Sviridov_Obschee_zemlevedenie

космического корабля. Асбест используется в строительной, автомобильной, химической, электротехнической и других отраслях промышленности, в космонавтике. Из него изготовляют железнодорожные шпалы, стенные панели для строек.

Хризотил-асбест употребляется для изготовления противопожарных занавесей в театрах, одежды для пожарников, асбестовых крыш, несгораемых перегородок, тормозных колодок для автомобилей, асбестовых фильтров для очистки вина; асбестовые цементы и асбестовые краски применяются в строительном деле. Из него изготавливают асбоцементные трубы и шифер.

Каолинит Аl4[Si4О10](ОН)8

Химические свойствa. Из микропримесей характерны Fe2O3, CaO,

NiO, Cr2O3, FeO, Al2O3, TiO2, V2O3.

Физические свойства. Cингония моноклинная. Землистый, плотный. С водой дает пластичную массу (отличие от боксита). Если подышать на него, издает запах глины. Цвет белый, серовато-белый, желтоватый, реже розовый, красноватый, буроватый, синеватый. Черта белая. Блеск жирный или матовый. Жирный на ощупь. Твердость – 1–2. Плотность – 2,6.

Диагностические признаки. Для каолинита характерны жирный или матовый блеск, жирный на ощупь, небольшая твердость (каолинит мягкий), белый цвет, белая черта, землистое, плотное строение, землистый запах, образование пластичной массы при смачивании водой.

Разновидности. Т в е р д ы й к а о л и н ( к а м е н н ы й м о з г , г а л л у а - з и т , м и э л и н ) – плотный, более твердый, чем обычный каолинит (твердость средняя).

Спутники. Алюмосиликаты (калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, слюды, хлориты, пироксены, амфиболы).

Происхождение. Образуется каолинит в результате химического выветривания алюмосиликатов, особенно полевых шпатов.

Месторождения. В России месторождения каолинита находятся на Урале (Кыштымское, Еленинское и др.), в Восточной Сибири (Балейское), Западной Сибири (Туганское), на Дальнем Востоке (Чалганское) и других местах.

За рубежом крупнейшие месторождения каолинита находятся в Китае, Англии (Корнуэлл), Чехии (Карловы Вары), Украине (Киевская, Винницкая, Житомирская области), Казахстане (Алексеевское), Узбекистане (Ангренское).

Применение. Применяется каолинит в фарфоро-фаянсовой (вместе с полевым шпатом и кварцем), химической (как огнеупор), текстильной, бумажной, электроизоляционной и красочной промышленностях, в строительном деле. Каолиновая вата используется в качестве теплоизоляционного материала в различных печах, газовых турбинах, топках, паровых котлах, камерах сжигания, трубопроводах перегретого пара. Из нее делают уплотняющие электроизоляционные прокладки и фильтры для горячих и химически агрессивных газов и жидкостей.

101

Подкласс 4 – каркасные силикаты

Группа калиевых полевых шпатов (КПШ): Ортоклаз К[AlSi3О8]

Микроклин K[AlSi3О8]

Химические свойства. Из примесей отмечаются Са, Ва, Fe2+, Ti, Pb, Mg, Sr, Rb, Cs, Mn, Fe3+. Кислоты не действуют.

Физические свойства. Cингония моноклинная. Сплошные зернистые, плотные вкрапления, реже кристаллы, друзы и двойники. Кристаллы вросшие и наросшие. Цвет желтый, розоватый, красный, белый, сероватый, реже бесцветный. Черты не дает; выветрелые разности дают белую черту. Блеск стеклянный, перламутровый, выветрелые разности – матовые. Спайность совершенная в двух направлениях. Угол между плоскостями спайности прямой. Твердость – 6,0–6,5. Плотность – 2,6.

Диагностические признаки. Для калиевых полевых шпатов характерны неметаллический блеск, большая твердость (оставляет царапину на стекле) и совершенная спайность в двух направлениях. Угол между плоскостями спайности прямой. КПШ можно спутать с кварцем. Отличие – у кварца нет спайности.

Разновидности. А д у л я р – бесцветный, прозрачный. Наросшие кристаллы клиновидной формы. На поверхности кристаллов нередко наблюдается порошковатый зеленый хлорит. С о л н е ч н ы й к а м е н ь – отливает золотистым блеском. Л у н н ы й к а м е н ь – имеет голубоватый серебристый оттенок. А м а з о н и т – зеленый микроклин.

Спутники. В магматических породах и гнейсах: кварц, альбит, роговая обманка, слюды. В пегматитовых жилах: кварц, альбит, слюда, топаз, берилл, апатит. Продукт химического изменения: каолинит.

Происхождение. Входит в состав преимущественно кислых (граниты, липариты, кварцевые порфиры) и средних (сиениты, трахиты, порфиры) магматических пород, гнейсов, осадочных пород (аркозовые пески, аркозовые песчаники, аркозовые граувакки, аркозовые конгломераты); кроме того, встречается в пегматитовых жилах и реже в контактах магматических пород с осадочными породами. Кристаллы ортоклаза и микроклина встречаются в пегматитовых жилах и порфирах. Адуляр – в пустотах базальтов и жилах.

Месторождения. В России месторождения КПШ имеются на западном побережье Белого моря (Северная Карелия), которые представлены пегматитовыми жилами, содержащими полевые шпаты, кварц, слюды. Многочисленные месторождения Урала (Ильменские горы) также приурочены к пегматитовым жилам. На Кольском полуострове известны месторождения зеленого амазонита (Кейвы). Есть месторождения в Восточной Сибири (Слюдянка).

За рубежом месторождения полевых шпатов имеются в Карловых Варах (Чехия), Бавено (Италия), на озере Госиут (Вайоминг, США), Вайракей (Новая Зеландия).

102

Применение. Калиевые полевые шпаты находят применение в керамической промышленности – производстве фарфора, фаянса, эмалей, глазурей и в стекольной промышленности. Амазонит, лунный и солнечный камни – облицовочные и поделочные материалы.

Группа натрий-кальциевых полевых шпатов (плагиоклазов):

Альбит Na[AlSi3O8] Анортит Ca[Al2Si2O8]

Химические свойства. Из примесей отмечаются Са, Ва, Fe2+, Ti, Pb, Mg, Sr, Rb, Cs, Mn, Fe3+. Кислоты не действуют.

Физические свойства. Сингония триклинная. Сплошной крупнозернистый. Часто наблюдаются широкие двойниковые полоски, выражающиеся в том, что при одном положении минерала одна полоска блестящая, а находящаяся рядом – матовая. При другом положении блестящая полоска становится матовой и, наоборот, матовая – блестящей. Кристаллы редки. Цвет темно-серый, зеленовато-серый. Характерен синий отлив на плоскостях спайности. Черты не дает. Блеск стеклянный. Спайность совершенная в двух направлениях. Угол между плоскостями спайности отличается от прямого на 3,5–4,0°. Твердость – 6,0–6,5. Плотность – 2,6.

Диагностические признаки. Для плагиоклазов характерны неметаллический блеск, большая твердость (оставляет царапину на стекле), темносерый, зеленовато-серый цвет, синий отлив на плоскостях спайности (иризация у лабрадора), часто наблюдаемые широкие двойниковые полоски и крупнозернистое строение.

Спутники. Пироксены, роговая обманка, магнетит, оливин, биотит, кварц. Продукт химического изменения – кальцит.

Происхождение. Образуются плагиоклазы в результате кристаллизации магматических пород. Входит в состав основных (лабрадориты, габбро, базальты, диабазы) и реже средних (диориты, андезиты) магм. Магматического происхождения породы, так называемые лабрадориты, состоят из лабрадора.

Месторождения. В России месторождения поделочных и облицовочных плагиоклазов известны в Карелии и на Камчатке.

За рубежом лабрадоритами, играющими чудесным синим огнем, славится Украина.

Применение. Плагиоклазы находят применение в керамической промышленности – производство фарфора, фаянса, эмалей, глазурей и стекольная промышленность. Облицовочный и поделочный материал в строительстве.

Группа нефелина:

Нефелин KNa3[AlSiО4]4

103

Химические свойства. Легко разлагается в соляной и серной кислотах и выделяет студневидный кремнезем.

Физические свойства. Сингония гексагональная. Сплошные плотные, зернистые массы, вкрапления в породе и наросшие мелкие шестиугольные призматические или пластинчатые кристаллы в пустотах лавы. Цвет желтоватый, красновато-бурый, кирпично-красный, серый. Кристаллы бесцветные, водяно-прозрачные. Черты не дает. Блеск на поверхности кристаллов стеклянный, в изломе жирноватый. Легко выветривается и становится матовым. Спайность отсутствует. Твердость – 5,0–6,0. Плотность – 2,6.

Диагностические признаки. Для нефелина характерны жирноватый блеск в изломе, большая твердость (оставляет царапину на стекле), желтоватый, красновато-бурый, кирпично-красный, серый цвет, отсутствие спайности. Нефелин можно спутать с полевым шпатом и кварцем. От полевых шпатов нефелин отличается отсутствием спайности и жирноватым блеском, от кварца – легкой растворимостью в соляной и серной кислотах.

Разновидности. Э л е о л и т ( м а с л я н ы й к а м е н ь ) – сплошной плотный, с жирным блеском.

Спутники. Щелочные полевые шпаты (альбит и др.), биотит, ильменит, апатит. С кварцем вместе не встречаются. Продукт химического изменения – каолинит.

Происхождение. Магматическое. Нефелин – породообразующий минерал щелочных магматических пород (нефелиновые сиениты и др.), богатых Na2О и бедных SiO2. Встречается также в пегматитовых жилах, генетически связанных с глубинными щелочными магматическими породами.

Месторождения. В России крупнейшим месторождением нефелина в нашей стране является Кия-Шалтырское, находящееся близ города Горячегорска (Кемеровская область). Большие залежи нефелиновых пород имеются в Хибинах (Кольский полуостров).

За рубежом месторождения нефелина имеются в Норвегии и Гренландии. Кристаллы нефелина в вулканических породах встречаются в Италии (Везувий).

Применение. Нефелин служит рудой на алюминий; используется как удобрение в сельском хозяйстве, в качестве сырья в стекольно-кера- мической, абразивной (получение искусственного корунда) и цементной промышленностях, для получения соды и силикагеля (коллоидный кремнезем). Отходы от переработки нефелиновых руд используются для каменного литья.

2.4. МЕТОДИКА МАКРОСКОПИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВ

Определение физических свойств минералов. Чтобы научиться на практике определять любые физические свойства минералов, необходимо

104

изучить пункты 2.2 и 2.3 данного учебного пособия. Затем, получив в лаборатории кафедры раздаточную коллекцию минералов, шкалу Мооса, бутылочку с 10%-ной соляной кислотой, фарфоровые пластинки – «бисквиты», стекла, магнитную стрелку, стальную и медную иглы, приступить к работе.

Порядок выполнения работы:

1.Определить формы одиночных кристаллов и минеральных агрегатов у полученных для работы минералов.

2.Установить цвет, блеск и прозрачность минералов, цвет черты.

3.Выяснить спайность и излом минералов (в раздаточной коллекции минералы представлены уже в расколотом виде, можно сразу определить названные свойства).

4.Определить твердость минералов при помощи эталонных минералов шкалы Мооса или заменителей.

5.Приблизительно установить удельный вес минерала, взвешивая его на руке.

6.Определить особые свойства минералов: вкус, запах, реакцию с соляной кислотой, магнитность, гибкость, упругость, явление двойного лучепреломления и т. д.

После изучения внешних признаков минералов, их физических свойств, можно приступить к определению минералов. Для этого необходимо знать их классификацию, отличительные признаки каждого класса, перечень входящих в него минералов, предусмотренных программой курса, а также формулы этих минералов.

Определение минерала необходимо проводить в следующей последовательности:

1.По уже установленным внешним признакам выделить группу похожих минералов. В нее должны входить обязательно все сходные минералы.

2.Уточнить физические свойства минералов (твердость, блеск и др.). По физическим свойствам из этой группы будут исключены некоторые минералы. При правильном определении в конечном счете останется один минерал, соответствующий всему комплексу установленных свойств.

Особенности диагностики похожих минералов, изучаемых в данном курсе, приведены в табл. 2.2.

		Таблица 2.2
Особенности диагностики рудных и породообразующих минералов
Сходные свойства	Минералы	Отличительные признаки
Металлический блеск,	Халькозин	Несовершенная спайность, ковкость, ассоциация
свинцово-серый цвет,		с медными минералами
черная черта, твер-	Галенит	Совершенная спайность по кубу, ступенчатый
дость – меньше 3		излом, ассоциация со сфалеритом

105

				Антимонит	Удлиненно-призматические, зернистые агрегаты,
					совершенная спайность вдоль удлинения и попе-
					речная штриховка на плоскости спайности
				Молибденит	Твердость – 1, совершенная спайность, серая бле-
					стящая черта, при растирании на бумаге появляет-
					ся зеленоватый оттенок, ассоциация с кварцем
	Металлический блеск,			Пирит	Светлый латунно-желтый цвет, форма кристал-
	желтоватый цвет, чер-				лов, штриховка на гранях, твердость – 6,0–6,5
	ная черта, твердость –			Халькопи-	Латунно-желтый цвет, черная черта с зеленова-
	больше 3			рит	тым оттенком, несовершенная спайность
				Пирротин	Темный бронзово-желтый цвет, слабо магнитный,
					иногда хорошо выраженная отдельность в одном
					направлении
				Пентландит	Светлый бронзово-желтый цвет, черная черта
					с зеленоватым оттенком, спайность совершенная
					в 4-х направлениях
					Продолжение табл. 2.2
	Сходные свойства			Минералы	Отличительные признаки
	Алмазный блеск, ко-		Сфалерит		Изометричная форма зерен, спайность совершен-
	ричневый до черно-				ная в 6 направлениях, реагирует с соляной кисло-
	го цвет, бурая черта,				той с выделением сероводорода, твердость – 3–4
	твердость – больше 3
			Вольфрамит		Удлиненно-призматическая форма зерен, совер-
					шенная спайность вдоль удлинения, твердость –
					4,5–5,5
			Касситерит		Призматическая, дипирамидально-призматичес-
					кая форма кристаллов, светлая буроватая черта,
					несовершенная спайность, в агрегатах полуме-
					таллический блеск, твердость – 6–7
	Полуметаллический		Магнетит		Черная черта, сильная магнитность, ромбо-доде-
	блеск, черный цвет,				каэдрическая и октаэдрическая форма кристаллов
	твердость – больше 5
			Хромит		Бурая или буровато-желтая черта, ассоциация
					с серпентином, оливином
			Пиролюзит		Черная черта, иногда образует сажистые земли-
					стые агрегаты (твердость в них падает до 1)
	Стеклянный блеск,		Кварц		Сингония тригональная, твердость – 7, в изломе
	призматическая фор-				жирный блеск, горизонтальная штриховка на
	ма	кристаллов,			гранях призмы
	твердость – больше
			Корунд		Сингония тригональная, твердость – 9, отдельность
	5
					перпендикулярна удлинению, в плоскости отдель-
					ности штриховка в 3-х направлениях под углом 60°
			Берилл		Сингония гексагональная, твердость – 8, грани
					кристаллов гладкие, реже на них продольная
					штриховка

106

				Апатит		Сингония гексагональная, твердость – 5, грани
						гладкие, иногда наблюдается слабая штриховка
						вдоль удлинения кристаллов
Светлая окраска, сред-				Кварц		Твердость – 7, спайность отсутствует, стеклян-
няя до весьма несо-						ный блеск
вершенной спайность,				Шеелит		Твердость – 4,5, блеск жирный, черта белая, об-
твердость		– боль-				ладает люминесценцией голубого цвета и боль-
ше 4,5, зернистые
						шим удельным весом
агрегаты
				Нефелин		Твердость – 5,5–6,0, блеск жирный
Красный до красно-				Киноварь		Черта ярко-красная, твердость – 2,0–2,5, алмаз-
бурого цвет, стеклян-						ный блеск, средняя спайность
ный блеск, светлая
				Куприт		Черта буровато-красная, при растирании желтеет,
окраска						алмазный блеск, у землистых разновидностей –
						матовый, ассоциация с самородной медью, мала-
						хитом, азуритом
				Гематит		Черта вишнево-красная, часто пластинчатые или
						чешуйчатые агрегаты
						Продолжение табл. 2.2
Сходные свойства				Минералы		Отличительные признаки
Белая черта, твер-			Флюорит			Спайность в 4-х направлениях (по октаэдру), твер-
дость – до 4, совер-					дость – 4
шенная спайность			Карбонаты			Спайность в 3-х направлениях (по ромбоэдру),
			(кальцит,		взаимодействие с соляной кислотой, твердость – 3
			доломит и др.)
			Галит			Спайность в 3-х направлениях (по кубу), твер-
					дость – 2,0–2,5, соленый вкус
			Сильвин			Спайность в 3 направлениях (по кубу), твердость –
					2,0–2,5, жгуче-соленый вкус
			Барит			Спайность в 3-х направлениях (наряду с острыми
					и тупыми углами встречается спайность под пря-
					мым углом), твердость – 3,0–3,5, таблитчатый об-
					лик кристаллов, высокий удельный вес
			Гипс			Спайность совершенная вдоль удлинения, попе-
					рек – средняя, вследствие чего спайные выколки
					имеют ромбическую форму, твердость – 2 (легко
					царапается ногтем)
Стеклянный блеск,			Турмалин			Спайность весьма несовершенная, твердость – 7–8,
зеленый разных от-					в поперечном сечении кристаллы имеют форму
тенков	до	черного			сферического треугольника, на гранях наблюдаег-
цвет,	призматиче-				ся продольная штриховка

107

ские до игольчатых		Пироксены:	Совершенная спайность по призме под углом 87°.
кристаллы		диопсид,	Короткостолбчатый облик кристаллов, часто се-
		геденбергит,	ровато-зеленый цвет. Лучистые, листоватые или
		эгирин	радиально-лучистые агрегаты, темно-зеленый, зе-
			леновато-черный цвет.
			Игольчатые, шестоватые, лучистые агрегаты, тем-
			но-зеленый до черного цвет, ассоциация с нефели-
			ном, альбитом
		Амфиболы:	Совершенная спайность по призме под углом 124
		актинолит	или 56°. Лучистые, листоватые, спутанно-волокни-
		роговая	стые агрегаты, зеленый с различными оттенками
		обманка	цвет, ассоциация с биотитом, хлоритом, тальком,
			кварцем.
			Призматические, столбчатые кристаллы, зеленый
			разных оттенков до черного цвет, белая с зелено-
			ватым оттенком черта
Стеклянный блеск,		Слюды:	Облик кристаллов – пластинчатый, таблитчатый,
весьма	совершен-	биотит,	агрегаты – листоватые, чешуйчатые, листочки гиб-
ная спайность в од-		флогопит,	кие и упругие. На плоскостях спайности перламут-
ном направлении,		мусковит,	ровый блеск. По окраске различают черный, темно-
твердость – до 3		лепидолит	зеленый, темно-бурый. В агрегатах бурый, красно-
			бурый, в тонких листочках слабо окрашенный. Бес-
			цветный, серебристо-белый, бледно-зеленый, жел-
			товатый, мелкочешуйчатый агрегат называется се-
			рицитом. Розовый, бледно-фиолетовый
			Окончание табл. 2.2
Сходные свойства		Минералы	Отличительные признаки
		Тальк	Листоватые, чешуйчатые агрегаты, плотные сплош-
			ные массы, твердость – 1, жирный наощупь, лис-
			точки гибкие, но не упругие
		Хлориты	Чешуйчатые агрегаты, цвет зеленый различных от-
			тенков, иногда белый, листочки гибкие, но не упру-
			гие, на ощупь сухой
Стеклянный блеск,		Сподумен	Спайность под углом 87°, вытянутые досковид-
совершенная спай-			ные, часто деформированные кристаллы, твер-
ность в двух направ-			дость – 6,5–7,0
лениях,	твердость –
		Калиевые по-	Спайность под углом 90°, цветной оттенок в ок-
более 6, светлая ок-		левые шпаты	раске – розовый, красный, зеленый
раска
		Плагиоклазы	Окраска белая и серая (исключение – иризация
			у лабрадора и лунного камня), ассоциация с оливи-
			ном, пироксенами, по плоскостям спайности тонкая
			штриховка за счет полисинтетических двойников

Таким образом, для того чтобы находить минералы в полевых условиях, достаточно знать физические свойства минералов, их морфологические особенности и природные ассоциации. Это, в свою очередь, позволит

108

оперативно решать задачи по поискам и разведке месторождений полезных ископаемых.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1.Дайте определение понятия «минерал».

2.Дайте определение понятия «горная порода».

3.В каком физическом состоянии встречаются минералы в природе? Приведите примеры.

4.На какие группы по химическому составу делятся минералы? Приведите примеры.

5.Перечислите методы определения минералов.

6.Перечислите физические свойства минералов, по которым определяют состав минералов.

7.Дайте определение понятия «габитус минерала».

8.Какие группы минералов выделяют по внешнему облику? Приведите примеры.

9.Какие минералы имеют изометричную форму?

10.Какие минералы имеют вытянутую форму?

11.Какие минералы имеют пластинчатую форму?

12.Что называется минеральным агрегатом?

13.Что из себя представляет мономинеральный агрегат?

14.Что из себя представляет полиминеральный агрегат?

15.В каком случае форму минеральных выделений называют скрытокристаллической?

16.Какие размеры имеют мелкозернистые агрегаты?

17.Какие размеры имеют среднезернистые агрегаты?

18.Какие размеры имеют крупнозернистые агрегаты?

19.Что из себя представляют друзы?

20.Что из себя представляют кристаллические щетки?

21.Как образуются секреции?

22.Какое строение имеют секреции?

23.Какие размеры имеют жеоды?

24.Что представляют собой жеоды?

25.Что представляют собой минералы?

26.Расскажите о конкрециях?

27.Какое строение имеют конкреции?

28.Что представляют собой оолиты?

29.Что представляют собой сталактиты?

30.Что представляют собой сталагмиты?

31.Что называют дендритами?

32.Дайте определение понятия «псевдоморфоза»?

33.Укажите типы окраски минералов.

109

34.От чего зависит идиохроматическая окраска минералов? Приведите пример.

35.От чего зависит аллохроматическая окраска минералов? Приведите пример.

36.От чего зависит псевдохроматическая окраска минералов? Приведите пример.

37.Перечислите элементы – хромофоры.

38.Что представляет собой цвет черты?

39.Перечислите по порядку минералы шкалы Мооса.

40.Что называют блеском минерала?

41.Перечислите виды блесков. Приведите примеры.

42.Для каких минералов характерен металлический блеск?

43.Для каких минералов характерен неметаллический блеск?

44.Для какого минерала характерно двойное лучепреломление?

45.Объясните явление двойного лучепреломления.

46.Дайте определение понятия «спайность».

47.В скольких направлениях может развиваться спайность?

48.Перечислите типы спайностей.

49.Перечислите типы изломов.

50.Какую твердость определяют по шкале Мооса?

110