály v životě lidí a rostlin jako halit(kamenná sůl) - NaCI, sylvin– KCI (žlutá a modrá), karnalit– MgCl 2 KCl 6H 2 O (červená). Halogenidy se vyskytují společně s draselnými solemi v solných ložiskách a používají se k výrobě potašových hnojiv. Kromě toho jsou široce používány v konzervárenství, chemickém průmyslu a rybolovu.

IV třída – oxidy, sloučeniny různých prvků s kyslíkem. V přírodě jsou velmi běžné a hrají obrovskou roli při tvorbě zemské kůry. Nejčastější křemen– SiO2, opál– (SiO 2 nH 2 O), korund(Al 2 O 3), hematit (červená železná ruda) – Fe 2 O 3, magnetit– Fe 3 O 4 atd.

V třída – Soli kyslíkatých kyselin– H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, H 2 CO 3, pazourek aj. Mají velký význam při tvorbě půdy a výrobě hnojiv.

Například - soli HNO 3 byly vždy považovány za nejdůležitější typ hnojiv (NH 4 NO 3, Ca(NO 3) 2 atd.), soli kyseliny uhličité a sírové– CaCO 3, CaSO 4 2H 2 O se používají ke zlepšení fyzikálních a chemických vlastností půdy a zlepšení růstu rostlin. Soda (Na 2 CO 3) je přitom jednou z nejtoxičtějších (škodlivých) solí kyslíku pro rostliny na jihu země.

Hlavní minerály této třídy jsou následující:

A) sírany– soli kyseliny sírové. Sádra -CaSO 4 2H 2 O, mirabilit - (Na 2 SO 4 10H 2 O) - pro výrobu sody, v lékařství - jako projímadlo.

b) uhličitany– soli kyseliny uhličité. Kalcit - CaCO 3, magnezit - MgCO 3, dolomit - CaCO 3 MgCO 3, siderit - železitý jitr (FeCO 3) - žlutobílý, pro výrobu Fe, soda - Na 2 CO 3 10H 2 O.

PROTI) fosfáty– soli kyseliny fosforečné.

– apatit-Ca 5 (PO 4) 3 F, chlor-apatit Ca 5 (PO 4) 3 C1 – pro výrobu H 3 PO 4, superfosfát, fosfority - Ca 3 (PO 4) 2, vivianit - Fe 3 ( PO 4 ) 2 8H 2 O – bílá - fosforečné hnojivo na vzduchu zmodrá, siderit - FeCO 3.

VI třída - silikátové třídy- minerály kyseliny křemičité a hlinitokřemičité. Tato skupina zahrnuje obrovské množství minerálů nacházejících se v přírodě. Silikáty tvoří 75 % zemské kůry a pokud přidáte 12 % volného oxidu křemičitého, bude vedoucí role těchto minerálů v geochemii jasná. V půdotvorných procesech jsou silikáty jednou z nejdůležitějších součástí PPC, tzn. nejaktivnější část půdy, na které závisí její fyzikální, chemické, biologické a agronomické vlastnosti.

Jednoduché silikáty zahrnují následující minerály:

- olivín[(MgFe) 2 SiO 4 ] - tmavá nebo zelenožlutá barva, drahokam, ohnivá cihla.

- hornblende– v magmatické zóně je to horninotvorný minerál žuly, diority, syenity a další známé horniny. Má složité a proměnlivé chemické složení, hnědé barvy s různými odstíny. Při zvětrávání vytváří hydroxidy kovů – uhličitany a jílové minerály.

– živce– tvoří asi 50 % hmotnosti zemské kůry. Nacházejí se ve vyvřelých horninách, stejně jako v břidlicích a pískovcích. Při zvětrávání živce tvoří soli oxidu uhličitého, jílové minerály a kyselina křemičitá. Mezi nejvýznamnější zástupce živců patří: ortoklas - různé barvy, albit, - jeden z nejběžnějších minerálů v zemské kůře, který se podílí na struktuře sedimentárních i metamorfovaných hornin. Vyskytuje se ve formě krystalických a kryptokrystalických agregátů různé hustoty, v dutinách ve formě různých sintrových forem, krystalů a jejich srůstů. Barva je různorodá - od bezbarvé a bílé, příležitostně až po černou; (bezbarvé průhledné krystaly kalcitu, které jsou dvojlomné, se nazývají islandský jitrocel); prudce reaguje ("vaří") s kyselinou chlorovodíkovou. Použití je rozmanité: ve stavebnictví, v hutním a chemickém průmyslu, jako okrasný kámen, islandský nosník - v optice.

Dolomit CaMg[C03] 2- běžný nerost tvořící krystalické a zemité agregáty. Od kalcitu se liší o něco větší tvrdostí a hustotou a hlavně reakcí s kyselinou chlorovodíkovou, ke které dochází pouze u dolomitového prášku. Používá se v metalurgii a stavebnictví.

Minerály sulfátové třídy se ukládají v povrchových nádržích, vznikají při oxidaci sulfidů a síry v zónách zvětrávání a jsou méně často spojovány s vulkanickou činností.

Anhydrit Ca- tvoří husté jemně krystalické shluky. Barva je bílá, často s modrým nebo šedým odstínem; skleněný lesk, perleťový; průhledný, často průsvitný; dekolt je perfektní v jednom směru a průměrný ve dvou. Používá se pro výrobu cementu a pro řemesla.

Nejběžnějším síranovým minerálem je sádra. Ca2H20, nacházející se ve formě jemně krystalických a zemitých agregátů, jednotlivých krystalů a jejich srůstů. Obvykle bílá, někdy malovaná ve světlých barvách; skleněný lesk, perleťový, hedvábný; průhledné nebo průsvitné; Dekolt v jednom směru je velmi dokonalý, v druhém je průměrný. Používá se ve stavebnictví, chemickém průmyslu, lékařství atd.

Třída fosfátů . Nejrozšířenějším minerálem je apatit Ca 5 [P0 4] 3 (F, OH, Cl)(obsah fluoru, chloru a hydroxylové skupiny se mění). Vyskytuje se ve formě krystalických agregátů a jednotlivých krystalů. Barva je bezbarvá, často světle zelená a zelenomodrá. Původ je magmatický. Široce používán v hnojivu a chemickém průmyslu.

Silikátová třída . Minerály této třídy jsou rozšířeny v zemské kůře (přes 78 %). Vznikají převážně za endogenních podmínek a jsou spojeny s různými projevy magmatismu a metamorfními procesy. Jen několik z nich vzniká v exogenních podmínkách. Mnoho minerálů této třídy jsou horninotvorné vyvřelé a metamorfované horniny, méně často sedimentární horniny.

Silikáty se vyznačují složitým chemickým složením a vnitřní strukturou. Minerály obsahující hliníkové ionty se nazývají hlinitokřemičitany.

Vnitřní struktura silikátů a hlinitokřemičitanů do značné míry určuje jejich vlastnosti: minerály s ostrůvkovou strukturou, vyznačující se hustým balením iontů, často tvoří izometrické krystaly, mají vysokou tvrdost, hustotu a nedokonalou štěpnost. Minerály s lineárně protáhlými strukturami (řetízek a stuha) tvoří prizmatické krystaly s dobře vyjádřenou štěpností ve dvou směrech podél dlouhé osy struktury. Minerály s vrstevnatou strukturou tvoří tabulkové krystaly s velmi dokonalou štěpností, rovnoběžně s „vrstvami“ struktury.

Ostrovní silikáty. Olivín nebo peridot, ( Mg,Fe)2, forsterit (bezbarvý) Mg 2 a fayalite (černá) Fe 2. Obvykle se vyskytuje ve formě zrnitých agregátů nebo jednotlivých zrn uložených v horninách.

Barva žlutozelená, olivová až černá. K výrobě žáruvzdorných cihel se používají odrůdy obsahující málo železa, drahokam je peridot (žlutozelená odrůda).

Řetězové a páskové silikáty a hlinitokřemičitany. Minerály pyroxenové skupiny mají řetězcovou strukturu a amfibolová skupina má páskovou strukturu. Minerály amfibolové skupiny se vyznačují dlouzesloupcovými, jehličkovitými nebo vláknitými šestihrannými krystaly.

Augite (Ca,Na) (Mg,Fe2+,AlFe3+) [(Si,Al)206] nachází se v krystalických agregátech. Barva zelenočerná a černá; lesk skla.

Jedním z nejběžnějších minerálů skupiny amfibolů je rohovec. (Ca,Na) 2 (Mg,Fe 2+) 4(Al,Fe 3+) (OH) 2 [(Si,Al) 4O 11] 2. Jeho vlastnosti se blíží augitu, liší se tvarem krystalů a vzájemnou polohou štěpných rovin a také mírně nižší hustotou.

Plošné (vrstvené) silikáty a hlinitokřemičitany zahrnují velké množství minerálů, z nichž mnohé jsou horninotvorné vyvřelé, metamorfované a jílovité sedimentární horniny. Mají velmi dokonalé štěpení v jednom směru, rovnoběžné s „plátky“ krystalické struktury, a nízkou tvrdost.

Nejběžnějšími minerály této strukturní skupiny jsou slídy, jejichž zrna se nacházejí v mnoha vyvřelých a metamorfovaných horninách; v žilách dosahují jednotlivé krystaly slídy v průřezu několika metrů čtverečních. Původ magmatický, hydrotermální, metamorfní.

Biotit K(Mg,Fe)3(OH,F)2. Barva černá, hnědá, někdy nazelenalá; skelný lesk, někdy perleťový; jako všechny slídy jsou listy oddělené podél štěpení elastické.

moskevský 3KAl2(OH)2 v mnoha vlastnostech se blíží biotitu, ale má téměř bezbarvou barvu se světle růžovým nebo šedým nádechem a je průhledný v tenkých listech. Používá se v elektrotechnickém průmyslu, radiotechnice, výrobě přístrojů, k výrobě ohnivzdorných stavebních materiálů, barev, maziv atd.

Mastek Mg3(OH)2 tvoří krystalické agregáty, méně často jednotlivé velké krystaly a jejich srůsty. Barva bílá, světle zelená; lesk je skelný, perleťový, matný v hustých jemnozrnných agregátech; letáky oddělené štěpením, pružné, nepružné (mastné na dotek). Široce se používá jako ohnivzdorný materiál, při výrobě izolátorů, v parfumerii atd.

Serpentine (cívka) Mg6(OH)8 se obvykle vyskytuje ve formě hustých kryptokrystalických odrůd. Odrůda s jemnými vlákny se nazývá chryso-azbest. Barva je světle zelená, žlutozelená až černá, často skvrnitá, u chrysoazbestu zlatá, jednotlivá vlákna jsou bílá; Lesk je skelný, mastný, v chrysoazbestu je hedvábný. Chryso-azbest se používá k výrobě ohnivzdorných a tepelně izolačních materiálů.

NA listové silikáty označuje řadu minerálů sedimentárního původu, vzniklých při zvětrávání převážně vyvřelých a metamorfovaných hornin. Tvoří převážnou část jílovitých hornin. Z těchto minerálů je nejrozšířenější kaolinit Al 4 (OH) 8, který tvoří zemité agregáty. Bílá barva; agregáty mají matný lesk; zemitá zlomenina; (na dotek je mastný); snadno absorbuje vlhkost, když je mokrý, stává se plastickým. Používá se v keramické výrobě, stavebnictví, papírenském průmyslu atd.

Z rámové hlinitokřemičitany Podívejme se na minerály skupiny živců.

Minerály skupiny živců jsou rozšířeny v zemské kůře, tvoří ji asi 50 %. Jsou to horninotvorné materiály mnoha vyvřelých a metamorfovaných hornin. V trhlinách se tvoří velké krystaly. Všechny živce se vyznačují dokonalým nebo průměrným štěpením ve dvou směrech. Podle chemického složení se živce dělí na dvě podskupiny: 1) draselné (kalinátové, popř. alkalické) živce; 2) vápenato-sodné (vápenato-sodné) živce neboli plagioklasy představující souvislou izomorfní řadu Na a Ca.

Z první podskupiny je nejčastější ortoklas K[A1Si 3 O 8 ]. Barva se pohybuje od bezbarvé, bílé, světle šedé až po různé odstíny růžové a červenožluté; štěpení ve dvou směrech. Minerál stejného složení, ale jinak krystalizující, se nazývá mikroklin. Z hlediska vnějších znaků je mikroklin k nerozeznání od ortoklasu a pouze jeho modrozelená varieta - amazonit - je barevně snadno odlišitelná od ostatních živců.

Draselné živce (zejména mikroklin) z pegmatitových žil se používají v keramickém a sklářském průmyslu.

Do podskupiny plagioklasů patří minerály představující izomorfní řadu, mezi plagioklasy se podle množství oxidu křemičitého rozlišují minerály kyselé, intermediární a zásadité (tab. 1).

Plagioklasy mají podobné vlastnosti a obvykle nejsou makroskopicky odděleny. Výjimkou je labradorit, ve kterém jsou na šedém pozadí jasně viditelné modré a zelené odstíny - iridescence.

Plagioklasy se makroskopicky od draselných živců liší jen málo. Někdy je lze rozlišit podle barvy: plagioklasy jsou převážně bílé, šedé, zelenošedé, draselné živce jsou bílé, světle šedé, růžové a žluté v různých odstínech. Mezi rovinami štěpení je také rozdíl v úhlu.

stůl 1

Tabulka minerálů izomorfní řady plagioklasů

Minerály se dělí podle chemického složení a krystalové struktury do následujících skupin:

1) nativní prvky;

2) sulfidy a sulfosali;

3) halogenové sloučeniny (halogenidy);

4) oxidy;

5) kyslíkaté soli (uhličitany, sírany, wolframany, fosforečnany, křemičitany).

Níže se budeme zabývat minerály těchto skupin, které jsou součástí programu mineralogických kurzů pro studenty metalurgických fakult vysokých škol.

Nativní prvky

Nativní kovy se vyznačují extrémně vysokou tažností, kovovým leskem, kujností, tepelnou a elektrickou vodivostí, způsobenou kovovými vazbami v krystalové mřížce.

Charakteristické jsou také vysoké hustoty. Obsahují je nejtěžší minerály: nevyanskit (až 21,5 g/cm3) a syssertskit (až 22,5 g/cm3).

Kromě nativních kovů (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Fe, Cu, Ni, Hg) existují také nativní metaloidy (As, Sb, Bi) a nekovy (S, Se, Te, C).

Zlato, Au. Jméno z lat. "Půda" - znamení slunce mezi alchymisty. Naprosto čisté, tzv. "Houbovité" zlato je vzácné. Tvoří souvislou řadu pevných roztoků se stříbrem (kustelit obsahuje až 20 % Au; elektrum - přes 20 % Au), ze kterého zlato bělá, stejně jako s mědí (cuproaurid obsahuje až 20 % Cu), příměsí který dává zlatu načervenalý nádech. Bismuthaurit obsahuje až 4 % Bi; porpecit - do 11 % Pd a do 4 % Ag.

Zlatý nuget vážící více než 70 kg. V Harvardském muzeu (přírodopis). Foto: Olivier Chafik

Krystaly zlata (oktaedry, dvanáctistěny a krychle) jsou vzácné. Vyznačují se nepravidelně tvarovanými zrny uloženými v křemeni. Primární ložiska zlata vznikají pohybem termálních vod trhlinami a póry v křemeni. Často se sráží z roztoků spolu se sulfidy. Při zvětrávání ložisek skalního podloží unáší voda zrnka zlata do potoků a řek, na jejichž dně se tvoří rýžoviště zlata, těženého bagry.

Polixenes, Pt. Jméno z řečtiny. "poly" - mnoho, "xenos" - cizí (což znamená přítomnost četných nečistot v Pt). V technologii a každodenním životě se nazývá platina (ze španělského „plata“ - stříbro), tzn. podobně jako stříbro, „stříbro“. Obsahuje až 30 % Fe, což dává minerálu magnetismus (až 14 % Cu; do 7 % Pd, do 7 % Ir; do 4 % Ro, do 6 % Ni).

Pt krystalizuje jako jemná zrna v ultramafických magmatech. Charakteristické vlastnosti: ocelově šedá barva, kovový lesk, vysoká hustota. Rozpouští se pouze v zahřátém aqua regia, což umožňuje odlišit Pt od podobného stříbra. Neobvykle plastový: z 1 g lze vyrobit až 500 km drátu. Přítomnost iridia v Pt zvyšuje jeho tvrdost na 7. Používá se jako katalyzátor v chemii, na výrobu chemických kelímků, termočlánků.

Železo, Fe. Nativní železo může být telurické (tj. pozemské) a meteoritické (tj. kosmické). Přírodní litina (telurické železo) vzniká interakcí železitého magmatu s uhlím, grafitem nebo při podzemních požárech uhelných slojí ve styku se železnou rudou. Meteorické železo (ferit) obvykle obsahuje inkluze troilitu (FeS), monsonitu SiC a kohenitu (Fe3C). V naprosté většině případů obsahuje hodně Ni (až 48 %), který je v meteoritech rozložen nerovnoměrně, soustřeďuje se do pruhů protínajících se v tenkém řezu pod úhlem k sobě. Toto střídání světlých a tmavých pruhů (Widmanstättova struktura) je charakteristické pro meteoritické železo a je zvláště dobře patrné při leptání řezů slabým alkoholovým roztokem HN03. Meteorické železo je občas pozorováno ve formě pravidelných krychlí (hexaedrické železo) a oktaedrů (oktaedrické železo). Obvykle ve formě roztavených hmot nezaobleného tvaru s charakteristickými prstovitými prohlubněmi na povrchu. Takzvané „pallasovské železo“ obsahuje inkluze olivínu (MgFeSiO4). Mesosiderit obsahuje inkluze železa ve hmotě silikátů. Poslední dvě odrůdy meteoritového železa patří mezi tzv. kamenno-železné meteority.

Sulphur, S. Charakteristický diamantovým leskem, žlutá barva, křehkost; hoří modrým plamenem a šíří zápach oxidu siřičitého. Vzniká při zvětrávání sádry CaS04. 2 H2O a sulfidů za účasti mikrobů, dále při oxidaci sirovodíku uvolněného ze sopek: H2S + O2 = 2H2O + S. Používá se k přípravě střelného prachu, k vulkanizaci kaučuku, v lékařství a chemii.

Vklady: o. Sicílie (Itálie), Střední Asie (Shor-Su) a v oblasti Volhy (Tverská oblast).

Grafit, S. Název z řečtiny. "grapho" - psát; To se týká schopnosti grafitu zanechat na papíře černou čáru. Vzniká při krystalizaci z magmatu za vysokých teplot a nízkých tlaků a také při přirozeném koksování uhlí při jejich kontaktech s magmatem.

Odrůdy: kryptokrystalický grafit a amorfní šungit. Grafit je na dotek mastný a píše na papír. Od podobného molybdenitu se liší černější barvou a menším leskem.

Používá se pro výrobu elektrod a žáruvzdorných bloků, grafitových bloků pro jaderné reaktory.

Vklady: o. Cejlon, o. Madagaskar, Austrálie.

Almaz, S. Jméno z řečtiny. "adamas" - neodolatelné (myšleno mimořádná tvrdost diamantu). Krystalizuje z ultrabazického magmatu ve formě oktaedrů při tlacích nad 10 GPa. a teploty kolem 2000 °C. Diamant pravděpodobně krystalizuje z magmatu nejprve ve velkých hloubkách, poté je vynášen tekutým magmatem na povrch průduchy obřích sopek. Pozůstatky takových vulkanických trubek (diatrémů), naplněných ultrabazickým magmatem, zvětralým po dobu 140 - 150 milionů let, se v naší době nacházejí v Jakutsku (Rusko) a Jižní Africe.

Směs zbytků olivínu s produkty jeho rozkladu, což je zelenomodrý jíl, se nazývá kimberlit.

Sulfidy

Zemská kůra obsahuje ne více než 0,15 % (hmot.) minerálů této skupiny (230 minerálů). Z chemického hlediska jsou tyto sloučeniny solemi kyseliny sirovodíkové. Existují jak sulfidy přísně stechiometrického složení (FeS2, CuFeS2 atd.), tak sloučeniny, ve kterých se obsah síry pohybuje v určitých mezích (polysulfidy, například FeSx, kde x = 1,0,1 - 1,14).

Pyrit, FeS2. Jméno z řečtiny. "pir" - oheň (při zasažení kovovým předmětem dává stabilní jiskru; používá se k vytvoření jiskry ve starověkých zbraních). Synonyma: pyrit sírový, pyrit železitý. Kosočtverečná odrůda se nazývá markazit. Charakteristickými rysy jsou slámově žlutá barva, černý pruh, krychlový, pětiúhelníkový, dvanáctistěnný a osmistěnný vzhled krystalů, pruhované okraje orientované kolmo ke každé sousední ploše. Nejdůležitější surovina pro výrobu kyseliny sírové; naleziště: Ural (Rusko), Rio Tinto (Španělsko).

Pyrrhotit, FeS. Jméno z řečtiny. "pyrrhos" - načervenalý. Synonymum: magnetický pyrit. Troilite je stechiometrická odrůda nalezená v meteoritech. Pyrrhotit typicky obsahuje o něco více síry (FeSx, kde x = 1,01 - 1,14). Vyznačuje se kovovým leskem, bronzově žlutou barvou a magnetismem. Obvykle ve spojení s jinými hydrotermálními sulfidy. Suroviny pro výrobu kyseliny sírové. Škodlivá nečistota v železných rudách.

Arsenopyrit, FeAsS. Synonyma: jedovatý pyrit arsenitý, mispickel. Danaite a glaucodotus jsou odrůdy obsahující až 9 a 22 % Co. Charakteristika: kovový lesk, cínovobílá barva, protáhlé sloupovité, jehličkovité krystaly prizmatického vzhledu. Hydrotermální. Ruda pro As a spol. Četná ložiska na Uralu a Sibiři, Boliden (Švédsko). Přítomnost arzenopyritu, orpimentu (As2S3), realgaru (AsS), scoroditu (FeAsO4. 2H2O) a dalších minerálů arsenu v železných rudách je nepřijatelná, protože arsen je silný jed, který brání výrobě hrnců, plechovek, lžic, nožů a vidlice z oceli, obsahující alespoň stopy arsenu. Výroba kolejnic a nosníků z takové oceli je také nežádoucí, protože v budoucnu bude veškerý kovový šrot v zemi postupně kontaminován arsenem. Na Ukrajině kerčské hnědé železné rudy obsahují až 0,1 % jako v scoroditu.

Chalkopyrit, CuFeS2. Jméno z řečtiny. "chalcos" - měď; "hostina" - oheň. Synonymum: pyrit měďnatý. Kubická odrůda se nazývá talnakhite. Obvykle se vyskytuje v pevných hmotách a zrnech. Hydrotermální. Charakteristika: kovový lesk, zelenožlutá barva s jasně pestrým nádechem, černý pruh. Nejdůležitější měděná ruda.

Bornite, Cu5FeS4. Jméno je dáno na počest rakouského mineraloga Joachima von Borna (1742 - 1791). Synonyma: strakatá měděná ruda, paví ruda. Vždy se nachází v pevných hmotách a ve formě rozptýlených zrn. Hydrotermální. Charakteristika: kovový lesk, modrý lesk. Při poškrábání ocelovým nožem se odhalí pravá měděně červená barva minerálu. Cenná měděná ruda. Vklady: Butte (Montana, USA), Morococha (Peru), Braden (Chile), Neldy (Kazachstán).

Galena, PbS. Jméno z lat. "galenit" - olověná ruda. Synonymum: olověný lesk. Krystaly jsou krychlového tvaru. Charakteristika: silný kovový lesk, perfektní kostkový střih, olověně šedá barva, hebkost. Nejdůležitější olověná ruda. Naleziště: Turlanskoje (Turkmenistán), Sadonskoje (Severní Kavkaz Rusko), Dalnegorsk (Dálný východ, Rusko), Leadville (Colorado, USA), Broken Hill (Austrálie), údolí řeky Mississippi v Missouri (USA). Přítomnost galenitu v železných rudách, jako je tomu na Altaji, je nepřijatelná a zcela znehodnocuje hodnotu rudy. Olovo se ve vysoké peci snadno redukuje a dostává se do spár cihelného zdiva v přírubě a nístěji, což vede k plavení cihel, rychlé destrukci zdiva a těžkým nehodám spojeným s prasknutím nístěje a vytékáním litiny z vysoké pece přes její základy a zdi ohniště.

Sfalerit, ZnS. Jméno z řečtiny. "sphaleros" je klamný (sfalerit je často zaměňován s jinými minerály). Synonymum: zinková směs.

Odrůdy: černý marmatit a christophite, hnědý prshibramit, světlý - cleiophane. Šestihranný ZnS se nazývá wurtzit. Hydrotermální. Charakteristika: kovový lesk, čtyřboký vzhled krystalů, který se liší od wolframitu (MnFeWО4), který je barevně podobný. Nejdůležitější zinková ruda. Vklady: Příbram (Česká republika), Santader (Španělsko), Joplin (Missouri, USA). Přítomnost sfaleritu v železných rudách je nepřijatelná. Ve vysoké peci kondenzují páry zinku a zinku ve spárách šachtového zdiva, což vede k bobtnání, prasknutí utěsněného pláště pece a vážným nehodám.

Molybdenit, MoS2. Jméno z řečtiny. "molybdos" - olovo (předpokládala se přítomnost olova v minerálu; molybden byl objeven později a pojmenován podle názvu minerálu). Synonymum: molybdenový lesk. Charakteristika: dokonalá štěpnost v listnatých šupinatých agregátech, silný kovový lesk, nízká tvrdost (škrábatelné nehtem), píše na papír. Lehčí než grafit. Hydrotermální. Nejdůležitější ruda na Mo. Vklady: Tyrnyauz (Severní Kavkaz, Rusko), Climax (Colorado, USA).

Rumělka, HgS. Název pochází z indického „dračí krve“ (spojeného s intenzivní červenou barvou minerálu). Synonyma: cinnabarit. V kryptokrystalických hmotách nazývaných „jaterní ruda“ a ve formě pomazánek a povlaků. Hydrotermální. Snadno odlišitelné barvou a vysokou hustotou. Nejdůležitější ruda pro rtuť. Vklady: Nikitovka (Donbass, Ukrajina), Almaden (Španělsko), Idria (Jugoslávie), New Idria a New Almaden (Kalifornie, USA).

Antimonit, Sb2S3. Jméno z lat. "antimonium" - antimon.

Synonyma - antimon lesk, stibnit. Obvykle ve formě prizmatických, jehličkovitých krystalů s vertikálním stínováním s jasným kovovým leskem. Perfektní dekolt. Hydrotermální. Nejvýznamnější ruda pro antimon, ložiska: o. Šikoku (Japonsko), Razdolninskoye (Krasnojarské území, Rusko).

Halogenidové sloučeniny

Metalurgie používá velká množství fluoritu ke zkapalnění strusek. Halogenidové sloučeniny jsou široce používány v chemii, zemědělství (hnojiva) a potravinářském průmyslu.

Fluorit, CaF. Jméno z italštiny. "fluore" - netěsnost (fluoritové přísady zkapalňují metalurgické strusky). Synonyma: kazivec. Hydrotermální nebo magmatické (v pegmatitových žilách). Vyskytuje se ve formě krychlových a oktaedrických krystalů, nebo v pevných zrnitých hmotách. Bezbarvé nebo barevné zelené, fialové. Charakteristická je fluorescence, tzn. zářit v rentgenovém záření. Perfektní výstřih podél osmistěnu.

Halite, NaCl. Jméno z řečtiny. "halo" - moře (myšleno výroba soli odpařováním mořské vody obsahující 35 g solí v 1 litru, z toho 78 % NaCI, 11 % MgCl2, zbytek MgSO4, CaSO4 atd.). Synonymum: kamenná sůl. Vyznačuje se rozpustností ve vodě a velmi dokonalým štěpením kostek. Často ve formě krychlových krystalů, nebo v pevných hmotách. Obvykle je průhledný a bezbarvý, ale nečistoty barví halitově šedou, žlutou, červenou a černou barvu. Používá se jako ruda pro sodík a také pro přípravu elektrolytů v potravinářském průmyslu. Vklady: Suez (Egypt), Wieliczka (Polsko), Paňdžáb (Indie), Slavyanovskoye (Donbass), Solikamskoye (Ural).

Silvin, KCI. Pojmenován po holandské lékařce Sylvii de la Bache. Sedimentární. Obvykle ve formě pevných zrnitých hmot, méně často ve formě kostek. Bezbarvá, mléčně bílá, růžová a červená. Typická je parageneze s halitem. Vodné roztoky mají hořkou chuť. Používá se v zemědělství jako potašové hnojivo a také v chemickém průmyslu. Vklady: Solikamsk (Ural), Stasfurt (Německo), Nové Mexiko (USA).

karnallit, MgCl2. KCl. 6H20. Pojmenován po německém inženýrovi von Carnallovi. Obvykle v pevných nebo granulovaných agregátech. Hořká chuť. Postupně se šíří a absorbuje vodu z atmosféry. Od podobného červeného halitu se liší tím, že při vrtání ocelovým předmětem vrže. Charakteristika: červená barva, mastný lesk, hořká chuť, nedostatek štěpnosti. Používá se k výrobě hořčíku, jako potašové hnojivo. Ložiska: Solikamskoe (Ural), Starobinskoe (Bělorusko), Prikarpatskoe (Ukrajina).

Oxidy

Obecná charakteristika skupiny je uvedena v tabulce. 4.1. Zemská kůra obsahuje až 17 % (hmot.) oxidů. Nejčastěji se jedná o křemen (12,6 %), oxidy a hydroxidy železa (3,9 %), oxidy a hydroxidy AI, Mn, Ti, Cr. Připomeňme zde, že převážná část železných rud a manganových rud je sedimentárního původu. Minerály skupiny oxidů jsou rudným základem metalurgie železa. Nejvýznamnější rudní minerály železných a manganových rud: hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4), hnědý železitý kámen (Fe2O3. H2O), pyrolusit (MnO2), braunit (Mn2O3), hausmannit (Mn3O4), psilomelan (MnO2. MnO. n H2O), manganit (MnO2. Mn(OH)2.

Magnetit, Fe3O4. Pojmenováno po nalezišti nerostů v provincii Magnesia (Řecko). Synonymum: magnetická železná ruda. Důležitá železná ruda. Magnetit ve své čisté formě (bez odpadní horniny) obsahuje až 72,4 % Fe. Magnetitová mřížka obsahuje dvoj- a trojmocné železo: FeO. Fe203. Díky izomorfismu mohou být pozice Fe2* a Fe3* obsazeny kationty odpovídající valence, které mají podobnou velikost. To poskytuje širokou škálu minerálů na bázi magnetitu: magnetit vápenatý (Ca; Fe)O. Fe2O3, magnetit (Mg, Fe)0. Fe2O3, magnesioferrit MgO. Fe203. Chromomagnetit FeO. (Fe, Cr)2O3, magnetit hliníku FeO. (Fe, AI) 2O3. Titanomagnetity mohou obsahovat Ti v krystalové mřížce magnetitu (TiO. Fe2O3 - ulvöspinel) nebo ve složení ilmenitu (FeO. TiO2), se kterým magnetit kokrystalizoval. Je zřejmé, že mechanické oddělení Ti od Fe je možné pouze v ilmenitu.

V oxidační zóně se magnetit vlivem vzdušného kyslíku postupně mění v hematit. Produkty oxidace magnetitu v přírodě se nazývají polomartity a martity.

Přestože v technologii vzniká oxid železnatý (FeO, wüstite) ve vysokopecním procesu v řádech milionů tun, v přírodě je extrémně vzácný (FeO, iocyt). V oxidační zóně jsou tedy přítomny pouze vyšší oxidy železa: magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) a hydroxidy (Fe2O3 nH2O).

Nejčastěji magnetit tvoří pevné zrnité hmoty černé barvy. Někdy se vyskytuje ve formě pravidelných oktaedrických krystalů. Od podobného chromitu se liší svým černým pruhem a silným magnetismem.

Tabulka 4.1 - Oxidy

Vědecký název minerálu	Ostatní jména	Chemický vzorec	Kriste. mříž	Lesk	Barva	Mohsova tvrdost
Magnetit	Magnetický	Fe3O4	Krychle	Napůl splněný.	Černá	5,5-6
Hematit	Červená železná ruda	Fe203	Trigon.	Napůl splněný.	Černá, ocelová, červená	5,5-6
Goethitský	Hnědá železná ruda	Fe202. H2O	Kosočtverec.	Alm., polokov.	Tmavě hnědá	4,5-5,5
Chromit	Chromová železná ruda	FeO. Сr2O3	Krychle	Kov.	Černá	5,5-7,5
ilmenit	Titanová železná ruda	FeO. TiO;	Trig.	Polokovový.	Černá, ocelová	5-6
Pyrolusite	-	Mn02;	Tetrag.	Polokovový.	Černá	5-6
Brownit	-	Mn203		Polokovový.	Černá	6
korund	-	Al2O3	Trig.	Sklenka	Modravý, žluto-šedý	9
Křemen	-	Si02	Trig.	Sklenka	Bezbarvý	7

Hematit, a- Fe2O3. Název je spojen s červenou barvou minerálu a jeho rysy („hematikos“ - řecky - krvavý). Synonymum: červená železná ruda. V přírodě a technologii existuje také tetragonální varieta tohoto oxidu - maghemit (oxymagnetit), g-Fe2O3.

Vyskytuje se jako souvislé husté kryptokrystalické hmoty nebo jako pásková ruda, ve které se rudný materiál nachází mezi pásy křemenné hlušiny. Krystaly mají lamelární, romboedrický vzhled. Barva třešňově červená, železo černá, ocelově šedá. Proužek je třešňově červený. Slinuté odrůdy s hladkým červeným povrchem se nazývají červená skleněná hlava. Hrubě krystalická odrůda tmavé oceli - železný lesk (specularit). Pod vlivem skalního tlaku se objevují listnaté, šupinaté odrůdy hematitu - železná slída, železná smetana. Většina těžené hematitové rudy je prekambrická sedimentární ruda. Jak již bylo naznačeno, hematitové a martitické rudy tvoří v současnosti až 90 % světové produkce litiny. V čisté formě obsahuje až 70 % Fe. Největší naleziště je Krivoj Rog, Ukrajina.

Goethit, Fe3O4. H2O. Pojmenován podle německého básníka Goetha Existuje řada hnědých železitých kamenů, které se od sebe liší množstvím hydratační vody: hydrohematit Fe2O3.

V této sérii má pouze goethit svůj vlastní pevný rentgenový vzor. Hydrogoethit, limonit, xanthosiderit a limnit jsou pevné roztoky vody v goethitu; hydrohematit je pevný roztok vody v hematitu. Turyit je mechanická směs hydrohematitu a goethitu. Skutečný vzorec hnědé železné rudy lze určit kalcinací jejího vzorku na konstantní hmotnost. Zaznamenáváme také slinutou odrůdu hnědého železitého kamene - hnědou skleněnou hlavu, stejně jako průhlednou lepidokrocitovou slídu (FeO. OH). Převážná hmota hnědé železné rudy sedimentárního původu má oolitickou strukturu. Důležitá železná ruda. V čisté formě obsahuje až 66,1 % Fe.

chromit (FeO Cr2O3). Synonymum: chromová železná ruda. Ohnivý. Odrůdy: chromit hlinitý (FeO. (Cr, Al)2O3, magnochromit (Fe., Mg)0. Cr2O3, chrompikotit (Fe, Mg)0. (Cr, Al)2O3. Spárováno se světelnou spirálou Mg6 (OH)3 chromit dává struktury, které vypadají jako křídlo tetřeva lískového („chromit – lískový tetřev“). Obvykle se vyskytuje ve formě souvislých zrnitých agregátů nebo jednotlivých roztroušených zrn. Od podobného magnetitu se liší hnědým pruhem a nepřítomností magnetismu Nejdůležitější ruda pro chrom Ložiska: Kempirsai (oblast Aktobe), Saranovskoe (Severní Ural), Zimbabwe (Afrika).

Ilmenit (FeO. Ti02). Název pochází z pohoří Ilmen (jižní Ural). Synonymum: titanová železná ruda, pikroilmenit (Mg, Fe)O. TiO2. Tvar krystalů je tlustotabulkový a romboedrický. Od podobného tmavého hematitu se liší slabým magnetismem a hnědočerným rysem. Magmatické: Eksrsund (Norsko), Iron Mountain (Wyoming, USA), Akkard Lake (Quebec, Kanada).

Pyrolusit (MnO3). Jméno z řečtiny. „pyro“ – oheň a „luzis“ – zničeno (pyroluzitové přísady ničí barevné barvy skla). Dobře řezaný pyrolusit se nazývá polyanit. Sedimentární. Charakteristika: měkká, oolitická, zemitá, černá, barví vaše ruce. Nejdůležitější manganová ruda, široce používaná při tavení železa a oceli, feroslitiny. Vklady: Nikopolskoje (Ukrajina), Chiaturskoje (Gruzie).

Brownit (Mn2O3). Název na počest německého chemika K. Brauna. Odrůdy obsahují až 8 % SiO2 ve formě jemně rozptýlené mechanické nečistoty a až 10 % Fe, které je obsaženo v krystalové mřížce minerálu (Mn, Fe)2O3. Nejčastěji pozorován ve formě lepených zrnitých agregátů. Znatelný výstřih. Od podobného pyrolusitu se liší nahnědlou barvou a zvýšenou tvrdostí.

Korund (A12O3). Jméno je indického původu. Obvykle v soudkovitých, sloupcových, pyramidálních krystalech namodralé, žluto-šedé, načervenalé barvy. Transparentní krystaly korundu jsou zbarveny do různých barev a jsou jeho vzácnými odrůdami: leukosafír (bezbarvý), rubín (červený), safír (modrý), orientální topaz (žlutý), orientální smaragd (zelený) a orientální ametyst (fialový). Všechny uvedené odrůdy korundu mají tvrdost 9, na druhém místě za diamantem. V tomto ohledu jsou orientální topaz, ametyst a smaragd ceněny výše než obyčejný topaz (tv. 8), ametyst (tv. 7) a smaragd (tv. 7,5 - 8). Snadno identifikovatelné podle barvy, tvaru krystalu a vysoké tvrdosti. Je široce používán v abrazivním průmyslu, kde se brusné kotouče a brusné prášky vyrábějí z korundového prášku.

Hydroxidy hliníku gibbsit Al(OH)3, hydragillit Al(OH)3, boehmit (AlO OH) a diaspory (AlO. OH) tvoří základ bauxitu - cenné suroviny používané pro tavení hliníku - nebo při výrobě žáruvzdorných materiálů. Bauxit cihlově červené nebo červenohnědé barvy se od podobné hnědé železné rudy liší červenou linkou a od červených jílů tím, že s vodou netvoří plastickou hmotu. Ložiska bauxitu: Krasnaya Shapochka, Severouralsk, Ivdelsk, Alapaevka (vše na Uralu),

Křemen (SiO2). Jméno z toho. "kuerertz" - příčná ruda (což znamená křemenné žíly, obvykle umístěné podél trhlin napříč směrem k horninovým vrstvám). Krystaly křemene mají vzhled pseudohexagonálních hranolů a bipyramid s charakteristickým příčným stínováním čel hranolů. Zemská kůra obsahuje až 13 % (hmotnostních) křemene, který je nejrozšířenějším minerálem na Zemi. Původ je magmatický a hydrotermální. Snadno rozpoznatelný tvarem krystalů, lasturovým lomem a nedostatečným štěpením, vysokou tvrdostí.

Odrůdy křemene: transparentní bezbarvý - horský křišťál, transparentní: žlutý - citrín, fialový - ametyst, kouřový - rauchtopaz (kouřový křemen). Černá neprůhledná - morion.

Kryptokrystalická opakní odrůda (SiO2) s matným povrchem a voskovým leskem se nazývá chalcedon. Obvykle bílý, slinutý, amorfní, tvrdost 7, neprůhledný, bez štěpení. Odrůdy, karneol (červený), sarder (hnědý), safír (mléčně modrý), plazma a chryzopras (zelený), heliotrop (zelený s červenými skvrnami). Chalcedon má obvykle zonální strukturu; pórovitost zón je však odlišná. Když přírodní nebo technické vodné roztoky procházejí póry, tyto zóny se barví. Takto se získává achát, tzn. zonálně zbarvený chalcedon.

Pevný amorfní křemenný hydrogel (SiO2.H2O) se nazývá opál. Jeho průhledné odrůdy jsou vzácné. Opál se vyznačuje svým lomem podobným smaltu a vysokou tvrdostí.

V klenotnictví jsou široce používány drahé odrůdy křemene, chalcedonu, achátu a opálu. Křemen se používá také v průmyslu: v optice, pro výrobu piezokřemíkových desek pro snímače, v přesné mechanice pro výrobu opěrných ložisek a axiálních ložisek, pro výrobu chemického skla a také v ohnivzdorné a sklářské výrobě.

Uhličitany, sírany, wolframany, fosforečnany

Obecné charakteristiky skupin jsou uvedeny v tabulce. 4.2. Uhličitany, které tvoří asi 1,7 % zemské kůry, jsou sedimentární nebo hydrotermální minerály. Z chemického hlediska se jedná o soli kyseliny uhličité - H2CO3. Uhličitany mají iontové krystalové mřížky; vyznačuje se nízkými hustotami, skelným leskem, světlou barvou (kromě uhličitanů měďnatých), tvrdostí 3-5, reakcí se zředěnou HCl. Uhličitany jsou široce používány v železářském a ocelářském průmyslu jako tavidlo a jako surovina pro výrobu žáruvzdorných materiálů a vápna.

Fosfáty jsou magmatického (apatit) a sedimentárního (fosforit) původu. Wolframáty jsou častější v hydrotermálních a pegmatitových žilách.

Kalcit, CaCO3. Jméno z řečtiny. "calc" - pálené vápno.

Synonymum: vápenec. Sedimentární organogenní, hydrotermální. Krystaly ve tvaru kosočtverců. Perfektní výstřih podél kosočtverce. Vaří pod vlivem zředěné HCl za studena. Odrůdy: transparentní, bezbarvý - islandský spar, kosočtverečný bílý - aragonit. Vrstvy sedimentárních hornin se skládají převážně z kalcitu: křída, vápenec, mramor. Vápenný tuf - travertin - se vyrábí také z kalcitu.

Železný a ocelářský průmysl spotřebuje miliony tun vápence jako tavidlo. Kromě toho se vápenec pálí na vápno ve stavebnictví. Islandský nosník se používá v optice k výrobě polarizátorů.

Magnezit, MgCO3. Pojmenována po řecké provincii Magnesia. Synonymum: magnesium spar. Tvar krystalů je romboedrický s dokonalým štěpením podél romboedru. Ve většině případů se vyskytuje ve formě sněhově bílých zrnitých agregátů s lasturovým lomem („amorfní“ magnezit) a v šedých protáhlých zrnech. Hydrotermální. Důležitá surovina pro výrobu šamotových cihel a tankovacích prášků. Použití dolomitizovaného vápence zlepšuje kvalitu aglomerátu a pelet a snižuje viskozitu vysokopecní strusky. Vklady: Satkinskoye (Rusko), Veitch (Rakousko), Liao Tong a Shen-Kin (severovýchodní Čína), Quebec (Kanada).

Malachit, CuCO3 × Cu(OH)2. Jméno z řečtiny. "malakhe" - malva (což znamená zelenou barvu listů slézu). Azurit, 2CuCO3 × Cu(OH)2. Název pochází z perského „lazvard“ – modrý. Slinuté, zemité, soustředně lasturovité. Vaří pod vlivem zředěné HCl. Používá se jako ozdobné ozdobné kameny, rudy na měď.

Siderit, FeCO3. Jméno z řečtiny. slovo pro železo. Synonymum: železná spára. Obvykle v granulovaných žlutobílých, nahnědlých hmotách. Reaguje se studeným HC1, jehož kapka zezelená. Hydrotermální. Siderit obsahuje až 48,3 % Fe a používá se jako železná ruda. Místo narození:

Bakalskoje (Jižní Ural), Kerčenskoje (Ukrajina).

Rhodochrosit, MnCO3. Jméno z řečtiny. "Rodon" - růže a "khros" - barva. Synonymum: manganový jitrocel. Obvykle ve formě granulovaných agregátů růžové, karmínové barvy, s bílým pruhem. Reaguje se studenou HCl. Hydrotermální. Používá se jako manganová ruda. Naleziště: Chiaturskoe (Gruzie), Polunochnoe (Severní Ural), Obrochishche (Varna, Bulharsko).

Sádra, CaSO4 x 2H2O. Jméno z řečtiny. termín označující pálenou sádru a sádru. Odrůdy: vláknitý sádrovec - selenit; lamelové, průhledné - „sklo Maryino“; jemnozrnná hustá masivní odrůda - alabastr. Technický alabastr (CaSO4 × 0,5H2O) se získává pálením sádry. Charakteristické jsou tabulkovité krystaly s dokonalou štěpností, mezirůstová dvojčata a další připomínající růže. Od podobného anhydridu se liší nižší tvrdostí. Z kalcitu - nedostatečná reakce s HC1. Používá se ve stavebnictví, chemii a medicíně a také k výrobě soch a uměleckých předmětů. Ložiska: na západním svahu Uralu, Artemovskoye (Donbass) a v mnoha dalších oblastech.

Baryt, BaSO4. Jméno z řečtiny. "baros" - tíha. Synonymum pro těžký nosník. Vyskytuje se ve formě bílých, šedých tabulkových krystalů s dokonalou štěpností, častěji ve formě zrnitých agregátů. Snadno se odlišuje od uhličitanů vysokou hustotou a nedostatkem reakce s HC1; z jiných síranů a ze silikátů - podle hustoty. Používá se v ropném průmyslu k tmelení uvolněných hornin ve stěnách studní, v chemii a také k výrobě „barytové sádry“, která pohlcuje rentgenové záření v laboratořích a nemocnicích. Škodlivá nečistota v železných rudách. Vklady: v Gruzii, Turkmenistánu, Center. Kazachstán a jižní Ural.

Wolframit, (Mn, Fe)WO4. Jméno z toho. „vlčí pěna“ (směs tohoto minerálu s cínovými rudami vytváří při tavení strusku zbarvenou jako vlčí srst). Synonyma: Vlk. Obvykle ve formě tlustých tabulkových a prizmatických krystalů se stínováním na okrajích nebo ve formě zrnitých agregátů. Vyznačuje se hnědočernou barvou, hnědým pruhem a vysokou hustotou. Nejdůležitější ruda pro wolfram. Používá se v metalurgii k výrobě tvrdých slitin a rychloběžných nástrojů a také v elektrotechnickém průmyslu k výrobě žhavicích vláken v elektrických lampách a rentgenových trubicích. Ložiska: Yunan (Čína), na Malajském poloostrově a Barmě, Cornwall (Anglie), Beira Bakes (Portugalsko), Tana (Bolívie), Boulder (Colorado, USA).

Scheelite, CaWO4. Pojmenován podle švédského chemika Scheeleho (1742 -1786). Nachází se v bipyramidových, pseudooktaedrických krystalech a také ve formě nepravidelně tvarovaných nažloutlých inkluzí s diamantovým leskem a zjevnou štěpností. Druhá nejvýznamnější wolframová ruda. Zálohy: St. Asie, Sasko, Zinnwald (Česká republika), Piemont (Itálie), Andalusie (Španělsko), Huancaya (Peru), státy Kalifornie, Arizona, Nevada, Connecticut (USA).

Apatit. Jméno z řečtiny. "apatao" - klamání (vypadá jako vzácný beryl (smaragd) a turmalín, což ztěžovalo diagnostiku). Nejběžnějším fluorapatitem je Ca53F nebo 3 × CaF2, ale nachází se i chlorapatit – Ca53Cl nebo 3 × CaCl2. Vyskytuje se ve formě šestibokých hranolů a jehlic ve světle zelené, smaragdově zelené a modré barvě. Zlomenina je nerovná a konchoidní. Je také široce distribuován ve formě zrnité, husté bílé hmoty. Od vzácného smaragdu a akvamarínu se liší menší tvrdostí (apatit nepoškrábe sklo).

Spolu s vivanitem Fe32 × 8H2O („modrá země“) je apatit obvykle hlavním nosičem fosforu v železných rudách; přítomnost těchto minerálů v železné rudě komplikuje metalurgické zpracování a snižuje hodnotu rudy, protože fosfor dělá ocel křehkou za studena.

Pevný obal Země – zemská kůra – tvoří pouze 1,5 % celkového objemu zeměkoule. Ale přesto je to zemská kůra, respektive její horní vrstva, která nás nejvíce zajímá, protože je zdrojem nerostných surovin.
Minerály- jedná se o relativně homogenní přírodní tělesa, která mají určité chemické složení a fyzikální vlastnosti. Název „minerál“ pochází z latinského slova „minera“, což doslova znamená ruda, ruda. Věda, která studuje složení, strukturu a vlastnosti minerálů, jejich původ a podmínky výskytu, se nazývá mineralogie.
Tvoří se minerály v důsledku fyzikálních a chemických procesů probíhajících v zemské kůře. Stejně jako celá příroda kolem nás se skládají z chemických prvků. Obrazně řečeno, minerál je druh stavby z cihel – chemických prvků, vybudovaných podle určitých přírodních zákonů. A stejně jako člověk na Zemi postavil mnoho různých budov z přibližně stejného počtu cihel, vytvořila příroda v zemské kůře více než 3 tisíce různých minerálů z relativně malého počtu chemických prvků.

Celkem, s přihlédnutím k četným odrůdám, existuje více než 7 tisíc jejich jmen, která jsou dána každému minerálu podle nějaké charakteristiky.
V zemské kůře se minerály častěji nenacházejí samostatně, ale jako součást. Z velké části určují fyzikální a mechanické vlastnosti hornin a z tohoto pohledu jsou pro technologii zpracování kamene největší zájem.
Většina minerálů se v přírodě vyskytuje v pevném skupenství. Pevné minerály mohou být krystalické nebo amorfní, liší se vnějším geometrickým tvarem - pravidelný u krystalických a neurčitý u amorfních.

Tvar minerálů závisí na uspořádání atomů v nich. V krystalických minerálech jsou atomy uspořádány v přesně definovaném pořadí a tvoří prostorovou mřížku, díky níž má mnoho minerálů (například krystal křemene) vzhled pravidelných mnohostěnů. Krystalické minerály jsou anizotropní, to znamená, že jejich fyzikální vlastnosti se v různých směrech liší. V amorfních minerálech (obvykle ve formě kuliček) jsou atomy uspořádány náhodně. Takové minerály jsou izotropní, to znamená, že jejich fyzikální vlastnosti jsou ve všech směrech stejné.

Klasifikace minerálů

V souladu s aktuálně obecně uznávanou chemickou klasifikací lze všechny minerály rozdělit do devíti tříd:
I. Silikáty jsou soli kyselin křemičitých, mezi nimiž jsou podskupiny minerálů, které mají nějaké společné složení a strukturu: živce, dělené podle chemického složení na plagioklasy a ortoklasy, pyroxeny, amfiboly, slídy, olivín, mastek, chlority a jíly minerály. Jedná se o nejpočetnější třídu, čítající až 800 minerálů.
II. Uhličitany jsou soli kyseliny uhličité zahrnující až 80 minerálů, z nichž nejčastější jsou kalcit, magnezit a dolomit.

III. Oxidy a hydroxidy – kombinují asi 200 minerálů, z nichž nejběžnější jsou křemen, opál, limonit a hamatit.
IV. Sulfidy jsou sloučeniny prvků se sírou, čítající až 200 minerálů. Typickým zástupcem je pyrit.
V. Sulfáty - soli kyseliny sírové, včetně asi 260 minerálů,
mezi nimiž jsou nejrozšířenější sádra a anhydrit.
VI. Halogenidy jsou soli halogenidových kyselin, čítající asi 100 min.
Ralov. Typickými zástupci halogenů jsou halit (kuchyňská sůl) a
fluorit
VII. Fosfáty jsou soli kyseliny fosforečné. Typickým představitelem je
apatit.
VIII. Wolframany jsou sloučeniny kyseliny wolframové.
IX. Přirozenými prvky jsou diamant a síra.

Budu rád, když uvidím vaše komentáře

Oblíbené v kategorii: