Dom › Pražnjenje › Minerali i mineralogija. Što je mineral? Podjela minerala prema podrijetlu Podjela minerala i njihova fizikalna svojstva

Minerali i mineralogija. Što je mineral? Podjela minerala prema podrijetlu Podjela minerala i njihova fizikalna svojstva

Iako je kemijski sastav služio kao osnova za klasifikaciju minerala od sredine 19. stoljeća, mineralozi nisu uvijek dijelili zajedničko mišljenje o tome kakav bi trebao biti redoslijed minerala u njemu. Prema jednoj metodi konstrukcije klasifikacije, minerali su grupirani prema istom glavnom metalu ili kationu.

U ovom slučaju minerali željeza spadaju u jednu skupinu, minerali olova u drugu, minerali cinka u treću itd. Međutim, kako se znanost razvijala, pokazalo se da minerali koji sadrže isti nemetal (anion ili anionsku skupinu) imaju slična svojstva i mnogo su sličniji jedni drugima od minerala sa zajedničkim metalom.

Osim toga, minerali sa zajedničkim anionom pojavljuju se u istom geološkom okruženju i sličnog su podrijetla. Kao rezultat toga, u modernoj taksonomiji minerali su grupirani u klase na temelju zajedničkog aniona ili anionske skupine.

Jedina iznimka su izvorni elementi, koji se u prirodi pojavljuju sami, bez tvorbe spojeva s drugim elementima.

Minerali se prema kemijskom sastavu i kristalnoj strukturi dijele u sljedeće skupine:

izvorni elementi;
sulfidi i sulfosoli;
halogeni spojevi (halogenidi);
oksidi;
soli kisika (karbonati, sulfati, volframati, fosfati, silikati).

Trenutno prihvaćena klasifikacija minerala temelji se na njihovom kemijskom sastavu i strukturi. Mnogo se pažnje posvećuje i genezi (grčki "genesis" - podrijetlo), što omogućuje razumijevanje obrazaca distribucije minerala u zemljinoj kori.

Izvorni elementi

Zemljina kora ne sadrži više od 0,1% (po masi) autohtonih elemenata (83 minerala). Njihovo vađenje povezano je sa značajnim poteškoćama, pa su mnogi od njih posebno cijenjeni i, kao standardi ljudskog rada, koriste se u zlatnim rezervama zemalja kao kolateral za nacionalnu valutu u međunarodnoj trgovini. Genetski povezan s procesima kristalizacije magme (Pt, dijamant, grafit), hidrotermalnim (Au) i sedimentnim (S) procesima. Samorodno željezo često je kozmičkog porijekla.

Samorodni metali odlikuju se izuzetno visokom duktilnošću, metalnim sjajem, kovkošću, toplinskom i električnom vodljivošću, uzrokovanom metalnim vezama u kristalnoj rešetki.

Karakteristične su i visoke gustoće. Posjeduju ih najteži minerali: nevjanskit (do 21,5 g/cm3) i sissertskit (do 22,5 g/cm3).

Osim samorodnih metala (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Fe, Cu, Ni, Hg) postoje i samorodni metaloidi (As, Sb, Bi) i nemetali (S, Se, Te, C) .

Meteorsko željezo povremeno se opaža u obliku pravilnih kocki (heksaedarsko željezo) i oktaedra (oktaedarsko željezo). Obično u obliku otopljene mase nezaobljenog oblika s karakterističnim prstastim udubljenjima na površini. Takozvano "Pallasovo željezo" sadrži uključke olivina (MgFeSiO 4).

Sulfidi

Zemljina kora ne sadrži više od 0,15% (po masi) minerala ove skupine (230 minerala). S kemijskog gledišta, ovi spojevi su soli sumporovodikove kiseline. Postoje i sulfidi strogo stehiometrijskog sastava (FeS 2, CuFeS 2, itd.) I spojevi u kojima sadržaj sumpora varira unutar određenih granica (polisulfidi, na primjer FeS x, gdje x = 1,0,1 - 1,14).

Karakteristične su ionske kristalne rešetke. Većina sulfida je teška, mekana i sjajna. Imaju visoku električnu vodljivost. U većini slučajeva hidrotermalnog podrijetla, ponekad produkt kristalizacije sulfidne magme.Tijekom trošenja u zoni oksidacije sulfidi prelaze prvo u sulfate, a potom u okside, hidrokside i karbonate.

Sulfidi predstavljaju rudnu bazu obojene metalurgije i sirovina su za proizvodnju sumporne kiseline. Budući da sumpor čini čelik crveno krhkim, prisutnost sulfida u željeznim rudama smanjuje njihovu kvalitetu. Prije taljenja u visokim pećima, željezne rude u prahu se podvrgavaju aglomeraciji u tvornicama za sinterovanje. Tijekom sinteriranja moguće je iz rude ukloniti do 99% sulfidnog sumpora.

Halogeni spojevi

Zemljina kora sadrži oko 0,5% (po masi) halogenih spojeva, koji su hidrotermalnog ili sedimentnog podrijetla. Fluorit se često nalazi u pegmatitnim žilama. S kemijskog gledišta ovi minerali su soli kiselina: HF, HI, HBr, HCI. Karakteristike: stakleni sjaj, mala gustoća, topljivost u vodi. Halidni spojevi imaju ionske rešetke.

Metalurgija koristi velike količine fluorita za ukapljivanje troske. Halidni spojevi naširoko se koriste u kemiji, poljoprivredi (gnojiva) i prehrambenoj industriji.

Oksidi

Zemljina kora sadrži do 17% (masenih) oksida. Najzastupljeniji su kvarc (12,6%), željezni oksidi i hidroksidi (3,9%), oksidi i hidroksidi AI, Mn, Ti, Cr. Podsjetimo ovdje da je većina željezne rude i rude mangana sedimentnog podrijetla. Minerali oksidne skupine rudna su baza crne metalurgije. Najvažniji rudni minerali željezne i manganove rude: hematit (Fe 2 O 3), magnetit (Fe 3 O 4), smeđa željezna ruda (Fe 2 O 3 . H 2 O), piroluzit (MnO 2), braunit (Mn 2 O 3), hausmanit (Mn 3 O 4), psilomelan (MnO 2 . MnO . n H 2 O), manganit (MnO 2 . Mn(OH)2.

Kristalne rešetke oksida karakteriziraju ionske veze. Oksidi Fe, Mn, Cr, Ti imaju polumetalni sjaj i tamnu boju. Ovi minerali su neprozirni. Karakteristično svojstvo magnetita (Fe3O4) i ilmenita (FeO. TiO2) je njihov magnetizam.

Karbonati, sulfati, volframati, fosfati

Karbonati, koji čine oko 1,7% Zemljine kore, su sedimentni ili hidrotermalni minerali. S kemijskog gledišta to su soli ugljične kiseline - H2CO3. Karbonati imaju ionske kristalne rešetke; karakteriziran niskom gustoćom, staklastim sjajem, svijetlom bojom (osim bakrenih karbonata), tvrdoćom 3-5, reakcijom s razrijeđenom HCl. Karbonati se široko koriste u industriji željeza i čelika kao topitelji i kao sirovina za proizvodnju vatrostalnih materijala i vapna.

Zemljina kora sadrži 0,1% (masenih) sulfata, koji su uglavnom kemijskog sedimentnog porijekla i soli su sumporne kiseline H2SO4. Obično su to mekani, lagani, lagani minerali. Izvana su slični karbonatima, ali ne reagiraju s HCl. Sulfati se koriste u kemijskoj i građevinskoj industriji. Oni su izuzetno štetna nečistoća u željeznim rudama, budući da je tijekom aglomeracije moguće ukloniti više od 60 - 70% sulfatnog sumpora u plinsku fazu.

Minerali su prirodni kemijski spojevi koji imaju određena fizikalna svojstva, oblik i karakterizirani određenim uvjetima nastanka, odnosno nastanka.

Primjer: sumpor - samorodni element, široko se koristi u poljoprivredi, halit-NaCl - kamena sol - koristi se u prehrambenoj industriji, kvarc - SiO 2, gorski kristal - vrsta kvarca, tinjac (muskovit - svijetli, biotit - crni) - vrsta kvarca itd.

Minerali nastaju u različitim fizikalno-kemijskim i termodinamičkim okruženjima. Ali svaki određeni mineral nastaje samo pri određenoj temperaturi, tlaku, koncentraciji mineralne tvari, pa je stoga stabilan samo u određenim uvjetima, bliskim onima u kojima je nastao. U drugom okruženju minerali se postupno uništavaju, degeneriraju, tvoreći varijante ili čak potpuno nove mineralne formacije koje su postojane u novim uvjetima.

Postoji 2000 poznatih minerala, s više od 4000 varijanti. Ali od tog ogromnog broja, malo je minerala široko rasprostranjeno u prirodi. Ovi minerali, a ima ih tek 50-ak, dio su najvažnijih stijena poznatih znanosti, mnogi od njih nalaze se u tlu i utječu na njegova fizikalno-kemijska svojstva i plodnost. Ti se minerali nazivaju minerali skeleta tla. Od 64 minerala koji tvore stijene, trebali bismo poznavati najmanje 20-22, i to one koji su dio rahlih sedimentnih stijena, t.j. u sastavu gline, pijeska itd. Ali moramo poznavati i druge minerale, budući da na njima (planine) raste drveće (šume).

Većina minerala je u čvrstom stanju (kvarc, feldspat i dr.), ali postoje tekući (živa, voda, nafta) i plinoviti (ugljični dioksid, sumporovodik i dr.). Prema uvjetima nastanka svi minerali se dijele na tri skupine: magmatski, sedimentni i metamorfni.

Stvaranje magmatskih minerala događa se pri visokim temperaturama i obično visokom tlaku. Kao rezultat taljenja stijena u malim izoliranim džepovima na različitim dubinama nastaje magma - pastozna talina složenog silikatnog sastava, koja sadrži različite plinove, vodenu paru i vruće vodene otopine.

Sedimentno podrijetlo minerala u najopćenitijoj shemi izgleda otprilike ovako; trošenje > transport > taloženje (stvaranje sedimenta) > dijageneza (stvaranje stijena). Tako nastali minerali, stijene i minerali nazivaju se sedimentima. Taloženje (taloženje) događa se u površinskim dijelovima zemljine kore (i u morima i na kopnu) i na samoj površini pri niskim temperaturama i tlaku bliskom atmosferskom, pod utjecajem fizikalnih i kemijskih agenasa atmosfere, hidrosfere, zemljina kora i životna aktivnost organizama. Oborine mogu biti klastičnog, kemijskog i biološkog podrijetla.

Složen fizikalno-kemijski proces promjene, degeneracije i rekristalizacije gotovih minerala i stijena uz zadržavanje čvrstog stanja bez primjetnog taljenja naziva metamorfizam. Procesi metamorfizma odvijaju se na dubinama gdje su visoke (od 100-200 do 800 °C) temperature i visoki tlak (do 152,103 kPa) - kalcit, vapnenac - u mramor.

Oblici pojavljivanja minerala u prirodi su različiti. Postoje naslage, eflorescencije, dodaci kristala, ljuskasti (talk), gusti (kalcedon), zemljasti (kaolin, oker), lisnati (liskun), igličasti, prizmatični (gips, rožnaca) itd.

Klasifikacija minerala. Najobjektivnija klasifikacija minerala je kristalokemijska, koja uzima u obzir kemijski sastav i strukturu (kristalni, amorfni) minerala.

Ističu se sljedeće: sedam (7) razreda minerali: - samorodni; - sulfidi (sumporni spojevi); - halogenidi (halogenidi); - oksidi i hidroksidi; - soli kisikovih kiselina; - silikati; - spojevi ugljikovodika.

I klasa – izvorni elementi. Ova klasa uključuje kemijske elemente koji se u prirodi nalaze u slobodnom stanju. To su minerali koji se sastoje od jednog elementa (zlato, srebro, dijamant, bakar, platina itd.). Poznato je 90 minerala ove klase; oni čine oko 0,1% mase zemljine kore. Nemaju kamenotvorni značaj, ali imaju ogroman nacionalni i gospodarski značaj.

II razred – sulfidi– derivati sumporovodika H 2 S ili, rjeđe, sumporovodika. Poznato je oko 200 minerala koji čine 0,15-0,25% mase zemljine kore, odnosno oko 10% svih minerala. Sulfidi su minerali koji ne tvore stijene, ali su rude mnogih važnih metala: bakra, srebra, cinka, olova itd., zbog čega je njihov značaj u gospodarstvu zemlje vrlo velik.

Minerali u zoni trošenja su nestabilni: uništavaju se i pretvaraju u različite spojeve kisika. Najčešći minerali u ovoj skupini su:

Pirit – FeS 2(sumporni pirit, željezni pirit) - glavna je vrsta sirovine za proizvodnju H 2 SO 4, halkopirit CuFeS 2(bakreni pirit) je glavna ruda za bakar; u zoni trošenja lako se oksidira, stvarajući Cu i Fe sulfide, koji se široko koriste u poljoprivredi, cinober – HgS- jedina ruda za dobivanje žive.

Š razred – halogenidni spojevi (halogenidi). Minerali ove klase (~ 120 vrsta) su soli klorovodične (kloridi) i fluorovodične (fluoridi) kiseline. Kloridi su široko rasprostranjeni u prirodi. Kloridi su sedimentnog podrijetla, nastali kao rezultat taloženja iz vodenih bazena (natrijeve i kalijeve soli).

Halogenidi mogu biti bezvodni ili vodeni. To uključuje tako važne minerale u životu ljudi i biljaka kao što su halit(kamena sol) - NaCI, silvin– KCI (žuta i plava), karnalit– MgCl 2 KCl 6H 2 O (crveno). Halogenidi se pojavljuju zajedno s kalijevim solima u naslagama soli i koriste se za proizvodnju kalijevih gnojiva. Osim toga, naširoko se koriste u konzerviranju, kemijskoj industriji i ribarstvu.

IV razred – oksidi, spojevi raznih elemenata s kisikom. Vrlo su česti u prirodi i igraju veliku ulogu u formiranju zemljine kore. Najčešće kvarcni– SiO 2 , opal– (SiO 2 nH 2 O), korund(Al 2 O 3), hematit (crvena željezna ruda) – Fe 2 O 3, magnetit– Fe 3 O 4, itd.

V razred – Soli kisikovih kiselina– H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, H 2 CO 3, kremen i dr. Od velike su važnosti u formiranju tla i proizvodnji gnojiva.

Na primjer - soli HNO 3 oduvijek su smatrana najvažnijom vrstom gnojiva (NH 4 NO 3, Ca(NO 3) 2 itd.), soli ugljične i sumporne kiseline– CaCO 3, CaSO 4 2H 2 O koriste se za poboljšanje fizikalnih i kemijskih svojstava tla i pospješuje rast biljaka. Istovremeno, soda (Na 2 CO 3) je jedna od najotrovnijih (štetnih) soli kisika za biljke na jugu zemlje.

Glavni minerali ove klase su sljedeći:

A) sulfati– soli sumporne kiseline. Gips -CaSO 4 2H 2 O, mirabilit - (Na 2 SO 4 10H 2 O) - za proizvodnju sode, u medicini - kao laksativ.

b) karbonati– soli ugljične kiseline. Kalcit - CaCO 3, magnezit - MgCO 3, dolomit - CaCO 3 MgCO 3, siderit - željezni spar (FeCO 3) - žućkasto-bijeli, za proizvodnju Fe, soda - Na 2 CO 3 10H 2 O.

V) fosfati– soli fosforne kiseline.

– apatit-Ca 5 (PO 4) 3 F, klor-apatit Ca 5 (PO 4) 3 C1 – za proizvodnju H 3 PO 4, superfosfat, fosforiti - Ca 3 (PO 4) 2, vivijanit - Fe 3 ( PO 4 ) 2 8H 2 O – bijelo - fosforno gnojivo plavi na zraku, siderit - FeCO 3.

VI razred – silikatna klasa- minerali silicijeve i aluminosilicijeve kiseline. Ova skupina uključuje ogroman broj minerala koji se nalaze u prirodi. Silikati čine 75% zemljine kore, a ako dodate 12% slobodnog silicija bit će jasna vodeća uloga ovih minerala u geokemiji. U procesima formiranja tla, silikati su jedan od najvažnijih dijelova PPC-a, tj. najaktivniji dio tla, o kojem ovise njegova fizikalna, kemijska, biološka i agronomska svojstva.

Jednostavni silikati uključuju sljedeće minerale:

- olivin[(MgFe) 2 SiO 4 ] - tamna ili zelenkasto-žuta boja, dragi kamen, vatrostalna opeka.

- rožnaca– u zoni magme je kamenotvorni mineral granita, diorita, sijenita i drugih poznatih stijena. Složenog je i promjenjivog kemijskog sastava, smeđe boje s raznim nijansama. Kada se raspada, proizvodi metalne hidrokside - karbonate i minerale gline.

– feldspati– čine oko 50% mase zemljine kore. Nalaze se u magmatskim stijenama, kao iu škriljevcima i pješčenjacima. Kada se troše, feldspati stvaraju soli ugljičnog dioksida, minerale gline i silicijevu kiselinu. Najvažniji predstavnici feldspata su: ortoklas - različite boje, albit, - jedan od najčešćih minerala u zemljinoj kori, sudjeluje u strukturi sedimentnih i metamorfnih stijena. Javlja se u obliku kristalnih i kriptokristalnih nakupina različite gustoće, u šupljinama u obliku raznih sinterskih oblika, kristala i njihovih srastanja. Boja je raznolika - od bezbojne i bijele, povremeno do crne; (bezbojni prozirni kristali kalcita koji su dvolomni nazivaju se islandski špat); burno reagira (“vrije”) sa solnom kiselinom. Primjena je raznolika: u građevinarstvu, u metalurškoj i kemijskoj industriji, kao ukrasni kamen, islandski špat - u optici.

Dolomit CaMg[CO3] 2- uobičajeni mineral koji tvori kristalne i zemljaste nakupine. Od kalcita se razlikuje po nešto većoj tvrdoći i gustoći, a što je najvažnije, po reakciji sa solnom kiselinom, što se događa samo kod dolomitnog praha. Koristi se u metalurgiji i građevinarstvu.

Minerali sulfatne klase talože se u površinskim rezervoarima, nastaju tijekom oksidacije sulfida i sumpora u vremenskim zonama, a rjeđe su povezani s vulkanskom aktivnošću.

Anhidrit Ca- tvori guste finokristalne nakupine. Boja je bijela, često s plavom ili sivom bojom; stakleni sjaj, sedefast; proziran, često proziran; dekolte je savršen u jednom smjeru, a prosječan u dva. Koristi se za proizvodnju cementa i za obrtništvo.

Najčešći sulfatni mineral je gips. Ca2H2O, nalaze se u obliku sitnokristalnih i zemljastih nakupina, pojedinačnih kristala i njihovih srastanja. Obično bijela, ponekad obojena u svijetle boje; stakleni sjaj, sedefast, svilenkast; proziran ili proziran; Dekolte je u jednom smjeru vrlo savršen, u drugom prosječan. Koristi se u građevinarstvu, kemijskoj industriji, medicini itd.

Klasa fosfata . Najčešći mineral je apatit Ca 5 [PO 4 ] 3 (F, OH, Cl)(sadržaj fluora, klora i hidroksilne skupine varira). Javlja se u obliku kristalnih nakupina i pojedinačnih kristala. Boja je bezbojna, često blijedo zelena i zelenkasto plava. Podrijetlo je magmatsko. Široko se koristi u industriji gnojiva i kemijskoj industriji.

Klasa silikata . Minerali ove klase široko su rasprostranjeni u zemljinoj kori (preko 78%). Nastaju uglavnom u endogenim uvjetima, a povezani su s različitim manifestacijama magmatizma i metamorfnih procesa. Samo nekoliko njih nastaje u egzogenim uvjetima. Mnogi minerali ove klase su magmatske i metamorfne stijene koje tvore stijene, rjeđe sedimentne stijene.

Silikate karakterizira složen kemijski sastav i unutarnja struktura. Minerali koji sadrže ione aluminija nazivaju se alumosilikati.

Unutarnja struktura silikata i aluminosilikata uvelike određuje njihova svojstva: minerali s otočnom strukturom, karakterizirani gustim pakiranjem iona, često tvore izometrične kristale, imaju visoku tvrdoću, gustoću i nesavršeno cijepanje. Minerali s linearno izduženom strukturom (lanac i vrpca) tvore prizmatične kristale s dobro definiranom rascjepom u dva smjera duž duge osi strukture. Minerali sa slojevitom strukturom tvore pločaste kristale s vrlo savršenom cijepanošću, paralelno sa "slojevima" strukture.

Otočni silikati. Olivin ili peridot, ( Mg,Fe) 2, forsterit (bezbojan) Mg 2 i fayalit (crni) Fe 2. Obično se nalazi u obliku zrnastih agregata ili pojedinačnih zrnaca ugrađenih u stijene.

Boja žutozelena, maslinasta do crna. Sorte koje sadrže malo željeza koriste se za izradu vatrostalnih opeka; peridot (žutozelena sorta) je dragi kamen.

Lančani i vrpčasti silikati i alumosilikati. Minerali skupine piroksena imaju lančanu strukturu, a skupina amfibola vrpčastu strukturu. Minerale skupine amfibola karakteriziraju dugostupasti, igličasti ili vlaknasti šesterokutni kristali.

Augit (Ca,Na) (Mg,Fe 2+,AlFe 3+) [(Si,Al) 2 O 6 ] nalaze u kristalnim agregatima. Boja zelenkasto crna i crna; stakleni sjaj.

Jedan od najčešćih minerala iz skupine amfibola je rožnaca. (Ca,Na) 2 (Mg,Fe 2+) 4(Al,Fe 3+) (OH) 2 [(Si,Al) 4 O 11 ] 2. Po svojstvima je blizak augitu, razlikuje se po obliku kristala i relativnom položaju ploha cijepanja, kao i nešto manjoj gustoći.

Pločasti (slojeviti) silikati i alumosilikati uključuju velik broj minerala, od kojih su mnogi magmatske, metamorfne i glinaste sedimentne stijene koje tvore stijene. Imaju vrlo savršenu cijepanje u jednom smjeru, paralelno s "listovima" kristalne strukture, i nisku tvrdoću.

Najčešći minerali ove strukturne skupine su tinjci, čija se zrnca nalaze u mnogim magmatskim i metamorfnim stijenama; u žilama pojedini kristali tinjca dosežu u presjeku nekoliko četvornih metara. Porijeklo magmatsko, hidrotermalno, metamorfno.

Biotit K(Mg,Fe) 3 (OH,F) 2. Boja crna, smeđa, ponekad zelenkasta; stakleni sjaj, ponekad sedefast; kao i svi tinjci, listovi odvojeni duž cijepanja su elastični.

Moskovljanin 3KAl 2 (OH) 2 u mnogim je svojstvima blizak biotitu, ali ima gotovo bezbojnu boju sa svijetlo ružičastom ili sivom bojom, a proziran je u tankim listovima. Koristi se u elektroindustriji, radiotehnici, izradi instrumenata, za proizvodnju vatrootpornih građevinskih materijala, boja, maziva itd.

Talk Mg3(OH)2 tvori kristalne nakupine, rjeđe pojedine velike kristale i njihova srastanja. Boja bijela, svijetlo zelena; sjaj je staklast, sedefast, mat u gustim sitnozrnatim agregatima; listići razdvojeni cijepanjem, fleksibilni, neelastični (masni na dodir). Široko se koristi kao vatrootporni materijal, u proizvodnji izolatora, u parfumeriji itd.

Serpentin (zavojnica) Mg6(OH)8 obično se javlja u obliku gustih kriptokristalnih varijanti. Raznolikost finih vlakana naziva se krizoazbest. Boja je svijetlozelena, žutozelena do crna, često točkasta, kod krizoazbesta je zlatna, pojedinačna vlakna bijela; Sjaj je staklast, mastan, u krizo-azbestu je svilenkast. Krizoazbest se koristi za izradu vatrootpornih i toplinski izolacijskih materijala.

DO lisnati silikati odnosi se na niz minerala sedimentnog podrijetla, nastalih tijekom trošenja pretežno magmatskih i metamorfnih stijena. Čine najveći dio glinastih stijena. Od ovih minerala najrasprostranjeniji je kaolinit Al 4 (OH) 8 koji stvara zemljaste agregate. Bijela boja; agregati imaju mat sjaj; zemljani lom; (mastan je na dodir); lako upija vlagu, kada je mokra, postaje plastična. Koristi se u proizvodnji keramike, građevinarstvu, industriji papira itd.

Iz okvir aluminosilikati Pogledajmo minerale iz skupine feldspata.

Minerali iz skupine feldspata rasprostranjeni su u zemljinoj kori i čine oko 50% nje. Oni su materijali koji tvore stijene mnogih magmatskih i metamorfnih stijena. U pukotinama se stvaraju veliki kristali. Sve feldspate karakterizira savršena ili prosječna cijepanost u dva smjera. Prema kemijskom sastavu feldspati se dijele u dvije podskupine: 1) kalijevi (kalinatni, ili alkalni) feldspati; 2) kalc-natrij (kalcij-natrij) feldspati ili plagioklasi, koji predstavljaju kontinuirani izomorfni niz Na i Ca.

Od prve podskupine najčešći je ortoklas K[A1Si 3 O 8 ]. Boja se kreće od bezbojne, bijele, svijetlosive do raznih nijansi ružičaste i crveno-žute; cijepanje u dva smjera. Mineral istog sastava, ali različito kristalizira, naziva se mikroklin. Što se tiče vanjskih obilježja, mikroklin se ne razlikuje od ortoklasa, a samo se njegova plavkasto-zelena varijanta - amazonit - lako razlikuje po boji od ostalih feldspata.

Kalijevi feldspati (osobito mikroklin) iz pegmatitnih žila koriste se u industriji keramike i stakla.

Podskupina plagioklasa uključuje minerale koji predstavljaju izomorfnu seriju.Među plagioklazima, prema količini silicijevog oksida, razlikuju se kiseli, intermedijarni i bazični minerali (tablica 1).

Plagioklazi su međusobno slični po svojstvima i obično se makroskopski ne odvajaju. Izuzetak je labradorit, u kojem su plave i zelene nijanse - preljevi - jasno vidljivi na sivoj pozadini.

Plagioklasi se makroskopski malo razlikuju od kalijevih feldspata. Ponekad se mogu razlikovati po boji: plagioklasi su pretežno bijeli, sivi, zelenkasto-sivi, kalijevi feldspati su bijeli, svijetlo sivi, ružičasti i žuti u raznim nijansama. Također postoji razlika u kutu između ravnina cijepanja.

stol 1

Tablica minerala izomorfne serije plagioklasa

Minerali se prema kemijskom sastavu i kristalnoj strukturi dijele u sljedeće skupine:

1) domaći elementi;

2) sulfide i sulfosoli;

3) halogeni spojevi (halogenidi);

4) oksidi;

5) soli kisika (karbonati, sulfati, volframati, fosfati, silikati).

U nastavku ćemo razmotriti minerale ovih skupina, uključene u program tečaja mineralogije za studente metalurških fakulteta visokoškolskih ustanova.

Izvorni elementi

Samorodni metali odlikuju se izuzetno visokom duktilnošću, metalnim sjajem, kovkošću, toplinskom i električnom vodljivošću, uzrokovanom metalnim vezama u kristalnoj rešetki.

Karakteristične su i visoke gustoće. Posjeduju ih najteži minerali: nevjanskit (do 21,5 g/cm3) i sissertskit (do 22,5 g/cm3).

Osim samorodnih metala (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Fe, Cu, Ni, Hg) postoje i samorodni metaloidi (As, Sb, Bi) i nemetali (S, Se, Te, C) .

Zlato, Au. Naziv od lat. "Tlo" - znak sunca među alkemičarima. Apsolutno čist, tzv. "Spužvasto" zlato je rijetko. Sa srebrom (kustelit sadrži do 20% Au; elektrum - preko 20% Au), od čega zlato postaje bijelo, kao i s bakrom (cuproaurid sadrži do 20% Cu), primjesa tvori kontinuirani niz čvrstih otopina. od kojih zlatu daje crvenkastu nijansu. Bizmutaurit sadrži do 4% Bi; porpecit - do 11% Pd i do 4% Ag.

Grumen zlata težak više od 70 kg. U Harvardskom muzeju (prirodna povijest). Fotografija: Olivier Chafik

Zlatni kristali (oktaedri, dodekaedri i kocke) su rijetki. Karakteriziraju ga zrna nepravilnog oblika ugrađena u kvarc. Primarne naslage zlata nastaju kretanjem termalne vode kroz pukotine i pore u kvarcu. Često se taloži iz otopina zajedno sa sulfidima. Kada se naslage kamene podloge istroše, voda nosi zrnca zlata u potoke i rijeke, na čijem se dnu formiraju naslage zlata iskopane bagerima.

Polixenes, Pt. Ime iz grčkog. "poli" - mnogo, "ksenos" - strano (što znači prisutnost brojnih nečistoća u Pt). U tehnologiji i svakodnevnom životu naziva se platina (od španjolskog "plata" - srebro), tj. sličan srebru, "srebro". Sadrži do 30% Fe, što mineralu daje magnetizam (do 14% Cu; do 7% Pd, do 7% Ir; do 4% Ro, do 6% Ni).

Pt kristalizira kao fina zrnca u ultramafičnim magmama. Karakteristične značajke: čelično-siva boja, metalni sjaj, visoka gustoća. Otapa se samo u zagrijanoj carskoj vodici, što omogućuje razlikovanje Pt od sličnog srebra. Neobično plastična: od 1 g može se napraviti do 500 km žice. Prisutnost iridija u Pt povećava njegovu tvrdoću na 7. Koristi se kao katalizator u kemiji, za proizvodnju kemijskih lonaca, termoparova.

Željezo, Fe. Samorodno željezo može biti telursko (tj. zemaljsko) i meteorsko (tj. kozmičko). Samorodno lijevano željezo (telursko željezo) nastaje interakcijom željezne magme s ugljenom, grafitom ili tijekom podzemnih požara slojeva ugljena u kontaktu sa željeznom rudom. Meteorsko željezo (ferit) obično sadrži uključke troilita (FeS), monsonita SiC i kohenita (Fe3C). U velikoj većini slučajeva sadrži puno Ni (do 48%), koji je neravnomjerno raspoređen u meteoritima, koncentrirajući se u prugama koje se sijeku u tankim dijelovima pod kutom jedna prema drugoj. Ova izmjena svijetlih i tamnih pruga (Widmanstättova struktura) karakteristična je za meteoritsko željezo i posebno se dobro otkriva pri jetkanju presjeka slabom alkoholnom otopinom HN03. Meteorsko željezo povremeno se opaža u obliku pravilnih kocki (heksaedarsko željezo) i oktaedra (oktaedarsko željezo). Obično u obliku otopljene mase nezaobljenog oblika s karakterističnim prstastim udubljenjima na površini. Takozvano "palazijansko željezo" sadrži uključke olivina (MgFeSiO4). Mezosiderit sadrži uključke željeza u masi silikata. Posljednje dvije varijante meteoritskog željeza pripadaju takozvanim kameno-željeznim meteoritima.

Sumpor, S. Karakterizira ga dijamantni sjaj, žuta boja, lomljivost; gori plavim plamenom, šireći miris sumpornog dioksida. Nastaje tijekom trošenja gipsa CaS04. 2 H2O i sulfida uz sudjelovanje mikroba, kao i tijekom oksidacije sumporovodika koji se oslobađa iz vulkana: H2S + O2 = 2H2O + S. Koristi se za pripremu baruta, za vulkanizaciju gume, u medicini i kemiji.

Depoziti: o. Siciliji (Italija), Središnjoj Aziji (Šor-Su) i u Povolžju (Tverska oblast).

Grafit, S. Naziv od grč. "grapho" - pisati; Ovo se odnosi na sposobnost grafita da ostavi crnu liniju na papiru. Nastaje tijekom kristalizacije iz magme pri visokim temperaturama i niskim tlakovima, kao i tijekom prirodnog koksiranja ugljena pri njihovom kontaktu s magmom.

Vrste: kriptokristalni grafit i amorfni šungit. Grafit je mastan na dodir i piše po papiru. Od sličnog molibdenita razlikuje se po crnjoj boji i manjem sjaju.

Koristi se za izradu elektroda i vatrostalnih blokova, grafitnih blokova za nuklearne reaktore.

Depoziti: o. Cejlon, o. Madagaskar, Australija.

Almaz, S. Ime od grč. "adamas" - neodoljiv (misli se na izuzetnu tvrdoću dijamanta). Kristalizira iz ultrabazične magme u obliku oktaedra pri tlaku iznad 10 GPa. i temperature od oko 2000 °C. Dijamant vjerojatno kristalizira iz magme prvo na velikim dubinama, nakon čega ga tekuća magma nosi na površinu kroz otvore divovskih vulkana. Ostaci takvih vulkanskih cijevi (dijatrema), ispunjenih ultrabazičnom magmom, koja je istrošena 140 - 150 milijuna godina, nalaze se u naše vrijeme u Jakutiji (Rusija) i Južnoj Africi.

Mješavina ostataka olivina s produktima njegovog raspadanja, koja je zelenkasto-plava glina, naziva se kimberlit.

Sulfidi

Zemljina kora ne sadrži više od 0,15% (po masi) minerala ove skupine (230 minerala). S kemijskog gledišta, ovi spojevi su soli sumporovodikove kiseline. Postoje i sulfidi strogo stehiometrijskog sastava (FeS2, CuFeS2, itd.) I spojevi u kojima sadržaj sumpora varira unutar određenih granica (polisulfidi, na primjer FeSx, gdje je x = 1,0,1 - 1,14).

Pirit, FeS2. Ime iz grčkog. "pir" - vatra (daje stabilnu iskru pri udaru metalnog predmeta; koristio se za stvaranje iskre u starim puškama). Sinonimi: sumporni pirit, željezni pirit. Rombična varijanta naziva se markazit. Karakteristične značajke su slamnatožuta boja, crna pruga, kubični, peterokutno-dodekaedarski i oktaedarski izgled kristala, prošarani rubovi usmjereni okomito na svaku susjednu plohu. Najvažnija sirovina za proizvodnju sumporne kiseline; ležišta: Ural (Rusija), Rio Tinto (Španjolska).

Pirotin, FeS. Ime iz grčkog. "piros" - crvenkast. Sinonim: magnetski pirit. Troilite je stehiometrijska vrsta koja se nalazi u meteoritima. Tipično, pirotin sadrži nešto više sumpora (FeSx, gdje je x = 1,01 - 1,14). Karakterizira ga metalni sjaj, brončano-žuta boja i magnetizam. Obično zajedno s drugim hidrotermalnim sulfidima. Sirovine za proizvodnju sumporne kiseline. Štetna primjesa u željeznim rudama.

Arsenopirit, FeAsS. Sinonimi: otrovni arsenov pirit, mispickel. Danait i glaucodotus su varijante koje sadrže do 9 odnosno 22% Co. Karakteristike: metalni sjaj, kositar-bijela boja, izduženi stupasti, igličasti kristali prizmatičnog izgleda. Hidrotermalna. Ruda za As and Co. Brojna nalazišta na Uralu i Sibiru, Boliden (Švedska). Prisutnost arsenopirita, orpimenta (As2S3), realgara (AsS), skorodita (FeAsO4.2H2O) i drugih minerala arsena u željeznim rudama je neprihvatljiva, budući da je arsen jak otrov, koji sprječava proizvodnju lonaca, limenki, žlica, noževa. i vilice od čelika, koje sadrže barem tragove arsena. Proizvodnja tračnica i greda od takvog čelika također je nepoželjna, jer će u budućnosti sav metalni otpad u zemlji postupno postati kontaminiran arsenom. U Ukrajini Kerch smeđe željezne rude sadrže do 0,1% As u skoroditu.

Halkopirit, CuFeS2. Ime iz grčkog. "chalcos" - bakar; "gozba" - vatra. Sinonim: bakreni pirit. Kubična varijanta naziva se talnakhite. Obično se nalazi u čvrstim masama i zrncima. Hidrotermalna. Karakteristike: metalni sjaj, zelenkasto-žuta boja sa svijetlim raznobojnim mrljama, crna pruga. Najvažnija ruda bakra.

Bornit, Cu5FeS4. Ime je dano u čast austrijskog mineraloga Joachima von Borna (1742. - 1791.). Sinonimi: šarena bakrena ruda, paunova ruda. Uvijek se nalazi u čvrstim masama iu obliku prošaranih zrna. Hidrotermalna. Karakteristike: metalni sjaj, plavo potamnjenje. Kada se zagrebe čeličnim nožem, otkriva se prava bakrenocrvena boja minerala. Vrijedna ruda bakra. Ležišta: Butte (Montana, SAD), Morococha (Peru), Braden (Čile), Neldy (Kazahstan).

Galenit, PbS. Naziv od lat. "galenit" - olovna rudača. Sinonim: olovni sjaj. Kristali su kubičnog oblika. Karakteristike: jak metalni sjaj, savršeno kockasto cijepanje, olovno siva boja, mekoća. Najvažnija ruda olova. Ležišta: Turlanskoye (Turkmenistan), Sadonskoye (Sjeverni Kavkaz, Rusija), Dalnegorsk (Daleki istok, Rusija), Leadville (Colorado, SAD), Broken Hill (Australija), dolina rijeke Mississippi u Missouriju (SAD). Prisutnost galenita u željeznim rudama, kao što je slučaj na Altaju, nedopustiva je i potpuno obezvrjeđuje vrijednost rude. Olovo se lako reducira u visokoj peći i ulazi u spojeve opeke u rubu i ložištu, što dovodi do plutanja cigle, brzog uništavanja zida i teških nesreća povezanih s lomovima ložišta i istjecanja lijevanog željeza iz visoke peći kroz njegovu temelj i zidovi ognjišta.

Sfalerit, ZnS. Ime iz grčkog. "sphaleros" je varljiv (sfalerit se često brka s drugim mineralima). Sinonim: cinkova mješavina.

Sorte: crni marmatit i kristofit, smeđi pršibramit, svijetli - klejofan. Heksagonalni ZnS naziva se wurtzit. Hidrotermalna. Karakteristike: metalni sjaj, tetraedarski izgled kristala, koji se razlikuje od volframita (MnFeWO4) koji je slične boje. Najvažnija ruda cinka. Ležišta: Pribram (Češka), Santader (Španjolska), Joplin (Missouri, SAD). Prisutnost sfalerita u željeznim rudama je neprihvatljiva. U visokoj peći, pare cinka i cincita kondenziraju se u šavovima zida okna, što dovodi do bubrenja, pucanja zabrtvljenog kućišta peći i ozbiljnih nesreća.

Molibdenit, MoS2. Ime iz grčkog. "molybdos" - olovo (pretpostavljala se prisutnost olova u mineralu; molibden je otkriven kasnije i nazvan po imenu minerala). Sinonim: molibdenski sjaj. Karakteristike: savršena cijepanost u lisnatim ljuskastim nakupinama, jak metalni sjaj, mala tvrdoća (može se ogrebati noktom), piše na papiru. Lakši od grafita. Hidrotermalna. Najvažnija ruda na Mo. Ležišta: Tyrnyauz (Sjeverni Kavkaz, Rusija), Climax (Colorado, SAD).

Cinober, HgS. Ime dolazi od indijske riječi "zmajeva krv" (povezuje se s intenzivnom crvenom bojom minerala). Sinonim: cinabarit. U kriptokristalnim masama zvanim "jetrena ruda", te u obliku namaza i obloga. Hidrotermalna. Lako se razlikuje po boji i visokoj gustoći. Najvažnija ruda za živu. Ležišta: Nikitovka (Donbas, Ukrajina), Almaden (Španjolska), Idria (Jugoslavija), New Idria i New Almaden (Kalifornija, SAD).

Antimonit, Sb2S3. Naziv od lat. "antimonij" - antimon.

Sinonimi - antimon sjaj, stibnit. Obično u obliku prizmatičnih, igličastih kristala s okomitim sjenčanjem sa svijetlim metalnim sjajem. Savršen dekolte. Hidrotermalna. Najvažnija ruda za antimon, ležišta: o. Shikoku (Japan), Razdolninskoye (Krasnojarski kraj, Rusija).

Halogeni spojevi

Metalurgija koristi velike količine fluorita za ukapljivanje troske. Halidni spojevi naširoko se koriste u kemiji, poljoprivredi (gnojiva) i prehrambenoj industriji.

Fluorit, CaF. Ime iz talijanskog. "fluor" - curenje (aditivi fluorita ukapljuju metaluršku trosku). Sinonim: fluorit. Hidrotermalni ili magmatski (u pegmatitnim žilama). Javlja se u obliku kubičnih i oktaedarskih kristala ili u čvrstim zrnastim masama. Bezbojno ili obojeno zeleno, ljubičasto. Karakteristična je fluorescencija, tj. sjaj u x-zrakama. Savršeno cijepanje duž oktaedra.

Halit, NaCl. Ime iz grčkog. "halos" - more (podrazumijeva proizvodnju soli isparavanjem morske vode koja sadrži 35 g soli u 1 litri, uključujući 78% NaCI, 11% MgCl2, ostatak MgSO4, CaSO4 itd.). Sinonim: kamena sol. Karakterizira ga topljivost u vodi i vrlo savršeno kockasto cijepanje. Često u obliku kubičnih kristala, ili u čvrstim masama. Obično je proziran i bezbojan, ali nečistoće boje halit u sivu, žutu, crvenu i crnu boju. Koristi se kao ruda za natrij, kao i za pripremu elektrolita u prehrambenoj industriji. Ležišta: Suez (Egipat), Wieliczka (Poljska), Punjab (Indija), Slavyanovskoye (Donbas), Solikamskoye (Ural).

Silvin, KCI. Ime je dobio po nizozemskoj liječnici Sylviji de la Bache. sedimentni. Obično u obliku čvrstih zrnastih masa, rjeđe u obliku kockica. Bezbojno, mliječno bijelo, ružičasto i crveno. Tipična je parageneza s halitom. Vodene otopine imaju gorak okus. Koristi se u poljoprivredi kao kalijevo gnojivo, kao iu kemijskoj industriji. Ležišta: Solikamsk (Ural), Stasfurt (Njemačka), Novi Meksiko (SAD).

karnalit, MgCl2. KCl. 6H2O. Ime je dobio po njemačkom inženjeru von Carnallu. Obično u čvrstim ili zrnastim agregatima. Gorak okus. Postupno se širi, upijajući vodu iz atmosfere. Razlikuje se od sličnog crvenog halita po tome što škripi pri bušenju čeličnim predmetom. Karakteristike: crvena boja, masni sjaj, gorak okus, nedostatak cijepanja. Koristi se za proizvodnju magnezija, kao kalijevo gnojivo. Ležišta: Solikamskoe (Ural), Starobinskoe (Bjelorusija), Prikarpatskoe (Ukrajina).

Oksidi

Opće karakteristike skupine dane su u tablici. 4.1. Zemljina kora sadrži do 17% (masenih) oksida. Najzastupljeniji su kvarc (12,6%), željezni oksidi i hidroksidi (3,9%), oksidi i hidroksidi AI, Mn, Ti, Cr. Podsjetimo ovdje da je većina željezne rude i rude mangana sedimentnog podrijetla. Minerali oksidne skupine rudna su baza crne metalurgije. Najvažniji rudni minerali željeznih i manganskih ruda: hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4), smeđi željeznjak (Fe2O3. H2O), piroluzit (MnO2), braunit (Mn2O3), hausmanit (Mn3O4), psilomelan (MnO2. MnO. n H2O), manganit (MnO2. Mn(OH)2.

Magnetit, Fe3O4. Ime je dobio po nalazištu minerala u pokrajini Magnesia (Grčka). Sinonim: magnetska željezna ruda. Važna željezna ruda. Magnetit u svom čistom obliku (bez jalovine) sadrži do 72,4% Fe. Rešetka magnetita sadrži dvovalentno i trovalentno željezo: FeO. Fe2O3. Zbog izomorfizma, položaji Fe2* i Fe3* mogu biti zauzeti kationima odgovarajuće valencije koji su slične veličine. To daje ogroman raspon minerala na bazi magnetita: kalcijev magnetit (Ca; Fe)O. Fe2O3, magnetit (Mg, Fe)0. Fe2O3, magnezijoferit MgO. Fe2O3. Kromomagnetit FeO. (Fe, Cr)2O3, aluminijev magnetit FeO. (Fe, A1)2O3. Titanomagnetiti mogu sadržavati Ti u kristalnoj rešetki magnetita (TiO. Fe2O3 - ulvöspinel) ili u sastavu ilmenita (FeO. TiO2), s kojim je magnetit sukristalizirao. Jasno je da je mehaničko odvajanje Ti od Fe moguće samo u ilmenitu.

U zoni oksidacije magnetit pod utjecajem atmosferskog kisika postupno prelazi u hematit. Oksidacijski produkti magnetita u prirodi se nazivaju polumartiti i martiti.

Iako se u tehnologiji željezni monoksid (FeO, wüstite) proizvodi u procesu visoke peći u milijunima tona, u prirodi je izuzetno rijedak (FeO, iocit). Dakle, u zoni oksidacije prisutni su samo viši oksidi željeza: magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) i hidroksidi (Fe2O3 nH2O).

Najčešće magnetit stvara čvrste zrnaste mase crne boje. Ponekad se javlja u obliku pravilnih oktaedarskih kristala. Razlikuje se od sličnog kromita po svojoj crnoj pruzi i jakom magnetizmu.

Tablica 4.1 - Oksidi

Znanstveno ime minerala	Druga imena	Kemijska formula	Kriste. Rešetka	Sjaj	Boja	Mohsova tvrdoća
Magnetit	Magnetski	Fe3O4	Kocka	Napola sreo.	Crno	5,5-6
Hematit	Crvena željezna ruda	Fe2O3	Trigon.	Napola sreo.	Crna, čelična, crvena	5,5-6
Goethite	Smeđa željezna ruda	Fe2O2. H2O	Romb.	Alm., polumetal.	Tamno smeđa	4,5-5,5
kromit	Krom željezna rudača	FeO. Sr2O3	Kocka	Metal.	Crno	5,5-7,5
ilmenit	Titanska željezna ruda	FeO. TiO;	Trig.	Polu-metal.	Crna, čelična	5-6
piroluzit	-	MnO2;	Tetrag.	Polu-metal.	Crno	5-6
Brownite	-	Mn2O3		Polu-metal.	Crno	6
Korund	-	Al2O3	Trig.	Staklo	Plavkasto, žuto-sivo	9
Kvarcni	-	SiO2	Trig.	Staklo	Bezbojan	7

Hematit, a- Fe2O3. Naziv je povezan s crvenom bojom minerala i njegovim značajkama ("hematikos" - grčki - krvav). Sinonim: crvena željezna ruda. U prirodi i tehnici postoji i tetragonalna varijanta ovog oksida - maghemit (oksimagnetit), g-Fe2O3.

Javlja se kao kontinuirana gusta kriptokristalna masa ili kao trakasta ruda, u kojoj se rudni materijal nalazi među trakama kvarcnog gangua. Kristali imaju lamelarni, romboedarski izgled. Boja trešnja crvena, željezno crna, čelično siva. Pruga je trešnja crvena. Sinterirane varijante s glatkom crvenom površinom nazivaju se crvena staklena glava. Grubokristalna sorta tamne čelične boje - željezni sjaj (spekularit). Pod utjecajem pritiska stijena pojavljuju se lisnate, ljuskaste varijante hematita - željezni liskun, željezno kiselo vrhnje. Većina iskopane rude hematita je prekambrijska sedimentna ruda. Kao što je već navedeno, rude hematita i martita trenutno čine do 90% svjetske proizvodnje lijevanog željeza. U čistom obliku sadrži do 70% Fe. Najveće ležište je Krivoy Rog, Ukrajina.

Goethite, Fe3O4. H2O. Ime je dobio po njemačkom pjesniku Goetheu.. Postoji niz smeđih željeznjaka koji se međusobno razlikuju po količini hidratacijske vode: hidrohematit Fe2O3.

U ovoj seriji samo goethite ima svoj fiksni rendgenski uzorak. Hidrogetit, limonit, ksantosiderit i limnit čvrste su otopine vode u getitu; hidrohematit je čvrsta otopina vode u hematitu. Turit je mehanička mješavina hidrohematita i getita. Prava formula smeđe željezne rude može se odrediti kalciniranjem njenog uzorka do konstantne mase. Također bilježimo sinterirani varijetet smeđeg željeza - smeđa staklena glava, kao i prozirni lepidokrokit tinjac (FeO. OH). Ogromna masa smeđe željezne rude sedimentnog podrijetla ima oolitnu strukturu. Važna željezna ruda. U čistom obliku sadrži do 66,1% Fe.

Kromit, (FeO Cr2O3). Sinonim: krom željezna ruda. Zapaljiva. Varijante: aluminijev kromit (FeO. (Cr, Al)2O3, magnokromit (Fe., Mg)0. Cr2O3, kromopikotit (Fe, Mg)0. (Cr, Al)2O3. Uparen sa svjetlom zavojnice Mg6 (OH)3 kromit daje strukture koje izgledaju poput krila lješnjaka ("kromit - lješnjak"). Obično se nalazi u obliku kontinuiranih zrnastih nakupina ili pojedinačnih raspršenih zrna. Razlikuje se od sličnog magnetita po smeđoj prugi i nedostatku magnetizma Najvažnija ruda za krom Ležišta: Kempirsai (regija Aktobe), Saranovskoe (Sjeverni Ural), Zimbabve (Afrika).

Ilmenit (FeO. TiO2). Ime dolazi od planina Ilmen (Južni Ural). Sinonim: titanska željezna ruda, pikroilmenit (Mg, Fe)O. TiO2. Oblik kristala je debelotabularni i romboedarski. Razlikuje se od sličnog tamnog hematita po slabom magnetizmu i smeđe-crnoj boji. Magnetski: Eksrsund (Norveška), Iron Mountain (Wyoming, SAD), Akkard Lake (Quebec, Kanada).

piroluzit (MnO3). Ime iz grčkog. “pyro” - vatra i “luzis” - uništeno (aditivi piroluzita uništavaju obojene boje stakla). Dobro rezani piroluzit naziva se polianit. sedimentni. Karakteristike: mekan, oolitan, zemljast, crn, ostavlja mrlje na rukama. Najvažnija ruda mangana, naširoko se koristi u topljenju željeza i čelika, ferolegura. Ležišta: Nikopolskoye (Ukrajina), Chiaturskoye (Gruzija).

Brownit (Mn2O3). Ime u čast njemačkog kemičara K. Brauna. Varijante sadrže do 8% SiO2 u obliku fino dispergirane mehaničke nečistoće i do 10% Fe, koje je uključeno u kristalnu rešetku minerala (Mn, Fe)2O3. Najčešće se promatra u obliku slijepljenih zrnastih agregata. Primjetan dekolte. Od sličnog piroluzita razlikuje se po smećkastoj boji i povećanoj tvrdoći.

Korund (A12O3). Ime je indijskog porijekla. Obično u bačvastim, stupastim, piramidalnim kristalima plavkaste, žuto-sive, crvenkaste boje. Prozirni kristali korunda obojeni su u različite boje i njegove su dragocjene sorte: leukosafir (bezbojan), rubin (crveni), safir (plavi), orijentalni topaz (žuti), orijentalni smaragd (zeleni) i orijentalni ametist (ljubičasti). Sve navedene vrste korunda imaju tvrdoću 9, odmah iza dijamanta. U tom smislu, orijentalni topaz, ametist i smaragd cijenjeniji su od običnog topaza (tv. 8), ametista (tv. 7) i smaragda (tv. 7.5 - 8). Lako se prepoznaje po boji, obliku kristala i visokoj tvrdoći. Široko se koristi u abrazivnoj industriji, gdje se brusne ploče i brusni prah izrađuju od korundnog praha.

Aluminijevi hidroksidi gibsit Al(OH)3, hidragilit Al(OH)3, bemit (AlO OH) i dijaspore (AlO. OH) čine osnovu boksita - vrijedne sirovine koja se koristi za taljenje aluminija - ili u proizvodnji vatrostalnih materijala. Boksit, ciglastocrvene ili crvenosmeđe boje, razlikuje se od slične smeđe željezne rude crvenom linijom, a od crvenih glinaca time što s vodom ne stvara plastičnu masu. Nalazišta boksita: Krasnaya Shapochka, Severouralsk, Ivdelsk, Alapaevka (sve na Uralu),

Kvarc (SiO2). Ime iz njega. "kuerertz" - poprečna ruda (što znači kvarcne žile, obično smještene duž pukotina poprečno u smjeru naslaga stijena). Kristali kvarca imaju izgled pseudoheksagonalnih prizmi i bipiramida s karakterističnim poprečnim zasjenjenjem ploha prizme. Zemljina kora sadrži do 13% (po masi) kvarca, koji je najčešći mineral na Zemlji. Podrijetlo je magmatsko i hidrotermalno. Lako se prepoznaje po obliku kristala, konhoidnom prijelomu i nedostatku cijepanja, visokoj tvrdoći.

Varijante kvarca: prozirni bezbojni - gorski kristal, prozirni: žuti - citrin, ljubičasti - ametist, dimljeni - rauchtopaz (dimni kvarc). Crni neprozirni - morion.

Kriptokristalna neprozirna vrsta (SiO2) s mat površinom i voštanim sjajem naziva se kalcedon. Obično bijeli, sinterirani, amorfni, tvrdoće 7, neproziran, bez cijepanja. Varijeteti, karneol (crveni), sarder (smeđi), safir (mliječno plavi), plazma i krizopras (zeleni), heliotrop (zeleni s crvenim pjegama). Kalcedon obično ima zonalnu strukturu; međutim, poroznost zona je različita. Kada prirodne ili tehničke vodene otopine prođu kroz pore, ta područja postaju obojena. Tako se dobiva ahat, t.j. zonalno obojeni kalcedon.

Čvrsti amorfni kvarcni hidrogel (SiO2.H2O) naziva se opal. Njegove prozirne varijante su dragocjene. Opal se prepoznaje po lomu poput cakline i visokoj tvrdoći.

Dragocjene vrste kvarca, kalcedona, ahata i opala naširoko se koriste u nakitu. Kvarc se koristi i u industriji: u optici, za izradu piezokvarcnih ploča za hvataljke, u finoj mehanici za izradu potpornih ležajeva i potisnih ležajeva, za izradu kemijskog staklenog posuđa, te u proizvodnji vatrootpornog i stakla.

Karbonati, sulfati, volframati, fosfati

Opće karakteristike skupina dane su u tablici. 4.2. Karbonati, koji čine oko 1,7% Zemljine kore, su sedimentni ili hidrotermalni minerali. S kemijskog gledišta to su soli ugljične kiseline - H2CO3. Karbonati imaju ionske kristalne rešetke; karakteriziran niskom gustoćom, staklastim sjajem, svijetlom bojom (osim bakrenih karbonata), tvrdoćom 3-5, reakcijom s razrijeđenom HCl. Karbonati se široko koriste u industriji željeza i čelika kao topitelji i kao sirovina za proizvodnju vatrostalnih materijala i vapna.

Fosfati su magmatskog (apatit) i sedimentnog (fosforit) porijekla. Volframati su češći u hidrotermalnim i pegmatitnim žilama.

Kalcit, CaCO3. Ime iz grčkog. "calc" - paljeno vapno.

Sinonim: vapneni spar. Sedimentno organogeno, hidrotermalno. Kristali u obliku romboedra. Savršeno cijepanje duž romboedra. Vri pod utjecajem razrijeđene HCl na hladnom. Vrste: prozirne, bezbojne - islandski špat, rombične bijele - aragonit. Slojevi sedimentnih stijena sastoje se uglavnom od kalcita: krede, vapnenca, mramora. Vapneni tuf - sedra - također je izrađen od kalcita.

Industrija željeza i čelika troši milijune tona vapnenca kao topitelja. Osim toga, vapnenac se spaljuje u vapno u građevinskoj industriji. Islandski špat se koristi u optici za izradu polarizatora.

Magnezit, MgCO3. Ime je dobio po grčkoj pokrajini Magneziji. Sinonim: magnezijev spar. Oblik kristala je romboedarski s savršenom cijepanošću po romboedru. U većini slučajeva javlja se u obliku snježnobijelih zrnastih agregata s konhoidnim prijelomom (“amorfni” magnezit) i u sivim duguljastim zrncima. Hidrotermalna. Važna sirovina za proizvodnju vatrostalnih opeka i praha za punjenje goriva. Korištenjem dolomitiziranog vapnenca poboljšava se kvaliteta sinter i peleta te smanjuje viskoznost troske iz visokih peći. Ležišta: Satkinskoye (Rusija), Veitch (Austrija), Liao Tong i Shen-Kin (sjeveroistočna Kina), Quebec (Kanada).

Malahit, CuCO3 × Cu(OH)2. Ime iz grčkog. "malakhe" - malva (što znači zelena boja lišća sljeza). Azurit, 2CuCO3 × Cu(OH)2. Ime dolazi od perzijskog "lazvard" - plava. Sinterovan, zemljast, koncentrično školjkast. Vri pod utjecajem razrijeđene HCl. Koristi se kao ukrasno ukrasno kamenje, rude za bakar.

Siderit, FeCO3. Ime iz grčkog. riječ za željezo. Sinonim: željezna poluga. Obično u zrnastim žućkastobijelim, smećkastim masama. Reagira s hladnom HC1, čija kapljica postaje zelena. Hidrotermalna. Siderit sadrži do 48,3% Fe i koristi se kao željezna rudača. Mjesto rođenja:

Bakalskoye (Južni Ural), Kerchenskoye (Ukrajina).

Rodokrozit, MnCO3. Ime iz grčkog. "Rodon" - ruža i "khros" - boja. Sinonim: mangan spar. Obično u obliku zrnastih nakupina ružičaste, grimizne boje, s bijelom crtom. Reagira s hladnom HCl. Hidrotermalna. Koristi se kao ruda mangana. Ležišta: Chiaturskoe (Gruzija), Polunochnoe (Sjeverni Ural), Obrochishche (Varna, Bugarska).

Gips, CaSO4 × 2H2O. Ime iz grčkog. izraz koji se odnosi na pečeni gips i žbuku. Sorte: vlaknasti gips - selenit; lamelirano, prozirno - "Marijino staklo"; fino zrnata gusta masivna sorta - alabaster. Tehnički alabaster (CaSO4 × 0,5H2O) dobiva se pečenjem gipsa. Karakteristični su pločasti kristali savršenog cijepanja, srasli blizanci i drugi nalik ružama. Razlikuje se od sličnog anhidrida nižom tvrdoćom. Od kalcita - nedostatak reakcije s HC1. Koristi se u građevinarstvu, kemiji i medicini, kao i za izradu skulptura i umjetničkih predmeta. Naslage: na zapadnoj padini Urala, Artemovskoye (Donbass) iu mnogim drugim područjima.

Barit, BaSO4. Ime iz grčkog. "baros" - težina. Sinonim za teški spar. Javlja se u obliku bijelih, sivih pločastih kristala savršene cijepanosti, a češće u obliku zrnatih nakupina. Lako se razlikuje od karbonata po svojoj visokoj gustoći i nedostatku reakcije s HC1; od ostalih sulfata i od silikata – po gustoći. Koristi se u naftnoj industriji za cementiranje rastresitih stijena u zidovima bušotina, u kemiji, a također i za proizvodnju "baritne žbuke" koja apsorbira X-zrake u laboratorijima i bolnicama. Štetna primjesa u željeznim rudama. Ležišta: u Gruziji, Turkmenistanu, Sred. Kazahstan i Južni Ural.

Volframit, (Mn, Fe)WO4. Ime iz njega. “vučja pjena” (primjesa ovog minerala s rudama kositra pri taljenju daje trosku boje vučje dlake). Sinonim: Vuk. Obično u obliku debelih pločastih i prizmatičnih kristala sa zasjenjenjem rubova ili u obliku zrnatih nakupina. Karakterizira ga smeđe-crna boja, smeđe pruge i velika gustoća. Najvažnija ruda za volfram. Koristi se u metalurgiji za proizvodnju tvrdih legura i brzoreznih alata, kao iu elektroindustriji za izradu žarnih niti u električnim žaruljama i rendgenskim cijevima. Ležišta: Yunan (Kina), na Malajskom poluotoku i Burmi, Cornwall (Engleska), Beira Bakes (Portugal), Tana (Bolivija), Boulder (Colorado, SAD).

Šeelit, CaWO4. Ime je dobio po švedskom kemičaru Scheeleu (1742. -1786.). Nalazi se u bipiramidalnim, pseudooktaedarskim kristalima, kao iu obliku žućkastih inkluzija nepravilnog oblika s dijamantnim sjajem i očitim cijepanjem. Druga najvažnija ruda volframa. Depoziti: sri. Azija, Saska, Zinnwald (Češka), Pijemont (Italija), Andaluzija (Španjolska), Huancaya (Peru), države Kalifornija, Arizona, Nevada, Connecticut (SAD).

Apatit. Ime iz grčkog. “apatao” - zavaravajući (izgleda kao dragocjeni beril (smaragd) i turmalin, što je otežavalo dijagnozu). Najčešći fluorapatit je Ca53F ili 3 × CaF2, ali se nalazi i klorapatit - Ca53Cl ili 3 × CaCl2. Javlja se u obliku šesterokutnih prizmi i iglica u blijedozelenoj, smaragdnozelenoj i plavoj boji. Prijelom je neravan i konhoidalan. Također je široko rasprostranjen u obliku zrnastih, gustih bijelih masa. Od dragocjenog smaragda i akvamarina razlikuje se po manjoj tvrdoći (apatit ne grebe staklo).

Zajedno s vivanitom Fe32 × 8H2O ("plava zemlja"), apatit je obično glavni nositelj fosfora u željeznim rudama; prisutnost ovih minerala u željeznoj rudi komplicira metaluršku preradu i smanjuje vrijednost rude, budući da fosfor čini čelik hladno lomljivim.

Čvrsti omotač Zemlje - zemljina kora - čini samo 1,5% ukupnog volumena globusa. Ali, unatoč tome, Zemljina kora, odnosno njen gornji sloj, je ono što nas najviše zanima, jer je izvor mineralnih sirovina.
Minerali- to su relativno homogena prirodna tijela koja imaju određeni kemijski sastav i fizikalna svojstva. Naziv "mineral" dolazi od latinske riječi "minera", što doslovno znači ruda, ruda. Znanost koja proučava sastav, građu i svojstva minerala, njihovo podrijetlo i uvjete nastanka naziva se mineralogija.
Nastaju minerali kao rezultat fizikalnih i kemijskih procesa koji se odvijaju u zemljinoj kori. Kao i sva priroda oko nas, sastoje se od kemijskih elemenata. Slikovito rečeno, mineral je vrsta građevine od opeke – kemijskih elemenata, građena prema određenim zakonima prirode. I kao što je čovjek na Zemlji izgradio mnogo različitih građevina od približno jednakog broja cigli, priroda je u zemljinoj kori stvorila više od 3 tisuće različitih minerala od relativno malog broja kemijskih elemenata.

Ukupno, uzimajući u obzir brojne sorte, postoji više od 7 tisuća njihovih imena, koja se daju svakom mineralu prema nekoj karakteristici.
U zemljinoj kori minerali se češće nalaze ne samostalno, već kao dio. Oni uvelike određuju fizikalna i mehanička svojstva stijena i s tog su gledišta od najvećeg interesa za tehnologiju obrade kamena.
Većina minerala nalazi se u prirodi u čvrstom stanju. Čvrsti minerali mogu biti kristalni ili amorfni, a razlikuju se po vanjskom geometrijskom obliku - pravilan za kristalne i neodređen za amorfne.

Oblik minerala ovisi o rasporedu atoma u njima. U kristalnim mineralima atomi su raspoređeni u strogo definiranom redoslijedu, tvoreći prostornu rešetku, zbog čega mnogi minerali (na primjer, kristal kvarca) imaju izgled pravilnih poliedra. Kristalni minerali su anizotropni, odnosno njihova fizikalna svojstva su različita u različitim smjerovima. U amorfnim mineralima (obično u obliku kuglica) atomi su raspoređeni nasumično. Takvi minerali su izotropni, odnosno fizička svojstva su im ista u svim smjerovima.

Klasifikacija minerala

U skladu s trenutno općeprihvaćenom kemijskom klasifikacijom, svi minerali mogu se podijeliti u devet klasa:
I. Silikati su soli kremenih kiselina, među kojima postoje podskupine minerala koji imaju neki zajednički sastav i strukturu: feldspati, koji se prema kemijskom sastavu dijele na plagioklase i ortoklase, piroksene, amfibole, tinjce, olivin, talk, klorite i gline minerali. Ovo je najbrojnija klasa koja broji do 800 minerala.
II. Karbonati su soli ugljične kiseline, uključujući do 80 minerala, od kojih su najčešći kalcit, magnezit i dolomit.

III. Oksidi i hidroksidi – objedinjuju oko 200 minerala među kojima su najzastupljeniji kvarc, opal, limonit i hamatit.
IV. Sulfidi su spojevi elemenata sa sumporom, koji broje do 200 minerala. Tipičan predstavnik je pirit.
V. Sulfati - soli sumporne kiseline, uključujući oko 260 minerala,
među kojima su najrašireniji gips i anhidrit.
VI. Halogenidi su soli halogenidnih kiselina, koje broje oko 100 min.
Ralov. Tipični predstavnici halogena su halit (kuhinjska sol) i
fluorit
VII. Fosfati su soli fosforne kiseline. Tipičan predstavnik je
apatit.
VIII. Volframati su spojevi volframove kiseline.
IX. Izvorni elementi su dijamant i sumpor.

Bit će mi drago vidjeti vaše komentare

Popularno u kategoriji: