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Minerali e mineralogia. Cos'è un minerale? Classificazione dei minerali per origine Classificazione dei minerali e loro proprietà fisiche

Sebbene la composizione chimica sia servita come base per la classificazione dei minerali sin dalla metà del XIX secolo, i mineralogisti non hanno sempre condiviso un'opinione comune su quale dovrebbe essere l'ordine dei minerali in essi contenuti. Secondo un metodo di costruzione di una classificazione, i minerali venivano raggruppati in base allo stesso metallo o catione principale.

In questo caso, i minerali di ferro rientrano in un gruppo, i minerali di piombo in un altro, i minerali di zinco in un terzo, ecc. Tuttavia, con lo sviluppo della scienza, si è scoperto che i minerali contenenti lo stesso non metallo (anione o gruppo anionico) hanno proprietà simili e sono molto più simili tra loro rispetto ai minerali con un metallo comune.

Inoltre, i minerali con un anione comune si trovano nello stesso ambiente geologico e hanno un’origine simile. Di conseguenza, nella tassonomia moderna i minerali sono raggruppati in classi in base al loro anione comune o gruppo anionico.

L'unica eccezione sono gli elementi nativi, che si presentano in natura da soli, senza formare composti con altri elementi.

I minerali sono classificati in base alla loro composizione chimica e struttura cristallina nei seguenti gruppi:

elementi nativi;
solfuri e solfosali;
composti alogenati (alogenuri);
ossidi;
sali di ossigeno (carbonati, solfati, tungstati, fosfati, silicati).

La classificazione dei minerali attualmente accettata si basa sulla loro composizione chimica e struttura. Molta attenzione viene prestata anche alla genesi ("genesi" greca - origine), che consente di comprendere i modelli di distribuzione dei minerali nella crosta terrestre.

Elementi nativi

La crosta terrestre non contiene più dello 0,1% (in massa) di elementi nativi (83 minerali). La loro estrazione è associata a difficoltà significative, e quindi molti di loro sono particolarmente apprezzati e, essendo standard del lavoro umano, vengono utilizzati nelle riserve auree dei paesi come garanzia per la valuta nazionale nel commercio internazionale. Geneticamente correlato ai processi di cristallizzazione del magma (Pt, diamante, grafite), idrotermale (Au) e sedimentario (S). Il ferro nativo è spesso di origine cosmica.

I metalli nativi sono caratterizzati da duttilità estremamente elevata, lucentezza metallica, malleabilità, conduttività termica ed elettrica, causate da legami metallici nel reticolo cristallino.

Sono caratteristiche anche le alte densità. Sono posseduti dai minerali più pesanti: nevyanskite (fino a 21,5 g/cm3) e syssertskite (fino a 22,5 g/cm3).

Oltre ai metalli nativi (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Fe, Cu, Ni, Hg), esistono anche metalloidi nativi (As, Sb, Bi) e non metalli (S, Se, Te, C).

Il ferro meteorico si osserva occasionalmente sotto forma di cubi regolari (ferro esaedrico) e di ottaedri (ferro ottaedrico). Solitamente sotto forma di masse fuse di forma non arrotondata con caratteristiche depressioni a forma di dita sulla superficie. Il cosiddetto “ferro Pallas” contiene inclusioni di olivina (MgFeSiO 4).

Solfuri

La crosta terrestre non contiene più dello 0,15% (in massa) di minerali di questo gruppo (230 minerali). Da un punto di vista chimico, questi composti sono sali dell'acido idrogeno solforato. Esistono sia solfuri di composizione strettamente stechiometrica (FeS 2, CuFeS 2, ecc.) che composti in cui il contenuto di zolfo varia entro certi limiti (polisolfuri, ad esempio FeS x, dove x = 1,0,1 - 1,14).

I reticoli cristallini ionici sono caratteristici. La maggior parte dei solfuri sono pesanti, morbidi e lucenti. Hanno un'elevata conduttività elettrica. Nella maggior parte dei casi, di origine idrotermale, a volte è un prodotto della cristallizzazione del magma solforato.Durante l'erosione nella zona di ossidazione, i solfuri si trasformano prima in solfati e poi in ossidi, idrossidi e carbonati.

I solfuri rappresentano la base minerale della metallurgia non ferrosa e sono la materia prima per la produzione di acido solforico. Poiché lo zolfo rende l'acciaio fragile, la presenza di solfuri nei minerali di ferro ne riduce la qualità. Prima della fusione nell'altoforno, i minerali di ferro polverizzati vengono sottoposti ad agglomerazione negli impianti di sinterizzazione. Durante la sinterizzazione è possibile rimuovere fino al 99% dello zolfo solforato dal minerale.

Composti degli alogenuri

La crosta terrestre contiene circa lo 0,5% (in massa) di composti alogenati, di origine idrotermale o sedimentaria. La fluorite si trova spesso nelle vene di pegmatite. Da un punto di vista chimico questi minerali sono sali di acidi: HF, HI, HBr, HCI. Caratteristiche: lucentezza vetrosa, bassa densità, solubilità in acqua. I composti degli alogenuri hanno reticoli ionici.

La metallurgia utilizza grandi quantità di fluorite per liquefare le scorie. I composti alogenuri sono ampiamente utilizzati in chimica, agricoltura (fertilizzanti) e nell'industria alimentare.

Ossidi

La crosta terrestre contiene fino al 17% (in massa) di ossidi. I più comuni sono quarzo (12,6%), ossidi e idrossidi di ferro (3,9%), ossidi e idrossidi di AI, Mn, Ti, Cr. Ricordiamo qui che la maggior parte dei minerali di ferro e di manganese sono di origine sedimentaria. I minerali del gruppo degli ossidi sono la base minerale della metallurgia ferrosa. I minerali minerali più importanti dei minerali di ferro e manganese: ematite (Fe 2 O 3), magnetite (Fe 3 O 4), minerale di ferro bruno (Fe 2 O 3 . H 2 O), pirolusite (MnO 2), braunite (Mn 2 O 3), hausmannite (Mn 3 O 4), psilomelano (MnO 2 . MnO . nH2O), manganite (MnO2 . Mn(OH)2.

I reticoli cristallini degli ossidi sono caratterizzati da legami ionici. Gli ossidi di Fe, Mn, Cr, Ti hanno una lucentezza semimetallica e un colore scuro. Questi minerali sono opachi. Una proprietà caratteristica della magnetite (Fe3O4) e dell'ilmenite (FeO. TiO2) è il loro magnetismo.

Carbonati, solfati, tungstati, fosfati

I carbonati, che costituiscono circa l'1,7% della crosta terrestre, sono minerali sedimentari o idrotermali. Da un punto di vista chimico, questi sono sali dell'acido carbonico - H2CO3. I carbonati hanno reticoli cristallini ionici; caratterizzato da bassa densità, lucentezza vetrosa, colore chiaro (ad eccezione dei carbonati di rame), durezza 3-5, reazione con HCl diluito. I carbonati trovano largo impiego nell'industria siderurgica come fondente e come materia prima per la produzione di refrattari e calce.

La crosta terrestre contiene lo 0,1% (in massa) di solfati, che sono principalmente di origine chimica sedimentaria e sono sali dell'acido solforico H2SO4. Di solito si tratta di minerali morbidi, leggeri e leggeri. Esternamente sono simili ai carbonati, ma non reagiscono con l'HCl. I solfati sono utilizzati nell'industria chimica e nell'edilizia. Sono un'impurità estremamente dannosa nei minerali di ferro, poiché durante l'agglomerazione è possibile rimuovere non più del 60-70% dello zolfo solfato nella fase gassosa.

I minerali sono composti chimici naturali che hanno determinate proprietà fisiche, forma e sono caratterizzati da condizioni specifiche di formazione o genesi.

Esempio: zolfo - un elemento nativo, ampiamente utilizzato in agricoltura, salgemma-NaCl - salgemma - utilizzato nell'industria alimentare, quarzo - SiO 2, cristallo di rocca - un tipo di quarzo, mica (muscovite - chiara, biotite - nera) - un tipo di quarzo e così via.

I minerali si formano in una varietà di ambienti fisico-chimici e termodinamici. Ma ogni specifico minerale si forma solo ad una certa temperatura, pressione, concentrazione della sostanza minerale, e quindi è stabile solo in determinate condizioni, vicine a quelle in cui si è formato. In un altro ambiente, i minerali vengono gradualmente distrutti, degenerati, formando varietà o addirittura formazioni minerali completamente nuove che sono stabili in nuove condizioni.

I minerali conosciuti sono 2000, con più di 4000 varietà, ma di questo enorme numero pochi minerali sono diffusi in natura. Questi minerali, e ce ne sono solo circa 50, fanno parte delle rocce più importanti conosciute dalla scienza; molti di essi si trovano nel suolo e ne influenzano le proprietà fisico-chimiche e la fertilità. Questi minerali sono chiamati minerali dello scheletro del suolo. Dei 64 minerali che costituiscono le rocce, dovremmo conoscerne almeno 20-22, cioè quelli che fanno parte delle rocce sedimentarie sciolte, cioè nella composizione di argilla, sabbia, ecc. Ma dobbiamo conoscere altri minerali, poiché su di essi (montagne) crescono alberi (foreste).

La maggior parte dei minerali sono solidi (quarzo, feldspato, ecc.), ma esistono minerali liquidi (mercurio, acqua, petrolio) e gassosi (anidride carbonica, idrogeno solforato, ecc.). In base alle condizioni di origine, tutti i minerali sono suddivisi in tre gruppi: igneo, sedimentario e metamorfico.

La formazione di minerali ignei avviene ad alte temperature e solitamente ad alta pressione. Come risultato dello scioglimento delle rocce in piccole sacche isolate a varie profondità, si forma il magma: una massa pastosa di complessa composizione di silicati, contenente vari gas, vapore acqueo e soluzioni acquose calde.

L'origine sedimentaria dei minerali nello schema più generale assomiglia a questo; agenti atmosferici > trasporto > deposizione (formazione di sedimenti) > diagenesi (formazione di rocce). Minerali, rocce e minerali formati in questo modo sono chiamati sedimentari. La sedimentazione (sedimentazione) avviene nelle parti superficiali della crosta terrestre (sia nei mari che sulla terra) e sulla superficie stessa a basse temperature e pressione vicine a quella atmosferica, sotto l'influenza di agenti fisici e chimici dell'atmosfera, idrosfera, crosta terrestre e l'attività vitale degli organismi. Potrebbero esserci delle precipitazioni origine clastica, chimica e biologica.

Un complesso processo fisico e chimico di cambiamento, degenerazione e ricristallizzazione di minerali e rocce già pronti mantenendo il loro stato solido senza fusione evidente chiamato metamorfismo. I processi di metamorfismo avvengono in profondità dove ci sono temperature elevate (da 100-200 a 800 ° C) e alta pressione (fino a 152.103 kPa) - calcite, calcare - nel marmo.

Le forme di presenza dei minerali in natura sono diverse. Sono presenti depositi, efflorescenze, aggiunte di cristalli, scagliosi (talco), densi (calcedonio), terrosi (caolino, ocra), fogliari (mica), aghiformi, prismatici (gesso, orneblenda), ecc.

Classificazione dei minerali. La classificazione più oggettiva dei minerali è quella cristallochimica, che tiene conto della composizione chimica e della struttura (cristallina, amorfa) dei minerali.

Spiccano i seguenti: sette (7) classi minerali: - nativi; - solfuri (composti dello zolfo); - composti di alogenuri (alogenuri); - ossidi e idrossidi; - sali degli acidi dell'ossigeno; - silicati; - composti idrocarburici.

I classe – elementi nativi. Questa classe comprende gli elementi chimici che si trovano allo stato libero in natura. Questi sono minerali costituiti da un elemento (oro, argento, diamante, rame, platino, ecc.). Sono conosciuti 90 minerali di questa classe; essi costituiscono circa lo 0,1% della massa della crosta terrestre. Non hanno alcun significato nella formazione delle rocce, ma hanno un enorme significato nazionale ed economico.

II classe – solfuri– derivati dell'idrogeno solforato H 2 S o, meno comunemente, del poliidrogeno solforato. Si conoscono circa 200 minerali, che costituiscono lo 0,15-0,25% della massa della crosta terrestre, ovvero circa il 10% di tutti i minerali. I solfuri sono minerali che non formano rocce, ma sono minerali di molti metalli importanti: rame, argento, zinco, piombo, ecc., per cui la loro importanza nell’economia del paese è molto elevata.

I minerali nella zona esposta agli agenti atmosferici sono instabili: vengono distrutti e convertiti in vari composti di ossigeno. I minerali più comuni in questo gruppo sono:

Pirite – FeS2(pirite di zolfo, pirite di ferro) - è il principale tipo di materia prima per la produzione di H 2 SO 4, calcopirite CuFeS 2(pirite di rame) è il minerale principale per il rame; nella zona esposta agli agenti atmosferici si ossida facilmente, formando solfuri di Cu e Fe, ampiamente utilizzati in agricoltura, cinabro – HgS- l'unico minerale per ottenere il mercurio.

Ø Classe – composti di alogenuri (alogenuri). I minerali di questa classe (~ 120 specie) sono sali degli acidi cloridrico (cloruri) e fluoridrico (fluoruri). I cloruri sono ampiamente distribuiti in natura. I cloruri sono di origine sedimentaria, formatisi a seguito della deposizione da bacini idrici (sali di sodio e potassio).

Gli alogenuri possono essere anidri o idrati. Questi includono minerali così importanti nella vita degli esseri umani e delle piante come salgemma(salgemma) - NaCI, silvino– KCI (giallo e blu), carnalite– MgCl 2 KCl 6H 2 O (rosso). Gli alogenuri si trovano insieme ai sali di potassio nei depositi salini e vengono utilizzati per la produzione di fertilizzanti potassici. Inoltre, sono ampiamente utilizzati nell'industria conserviera, chimica e nella pesca.

IV Classe – ossidi, composti di vari elementi con ossigeno. Sono molto comuni in natura e svolgono un ruolo enorme nella formazione della crosta terrestre. Più comune quarzo– SiO2, opale– (SiO2nH2O), corindone(Al 2 O 3), ematite (minerale di ferro rosso) – Fe 2 O 3, magnetite– Fe3O4, ecc.

Classe V – Sali degli acidi ossigenati– H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, H 2 CO 3, selce, ecc. Sono di grande importanza nella formazione del terreno e nella produzione di fertilizzanti.

Per esempio - sali HNO 3 sono sempre stati considerati la tipologia di fertilizzanti più importante (NH 4 NO 3, Ca(NO 3) 2, ecc.), sali dell'acido carbonico e solforico– CaCO 3, CaSO 4 2H 2 O vengono utilizzati per migliorare le proprietà fisiche e chimiche del terreno e migliorare la crescita delle piante. Allo stesso tempo, la soda (Na 2 CO 3) è uno dei sali di ossigeno più tossici (dannosi) per le piante del sud del paese.

I principali minerali di questa classe sono i seguenti:

UN) solfati– sali dell'acido solforico. Gesso -CaSO 4 2H 2 O, mirabilite - (Na 2 SO 4 10H 2 O) - per la produzione di soda, in medicina - come lassativo.

B) carbonati– sali dell'acido carbonico. Calcite - CaCO 3, magnesite - MgCO 3, dolomite - CaCO 3 MgCO 3, siderite - longarone di ferro (FeCO 3) - bianco-giallastro, per la produzione di Fe, soda - Na 2 CO 3 10H 2 O.

V) fosfati– sali dell'acido fosforico.

– apatite-Ca 5 (PO 4) 3 F, cloro-apatite Ca 5 (PO 4) 3 C1 – per la produzione di H 3 PO 4, superfosfato, fosforiti - Ca 3 (PO 4) 2, vivianite - Fe 3 ( PO 4 ) 2 8H 2 O – bianco - il fertilizzante fosforico diventa blu nell'aria, siderite - FeCO 3.

Classe VI – classe dei silicati- minerali degli acidi silicico e alluminosilicico. Questo gruppo comprende un numero enorme di minerali presenti in natura. I silicati costituiscono il 75% della crosta terrestre e se si aggiunge il 12% di silice libera, il ruolo guida di questi minerali nella geochimica sarà chiaro. Nei processi di formazione del suolo, i silicati sono una delle parti più importanti del PPC, vale a dire la parte più attiva del suolo, da cui dipendono le sue proprietà fisiche, chimiche, biologiche ed agronomiche.

I silicati semplici includono i seguenti minerali:

- olivina[(MgFe) 2 SiO 4 ] - colore scuro o giallo-verdastro, pietra preziosa, mattone refrattario.

- orneblenda– nella zona del magma è il minerale che forma le rocce di graniti, dioriti, sieniti e altre rocce conosciute. Ha una composizione chimica complessa e variabile, di colore bruno con varie sfumature. Se esposto alle intemperie, produce idrossidi metallici: carbonati e minerali argillosi.

– feldspati– costituiscono circa il 50% della massa della crosta terrestre. Si trovano nelle rocce ignee, così come negli scisti e nelle arenarie. Quando esposti agli agenti atmosferici, i feldspati formano sali di anidride carbonica, minerali argillosi e acido silicico. I rappresentanti più importanti dei feldspati includono: ortoclasio - diversi colori, albite, - uno dei minerali più comuni nella crosta terrestre, partecipando alla struttura sia delle rocce sedimentarie che metamorfiche. Si presenta sotto forma di aggregati cristallini e criptocristallini di varia densità, nei vuoti sotto forma di varie forme di sinterizzazione, cristalli e loro intercrescite. Il colore è vario: dall'incolore al bianco, occasionalmente al nero; (i cristalli di calcite trasparenti incolori che sono birifrangenti sono chiamati longarone islandese); reagisce violentemente ("bolle") con l'acido cloridrico. L'applicazione è varia: nell'edilizia, nell'industria metallurgica e chimica, come pietra ornamentale, longarone islandese - nell'ottica.

Dolomite CaMg[CO3]2- un minerale comune che forma aggregati cristallini e terrosi. Si differenzia dalla calcite per la durezza e la densità leggermente maggiori e, soprattutto, per la sua reazione con l'acido cloridrico, che avviene solo con la polvere di dolomite. Utilizzato nella metallurgia e nell'edilizia.

Minerali della classe dei solfati si depositano in serbatoi superficiali, formati durante l'ossidazione di solfuri e zolfo nelle zone esposte agli agenti atmosferici e sono meno comunemente associati all'attività vulcanica.

Anidrite Circa- forma densi ammassi cristallini fini. Il colore è bianco, spesso con una sfumatura blu o grigia; lucentezza del vetro, perlescente; trasparente, spesso traslucido; la scollatura è perfetta in una direzione e media in due. Utilizzato per la produzione del cemento e per l'artigianato.

Il minerale solfato più comune è il gesso. Ca2H2O, che si trova sotto forma di aggregati finemente cristallini e terrosi, singoli cristalli e loro concrezioni. Di solito bianco, a volte dipinto con colori chiari; lucentezza del vetro, perlescente, setosa; trasparente o traslucido; La scollatura in una direzione è perfettissima, nell'altra è nella media. Utilizzato nell'edilizia, nell'industria chimica, nella medicina, ecc.

Classe dei fosfati . Il minerale più comune è l'apatite Ca5[PO4]3 (F,OH,Cl)(il contenuto di fluoro, cloro e gruppo ossidrile varia). Si presenta sotto forma di aggregati cristallini e singoli cristalli. Il colore è incolore, spesso verde pallido e blu verdastro. L'origine è ignea. Ampiamente usato nelle industrie dei fertilizzanti e dei prodotti chimici.

Classe dei silicati . I minerali di questa classe sono diffusi nella crosta terrestre (oltre il 78%). Si formano prevalentemente in condizioni endogene, essendo associati a varie manifestazioni di magmatismo e processi metamorfici. Solo pochi di essi si presentano in condizioni esogene. Molti minerali di questa classe sono rocce ignee e metamorfiche che formano rocce, meno spesso rocce sedimentarie.

I silicati sono caratterizzati da una composizione chimica complessa e da una struttura interna. I minerali contenenti ioni alluminio sono chiamati alluminosilicati.

La struttura interna dei silicati e degli alluminosilicati determina in gran parte le loro proprietà: minerali con struttura ad isola, caratterizzati da un denso impaccamento di ioni, spesso formano cristalli isometrici, hanno elevata durezza, densità e sfaldatura imperfetta. I minerali con strutture linearmente allungate (catena e nastro) formano cristalli prismatici con sfaldatura ben definita in due direzioni lungo l'asse lungo della struttura. I minerali con struttura stratificata formano cristalli tabulari con sfaldatura perfettissima, parallela agli “strati” della struttura.

Silicati insulari. Olivina, o peridoto, ( Mg,Fe)2, forsterite (incolore) Mg2 e fayalite (nero) Fe2. Di solito si trova sotto forma di aggregati granulari o singoli granelli incastonati nelle rocce.

Colore giallo-verde, da olivastro a nero. Le varietà contenenti poco ferro vengono utilizzate per realizzare mattoni refrattari; il peridoto (varietà giallo-verde) è una pietra preziosa.

Silicati e alluminosilicati a catena ea nastro. I minerali del gruppo pirosseno hanno una struttura a catena e il gruppo anfibolo ha una struttura a nastro. I minerali del gruppo degli anfiboli sono caratterizzati da cristalli esagonali lungamente colonnari, aghiformi o fibrosi.

Augite (Ca,Na) (Mg,Fe 2+,AlFe 3+) [(Si,Al) 2 O 6 ] presenti negli aggregati cristallini. Colore verdastro nero e nero; lucentezza del vetro.

Uno dei minerali più comuni del gruppo degli anfiboli è l'orneblenda. (Ca,Na) 2 (Mg,Fe 2+) 4(Al,Fe 3+) (OH) 2 [(Si,Al) 4 O 11 ] 2. Le sue proprietà sono vicine all'augite, differendo per la forma dei cristalli e la posizione relativa dei piani di clivaggio, nonché per la densità leggermente inferiore.

I silicati e gli alluminosilicati a strati (stratificati) comprendono un gran numero di minerali, molti dei quali sono rocce sedimentarie ignee, metamorfiche e argillose che formano rocce. Hanno una sfaldatura molto perfetta in una direzione, parallela ai “fogli” della struttura cristallina, e una bassa durezza.

I minerali più comuni di questo gruppo strutturale sono le miche, i cui grani si trovano in molte rocce ignee e metamorfiche; nelle vene, i singoli cristalli di mica raggiungono diversi metri quadrati di sezione trasversale. Origine ignea, idrotermale, metamorfica.

Biotite K(Mg,Fe)3 (OH,F)2. Colore nero, marrone, talvolta verdastro; lucentezza vitrea, talvolta perlescente; come tutte le miche le foglie separate lungo la sfaldatura sono elastiche.

Moscovita 3KAl2(OH)2 in molte proprietà è vicino alla biotite, ma ha un colore quasi incolore con una sfumatura rosa chiaro o grigia, ed è trasparente nelle foglie sottili. Viene utilizzato nell'industria elettrica, nella radioingegneria, nella costruzione di strumenti, per la produzione di materiali da costruzione resistenti al fuoco, vernici, lubrificanti, ecc.

Talco Mg3(OH)2 forma aggregati cristallini, meno spesso singoli grandi cristalli e le loro intercrescite. Colore bianco, verde chiaro; la lucentezza è vetrosa, perlescente, opaca in densi aggregati a grana fine; foglioline separate da scollatura, flessibili, anelastiche (unte al tatto). Ampiamente usato come materiale ignifugo, nella fabbricazione di isolanti, in profumeria, ecc.

Serpentino (bobina) Mg6(OH)8 di solito si presenta sotto forma di varietà criptocristalline dense. La varietà a fibra fine è chiamata crisoamianto. Il colore è verde chiaro, da giallo-verde a nero, spesso maculato, nel crisoamianto è dorato, le singole fibre sono bianche; La lucentezza è vetrosa, untuosa, nel crisoamianto è setosa. Il crisoamianto viene utilizzato per realizzare materiali resistenti al fuoco e termoisolanti.

A silicati fogliari si riferisce a una serie di minerali di origine sedimentaria, formati durante l'erosione di rocce prevalentemente ignee e metamorfiche. Costituiscono la maggior parte delle rocce argillose. Di questi minerali il più diffuso è la caolinite Al 4 (OH) 8, che forma aggregati terrosi. Colore bianco; gli aggregati hanno una lucentezza opaca; frattura terrosa; (si sente untuoso al tatto); assorbe facilmente l'umidità, quando è bagnato diventa plastica. Utilizzato nella produzione di ceramica, edilizia, industria della carta, ecc.

Da alluminosilicati del telaio Diamo un'occhiata ai minerali del gruppo dei feldspati.

I minerali del gruppo dei feldspati sono diffusi nella crosta terrestre, costituendone circa il 50%. Sono i materiali che formano le rocce di molte rocce ignee e metamorfiche. Nelle fessure si formano grandi cristalli. Tutti i feldspati sono caratterizzati da una scissione perfetta o media in due direzioni. Secondo la composizione chimica, i feldspati sono divisi in due sottogruppi: 1) feldspati di potassio (calinati o alcalini); 2) feldspati calco-sodici (calcio-sodio), o plagioclasi, che rappresentano una serie isomorfa continua Na e Ca.

Del primo sottogruppo, l'ortoclasio è il più comune K[A1Si3O8]. Il colore va dall'incolore, al bianco, al grigio chiaro fino alle varie tonalità del rosa e del rosso-giallo; scissione in due direzioni. Un minerale della stessa composizione, ma che cristallizza in modo diverso, è chiamato microclino. In termini di caratteristiche esterne, il microclino è indistinguibile dall'ortoclasio e solo la sua varietà verde-bluastra - l'amazzonite - si distingue facilmente nel colore dagli altri feldspati.

I feldspati di potassio (soprattutto microclino) provenienti dalle vene di pegmatite vengono utilizzati nell'industria della ceramica e del vetro.

Il sottogruppo dei plagioclasi comprende minerali che rappresentano una serie isomorfa.Tra i plagioclasi, in base alla quantità di ossido di silicio, si distinguono minerali acidi, intermedi e basici (Tabella 1).

I plagioclasi hanno proprietà simili tra loro e di solito non sono separati macroscopicamente. L'eccezione è la Labradorite, in cui le tinte blu e verdi - iridescenza - sono chiaramente visibili su uno sfondo grigio.

I plagioclasi differiscono poco macroscopicamente dai feldspati potassici. A volte si possono distinguere per colore: i plagioclasi sono prevalentemente bianchi, grigi, grigio-verdastri, i feldspati potassici sono bianchi, grigio chiaro, rosa e gialli in varie tonalità. C'è anche una differenza nell'angolo tra i piani di clivaggio.

Tabella 1

Tabella dei minerali della serie isomorfa dei plagioclasi

I minerali sono classificati in base alla loro composizione chimica e struttura cristallina nei seguenti gruppi:

1) elementi nativi;

2) solfuri e solfosali;

3) composti alogenati (alogenuri);

4) ossidi;

5) sali di ossigeno (carbonati, solfati, tungstati, fosfati, silicati).

Di seguito considereremo i minerali di questi gruppi, inclusi nel programma del corso di mineralogia per gli studenti delle facoltà metallurgiche degli istituti di istruzione superiore.

Elementi nativi

I metalli nativi sono caratterizzati da duttilità estremamente elevata, lucentezza metallica, malleabilità, conduttività termica ed elettrica, causate da legami metallici nel reticolo cristallino.

Sono caratteristiche anche le alte densità. Sono posseduti dai minerali più pesanti: nevyanskite (fino a 21,5 g/cm3) e syssertskite (fino a 22,5 g/cm3).

Oltre ai metalli nativi (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Fe, Cu, Ni, Hg), esistono anche metalloidi nativi (As, Sb, Bi) e non metalli (S, Se, Te, C).

Oro, Au. Nome dal lat. "Suolo" - il segno del sole tra gli alchimisti. Assolutamente pulito, cosiddetto. L'oro "spugnoso" è raro. Forma una serie continua di soluzioni solide con l'argento (la kustelite contiene fino al 20% di Au; l'elettro - oltre il 20% di Au), da cui l'oro diventa bianco, così come con il rame (la cuproauride contiene fino al 20% di Cu), la miscela di cui dà all'oro una tinta rossastra. La bismutaurite contiene fino al 4% di Bi; porpecite - fino all'11% Pd e fino al 4% Ag.

Una pepita d'oro che pesa più di 70 kg. Al Museo di Harvard (Storia Naturale). Foto: Olivier Chafik

I cristalli d'oro (ottaedri, dodecaedri e cubi) sono rari. Caratterizzato da grani di forma irregolare inglobati nel quarzo. I depositi primari di oro si formano dal movimento delle acque termali attraverso fessure e pori del quarzo. Spesso precipita dalle soluzioni insieme ai solfuri. Quando i depositi rocciosi vengono alterati, l'acqua trasporta i granelli d'oro nei ruscelli e nei fiumi, sul fondo dei quali si formano giacimenti d'oro, estratti mediante draghe.

Polissene, Pt. Nome dal greco. "poly" - molti, "xenos" - alieno (che significa la presenza di numerose impurità in Pt). Nella tecnologia e nella vita di tutti i giorni si chiama platino (dallo spagnolo “plata” - argento), cioè. simile all'argento, "argento". Contiene fino al 30% Fe, che conferisce il magnetismo minerale (fino al 14% Cu; fino al 7% Pd, fino al 7% Ir; fino al 4% Ro, fino al 6% Ni).

Il Pt cristallizza come grani fini nei magmi ultramafici. Caratteristiche caratteristiche: colore grigio acciaio, lucentezza metallica, alta densità. Si dissolve solo in acqua regia riscaldata, il che rende possibile distinguere il Pt dall'argento simile. Insolitamente plastico: da 1 g è possibile realizzare fino a 500 km di filo. La presenza di iridio nel Pt ne aumenta la durezza fino a 7. Viene utilizzato come catalizzatore in chimica, per la fabbricazione di crogioli chimici, termocoppie.

Ferro, Fe. Il ferro nativo può essere tellurico (cioè terrestre) e meteoritico (cioè cosmico). La ghisa nativa (ferro tellurico) si forma dall'interazione del magma ferruginoso con carbone, grafite o durante incendi sotterranei di giacimenti di carbone a contatto con minerale di ferro. Il ferro meteorico (ferrite) solitamente contiene inclusioni di troilite (FeS), monsonite SiC e cohenite (Fe3C). Nella stragrande maggioranza dei casi, contiene molto Ni (fino al 48%), che è distribuito in modo non uniforme nei meteoriti, concentrandosi in strisce che si intersecano in sezioni sottili ad angolo l'una rispetto all'altra. Questa alternanza di strisce chiare e scure (struttura di Widmanstätt) è caratteristica del ferro meteoritico e si rivela particolarmente bene quando si incidono le sezioni con una soluzione alcolica debole di HN03. Il ferro meteorico si osserva occasionalmente sotto forma di cubi regolari (ferro esaedrico) e di ottaedri (ferro ottaedrico). Solitamente sotto forma di masse fuse di forma non arrotondata con caratteristiche depressioni a forma di dita sulla superficie. Il cosiddetto “ferro pallasiano” contiene inclusioni di olivina (MgFeSiO4). La mesosiderite contiene inclusioni di ferro in una massa di silicati. Le ultime due varietà di ferro meteoritico appartengono ai cosiddetti meteoriti di ferro pietroso.

Zolfo, S. Caratterizzato da lucentezza del diamante, colore giallo, fragilità; brucia con una fiamma blu, diffondendo l'odore dell'anidride solforosa. Formato durante l'erosione del gesso CaS04. 2 H2O e solfuri con la partecipazione di microbi, nonché durante l'ossidazione dell'idrogeno solforato rilasciato dai vulcani: H2S + O2 = 2H2O + S. Utilizzato per la preparazione della polvere da sparo, per la vulcanizzazione della gomma, in medicina e chimica.

Depositi: o. Sicilia (Italia), Asia centrale (Shor-Su) e nella regione del Volga (regione di Tver).

Grafite, S. Nome dal greco. "grafo" - scrivere; Si riferisce alla capacità della grafite di lasciare una linea nera sulla carta. Si forma durante la cristallizzazione del magma ad alte temperature e basse pressioni, nonché durante la cokefazione naturale dei carboni a contatto con il magma.

Varietà: grafite criptocristallina e shungite amorfa. La grafite è untuosa al tatto e scrive sulla carta. Si differenzia dalla molibdenite simile per il colore più nero e la minore lucentezza.

Utilizzato per la fabbricazione di elettrodi e blocchi refrattari, blocchi di grafite per reattori nucleari.

Depositi: o. Ceylon, o. Madagascar, Australia.

Almaz, S. Nome dal greco. "adamas" - irresistibile (che significa la straordinaria durezza del diamante). Cristallizza dal magma ultrabasico sotto forma di ottaedri a pressioni superiori a 10 GPa. e temperature di circa 2000 °C. Probabilmente il diamante cristallizza prima dal magma a grandi profondità, dopo di che viene trasportato in superficie dal magma liquido attraverso le bocche di giganteschi vulcani. I resti di tali tubi vulcanici (diatremi), pieni di magma ultrabasico, esposto alle intemperie per 140-150 milioni di anni, si trovano oggi in Yakutia (Russia) e in Sud Africa.

Una miscela dei resti dell'olivina con i prodotti della sua decomposizione, che è un'argilla blu-verdastra, è chiamata kimberlite.

Solfuri

La crosta terrestre non contiene più dello 0,15% (in massa) di minerali di questo gruppo (230 minerali). Da un punto di vista chimico, questi composti sono sali dell'acido idrogeno solforato. Esistono sia solfuri di composizione strettamente stechiometrica (FeS2, CuFeS2, ecc.) che composti in cui il contenuto di zolfo varia entro certi limiti (polisolfuri, ad esempio FeSx, dove x = 1,0,1 - 1,14).

Pirite, FeS2. Nome dal greco. "pir" - fuoco (dà una scintilla stabile quando viene colpito da un oggetto metallico; usato per produrre una scintilla nelle armi antiche). Sinonimi: pirite di zolfo, pirite di ferro. La varietà rombica è chiamata marcasite. Caratteristiche caratteristiche sono il colore giallo paglierino, la striatura nera, l'aspetto cubico, pentagono-dodecaedrico e ottaedrico dei cristalli, i bordi striati orientati perpendicolarmente a ciascuna faccia adiacente. La materia prima più importante per la produzione di acido solforico; depositi: Ural (Russia), Rio Tinto (Spagna).

Pirrotite, FeS. Nome dal greco. "pyrrhos" - rossastro. Sinonimo: pirite magnetica. La troilite è una varietà stechiometrica trovata nei meteoriti. Tipicamente, la pirrotite contiene leggermente più zolfo (FeSx, dove x = 1,01 - 1,14). Caratterizzato da una lucentezza metallica, colore giallo bronzo e magnetismo. Solitamente in associazione con altri solfuri idrotermali. Materie prime per la produzione di acido solforico. Impurità nociva nei minerali di ferro.

Arsenopirite, FeAsS. Sinonimi: pirite di arsenico velenosa, mispickel. Danaite e glaucodotus sono varietà contenenti rispettivamente fino al 9 e 22% di Co. Caratteristica: lucentezza metallica, colore bianco stagno, cristalli colonnari allungati a forma di ago di aspetto prismatico. Idrotermale. Minerale per As and Co. Numerosi giacimenti negli Urali e in Siberia, Boliden (Svezia). La presenza di arsenopirite, orpimento (As2S3), realgar (AsS), scorodite (FeAsO4. 2H2O) e altri minerali di arsenico nei minerali di ferro è inaccettabile, poiché l'arsenico è un forte veleno che impedisce la fabbricazione di pentole, lattine, cucchiai, coltelli e forchette in acciaio, contenenti almeno tracce di arsenico. Anche la produzione di rotaie e travi con tale acciaio è indesiderabile, poiché in futuro tutti i rottami metallici nel paese verranno gradualmente contaminati dall'arsenico. In Ucraina, i minerali di ferro bruno di Kerch contengono fino allo 0,1% di As nella scorodite.

Calcopirite, CuFeS2. Nome dal greco. "chalcos" - rame; "festa" - fuoco. Sinonimo: pirite di rame. La varietà cubica è chiamata talnakhite. Di solito si trova in masse solide e cereali. Idrotermale. Caratteristico: lucentezza metallica, colore giallo-verdastro con appannamento variegato brillante, striatura nera. Il minerale di rame più importante.

Bornite, Cu5FeS4. Il nome è dato in onore del mineralogista austriaco Joachim von Born (1742 - 1791). Sinonimi: minerale di rame screziato, minerale di pavone. Si trova sempre in masse solide e sotto forma di granelli sparpagliati. Idrotermale. Caratteristica: lucentezza metallica, ossidazione blu. Quando viene graffiato con un coltello d'acciaio, si rivela il vero colore rosso rame del minerale. Prezioso minerale di rame. Depositi: Butte (Montana, USA), Morococha (Perù), Braden (Cile), Neldy (Kazakistan).

Galena, PbS. Nome dal lat. "galena" - minerale di piombo. Sinonimo: lucentezza del piombo. I cristalli sono di forma cubica. Caratteristiche: forte lucentezza metallica, perfetta scollatura del cubo, colore grigio piombo, morbidezza. Il minerale di piombo più importante. Depositi: Turlanskoye (Turkmenistan), Sadonskoye (Caucaso settentrionale, Russia), Dalnegorsk (Estremo Oriente, Russia), Leadville (Colorado, USA), Broken Hill (Australia), Mississippi River Valley nel Missouri (USA). La presenza di galena nei minerali di ferro, come nel caso di Altai, è inaccettabile e svaluta completamente il valore del minerale. Il piombo viene facilmente ridotto in un altoforno ed entra nelle giunture della muratura nella flangia e nel focolare, provocando il galleggiamento dei mattoni, la rapida distruzione della muratura e gravi incidenti associati alla rottura del focolare e alla fuoriuscita della ghisa dall'altoforno attraverso i suoi muri di fondazione e focolare.

Sfalerite, ZnS. Nome dal greco. "sphaleros" è ingannevole (la sfalerite viene spesso confusa con altri minerali). Sinonimo: blenda di zinco.

Varietà: marmatite nera e cristofite, prshibramite marrone, cleiofania chiara. Lo ZnS esagonale è chiamato wurtzite. Idrotermale. Caratteristica: lucentezza metallica, aspetto tetraedrico dei cristalli, che differisce dalla wolframite (MnFeWО4), che è simile nel colore. Il più importante minerale di zinco. Depositi: Pribram (Repubblica Ceca), Santader (Spagna), Joplin (Missouri, USA). La presenza di sfalerite nei minerali di ferro è inaccettabile. In un altoforno, i vapori di zinco e zincite si condensano nelle giunture della muratura del pozzo, provocando rigonfiamenti, rottura dell'involucro sigillato del forno e gravi incidenti.

Molibdenite, MoS2. Nome dal greco. "molibdeno" - piombo (si presumeva la presenza di piombo nel minerale; il molibdeno fu scoperto successivamente e prese il nome dal nome del minerale). Sinonimo: lucentezza del molibdeno. Caratteristica: perfetta sfaldatura in aggregati fogliari e squamosi, forte lucentezza metallica, bassa durezza (grattabile con un'unghia), scrive su carta. Più leggero della grafite. Idrotermale. Il minerale più importante del Mo. Depositi: Tyrnyauz (Caucaso settentrionale, Russia), Climax (Colorado, USA).

Cinabro, HgS. Il nome deriva dall'indiano “sangue di drago” (associato al colore rosso intenso del minerale). Sinonimo: cinabarite. In masse criptocristalline chiamate “minerale di fegato” e sotto forma di creme spalmabili e rivestimenti. Idrotermale. Facilmente distinguibile per colore e alta densità. Il minerale più importante per il mercurio. Depositi: Nikitovka (Donbass, Ucraina), Almaden (Spagna), Idria (Jugoslavia), New Idria e New Almaden (California, USA).

Antimonite, Sb2S3. Nome dal lat. "antimonio" - antimonio.

Sinonimi: lucentezza dell'antimonio, stibnite. Solitamente sotto forma di cristalli prismatici a forma di ago con sfumatura verticale dalla brillante lucentezza metallica. Scollatura perfetta. Idrotermale. Il minerale più importante per l'antimonio, depositi: o. Shikoku (Giappone), Razdolninskoye (Territorio di Krasnoyarsk, Russia).

Composti degli alogenuri

La metallurgia utilizza grandi quantità di fluorite per liquefare le scorie. I composti alogenuri sono ampiamente utilizzati in chimica, agricoltura (fertilizzanti) e nell'industria alimentare.

Fluorite, CaF. Nome dall'italiano. "fluore" - perdita (gli additivi fluorite liquefano le scorie metallurgiche). Sinonimo: fluorite. Idrotermale o magmatico (nelle vene di pegmatite). Si presenta sotto forma di cristalli cubici e ottaedrici, oppure in masse granulari solide. Incolore o colorato di verde, viola. La fluorescenza è caratteristica, cioè brillare ai raggi X. Sfaldatura perfetta lungo l'ottaedro.

Salgemma, NaCl. Nome dal greco. "aloni" - mare (ovvero la produzione di sale mediante evaporazione dell'acqua di mare contenente 35 g di sali in 1 litro, di cui 78% NaCI, 11% MgCl2, il resto MgSO4, CaSO4, ecc.). Sinonimo: salgemma. Caratterizzato dalla solubilità in acqua e dalla perfetta scissione del cubo. Spesso sotto forma di cristalli cubici o in masse solide. Di solito è trasparente e incolore, ma le impurità colorano il salgemma grigio, giallo, rosso e nero. Viene utilizzato come minerale per il sodio e per la preparazione di elettroliti nell'industria alimentare. Depositi: Suez (Egitto), Wieliczka (Polonia), Punjab (India), Slavyanovskoye (Donbass), Solikamskoye (Urali).

Silvin, KCI. Prende il nome dalla dottoressa olandese Sylvia de la Bache. Sedimentario. Solitamente sotto forma di masse granulari solide, meno spesso sotto forma di cubetti. Incolore, bianco latte, rosa e rosso. La paragenesi con salgemma è tipica. Le soluzioni acquose hanno un sapore amaro. Viene utilizzato in agricoltura come fertilizzante di potassio e nell'industria chimica. Depositi: Solikamsk (Urali), Stasfurt (Germania), Nuovo Messico (USA).

Carnallite, MgCl2. KCl. 6H2O. Prende il nome dall'ingegnere tedesco von Carnall. Solitamente in aggregati solidi o granulari. Sapore amaro. Si diffonde gradualmente, assorbendo l'acqua dall'atmosfera. Si differenzia dal salgemma rosso simile in quanto scricchiola quando viene forato con un oggetto d'acciaio. Caratteristiche: colore rosso, lucentezza untuosa, sapore amaro, mancanza di scollatura. Utilizzato per la produzione di magnesio, come fertilizzante potassico. Depositi: Solikamskoe (Urali), Starobinskoe (Bielorussia), Prikarpatskoe (Ucraina).

Ossidi

Le caratteristiche generali del gruppo sono riportate in tabella. 4.1. La crosta terrestre contiene fino al 17% (in massa) di ossidi. I più comuni sono quarzo (12,6%), ossidi e idrossidi di ferro (3,9%), ossidi e idrossidi di AI, Mn, Ti, Cr. Ricordiamo qui che la maggior parte dei minerali di ferro e di manganese sono di origine sedimentaria. I minerali del gruppo degli ossidi sono la base minerale della metallurgia ferrosa. I più importanti minerali minerali di ferro e manganese: ematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), pietra di ferro marrone (Fe2O3. H2O), pirolusite (MnO2), braunite (Mn2O3), hausmannite (Mn3O4), psilomelano (MnO2. MnO. n H2O), manganite (MnO2. Mn(OH)2.

Magnetite, Fe3O4. Prende il nome da un giacimento minerario nella provincia di Magnesia (Grecia). Sinonimo: minerale di ferro magnetico. Importante minerale di ferro. La magnetite nella sua forma pura (senza roccia di scarto) contiene fino al 72,4% di Fe. Il reticolo della magnetite contiene ferro bi e trivalente: FeO. Fe2O3. A causa dell'isomorfismo, le posizioni Fe2* e Fe3* possono essere occupate da cationi con valenza corrispondente di dimensioni simili. Ciò fornisce una vasta gamma di minerali a base di magnetite: magnetite di calcio (Ca; Fe) O. Fe2O3, magnetite (Mg, Fe)0. Fe2O3, magnesioferrite MgO. Fe2O3. Cromomagnetite FeO. (Fe, Cr)2O3, magnetite di alluminio FeO. (Fe, A1)2O3. Le titanomagnetiti possono contenere Ti nel reticolo cristallino della magnetite (TiO. Fe2O3 - ulvöspinel) o nella composizione dell'ilmenite (FeO. TiO2), con la quale la magnetite ha co-cristallizzato. È chiaro che la separazione meccanica del Ti dal Fe è possibile solo nell'ilmenite.

Nella zona di ossidazione, la magnetite si trasforma gradualmente in ematite sotto l'influenza dell'ossigeno atmosferico. I prodotti di ossidazione della magnetite in natura sono chiamati semi-martiti e martiti.

Sebbene nella tecnologia il monossido di ferro (FeO, wüstite) venga prodotto nel processo d'altoforno in milioni di tonnellate, in natura è estremamente raro (FeO, iociti). Pertanto, nella zona di ossidazione sono presenti solo ossidi di ferro superiori: magnetite (Fe3O4), ematite (Fe2O3) e idrossidi (Fe2O3 nH2O).

Molto spesso, la magnetite forma masse granulari solide di colore nero. A volte si presenta sotto forma di cristalli ottaedrici regolari. Si differenzia dalla cromite simile per la sua striscia nera e il forte magnetismo.

Tabella 4.1 - Ossidi

Nome scientifico del minerale	Altri nomi	Formula chimica	Krist. reticolo	Splendore	Colore	Durezza di Mohs
Magnetite	Magnetico	Fe3O4	Cubo	Mezzo incontrato.	Nero	5,5-6
Ematite	Minerale di ferro rosso	Fe2O3	Trigono.	Mezzo incontrato.	Nero, acciaio, rosso	5,5-6
Goethite	Minerale di ferro marrone	Fe2O2. H2O	Rombo.	Alm., semimetallo.	Marrone scuro	4,5-5,5
Cromite	Minerale di ferro cromo	FeO. Сr2O3	Cubo	Metallo.	Nero	5,5-7,5
Ilmenite	Minerale di ferro e titanio	FeO. TiO;	Trigono.	Semimetallo.	Acciaio nero	5-6
Pirolusite	-	MnO2;	Tetrag.	Semimetallo.	Nero	5-6
Brownite	-	Mn2O3		Semimetallo.	Nero	6
Corindone	-	Al2O3	Trigono.	Bicchiere	Bluastro, giallo-grigio	9
Quarzo	-	SiO2	Trigono.	Bicchiere	Incolore	7

Ematite, a-Fe2O3. Il nome è associato al colore rosso del minerale e alle sue caratteristiche (“hematikos” - greco - sanguinante). Sinonimo: minerale di ferro rosso. In natura e nella tecnologia esiste anche una varietà tetragonale di questo ossido: maghemite (ossimagnetite), g-Fe2O3.

Si presenta come masse criptocristalline dense e continue o come minerale fasciato, in cui il materiale minerale si trova tra bande di ganga di quarzo. I cristalli hanno un aspetto lamellare, romboedrico. Colore rosso ciliegia, nero ferro, grigio acciaio. La striscia è rosso ciliegia. Le varietà sinterizzate con una superficie rossa liscia sono chiamate testa di vetro rosso. Una varietà grossolana cristallina di colore acciaio scuro - lucentezza del ferro (specularite). Sotto l'influenza della pressione della roccia, compaiono varietà frondose e squamose di ematite: mica di ferro, panna acida di ferro. La maggior parte del minerale di ematite estratto è minerale sedimentario precambriano. Come già indicato, i minerali di ematite e martite rappresentano attualmente fino al 90% della produzione mondiale di ghisa. Nella sua forma pura contiene fino al 70% di Fe. Il deposito più grande è Krivoy Rog, Ucraina.

Goethite, Fe3O4. H2O. Prende il nome dal poeta tedesco Goethe.Esistono numerose pietre di ferro marroni che differiscono tra loro per la quantità di acqua di idratazione: idroematite Fe2O3.

In questa serie solo la goethite ha il proprio schema radiografico fisso. Idrogoethite, limonite, xantosiderite e limnite sono soluzioni solide di acqua nella goethite; l'idroematite è una soluzione solida di acqua nell'ematite. La turyite è una miscela meccanica di idroematite e goethite. La vera formula del minerale di ferro bruno può essere determinata calcinando il suo campione fino a portarlo a una massa costante. Notiamo anche una varietà sinterizzata di pietra di ferro marrone - testa di vetro marrone, nonché mica lepidocrocite trasparente (FeO. OH). La massa travolgente del minerale di ferro bruno di origine sedimentaria ha una struttura oolitica. Importante minerale di ferro. Nella sua forma pura contiene fino al 66,1% di Fe.

Cromite, (FeO Cr2O3). Sinonimo: minerale di ferro cromo. Igneo. Varietà: cromite di alluminio (FeO. (Cr, Al)2O3, magnocromite (Fe., Mg)0. Cr2O3, cromopicotite (Fe, Mg)0. (Cr, Al)2O3. Abbinato a una bobina leggera Mg6 (OH)3 la cromite dà strutture che assomigliano all'ala di un gallo cedrone ("cromite - gallo cedrone"). Di solito si trova sotto forma di aggregati granulari continui o singoli granuli disseminati. Si differenzia dalla magnetite simile per la sua striscia marrone e la mancanza di magnetismo Il minerale più importante per la produzione di cromo Giacimenti: Kempirsai (regione di Aktobe), Saranovskoe (Urali settentrionali), Zimbabwe (Africa).

Ilmenite (FeO. TiO2). Il nome deriva dai monti Ilmen (Urali meridionali). Sinonimo: minerale di ferro titanio, picroilmenite (Mg, Fe)O. TiO2. La forma dei cristalli è spesso-tabulare e romboedrica. Si differenzia dalla simile ematite scura per il suo debole magnetismo e la caratteristica marrone-nera. Ignei: Eksrsund (Norvegia), Iron Mountain (Wyoming, USA), Akkard Lake (Quebec, Canada).

Pirolusite (MnO3). Nome dal greco. “pyro” - fuoco e “luzis” - distrutti (gli additivi pirolusite distruggono i colori colorati del vetro). La pirolusite ben tagliata è chiamata polianite. Sedimentario. Caratteristiche: morbido, oolitico, terroso, nero, macchia le mani. Il minerale di manganese più importante, ampiamente utilizzato nella fusione di ferro e acciaio, ferroleghe. Depositi: Nikopolskoye (Ucraina), Chiaturskoye (Georgia).

Brownite (Mn2O3). Nome in onore del chimico tedesco K. Braun. Le varietà contengono fino all'8% di SiO2 sotto forma di impurità meccanica finemente dispersa e fino al 10% di Fe, che è incluso nel reticolo cristallino del minerale (Mn, Fe)2O3. Molto spesso osservato sotto forma di aggregati granulari incollati. Scollatura notevole. Si differenzia dalla pirolusite simile per il suo colore brunastro e la maggiore durezza.

Corindone (A12O3). Il nome è di origine indiana. Solitamente in cristalli a forma di botte, colonnari, piramidali di colore bluastro, giallo-grigio, rossastro. I cristalli trasparenti di corindone sono colorati in diversi colori e sono le sue varietà preziose: leucosaffiro (incolore), rubino (rosso), zaffiro (blu), topazio orientale (giallo), smeraldo orientale (verde) e ametista orientale (viola). Tutte le varietà di corindone elencate hanno una durezza pari a 9, seconda solo al diamante. A questo proposito, il topazio orientale, l'ametista e lo smeraldo sono valutati più del topazio ordinario (tv. 8), dell'ametista (tv. 7) e dello smeraldo (tv. 7,5 - 8). Facilmente identificabile dal colore, dalla forma del cristallo e dall'elevata durezza. È ampiamente utilizzato nell'industria abrasiva, dove le mole e le polveri abrasive sono realizzate con polvere di corindone.

Gli idrossidi di alluminio gibbsite Al(OH)3, idragillite Al(OH)3, boehmite (AlO OH) e diaspore (AlO. OH) costituiscono la base della bauxite - una preziosa materia prima utilizzata per la fusione dell'alluminio - o nella produzione di materiali refrattari. La bauxite, di colore rosso mattone o rosso-marrone, differisce dal minerale di ferro marrone simile per la sua linea rossa e dalle argille rosse per il fatto che non forma una massa plastica con l'acqua. Depositi di bauxite: Krasnaya Shapochka, Severouralsk, Ivdelsk, Alapaevka (tutti negli Urali),

Quarzo (SiO2). Nome da esso. "kuerertz" - minerale trasversale (che significa vene di quarzo, solitamente situate lungo le fessure nella direzione degli strati rocciosi). I cristalli di quarzo hanno l'aspetto di prismi pseudoesagonali e bipiramidi con caratteristica ombreggiatura trasversale delle facce del prisma. La crosta terrestre contiene fino al 13% (in massa) di quarzo, che è il minerale più comune sulla terra. L'origine è magmatica e idrotermale. Facilmente riconoscibile per la forma dei cristalli, frattura concoidale e assenza di sfaldamento, elevata durezza.

Varietà di quarzo: trasparente incolore - cristallo di rocca, trasparente: giallo - citrino, viola - ametista, fumé - rauchtopaz (quarzo fumé). Nero opaco - morion.

La varietà opaca criptocristallina (SiO2) con una superficie opaca e lucentezza cerosa è chiamata calcedonio. Solitamente bianco, sinterizzato, amorfo, durezza 7, opaco, senza sfaldamento. Varietà: corniola (rossa), sarder (marrone), zaffirina (blu latte), plasma e crisoprasio (verde), eliotropio (verde con macchie rosse). Il calcedonio ha solitamente una struttura zonale; tuttavia la porosità delle zone è diversa. Quando soluzioni acquose naturali o tecniche passano attraverso i pori, queste zone si macchiano. Ecco come si ottiene l'agata, ad es. calcedonio colorato zonalmente.

L'idrogel di quarzo amorfo solido (SiO2.H2O) è chiamato opale. Le sue varietà trasparenti sono preziose. L'opale è riconosciuto dalla sua frattura simile allo smalto e dall'elevata durezza.

Preziose varietà di quarzo, calcedonio, agata e opale sono ampiamente utilizzate in gioielleria. Il quarzo viene utilizzato anche nell'industria: nell'ottica, per la produzione di piastre piezoquarzo per pickup, nella meccanica di precisione per la produzione di cuscinetti di supporto e reggispinta, per la produzione di vetreria chimica, nonché nella produzione di vetro e ignifugo.

Carbonati, solfati, tungstati, fosfati

Le caratteristiche generali dei gruppi sono riportate nella tabella. 4.2. I carbonati, che costituiscono circa l'1,7% della crosta terrestre, sono minerali sedimentari o idrotermali. Da un punto di vista chimico, questi sono sali dell'acido carbonico - H2CO3. I carbonati hanno reticoli cristallini ionici; caratterizzato da bassa densità, lucentezza vetrosa, colore chiaro (ad eccezione dei carbonati di rame), durezza 3-5, reazione con HCl diluito. I carbonati trovano largo impiego nell'industria siderurgica come fondente e come materia prima per la produzione di refrattari e calce.

I fosfati sono di origine ignea (apatite) e sedimentaria (fosforite). I tungstati sono più comuni nelle vene idrotermali e pegmatite.

Calcite, CaCO3. Nome dal greco. "calc" - calce bruciata.

Sinonimo: longarone. Sedimentario organogeno, idrotermale. Cristalli a forma di romboedri. Scollatura perfetta lungo il romboedro. Bolle sotto l'influenza di HCl diluito al freddo. Varietà: trasparente, incolore - longarone islandese, bianco rombico - aragonite. Gli strati delle rocce sedimentarie sono costituiti principalmente da calcite: gesso, calcare, marmo. Anche il tufo calcareo - travertino - è fatto di calcite.

L'industria del ferro e dell'acciaio consuma milioni di tonnellate di calcare come flusso. Inoltre, il calcare viene bruciato e trasformato in calce nel settore edile. Il longarone islandese viene utilizzato nell'ottica per realizzare polarizzatori.

Magnesite, MgCO3. Prende il nome dalla provincia greca della Magnesia. Sinonimo: longarone di magnesio. La forma dei cristalli è romboedrica con sfaldatura perfetta lungo il romboedro. Nella maggior parte dei casi si presenta sotto forma di aggregati granulari bianchi come la neve con frattura concoidale (magnesite amorfa) e in grani allungati di colore grigio. Idrotermale. Un'importante materia prima per la produzione di mattoni refrattari e polveri di rifornimento. L'uso del calcare dolomitizzato migliora la qualità della sinterizzazione e dei pellet e riduce la viscosità delle scorie d'altoforno. Depositi: Satkinskoye (Russia), Veitch (Austria), Liao Tong e Shen-Kin (Cina nordorientale), Quebec (Canada).

Malachite, CuCO3 × Cu(OH)2. Nome dal greco. "malakhe" - malva (cioè il colore verde delle foglie della malva). Azzurrite, 2CuCO3 × Cu(OH)2. Il nome deriva dal persiano "lazvard" - blu. Sinterizzato, terroso, concentricamente a conchiglia. Bolle sotto l'influenza di HCl diluito. Utilizzato come pietre ornamentali decorative, minerali per il rame.

Siderite, FeCO3. Nome dal greco. una parola per ferro. Sinonimo: longarone di ferro. Solitamente in masse granulari bianco-giallastre, brunastre. Reagisce con l'HC1 freddo, una goccia del quale diventa verde. Idrotermale. La siderite contiene fino al 48,3% di Fe e viene utilizzata come minerale di ferro. Luogo di nascita:

Bakalskoye (Urali meridionali), Kerchenskoye (Ucraina).

Rodocrosite, MnCO3. Nome dal greco. "Rodon" - rosa e "khros" - colore. Sinonimo: longarone di manganese. Solitamente sotto forma di aggregati granulari di colore rosa, cremisi, con striatura bianca. Reagisce con HCl freddo. Idrotermale. Utilizzato come minerale di manganese. Depositi: Chiaturskoe (Georgia), Polunochnoe (Urali settentrionali), Obrochishche (Varna, Bulgaria).

Gesso, CaSO4 × 2H2O. Nome dal greco. un termine che si riferisce al gesso cotto e all'intonaco. Varietà: gesso fibroso - selenite; lamellare, trasparente - “vetro Maryino”; varietà massiccia densa a grana fine - alabastro. L'alabastro tecnico (CaSO4×0,5H2O) si ottiene cuocendo il gesso. Caratteristici sono i cristalli tabulari con scollatura perfetta, gemelli intercrescitati e altri che ricordano le rose. Si differenzia da un'anidride simile per la minore durezza. Dalla calcite - mancanza di reazione con HC1. Viene utilizzato nell'edilizia, nella chimica e nella medicina, nonché per la fabbricazione di sculture e oggetti d'arte. Depositi: sul versante occidentale degli Urali, Artemovskoye (Donbass) e in molte altre zone.

Barite, BaSO4. Nome dal greco. "baros" - pesantezza. Sinonimo di longherone pesante. Si presenta sotto forma di cristalli tabulari bianchi, grigi con perfetta sfaldatura, e più spesso sotto forma di aggregati granulari. Si distingue facilmente dai carbonati per la sua alta densità e la mancanza di reazione con HC1; da altri solfati e silicati - per densità. Viene utilizzato nell'industria petrolifera per cementare rocce sciolte nelle pareti dei pozzi, in chimica e anche per la produzione di “intonaco di barite” che assorbe i raggi X nei laboratori e negli ospedali. Impurità nociva nei minerali di ferro. Depositi: in Georgia, Turkmenistan, Centro. Kazakistan e Urali meridionali.

Wolframite, (Mn, Fe)WO4. Nome da esso. "schiuma di lupo" (la miscela di questo minerale con minerali di stagno produce scorie color pelo di lupo quando viene fusa). Sinonimo: lupo. Solitamente sotto forma di cristalli spessi tabulari e prismatici con sfumature sui bordi o sotto forma di aggregati granulari. Caratterizzato da un colore bruno-nero, striatura marrone e alta densità. Il minerale più importante per il tungsteno. Viene utilizzato nella metallurgia per la produzione di leghe dure e utensili ad alta velocità, nonché nell'industria elettrica per la produzione di filamenti incandescenti nelle lampade elettriche e nei tubi a raggi X. Depositi: Yunan (Cina), nella penisola malese e in Birmania, Cornovaglia (Inghilterra), Beira Bakes (Portogallo), Tana (Bolivia), Boulder (Colorado, USA).

Scheelite, CaWO4. Prende il nome dal chimico svedese Scheele (1742 -1786). Si trova in cristalli bipiramidali, pseudoottaedrici, nonché sotto forma di inclusioni giallastre di forma irregolare con lucentezza diamantata e evidente sfaldatura. Il secondo minerale di tungsteno più importante. Depositi: mer. Asia, Sassonia, Zinnwald (Repubblica Ceca), Piemonte (Italia), Andalusia (Spagna), Huancaya (Perù), stati della California, Arizona, Nevada, Connecticut (USA).

Apatite. Nome dal greco. “apatao” - ingannevole (sembra il prezioso berillo (smeraldo) e la tormalina, che rendono difficile la diagnosi). La fluorapatite più comune è Ca53F o 3 × CaF2, ma si trova anche la clorapatite: Ca53Cl o 3 × CaCl2. Si presenta sotto forma di prismi e aghi esagonali di colore verde pallido, verde smeraldo e blu. La frattura è irregolare e concoide. È anche ampiamente distribuito sotto forma di masse bianche granulari e dense. Si differenzia dal prezioso smeraldo e dall'acquamarina per la minore durezza (l'apatite non graffia il vetro).

Insieme alla vivanite Fe32 × 8H2O ("terra blu"), l'apatite è solitamente il principale trasportatore di fosforo nei minerali di ferro; la presenza di questi minerali nel minerale di ferro complica la lavorazione metallurgica e svaluta il valore del minerale, poiché il fosforo rende l'acciaio fragile al freddo.

Il guscio solido della Terra - la crosta terrestre - costituisce solo l'1,5% del volume totale del globo. Ma nonostante ciò, è la crosta terrestre, o meglio il suo strato superiore, ad interessarci di più, poiché è una fonte di materie prime minerali.
Minerali- si tratta di corpi naturali relativamente omogenei che hanno una determinata composizione chimica e proprietà fisiche. Il nome “minerale” deriva dalla parola latina “minera”, che significa letteralmente minerale, minerale. La scienza che studia la composizione, la struttura e le proprietà dei minerali, la loro origine e le condizioni in cui si trovano si chiama mineralogia.
Si formano i minerali come risultato di processi fisici e chimici che avvengono nella crosta terrestre. Come tutta la natura che ci circonda, sono costituiti da elementi chimici. In senso figurato, un minerale è una sorta di edificio fatto di mattoni - elementi chimici, costruito secondo determinate leggi della natura. E proprio come l’uomo ha costruito molti edifici diversi sulla Terra utilizzando approssimativamente lo stesso numero di mattoni, la natura ha creato più di 3mila minerali diversi nella crosta terrestre da un numero relativamente piccolo di elementi chimici.

In totale, tenendo conto delle numerose varietà, i loro nomi sono più di 7mila, dati a ciascun minerale in base ad alcune caratteristiche.
Nella crosta terrestre, i minerali si trovano più spesso non indipendentemente, ma come parte di. Determinano in gran parte le proprietà fisiche e meccaniche delle rocce e da questo punto di vista sono di grande interesse per la tecnologia di lavorazione della pietra.
La maggior parte dei minerali si trova in natura allo stato solido. I minerali solidi possono essere cristallini o amorfi, differendo nella forma geometrica esterna: regolare per quelli cristallini e indeterminata per quelli amorfi.

La forma dei minerali dipende sulla disposizione degli atomi in essi contenuti. Nei minerali cristallini, gli atomi sono disposti in un ordine rigorosamente definito, formando un reticolo spaziale, grazie al quale molti minerali (ad esempio un cristallo di quarzo) hanno l'aspetto di poliedri regolari. I minerali cristallini sono anisotropi, cioè le loro proprietà fisiche sono diverse in direzioni diverse. Nei minerali amorfi (di solito sotto forma di perle), gli atomi sono disposti in modo casuale. Tali minerali sono isotropi, cioè le loro proprietà fisiche sono le stesse in tutte le direzioni.

Classificazione dei minerali

Secondo la classificazione chimica attualmente generalmente accettata, tutti i minerali possono essere suddivisi in nove classi:
I. I silicati sono sali degli acidi silicici, tra i quali ci sono sottogruppi di minerali che hanno una composizione e struttura comune: feldspati, suddivisi secondo la loro composizione chimica in plagioclasi e ortoclasi, pirosseni, anfiboli, miche, olivina, talco, cloriti e argilla minerali. Questa è la classe più numerosa, che conta fino a 800 minerali.
II. I carbonati sono sali dell'acido carbonico, comprendenti fino a 80 minerali, i più comuni dei quali sono calcite, magnesite e dolomite.

III. Ossidi e idrossidi: combinano circa 200 minerali, tra i quali i più comuni sono quarzo, opale, limonite e amatite.
IV. I solfuri sono composti di elementi con zolfo, che contano fino a 200 minerali. Un tipico rappresentante è la pirite.
V. Solfati - sali di acido solforico, inclusi circa 260 minerali,
tra cui il gesso e l'anidrite sono i più diffusi.
VI. Gli alogenuri sono sali di acidi alogenuri, che contano circa 100 min.
Ralov. Rappresentanti tipici degli alogeni sono l'alite (sale da cucina) e
fluorite
VII. I fosfati sono sali dell'acido fosforico. Un tipico rappresentante è
apatite.
VIII. I tungstati sono composti dell'acido tungstico.
IX. Gli elementi nativi sono il diamante e lo zolfo.

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