domov › praznjenje › Minerali in mineralogija. Kaj je mineral? Razvrstitev mineralov po izvoru Razvrstitev mineralov in njihove fizikalne lastnosti

Minerali in mineralogija. Kaj je mineral? Razvrstitev mineralov po izvoru Razvrstitev mineralov in njihove fizikalne lastnosti

Čeprav je kemijska sestava osnova za klasifikacijo mineralov od sredine 19. stoletja, mineralogi niso bili vedno enotnega mnenja o tem, kakšen naj bo vrstni red mineralov v njej. Po eni metodi izdelave klasifikacije so bili minerali razvrščeni glede na isto glavno kovino ali kation.

V tem primeru so minerali železa spadali v eno skupino, minerali svinca v drugo, minerali cinka v tretjo itd. Z razvojem znanosti pa se je izkazalo, da imajo minerali, ki vsebujejo isto nekovino (anion ali anionsko skupino), podobne lastnosti in so si med seboj veliko bolj podobni kot minerali s skupno kovino.

Poleg tega se minerali s skupnim anionom pojavljajo v istem geološkem okolju in so podobnega izvora. Posledično v sodobni taksonomiji minerali so razvrščeni v razrede glede na njihov skupni anion ali anionsko skupino.

Edina izjema so samorodni elementi, ki se v naravi pojavljajo sami, ne da bi tvorili spojine z drugimi elementi.

Minerale razvrščamo glede na kemično sestavo in kristalno zgradbo v naslednje skupine:

domači elementi;
sulfidi in sulfosoli;
halogenske spojine (halogenidi);
oksidi;
kisikove soli (karbonati, sulfati, volframati, fosfati, silikati).

Trenutno sprejeta klasifikacija mineralov temelji na njihovi kemični sestavi in strukturi. Veliko pozornosti posvečamo tudi genezi (grško "genesis" - izvor), ki omogoča razumevanje vzorcev porazdelitve mineralov v zemeljski skorji.

Domači elementi

Zemeljska skorja ne vsebuje več kot 0,1% (po masi) avtohtonih elementov (83 mineralov). Njihovo pridobivanje je povezano s precejšnjimi težavami, zato so mnogi od njih še posebej cenjeni in se kot standardi človeškega dela uporabljajo v zlatih rezervah držav kot zavarovanje nacionalne valute v mednarodni trgovini. Genetsko povezan s procesi kristalizacije magme (Pt, diamant, grafit), hidrotermalnimi (Au) in sedimentnimi (S) procesi. Samorodno železo je pogosto kozmičnega izvora.

Za samorodne kovine je značilna izjemno visoka duktilnost, kovinski lesk, kovnost, toplotna in električna prevodnost, ki jo povzročajo kovinske vezi v kristalni mreži.

Značilne so tudi visoke gostote. Imajo najtežja minerala: nevjanskit (do 21,5 g/cm3) in sisertskit (do 22,5 g/cm3).

Poleg samorodnih kovin (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Fe, Cu, Ni, Hg) obstajajo še samorodni metaloidi (As, Sb, Bi) in nekovine (S, Se, Te, C).

Meteorsko železo občasno opazimo v obliki pravilnih kock (heksaedrsko železo) in oktaedrov (oktaedrsko železo). Običajno v obliki staljenih gmot nezaobljene oblike z značilnimi prstastimi vdolbinami na površini. Tako imenovano "Pallasovo železo" vsebuje vključke olivina (MgFeSiO 4).

Sulfidi

Zemeljska skorja ne vsebuje več kot 0,15% (po masi) mineralov te skupine (230 mineralov). S kemijskega vidika so te spojine soli vodikove sulfidne kisline. Obstajajo tako sulfidi s strogo stehiometrično sestavo (FeS 2, CuFeS 2 itd.) In spojine, v katerih se vsebnost žvepla spreminja v določenih mejah (polisulfidi, na primer FeS x, kjer x = 1,0,1 - 1,14).

Značilne so ionske kristalne mreže. Večina sulfidov je težkih, mehkih in sijočih. Imajo visoko električno prevodnost. V večini primerov hidrotermalnega izvora, včasih produkt kristalizacije sulfidne magme Med preperevanjem v oksidacijskem območju se sulfidi najprej pretvorijo v sulfate, nato pa v okside, hidrokside in karbonate.

Sulfidi predstavljajo rudno bazo barvne metalurgije in so surovina za proizvodnjo žveplove kisline. Ker žveplo naredi jeklo rdeče krhko, prisotnost sulfidov v železovi rudi zmanjšuje njihovo kakovost. Pred taljenjem v plavžu se železove rude v prahu aglomerirajo v tovarnah za sintranje. Pri sintranju je mogoče iz rude odstraniti do 99 % sulfidnega žvepla.

Halogenidne spojine

Zemljina skorja vsebuje približno 0,5 % (mase) halogenskih spojin, ki so hidrotermalnega ali sedimentnega izvora. Fluorit pogosto najdemo v pegmatitnih žilah. S kemijskega vidika so ti minerali soli kislin: HF, HI, HBr, HCI. Lastnosti: steklen lesk, nizka gostota, topnost v vodi. Halogenidne spojine imajo ionske mreže.

Metalurgija uporablja velike količine fluorita za utekočinjenje žlindre. Halidne spojine se pogosto uporabljajo v kemiji, kmetijstvu (gnojila) in prehrambeni industriji.

Oksidi

Zemeljska skorja vsebuje do 17 % (mase) oksidov. Najpogostejši so kremen (12,6 %), železovi oksidi in hidroksidi (3,9 %), oksidi in hidroksidi AI, Mn, Ti, Cr. Naj spomnimo, da je glavnina železove in manganove rude sedimentnega izvora. Minerali oksidne skupine so rudna osnova črne metalurgije. Najpomembnejši rudni minerali železove in manganove rude: hematit (Fe 2 O 3), magnetit (Fe 3 O 4), rjava železova 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.

Za kristalne mreže oksidov je značilna ionska vez. Oksidi Fe, Mn, Cr, Ti imajo polkovinski lesk in temno barvo. Ti minerali so neprozorni. Značilna lastnost magnetita (Fe3O4) in ilmenita (FeO. TiO2) je njun magnetizem.

Karbonati, sulfati, volframati, fosfati

Karbonati, ki predstavljajo približno 1,7 % zemeljske skorje, so sedimentni ali hidrotermalni minerali. S kemijskega vidika so to soli ogljikove kisline - H2CO3. Karbonati imajo ionske kristalne mreže; značilna nizka gostota, steklen lesk, svetla barva (razen bakrovih karbonatov), trdota 3-5, reakcija z razredčeno HCl. Karbonati se pogosto uporabljajo v železarski in jeklarski industriji kot talilo in kot surovina za proizvodnjo ognjevzdržnih materialov in apna.

Zemeljska skorja vsebuje 0,1 % (mase) sulfatov, ki so večinoma kemičnega sedimentnega izvora in so soli žveplove kisline H2SO4. Običajno so to mehki, lahki, lahki minerali. Navzven so podobni karbonatom, vendar ne reagirajo s HCl. Sulfati se uporabljajo v kemični in gradbeni industriji. V železovih rudah so izjemno škodljiva primes, saj med aglomeracijo ni mogoče odstraniti več kot 60 - 70% sulfatnega žvepla v plinsko fazo.

Minerali so naravne kemične spojine, ki imajo določene fizikalne lastnosti, obliko in so značilni posebni pogoji nastanka oziroma nastanka.

Primer: žveplo - samorodni element, ki se pogosto uporablja v kmetijstvu, halit-NaCl - kamena sol - uporablja se v živilski industriji, kremen - SiO 2, kamniti kristal - vrsta kremena, sljuda (muskovit - lahka, biotit - črna) - vrsta kremena itd.

Minerali nastajajo v različnih fizikalno-kemijskih in termodinamičnih okoljih. Toda vsak določen mineral nastane samo pri določeni temperaturi, tlaku, koncentraciji mineralne snovi, zato je stabilen le pod določenimi pogoji, ki so blizu tistim, v katerih je nastal. V drugem okolju se minerali postopoma uničujejo, degenerirajo, tvorijo varietete ali celo povsem nove mineralne tvorbe, ki so obstojne v novih razmerah.

Znanih je 2000 mineralov z več kot 4000 različicami, vendar je le malo mineralov razširjenih v naravi. Ti minerali, teh je le okoli 50, so del najpomembnejših kamnin, ki jih znanost pozna; mnogi med njimi se nahajajo v tleh in vplivajo na njihove fizikalno-kemijske lastnosti in rodovitnost. Te minerale imenujemo skeletni minerali tal. Od 64 kamninotvornih mineralov bi jih morali poznati vsaj 20-22, in sicer tistih, ki so del sipkih sedimentnih kamnin, t.j. v sestavi gline, peska itd. Poznati pa moramo še druge minerale, saj na njih rastejo drevesa (gozdovi) (gore).

Večina mineralov je trdnih (kremen, glinenec itd.), Obstajajo pa tekoči minerali (živo srebro, voda, olje) in plinasti (ogljikov dioksid, vodikov sulfid itd.). Glede na pogoje nastanka se vsi minerali delijo na tri skupine: magmatski, sedimentni in metamorfni.

Tvorba magmatskih mineralov poteka pri visokih temperaturah in običajno visokem tlaku. Kot posledica taljenja kamnin v majhnih izoliranih žepih na različnih globinah nastane magma - pastozna talina kompleksne silikatne sestave, ki vsebuje različne pline, vodno paro in vroče vodne raztopine.

Sedimentni izvor mineralov v najsplošnejši shemi izgleda nekako takole; preperevanje > transport > usedanje (nastajanje usedlin) > diageneza (nastajanje kamnin). Minerale, kamnine in tako nastale minerale imenujemo sedimentni. Sedimentacija (sedimentacija) poteka v površinskih delih zemeljske skorje (tako v morjih kot na kopnem) in na samem površju pri nizkih temperaturah in tlaku blizu atmosferskega, pod vplivom fizikalnih in kemičnih dejavnikov atmosfere, hidrosfere, zemeljska skorja in vitalna aktivnost organizmov. Padavine so lahko klastičnega, kemičnega in biološkega izvora.

Kompleksen fizikalno-kemijski proces spreminjanja, degeneracije in rekristalizacije gotovih mineralov in kamnin ob ohranjanju njihovega trdnega stanja brez opaznega taljenja imenujemo metamorfizem. Procesi metamorfizma se pojavljajo v globinah, kjer so visoke (od 100-200 do 800 ° C) temperature in visok tlak (do 152.103 kPa) - kalcit, apnenec - v marmor.

Oblike pojavljanja mineralov v naravi so različne. Obstajajo usedline, izcvetanja, dodatki kristalov, luskasti (smukec), gosti (kalcedon), zemeljski (kaolin, oker), listnati (sljuda), igličasti, prizmatični (sadra, roženec) itd.

Klasifikacija mineralov. Najbolj objektivna klasifikacija mineralov je kristalno kemijska, ki upošteva kemijsko sestavo in strukturo (kristalne, amorfne) mineralov.

Izstopajo naslednje: sedem (7) razredov minerali: - samorodni; - sulfidi (žveplove spojine); - halogenidne spojine (halidi); - oksidi in hidroksidi; - soli kisikovih kislin; - silikati; - ogljikovodikove spojine.

I razred – domači elementi. Ta razred vključuje kemične elemente, ki jih v naravi najdemo v prostem stanju. To so minerali, sestavljeni iz enega elementa (zlato, srebro, diamant, baker, platina itd.). Znanih je 90 mineralov tega razreda; predstavljajo približno 0,1 % mase zemeljske skorje. Nimajo kamninotvornega pomena, imajo pa ogromen nacionalni in gospodarski pomen.

II razred – sulfidi– derivati vodikovega sulfida H 2 S ali, redkeje, poližveplovi vodikovi. Znanih je približno 200 mineralov, ki predstavljajo 0,15-0,25% mase zemeljske skorje ali približno 10% vseh mineralov. Sulfidi so minerali, ki ne tvorijo kamnin, vendar so rude številnih pomembnih kovin: bakra, srebra, cinka, svinca itd., Zaradi česar je njihov pomen v gospodarstvu države zelo velik.

Minerali v območju preperevanja so nestabilni: uničijo se in pretvorijo v različne kisikove spojine. Najpogostejši minerali v tej skupini so:

Pirit – FeS 2(žveplov pirit, železov pirit) - je glavna vrsta surovine za proizvodnjo H 2 SO 4, halkopirit CuFeS 2(bakrov pirit) je glavna ruda za baker; v območju preperevanja se zlahka oksidira, pri čemer nastanejo Cu in Fe sulfidi, ki se pogosto uporabljajo v kmetijstvu, cinober – HgS- edina ruda za pridobivanje živega srebra.

Š razred – halogenidne spojine (halogenidi). Minerali tega razreda (~ 120 vrst) so soli klorovodikove (kloridi) in fluorovodikove (fluoridi) kisline. Kloridi so v naravi zelo razširjeni. Kloridi so sedimentnega izvora, nastanejo kot posledica usedanja iz vodnih bazenov (natrijeve in kalijeve soli).

Halidi so lahko brezvodni ali vodni. Sem spadajo tako pomembni minerali v življenju ljudi in rastlin, kot so halit(kamena sol) - NaCI, sylvin– KCI (rumena in modra), karnalit– MgCl 2 KCl 6H 2 O (rdeča). Halogenidi se pojavljajo skupaj s kalijevimi solmi v nahajališčih soli in se uporabljajo za proizvodnjo kalijevih gnojil. Poleg tega se pogosto uporabljajo v konzervah, kemični industriji in ribištvu.

IV razred – oksidi, spojine različnih elementov s kisikom. V naravi so zelo pogosti in igrajo ogromno vlogo pri nastajanju zemeljske skorje. Najbolj pogost kremen– SiO 2 opal– (SiO 2 nH 2 O), korund(Al 2 O 3), hematit (rdeča železova ruda) – Fe 2 O 3, magnetit– Fe 3 O 4 itd.

V razred – Soli kisikovih kislin– H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, H 2 CO 3, kremen itd. Imajo velik pomen pri nastajanju tal in proizvodnji gnojil.

Na primer - soli HNO 3že od nekdaj veljajo za najpomembnejšo vrsto gnojil (NH 4 NO 3, Ca(NO 3) 2 itd.), soli ogljikove in žveplove kisline– CaCO 3, CaSO 4 2H 2 O se uporabljata za izboljšanje fizikalno-kemijskih lastnosti tal in izboljšanje rasti rastlin. Hkrati je soda (Na 2 CO 3) ena najbolj toksičnih (škodljivih) kisikovih soli za rastline na jugu države.

Glavni minerali tega razreda so naslednji:

A) sulfati– soli žveplove kisline. Gips -CaSO 4 2H 2 O, mirabilit - (Na 2 SO 4 10H 2 O) - za proizvodnjo sode, v medicini - kot odvajalo.

b) karbonati– soli ogljikove kisline. Kalcit - CaCO 3, magnezit - MgCO 3, dolomit - CaCO 3 MgCO 3, siderit - železov spar (FeCO 3) - rumenkasto bel, za proizvodnjo Fe, soda - Na 2 CO 3 10H 2 O.

V) fosfati– soli fosforne kisline.

– apatit-Ca 5 (PO 4) 3 F, klor-apatit Ca 5 (PO 4) 3 C1 – za proizvodnjo H 3 PO 4, superfosfata, fosforitov - Ca 3 (PO 4) 2, vivianita - Fe 3 ( PO 4 ) 2 8H 2 O – bel - fosforno gnojilo na zraku pomodri, siderit - FeCO 3.

VI razred – silikatnega razreda- minerali silicijeve in aluminosilicijeve kisline. Ta skupina vključuje ogromno število mineralov, ki jih najdemo v naravi. Silikati sestavljajo 75% zemeljske skorje in če dodate 12% prostega silicijevega dioksida, bo jasna vodilna vloga teh mineralov v geokemiji. V procesih nastajanja tal so silikati eden najpomembnejših delov PPC, tj. najaktivnejši del prsti, od katerega so odvisne njene fizikalne, kemične, biološke in agronomske lastnosti.

Preprosti silikati vključujejo naslednje minerale:

- olivin[(MgFe) 2 SiO 4 ] - temna ali zelenkasto-rumena barva, dragi kamen, ognjevarna opeka.

- roženec– v magmatskem območju je kamninotvorni mineral granitov, dioritov, sienitov in drugih znanih kamnin. Je kompleksne in spremenljive kemične sestave, rjave barve z različnimi odtenki. Pri preperevanju proizvaja kovinske hidrokside – karbonate in glinene minerale.

– glinenci– predstavljajo približno 50 % mase zemeljske skorje. Najdemo jih v magmatskih kamninah, pa tudi v skrilavcih in peščenjakih. Pri preperevanju glinenci tvorijo soli ogljikovega dioksida, minerale gline in silicijevo kislino. Najpomembnejši predstavniki glinencev so: ortoklaz - različnih barv, albit, - eden najpogostejših mineralov v zemeljski skorji, ki sodeluje pri zgradbi tako sedimentnih kot metamorfnih kamnin. Pojavlja se v obliki kristalnih in kriptokristalnih agregatov različnih gostot, v prazninah v obliki različnih sintranih oblik, kristalov in njihovih zrastišč. Barva je raznolika - od brezbarvne in bele, občasno do črne; (brezbarvni prozorni kristali kalcita, ki so dvolomni, se imenujejo islandski spar); burno reagira (»zavre«) s klorovodikovo kislino. Uporaba je raznolika: v gradbeništvu, v metalurški in kemični industriji, kot okrasni kamen, islandski špat - v optiki.

Dolomit CaMg[CO 3 ] 2- pogost mineral, ki tvori kristalne in zemeljske agregate. Od kalcita se razlikuje po nekoliko večji trdoti in gostoti, predvsem pa po reakciji s klorovodikovo kislino, ki se pojavi le pri dolomitnem prahu. Uporablja se v metalurgiji in gradbeništvu.

Minerali sulfatnega razreda se odlagajo v površinskih rezervoarjih, nastanejo med oksidacijo sulfidov in žvepla v vremenskih območjih in so manj pogosto povezani z vulkansko aktivnostjo.

Anhidrit Ca- tvori goste drobnokristalne skupke. Barva je bela, pogosto z modrim ali sivim odtenkom; stekleni lesk, biserni; prozoren, pogosto prosojen; cepitev je popolna v eno smer in povprečna v dve. Uporablja se za proizvodnjo cementa in za obrt.

Najpogostejši sulfatni mineral je sadra. Ca2H2O, ki se nahajajo v obliki drobnokristalnih in zemljastih agregatov, posameznih kristalov in njihovih zrastišč. Ponavadi bela, včasih pobarvana v svetle barve; stekleni sijaj, biserni, svilnat; prozoren ali prosojen; Razcep v eno smer je zelo popoln, v drugo pa povprečen. Uporablja se v gradbeništvu, kemični industriji, medicini itd.

Razred fosfatov . Najpogostejši mineral je apatit Ca 5 [PO 4 ] 3 (F, OH, Cl)(vsebnost fluora, klora in hidroksilne skupine se spreminja). Pojavlja se v obliki kristalnih agregatov in posameznih kristalov. Barva je brezbarvna, pogosto bledo zelena in zelenkasto modra. Izvor je magmatski. Pogosto se uporablja v industriji gnojil in kemični industriji.

Silikatni razred . Minerali tega razreda so zelo razširjeni v zemeljski skorji (več kot 78%). Nastajajo pretežno v endogenih pogojih, ki so povezani z različnimi manifestacijami magmatizma in metamorfnimi procesi. Le nekaj jih nastane v eksogenih pogojih. Številni minerali tega razreda so kamninotvorne magmatske in metamorfne kamnine, manj pogosto sedimentne kamnine.

Za silikate je značilna kompleksna kemična sestava in notranja struktura. Minerale, ki vsebujejo aluminijeve ione, imenujemo aluminosilikati.

Notranja struktura silikatov in aluminosilikatov v veliki meri določa njihove lastnosti: minerali z otoško strukturo, za katere je značilno gosto pakiranje ionov, pogosto tvorijo izometrične kristale, imajo visoko trdoto, gostoto in nepopolno cepljenje. Minerali z linearno podolgovato strukturo (veriga in trak) tvorijo prizmatične kristale z dobro izraženo cepilnostjo v dveh smereh vzdolž dolge osi strukture. Minerali s plastovito strukturo tvorijo ploščate kristale z zelo popolno razcepitvijo, vzporedno s »plastmi« strukture.

Otoški silikati. Olivin ali peridot, ( Mg, Fe) 2, forsterit (brezbarven) Mg 2 in fayalit (črna) Fe 2. Običajno ga najdemo v obliki zrnatih agregatov ali posameznih zrn, vgrajenih v kamnine.

Barva rumeno-zelena, olivna do črna. Sorte, ki vsebujejo malo železa, se uporabljajo za izdelavo ognjevarnih opek; peridot (rumenozelena sorta) je dragi kamen.

Verižni in tračni silikati in aluminosilikati. Minerali skupine piroksenov imajo verižno zgradbo, skupina amfibola pa trakasto strukturo. Za minerale iz skupine amfibolov so značilni dolgostebrasti, igličasti ali vlaknasti šesterokotni kristali.

Avgit (Ca,Na) (Mg,Fe 2+,AlFe 3+) [(Si,Al) 2 O 6 ] najdemo v kristalnih agregatih. Barva zelenkasto črna in črna; stekleni sijaj.

Eden najpogostejših mineralov iz skupine amfibolov je rogovača. (Ca,Na) 2 (Mg,Fe 2+) 4(Al,Fe 3+) (OH) 2 [(Si,Al) 4 O 11 ] 2. Njegove lastnosti so blizu avgitu, razlikujejo pa se po obliki kristalov in relativnem položaju cepilnih ravnin ter nekoliko nižji gostoti.

Listnati (slojeviti) silikati in aluminosilikati vključujejo veliko število mineralov, od katerih so mnogi kamninotvorne magmatske, metamorfne in glinaste sedimentne kamnine. Imajo zelo popolno cepitev v eni smeri, vzporedno z "listami" kristalne strukture, in nizko trdoto.

Najpogostejši minerali te strukturne skupine so sljude, katerih zrna najdemo v številnih magmatskih in metamorfnih kamninah; v žilah dosežejo posamezni kristali sljude več kvadratnih metrov preseka. Izvor magmatski, hidrotermalni, metamorfni.

Biotit K(Mg,Fe) 3 (OH,F) 2. Barva črna, rjava, včasih zelenkasta; steklen lesk, včasih biser; kot vse sljude so listi, ločeni vzdolž cepitve, elastični.

Moskovčan 3KAl 2 (OH) 2 v mnogih lastnostih je blizu biotitu, vendar ima skoraj brezbarvno barvo s svetlo rožnatim ali sivim odtenkom in je prozoren v tankih listih. Uporablja se v elektroindustriji, radijski tehniki, izdelavi instrumentov, za proizvodnjo ognjevarnih gradbenih materialov, barv, maziv itd.

Smukec Mg3(OH)2 tvori kristalne skupke, redkeje posamezne velike kristale in njihove medsebojne rasti. Barva bela, svetlo zelena; steklen, biserni sijaj, mat v gostih drobnozrnatih agregatih; listi razcepljeni, prožni, neelastični (na otip mastni). Pogosto se uporablja kot ognjevarni material, pri izdelavi izolatorjev, v parfumeriji itd.

Serpentin (tuljava) Mg6(OH)8 navadno se pojavlja v obliki gostih kriptokristalnih različic. Različica finih vlaken se imenuje krizoazbest. Barva je svetlo zelena, rumeno zelena do črna, pogosto pikčasta, pri krizoazbestu je zlata, posamezna vlakna so bela; Sijaj je steklast, masten, v krizo-azbestu je svilnat. Krizoazbest se uporablja za izdelavo ognjevarnih in toplotnoizolacijskih materialov.

TO listni silikati se nanaša na številne minerale sedimentnega izvora, ki nastanejo med preperevanjem pretežno magmatskih in metamorfnih kamnin. Sestavljajo glavnino glinastih kamnin. Od teh mineralov je najbolj razširjen kaolinit Al 4 (OH) 8, ki tvori zemljaste agregate. Bela barva; agregati imajo mat sijaj; zemeljski prelom; (na dotik je masten); zlahka absorbira vlago, ko je mokra, postane plastična. Uporablja se v proizvodnji keramike, gradbeništvu, papirni industriji itd.

Od okvir aluminosilikatov Poglejmo si minerale iz skupine glinencev.

Minerali iz skupine glinencev so zelo razširjeni v zemeljski skorji in predstavljajo približno 50% le-te. So kamninotvorni materiali številnih magmatskih in metamorfnih kamnin. V razpokah nastanejo veliki kristali. Za vse glinence je značilna popolna ali povprečna cepitev v dveh smereh. Glede na kemično sestavo delimo glinence v dve podskupini: 1) kalijeve (kalinatne ali alkalne) glinence; 2) kalc-natrijevi (kalcijevo-natrijevi) glinenci ali plagioklazi, ki predstavljajo neprekinjeno izomorfno serijo Na in Ca.

Iz prve podskupine je najpogostejši ortoklaz K[A1Si 3 O 8 ]. Barva sega od brezbarvne, bele, svetlo sive do različnih odtenkov rožnate in rdeče-rumene; cepitev v dve smeri. Mineral enake sestave, ki pa kristalizira drugače, se imenuje mikroklin. Po zunanjih značilnostih se mikroklin ne razlikuje od ortoklaza in le njegova modrozelena različica - amazonit - se zlahka razlikuje po barvi od drugih glinencev.

Kalijev glinenec (zlasti mikroklin) iz pegmatitnih žil se uporablja v keramični in steklarski industriji.

V podskupino plagioklaza sodijo minerali, ki predstavljajo izomorfno vrsto. Med plagioklazi ločimo po vsebnosti silicijevega oksida kisle, vmesne in bazične minerale (tabela 1).

Plagioklazi so si med seboj podobni po lastnostih in jih makroskopsko običajno ne ločimo. Izjema je labradorit, pri katerem so na sivi podlagi jasno vidni modri in zeleni odtenki - prelivi.

Plagioklazi se makroskopsko malo razlikujejo od kalijevih glinencev. Včasih jih ločimo po barvi: plagioklazi so pretežno beli, sivi, zelenkasto sivi, kalijevi glinenci so beli, svetlo sivi, rožnati in rumeni v različnih odtenkih. Obstaja tudi razlika v kotu med cepilnimi ravninami.

Tabela 1

Tabela mineralov izomorfne serije plagioklazov

Minerale razvrščamo glede na kemično sestavo in kristalno zgradbo v naslednje skupine:

1) domači elementi;

2) sulfidi in sulfosoli;

3) halogenske spojine (halogenidi);

4) oksidi;

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

V nadaljevanju bomo obravnavali minerale teh skupin, vključene v program tečaja mineralogije za študente metalurških fakultet visokošolskih zavodov.

Domači elementi

Za samorodne kovine je značilna izjemno visoka duktilnost, kovinski lesk, kovnost, toplotna in električna prevodnost, ki jo povzročajo kovinske vezi v kristalni mreži.

Značilne so tudi visoke gostote. Imajo najtežja minerala: nevjanskit (do 21,5 g/cm3) in sisertskit (do 22,5 g/cm3).

Poleg samorodnih kovin (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Fe, Cu, Ni, Hg) obstajajo še samorodni metaloidi (As, Sb, Bi) in nekovine (S, Se, Te, C).

Zlato, Au. Ime iz lat. "Tla" - znak sonca med alkimisti. Absolutno čist, t.i. "Gobasto" zlato je redko. Tvori neprekinjen niz trdnih raztopin s srebrom (kustelit vsebuje do 20% Au; elektrum - nad 20% Au), iz katerega zlato postane belo, pa tudi z bakrom (cuproaurid vsebuje do 20% Cu), primesi ki daje zlatu rdečkast odtenek. Bizmutaurit vsebuje do 4 % Bi; porpecit - do 11% Pd in do 4% Ag.

Zlata kepa, težka več kot 70 kg. V Harvardskem muzeju (naravoslovje). Foto: Olivier Chafik

Zlati kristali (oktaedri, dodekaedri in kocke) so redki. Zanj so značilna zrna nepravilnih oblik, vdelana v kremen. Primarna nahajališča zlata nastanejo s premikanjem termalne vode skozi razpoke in pore v kremenu. Pogosto se obori iz raztopin skupaj s sulfidi. Ko se kamninska podlaga prepere, voda odnese zrna zlata v potoke in reke, na dnu katerih nastanejo plast zlata, ki ga kopljejo s strgačami.

Polixenes, Pt. Ime iz grščine. "poli" - veliko, "ksenos" - tujek (kar pomeni prisotnost številnih nečistoč v Pt). V tehniki in vsakdanjem življenju se imenuje platina (iz španskega "plata" - srebro), tj. podobno srebru, "srebro". Vsebuje do 30 % Fe, kar daje mineralu magnetizem (do 14 % Cu; do 7 % Pd, do 7 % Ir; do 4 % Ro, do 6 % Ni).

Pt kristalizira kot drobna zrna v ultramafičnih magmah. Značilne lastnosti: jekleno siva barva, kovinski lesk, visoka gostota. Topi se samo v segreti vodki, kar omogoča razlikovanje Pt od podobnega srebra. Nenavadna plastika: iz 1 g je mogoče izdelati do 500 km žice. Prisotnost iridija v Pt poveča njegovo trdoto na 7. Uporablja se kot katalizator v kemiji, za izdelavo kemičnih lončkov, termoelementov.

Železo, Fe. Samorodno železo je lahko telursko (tj. zemeljsko) in meteorsko (tj. kozmično). Samorodno lito železo (telursko železo) nastane z interakcijo železove magme s premogom, grafitom ali med podzemnimi požari premogovnih plasti v stiku z železovo rudo. Meteorsko železo (ferit) običajno vsebuje vključke troilita (FeS), monsonita SiC in kohenita (Fe3C). V veliki večini primerov vsebuje veliko Ni (do 48%), ki je v meteoritih neenakomerno porazdeljen in se koncentrira v trakove, ki se sekajo v tankem delu pod kotom drug na drugega. To menjavanje svetlih in temnih prog (struktura Widmanstätt) je značilno za meteoritsko železo in je še posebej dobro vidno pri jedkanju odsekov s šibko alkoholno raztopino HN03. Meteorsko železo občasno opazimo v obliki pravilnih kock (heksaedrsko železo) in oktaedrov (oktaedrsko železo). Običajno v obliki staljenih gmot nezaobljene oblike z značilnimi prstastimi vdolbinami na površini. Tako imenovano "palazijsko železo" vsebuje vključke olivina (MgFeSiO4). Mezosiderit vsebuje železove vključke v masi silikatov. Zadnji dve različici meteoritnega železa spadata med tako imenovane kamnito-železne meteorite.

Žveplo, S. Zanj je značilen diamantni lesk, rumena barva, krhkost; gori z modrim plamenom, ki širi vonj po žveplovem dioksidu. Nastane med vremenskimi vplivi sadre CaS04. 2 H2O in sulfidi s sodelovanjem mikrobov, pa tudi med oksidacijo vodikovega sulfida, ki se sprošča iz vulkanov: H2S + O2 = 2H2O + S. Uporablja se za pripravo smodnika, za vulkanizacijo gume, v medicini in kemiji.

Depoziti: o. Sicilija (Italija), Srednja Azija (Shor-Su) in v regiji Volga (regija Tver).

Grafit, S. Ime iz grš. "grapho" - pisati; To se nanaša na sposobnost grafita, da pusti črno črto na papirju. Nastaja pri kristalizaciji iz magme pri visokih temperaturah in nizkih tlakih ter pri naravnem koksanju premogov ob njihovem stiku z magmo.

Različice: kriptokristalni grafit in amorfni šungit. Grafit je na otip masten in piše po papirju. Od podobnega molibdenita se razlikuje po temnejši barvi in manjšem sijaju.

Uporablja se za izdelavo elektrod in ognjevzdržnih blokov, grafitnih blokov za jedrske reaktorje.

Depoziti: o. Cejlon, o. Madagaskar, Avstralija.

Almaz, S. Ime iz grš. "adamas" - neustavljiv (kar pomeni izjemno trdoto diamanta). Kristalizira iz ultrabazične magme v obliki oktaedrov pri tlakih nad 10 GPa. in temperature okoli 2000 °C. Diamant verjetno kristalizira iz magme najprej v velikih globinah, nato pa ga tekoča magma odnese na površje skozi odprtine velikanskih vulkanov. Ostanke takšnih vulkanskih cevi (diatremov), napolnjene z ultrabazično magmo, preperele 140-150 milijonov let, najdemo v našem času v Jakutiji (Rusija) in Južni Afriki.

Mešanica ostankov olivina s produkti njegovega razpada, ki je zelenkasto modra glina, se imenuje kimberlit.

Sulfidi

Zemeljska skorja ne vsebuje več kot 0,15% (po masi) mineralov te skupine (230 mineralov). S kemijskega vidika so te spojine soli vodikove sulfidne kisline. Obstajajo tako sulfidi s strogo stehiometrično sestavo (FeS2, CuFeS2 itd.) In spojine, v katerih se vsebnost žvepla spreminja v določenih mejah (polisulfidi, na primer FeSx, kjer x = 1,0,1 - 1,14).

Pirit, FeS2. Ime iz grščine. "pir" - ogenj (daje stabilno iskro ob udarcu s kovinskim predmetom; uporablja se za proizvajanje iskre v starodavnih puškah). Sinonimi: žveplov pirit, železov pirit. Rombična sorta se imenuje markazit. Značilne lastnosti so slamnato rumena barva, črna proga, kubičen, pentagon-dodekaedričen in oktaedričen videz kristalov, črtasti robovi, usmerjeni pravokotno na vsako sosednjo ploskev. Najpomembnejša surovina za proizvodnjo žveplove kisline; nahajališča: Ural (Rusija), Rio Tinto (Španija).

Pirotin, FeS. Ime iz grščine. "piros" - rdečkast. Sinonim: magnetni pirit. Troilit je stehiometrična sorta, ki jo najdemo v meteoritih. Običajno pirotin vsebuje nekoliko več žvepla (FeSx, kjer je x = 1,01 - 1,14). Zanj je značilen kovinski lesk, bronasto rumena barva in magnetizem. Običajno v povezavi z drugimi hidrotermalnimi sulfidi. Surovine za proizvodnjo žveplove kisline. Škodljive primesi v železovih rudah.

Arsenopirit, FeAsS. Sinonimi: strupeni arzenov pirit, mispikel. Danait in glaucodotus sta sorti, ki vsebujeta do 9 oziroma 22 % Co. Značilnost: kovinski lesk, kositrno bela barva, podolgovati stebrasti, igličasti kristali prizmatičnega videza. Hidrotermalno. Ruda za As and Co. Številna nahajališča na Uralu in v Sibiriji, Boliden (Švedska). Prisotnost arsenopirita, orpimenta (As2S3), realgarja (AsS), skorodita (FeAsO4.2H2O) in drugih arzenovih mineralov v železovih rudah je nesprejemljiva, saj je arzen močan strup, ki onemogoča izdelavo loncev, pločevink, žlic, nožev. in vilice iz jekla, ki vsebujejo vsaj sledi arzena. Izdelava tirnic in nosilcev iz takšnega jekla je tudi nezaželena, saj bodo v prihodnosti vse odpadne kovine v državi postopoma postale onesnažene z arzenom. Kerška rjava železova ruda v Ukrajini vsebuje do 0,1 % As v skoroditu.

Halkopirit, CuFeS2. Ime iz grščine. "chalcos" - baker; "praznik" - ogenj. Sinonim: bakrov pirit. Kubična različica se imenuje talnakhite. Običajno se nahaja v trdnih masah in zrnih. Hidrotermalno. Značilnost: kovinski sijaj, zelenkasto-rumena barva s svetlo pestro obarvanostjo, črna proga. Najpomembnejša bakrova ruda.

Bornit, Cu5FeS4. Ime je dobilo v čast avstrijskega mineraloga Joachima von Borna (1742 - 1791). Sinonimi: lisasta bakrena ruda, pav ruda. Vedno se nahaja v trdnih gmotah in v obliki posejanih zrn. Hidrotermalno. Značilnost: kovinski sijaj, modra bleščavost. Pri praskanju z jeklenim nožem se pokaže prava bakreno rdeča barva minerala. Dragocena bakrova ruda. Nahajališča: Butte (Montana, ZDA), Morococha (Peru), Braden (Čile), Neldy (Kazahstan).

Galenit, PbS. Ime iz lat. "galenit" - svinčeva ruda. Sinonim: svinčeni lesk. Kristali so kubične oblike. Lastnosti: močan kovinski lesk, popolna kockasta cepljivost, svinčeno siva barva, mehkoba. Najvažnejša svinčeva ruda. Nahajališča: Turlanskoye (Turkmenistan), Sadonskoye (Severni Kavkaz, Rusija), Dalnegorsk (Daljni vzhod, Rusija), Leadville (Colorado, ZDA), Broken Hill (Avstralija), dolina reke Mississippi v Missouriju (ZDA). Prisotnost galenita v železovih rudah, kot je to primer na Altaju, je nesprejemljiva in popolnoma razvrednoti vrednost rude. Svinec se v plavžu zlahka reducira in vstopi v šive opeke v prirobnici in kurišču, kar vodi do plavanja opeke, hitrega uničenja zidu in hudih nesreč, povezanih z zlomi ognjišča in pretoka litega železa iz plavža skozi njen temelj in stene ognjišča.

Sfalerit, ZnS. Ime iz grščine. "sphaleros" je varljivo (sfalerit se pogosto zamenjuje z drugimi minerali). Sinonim: cinkova mešanica.

Različice: črni marmatit in kristofit, rjavi pršibramit, lahki - klejofan. Heksagonalni ZnS se imenuje wurtzit. Hidrotermalno. Značilnost: kovinski sijaj, tetraedrična oblika kristalov, ki se razlikuje od volframita (MnFeWO4), ki je podobne barve. Najpomembnejša cinkova ruda. Nahajališča: Pribram (Češka), Santader (Španija), Joplin (Missouri, ZDA). Prisotnost sfalerita v železovih rudah je nesprejemljiva. V plavžu pride do kondenzacije cinkovih in cinkovih hlapov v šivih zidu jaška, kar povzroči nabrekanje, zlom tesnilnega ohišja peči in resne nesreče.

Molibdenit, MoS2. Ime iz grščine. "molybdos" - svinec (domnevali so prisotnost svinca v mineralu; molibden so odkrili kasneje in ga poimenovali po imenu minerala). Sinonim: molibdenov sijaj. Značilnost: popolna cepljivost v listnatih luskastih skupkih, močan kovinski lesk, nizka trdota (z nohtom opraskana), piše na papir. Lažji od grafita. Hidrotermalno. Najpomembnejša ruda na Mo. Nahajališča: Tyrnyauz (Severni Kavkaz, Rusija), Climax (Kolorado, ZDA).

Cinober, HgS. Ime izhaja iz indijske "zmajeve krvi" (povezano z intenzivno rdečo barvo minerala). Sinonim: cinabarit. V kriptokristalnih masah, imenovanih "jetrna ruda", ter v obliki namazov in oblog. Hidrotermalno. Zlahka se razlikuje po barvi in visoki gostoti. Najvažnejša ruda za živo srebro. Nahajališča: Nikitovka (Donbas, Ukrajina), Almaden (Španija), Idria (Jugoslavija), New Idria in New Almaden (Kalifornija, ZDA).

Antimonit, Sb2S3. Ime iz lat. "antimonij" - antimon.

Sinonimi - antimonov sijaj, stibnit. Običajno v obliki prizmatičnih, igličastih kristalov z navpičnim senčenjem s svetlim kovinskim leskom. Popoln dekolte. Hidrotermalno. Najvažnejša ruda za antimon, nahajališča: o. Shikoku (Japonska), Razdolninskoye (Krasnojarsko ozemlje, Rusija).

Halogenidne spojine

Metalurgija uporablja velike količine fluorita za utekočinjenje žlindre. Halidne spojine se pogosto uporabljajo v kemiji, kmetijstvu (gnojila) in prehrambeni industriji.

Fluorit, CaF. Ime iz italijanščine. "fluor" - puščanje (fluoritni dodatki utekočinijo metalurške žlindre). Sinonim: fluorit. Hidrotermalni ali magmatski (v pegmatitnih žilah). Pojavlja se v obliki kubičnih in oktaedrskih kristalov ali v trdnih zrnatih masah. Brezbarven ali obarvan zeleno, vijolično. Značilna je fluorescenca, t.j. sveti v rentgenskih žarkih. Popolna cepitev vzdolž oktaedra.

Halit, NaCl. Ime iz grščine. "halos" - morje (pomeni proizvodnjo soli z izhlapevanjem morske vode, ki vsebuje 35 g soli v 1 litru, od tega 78% NaCI, 11% MgCl2, ostalo MgSO4, CaSO4 itd.). Sinonim: kamena sol. Značilen po topnosti v vodi in zelo popolni kocki. Pogosto v obliki kubičnih kristalov ali v trdnih masah. Običajno je prozoren in brezbarven, vendar nečistoče obarvajo halit sivo, rumeno, rdeče in črno. Uporablja se kot natrijeva ruda, pa tudi za pripravo elektrolitov v prehrambeni industriji. Nahajališča: Suez (Egipt), Wieliczka (Poljska), Punjab (Indija), Slavyanovskoye (Donbas), Solikamskoye (Ural).

Silvin, KCI. Ime je dobila po nizozemski zdravnici Sylvii de la Bache. Sedimentni. Običajno v obliki trdnih zrnatih mas, redkeje v obliki kock. Brezbarvna, mlečno bela, roza in rdeča. Značilna je parageneza s halitom. Vodne raztopine so grenkega okusa. Uporablja se v kmetijstvu kot kalijevo gnojilo, pa tudi v kemični industriji. Nahajališča: Solikamsk (Ural), Stasfurt (Nemčija), Nova Mehika (ZDA).

Karnalit, MgCl2. KCl. 6H2O. Ime je dobil po nemškem inženirju von Carnallu. Običajno v trdnih ali zrnatih agregatih. Grenak okus. Postopoma se širi in absorbira vodo iz ozračja. Od podobnega rdečega halita se razlikuje po tem, da pri vrtanju z jeklenim predmetom škripa. Značilnosti: rdeča barva, masten sijaj, grenak okus, pomanjkanje cepitve. Uporablja se za proizvodnjo magnezija, kot kalijevo gnojilo. Nahajališča: Solikamskoye (Ural), Starobinskoye (Belorusija), Prikarpatskoye (Ukrajina).

Oksidi

Splošne značilnosti skupine so podane v tabeli. 4.1. Zemeljska skorja vsebuje do 17 % (mase) oksidov. Najpogostejši so kremen (12,6 %), železovi oksidi in hidroksidi (3,9 %), oksidi in hidroksidi AI, Mn, Ti, Cr. Naj spomnimo, da je glavnina železove in manganove rude sedimentnega izvora. Minerali oksidne skupine so rudna osnova črne metalurgije. Najpomembnejši rudni minerali železove in manganove rude: hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4), rjavi železovnik (Fe2O3. H2O), piroluzit (MnO2), braunit (Mn2O3), hausmanit (Mn3O4), psilomelan (MnO2. MnO. n H2O), manganit (MnO2. Mn(OH)2.

Magnetit, Fe3O4. Ime je dobil po nahajališču mineralov v provinci Magnesia (Grčija). Sinonim: magnetna železova ruda. Pomembna železova ruda. Magnetit v svoji čisti obliki (brez odpadne kamnine) vsebuje do 72,4% Fe. Mreža magnetita vsebuje dvo- in trivalentno železo: FeO. Fe2O3. Zaradi izomorfizma so lahko položaji Fe2* in Fe3* zasedeni s kationi ustrezne valence, ki so podobni po velikosti. To daje ogromen nabor mineralov na osnovi 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 lahko vsebujejo Ti v kristalni mreži magnetita (TiO. Fe2O3 - ulvöspinel) ali v sestavi ilmenita (FeO. TiO2), s katerim je magnetit sokristaliziral. Jasno je, da je mehansko ločevanje Ti iz Fe možno samo v ilmenitu.

V oksidacijskem območju se magnetit pod vplivom atmosferskega kisika postopoma spremeni v hematit. Oksidacijski produkti magnetita v naravi se imenujejo polmartiti in martiti.

Čeprav v tehnologiji železov monoksid (FeO, wüstite) nastaja v procesu plavža v milijonih ton, je v naravi izjemno redek (FeO, iocit). Tako so v oksidacijskem območju le višji železovi oksidi: magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) in hidroksidi (Fe2O3 nH2O).

Najpogosteje magnetit tvori trdne zrnate mase črne barve. Včasih se pojavlja v obliki pravilnih oktaedrskih kristalov. Od podobnega kromita se razlikuje po črni progi in močnem magnetizmu.

Tabela 4.1 - Oksidi

Znanstveno ime minerala	Druga imena	Kemijska formula	Kristus. mreža	Sijaj	barva	Mohsova trdota
Magnetit	Magnetna	Fe3O4	Kocka	Napol srečan.	Črna	5,5-6
Hematit	Rdeča železova ruda	Fe2O3	Trigon.	Napol srečan.	Črna, jeklena, rdeča	5,5-6
Goethite	Rjava železova ruda	Fe2O2. H2O	Romb.	Alm., polkovina.	Temno rjava	4,5-5,5
kromit	Kromova železova ruda	FeO. Сr2O3	Kocka	Kovina.	Črna	5,5-7,5
ilmenit	Titanova železova ruda	FeO. TiO;	Trig.	Polkovina.	Črna, jeklena	5-6
piroluzit	-	MnO2;	Tetrag.	Polkovina.	Črna	5-6
Brownit	-	Mn2O3		Polkovina.	Črna	6
Korund	-	Al2O3	Trig.	Steklo	Modrikasto, rumeno-sivo	9
Kvarc	-	SiO2	Trig.	Steklo	Brezbarven	7

Hematit, a- Fe2O3. Ime je povezano z rdečo barvo minerala in njegovimi značilnostmi ("hematikos" - grško - krvav). Sinonim: rdeča železova ruda. V naravi in tehniki obstaja tudi tetragonalna različica tega oksida - maghemit (oksimagnetit), g-Fe2O3.

Pojavlja se kot neprekinjene goste kriptokristalne mase ali kot trakasta ruda, v kateri se rudni material nahaja med pasovi kremenovega jalovine. Kristali imajo lamelni, romboedrični videz. Barva češnjevo rdeča, železno črna, jekleno siva. Proga je češnjevo rdeča. Sintrane sorte z gladko rdečo površino imenujemo rdeča steklena glava. Grobokristalna sorta temne jeklene barve - železni lesk (spekularit). Pod vplivom kamninskega pritiska se pojavijo listnate, luskaste različice hematita - železova sljuda, železova kisla smetana. Večina izkopane rude hematita je sedimentna ruda iz predkambrija. Kot že omenjeno, hematit in martitne rude trenutno predstavljajo do 90 % svetovne proizvodnje litega železa. V svoji čisti obliki vsebuje do 70% Fe. Največje nahajališče je Krivoy Rog, Ukrajina.

Goethite, Fe3O4. H2O. Imenovan po nemškem pesniku Goetheju Obstaja več rjavih železovih kamnov, ki se med seboj razlikujejo po količini hidratacijske vode: hidrohematit Fe2O3.

V tej seriji ima samo goethite svoj fiksni rentgenski vzorec. Hidrogetit, limonit, ksantosiderit in limnit so trdne raztopine vode v goetitu; hidrohematit je trdna raztopina vode v hematitu. Turit je mehanska zmes hidrohematita in goetita. Pravo formulo rjave železove rude lahko določimo tako, da njen vzorec kalciniramo na konstantno maso. Opažamo tudi sintrano različico rjavega železovega kamna - rjavo stekleno glavo, pa tudi prozorno lepidokrokitno sljudo (FeO. OH). Velika masa rjave železove rude sedimentnega izvora ima oolitno strukturo. Pomembna železova ruda. V čisti obliki vsebuje do 66,1 % Fe.

Kromit, (FeO Cr2O3). Sinonim: kromova železova ruda. Magnetski. Različice: aluminijev kromit (FeO. (Cr, Al)2O3, magnokromit (Fe., Mg)0. Cr2O3, kromopikotit (Fe, Mg)0. (Cr, Al)2O3. V paru s svetlobno tuljavo Mg6 (OH)3 kromit tvori strukture, ki spominjajo na krilo lešnika ("kromit - jerebov"). Najpomembnejša ruda za krom je: Kempirsay (regija Aktobe), Saranovskoe (Severni Ural), Zimbabve (Afrika).

Ilmenit (FeO. TiO2). Ime izhaja iz gorovja Ilmen (Južni Ural). Sinonim: titanova železova ruda, pikroilmenit (Mg, Fe)O. TiO2. Oblika kristalov je debelotabularna in romboedrična. Od podobnega temnega hematita se razlikuje po šibkem magnetizmu in rjavo-črni lastnosti. Magneti: Eksrsund (Norveška), Iron Mountain (Wyoming, ZDA), Akkard Lake (Quebec, Kanada).

piroluzit (MnO3). Ime iz grščine. “pyro” - ogenj in “luzis” - uničeno (dodatki piroluzita uničijo obarvane barve stekla). Dobro rezan piroluzit se imenuje polianit. Sedimentni. Lastnosti: mehko, oolitno, zemeljsko, črno, umaže roke. Najpomembnejša manganova ruda, ki se pogosto uporablja pri taljenju železa in jekla, ferozlitin. Nahajališča: Nikopolskoye (Ukrajina), Chiaturskoye (Gruzija).

Brownit (Mn2O3). Ime v čast nemškega kemika K. Brauna. Različice vsebujejo do 8 % SiO2 v obliki fino razpršene mehanske primesi in do 10 % Fe, ki je vključeno v kristalno mrežo minerala (Mn, Fe)2O3. Najpogosteje opazimo v obliki zlepljenih zrnatih agregatov. Opazen dekolte. Od podobnega piroluzita se razlikuje po rjavkasti barvi in povečani trdoti.

Korund (A12O3). Ime je indijskega izvora. Običajno v sodčastih, stebrastih, piramidalnih kristalih modrikaste, rumeno-sive, rdečkaste barve. Prozorni kristali korunda so obarvani v različnih barvah in so njegove dragocene sorte: levkosafir (brezbarven), rubin (rdeč), safir (moder), orientalski topaz (rumen), orientalski smaragd (zelen) in orientalski ametist (vijoličen). Vse naštete sorte korunda imajo trdoto 9, takoj za diamantom. V zvezi s tem so orientalski topaz, ametist in smaragd cenjeni višje od navadnega topaza (tv. 8), ametista (tv. 7) in smaragda (tv. 7.5 - 8). Preprosto prepoznaven po barvi, kristalni obliki in visoki trdoti. Široko se uporablja v abrazivni industriji, kjer so brusilne plošče in brusni praški izdelani iz korundovega prahu.

Aluminijevi hidroksidi gibsit Al(OH)3, hidragilit Al(OH)3, boemit (AlO OH) in diaspore (AlO. OH) tvorijo osnovo boksita - dragocene surovine za taljenje aluminija - ali v proizvodnji ognjevzdržnih materialov. Boksit opečnato rdeče ali rdeče rjave barve se razlikuje od podobne rjave železove rude po rdeči črti, od rdečih glinencev pa po tem, da z vodo ne tvori plastične mase. Nahajališča boksita: Krasnaya Shapochka, Severouralsk, Ivdelsk, Alapaevka (vse na Uralu),

Kremen (SiO2). Ime iz njega. "kuerertz" - prečna ruda (kar pomeni kremenčeve žile, ki se običajno nahajajo vzdolž razpok v smeri kamninskih plasti). Kristali kremena imajo videz psevdoheksagonalnih prizem in bipiramid z značilnim prečnim senčenjem ploskev prizme. Zemljina skorja vsebuje do 13 % (po masi) kremena, ki je najpogostejši mineral na Zemlji. Izvor je magmatski in hidrotermalni. Preprosto prepoznaven po obliki kristalov, konhoidalnem zlomu in pomanjkanju cepitve, visoki trdoti.

Različice kremena: prozoren brezbarven - kamniti kristal, prozoren: rumen - citrin, vijoličen - ametist, dimljen - rauchtopaz (dimljeni kremen). Črn neprozoren - morion.

Kriptokristalna neprozorna različica (SiO2) z mat površino in voskastim leskom se imenuje kalcedon. Običajno bel, sintran, amorfen, trdota 7, neprozoren, brez cepitev. Sorte, karneol (rdeča), sarder (rjava), safir (mlečno modra), plazma in krizopraz (zelena), heliotrop (zelena z rdečimi pikami). Kalcedon ima običajno consko zgradbo; vendar je poroznost con različna. Ko naravne ali tehnične vodne raztopine prehajajo skozi pore, se ti predeli obarvajo. Tako se pridobiva ahat, tj. consko obarvan kalcedon.

Trden amorfni kremenov hidrogel (SiO2. H2O) imenujemo opal. Njegove prozorne sorte so dragocene. Opal prepoznamo po lomljenju, podobnem emajlu, in visoki trdoti.

Dragocene sorte kremena, kalcedona, ahata in opala se pogosto uporabljajo v nakitu. Kvarc se uporablja tudi v industriji: v optiki, za izdelavo piezokvarcnih plošč za odjemalce, v finomehaniki za izdelavo nosilnih in potisnih ležajev, za izdelavo kemične steklene posode, pa tudi v ognjevarni in steklarski proizvodnji.

Karbonati, sulfati, volframati, fosfati

Splošne značilnosti skupin so podane v tabeli. 4.2. Karbonati, ki predstavljajo približno 1,7 % zemeljske skorje, so sedimentni ali hidrotermalni minerali. S kemijskega vidika so to soli ogljikove kisline - H2CO3. Karbonati imajo ionske kristalne mreže; značilna nizka gostota, steklen lesk, svetla barva (razen bakrovih karbonatov), trdota 3-5, reakcija z razredčeno HCl. Karbonati se pogosto uporabljajo v železarski in jeklarski industriji kot talilo in kot surovina za proizvodnjo ognjevzdržnih materialov in apna.

Fosfati so magmatskega (apatit) in sedimentnega (fosforit) izvora. Volframati so pogostejši v hidrotermalnih in pegmatitnih žilah.

Kalcit, CaCO3. Ime iz grščine. "calc" - žgano apno.

Sinonim: apnenec. Sedimentno organogeno, hidrotermalno. Kristali v obliki romboedrov. Popolna cepitev vzdolž romboedra. Zavre pod vplivom razredčene HCl na hladnem. Različice: prozorna, brezbarvna - islandski spar, rombasto bela - aragonit. Plasti sedimentnih kamnin so sestavljene predvsem iz kalcita: kreda, apnenec, marmor. Iz kalcita je izdelan tudi apneni tuf – travertin.

Železarska in jeklarska industrija porabi milijone ton apnenca kot talilo. Poleg tega se v gradbeništvu žge apnenec v apno. Islandski špat se uporablja v optiki za izdelavo polarizatorjev.

Magnezit, MgCO3. Ime je dobila po grški provinci Magnezija. Sinonim: magnezijev spar. Oblika kristalov je romboedrična s popolno razcepitvijo po romboedru. Največkrat se pojavlja v obliki snežno belih zrnatih agregatov s konhoidnim prelomom (»amorfni« magnezit) in v sivih podolgovatih zrnih. Hidrotermalno. Pomembna surovina za proizvodnjo ognjevarnih opek in polnilnih praškov. Z uporabo dolomitiziranega apnenca se izboljša kakovost sintra in peletov ter zmanjša viskoznost plavžne žlindre. Nahajališča: Satkinskoye (Rusija), Veitch (Avstrija), Liao Tong in Shen-Kin (severovzhodna Kitajska), Quebec (Kanada).

Malahit, CuCO3 × Cu(OH)2. Ime iz grščine. "malakhe" - malva (kar pomeni zeleno barvo listov sleza). Azurit, 2CuCO3 × Cu(OH)2. Ime izhaja iz perzijskega "lazvard" - modra. Sintran, zemljast, koncentrično školjkast. Zavre pod vplivom razredčene HCl. Uporabljajo se kot okrasni okrasni kamni, rude za baker.

Siderit, FeCO3. Ime iz grščine. beseda za železo. Sinonim: železna žica. Običajno v zrnatih rumenkasto-belih, rjavkastih masah. Reagira s hladno HC1, katere kapljica postane zelena. Hidrotermalno. Siderit vsebuje do 48,3% Fe in se uporablja kot železova ruda. Kraj rojstva:

Bakalskoye (Južni Ural), Kerchenskoye (Ukrajina).

Rodokrozit, MnCO3. Ime iz grščine. "Rodon" - vrtnica in "khros" - barva. Sinonim: manganov spar. Običajno v obliki zrnatih agregatov rožnate, škrlatne barve, proga je bela. Reagira s hladno HCl. Hidrotermalno. Uporablja se kot manganova ruda. Nahajališča: Chiaturskoye (Gruzija), Polunochnoye (Severni Ural), Obrochishche (Varna, Bolgarija).

Sadra, CaSO4 × 2H2O. Ime iz grščine. izraz, ki se nanaša na žgan gips in omet. Sorte: vlaknasta sadra - selenit; lamelno, prozorno - "Marijino steklo"; drobnozrnata gosta masivna sorta - alabaster. Tehnični alabaster (CaSO4 × 0,5H2O) se proizvaja z žganjem mavca. Značilni so ploščati kristali s popolno cepilnostjo, medsebojni dvojčki in drugi podobni vrtnicam. Od podobnega anhidrida se razlikuje po nižji trdoti. Iz kalcita - pomanjkanje reakcije s HC1. Uporablja se v gradbeništvu, kemiji in medicini, pa tudi za izdelavo skulptur in umetniških predmetov. Nahajališča: na zahodnem pobočju Urala, Artemovskoye (Donbass) in na mnogih drugih območjih.

Barit, BaSO4. Ime iz grščine. "baros" - teža. Sinonim za težek spar. Pojavlja se v obliki belih, sivih ploščatih kristalov s popolno razcepnostjo, pogosteje pa v obliki zrnatih agregatov. Zlahka se razlikuje od karbonatov po visoki gostoti in pomanjkanju reakcije s HC1; iz drugih sulfatov in iz silikatov - po gostoti. Uporablja se v naftni industriji za cementiranje ohlapnih kamnin v stenah vrtin, v kemiji in tudi za izdelavo "baritnega ometa", ki absorbira rentgenske žarke v laboratorijih in bolnišnicah. Škodljive primesi v železovih rudah. Nahajališča: v Gruziji, Turkmenistanu, centr. Kazahstan in Južni Ural.

Volframit, (Mn, Fe)WO4. Ime iz njega. »volčja pena« (primes tega minerala s kositrnimi rudami pri taljenju daje žlindro barve volčje dlake). Sinonim: Wolf. Običajno v obliki debelih ploščatih in prizmatičnih kristalov s senčenjem na robovih ali v obliki zrnatih agregatov. Zanj je značilna rjavo-črna barva, rjava črta in visoka gostota. Najpomembnejša ruda za volfram. Uporablja se v metalurgiji za proizvodnjo trdih zlitin in hitroreznih orodij ter v elektroindustriji za izdelavo žarilnih nitk v električnih žarnicah in rentgenskih ceveh. Nahajališča: Yunan (Kitajska), na Malajskem polotoku in Burmi, Cornwall (Anglija), Beira Bakes (Portugalska), Tana (Bolivija), Boulder (Colorado, ZDA).

Šeelit, CaWO4. Ime je dobil po švedskem kemiku Scheeleju (1742-1786). Najdemo ga v bipiramidalnih, psevdooktaedrskih kristalih, pa tudi v obliki nepravilno oblikovanih rumenkastih vključkov z diamantnim leskom in očitno razcepitvijo. Druga najpomembnejša volframova ruda. Depoziti: Sre. Azija, Saška, Zinnwald (Češka), Piemont (Italija), Andaluzija (Španija), Huancaya (Peru), zvezne države Kalifornija, Arizona, Nevada, Connecticut (ZDA).

Apatit. Ime iz grščine. “apatao” - zavajajoče (izgleda kot dragoceni beril (smaragd) in turmalin, kar je otežilo diagnozo). Najpogostejši fluorapatit je Ca53F ali 3 × CaF2, najdemo pa tudi klorapatit - Ca53Cl ali 3 × CaCl2. Pojavlja se v obliki šesterokotnih prizem in iglic v bledo zeleni, smaragdno zeleni in modri barvi. Zlom je neenakomeren in konhoidalen. Prav tako je široko razširjen v obliki zrnatih, gostih belih gmot. Od dragocenega smaragda in akvamarina se razlikuje po manjši trdoti (apatit ne opraska stekla).

Skupaj z vivanitom Fe32 × 8H2O (»modra zemlja«) je apatit običajno glavni nosilec fosforja v železovih rudah; prisotnost teh mineralov v železovi rudi otežuje metalurško predelavo in zmanjšuje vrednost rude, saj zaradi fosforja jeklo postane hladno krhko.

Trdna lupina Zemlje - zemeljska skorja - predstavlja le 1,5% celotne prostornine sveta. Toda kljub temu nas najbolj zanima zemeljska skorja, oziroma njena zgornja plast, saj je vir mineralnih surovin.
Minerali- to so relativno homogena naravna telesa, ki imajo določeno kemično sestavo in fizikalne lastnosti. Ime "mineral" izhaja iz latinske besede "minera", ki dobesedno pomeni ruda, ruda. Veda, ki preučuje sestavo, zgradbo in lastnosti mineralov, njihov izvor in pogoje pojavljanja, se imenuje mineralogija.
Nastanejo minerali kot posledica fizikalnih in kemičnih procesov, ki se dogajajo v zemeljski skorji. Kot vsa narava okoli nas so sestavljeni iz kemičnih elementov. Mineral je figurativno povedano nekakšna zgradba iz opeke – kemičnih elementov, zgrajena po določenih naravnih zakonitostih. In tako kot je človek na Zemlji zgradil veliko različnih zgradb iz približno enakega števila opek, je narava v zemeljski skorji iz relativno majhnega števila kemičnih elementov ustvarila več kot 3 tisoč različnih mineralov.

Skupaj, ob upoštevanju številnih sort, obstaja več kot 7 tisoč njihovih imen, ki so dodeljena vsakemu mineralu glede na nekatere značilnosti.
V zemeljski skorji se minerali pogosteje nahajajo ne samostojno, ampak kot del. V veliki meri določajo fizikalne in mehanske lastnosti kamnin in so s tega vidika najbolj zanimive za tehnologijo obdelave kamna.
Večina mineralov se v naravi nahaja v trdnem stanju. Trdni minerali so lahko kristalni ali amorfni, razlikujejo pa se po zunanji geometrijski obliki - pravilna za kristalne in nedoločena za amorfne.

Oblika mineralov je odvisna o razporeditvi atomov v njih. V kristalnih mineralih so atomi razporejeni v strogo določenem vrstnem redu in tvorijo prostorsko mrežo, zaradi katere imajo številni minerali (na primer kristal kremena) videz pravilnih poliedrov. Kristalni minerali so anizotropni, kar pomeni, da so njihove fizikalne lastnosti različne v različnih smereh. V amorfnih mineralih (običajno imajo obliko kroglic) so atomi razporejeni naključno. Takšni minerali so izotropni, to pomeni, da so njihove fizikalne lastnosti v vseh smereh enake.

Klasifikacija mineralov

V skladu s trenutno splošno sprejeto kemijsko klasifikacijo lahko vse minerale razdelimo v devet razredov:
I. Silikati so soli kremenčevih kislin, med katerimi so podskupine mineralov, ki imajo nekaj skupne sestave in zgradbe: glinenci, ki se glede na kemično sestavo delijo na plagioklaze in ortoklaze, piroksene, amfibole, sljude, olivin, smukec, klorite in glino minerali. To je najštevilčnejši razred, ki šteje do 800 mineralov.
II. Karbonati so soli ogljikove kisline, ki vključujejo do 80 mineralov, med katerimi so najpogostejši kalcit, magnezit in dolomit.

III. Oksidi in hidroksidi - združujejo približno 200 mineralov, med katerimi so najpogostejši kremen, opal, limonit in hamatit.
IV. Sulfidi so spojine elementov z žveplom, ki štejejo do 200 mineralov. Tipičen predstavnik je pirit.
V. Sulfati - soli žveplove kisline, vključno s približno 260 minerali,
med katerimi sta najbolj razširjena sadra in anhidrit.
VI. Halogenidi so soli halogenidnih kislin, ki štejejo približno 100 min.
Ralov. Tipični predstavniki halogenov so halit (kuhinjska sol) in
fluorit
VII. Fosfati so soli fosforne kisline. Tipičen predstavnik je
apatit.
VIII. Volframati so volframove spojine.
IX. Samorodna elementa sta diamant in žveplo.

Vesela bom vaših komentarjev

Priljubljeno v kategoriji: