5.4 Окислы марганца

Пиролюзит МnО₂. Название в переводе с греческого обозначает «смывающий огонь», так как этот минерал используется для обесцвечивания стекла. Распространен в сплошных кристаллических землистых массах. Цвет черный с синеватым оттенком (побежалость); черта черная; блеск полуметаллический. Твердость различная - от 2 у рыхлых землистых разностей до 5…6 у кристаллических, очень хрупок. Плотность 4,7…5,0. Происхождение экзогенное. В зоне окисления устойчив. Используется как марганцевая руда, микроудобрение, в сталелитейной промышленности как добавка к стали для придания твердости.

6 Соли кислородсодержащих кислот

Это соли угольной кислоты (карбонаты), фосфорной (фосфаты), серной (сульфаты), различных кремниевых и алюмокремниевых кислот (силикаты и алюмосиликаты) и других кислот, которые содержат в своем составе кислород.

6.1 Карбонаты

К классу карбонатов относятся соли угольной кислоты. Они широко распространены в природе, составляя 1,5…1,8% от массы земной коры. В подавляющем большинстве карбонаты экзогенного происхождения. Они слагают толщи известняков, могут быть источником получения важнейших металлов (магнезит). Карбонаты подразделяются на два подкласса: безводные и водные. К безводным относят кальцит CaCO₃, магнезит MgCO₃, доломит CaCO₃·MgCO₃, сидерит FeCO₃, арагонит CaCO₃ (полиморфная разновидность кальцита); к водным - малахит CuCO₃·Cu(OH)₂, азурит 2CuCO₃·Cu(OH)₂ .

Кальцит (известковый шпат) СаСО₃. Встречается в виде различных зернистых, землистых агрегатов и натечных форм. Цвет молочно-белый, серый, желтый, розовый, голубой; блеск стеклянный; спайность совершенная в трёх направлениях по граням ромбоэдра; прозрачный; твердость 3, хрупок; плотность 2,7. Бурно реагирует с разбавленной соляной кислотой с выделением пузырьков углекислого газа. Прозрачные бесцветные разности кальцита, имеющие форму ромбоэдра, получили название исландского шпата. Они обладают сильным двойным лучепреломлением.

Кальцит является, типичным минералом экзогенного происхождения, а также образуется при низкотемпературном гидротермальном процессе. Экзогенное происхождение связано с процессом химического выветривания и деятельностью морских растений и беспозвоночных животных. При этом кальцит накапливается в виде толщи мелов и известняков мощностью в десятки и сотни метров. Кальцит в смеси с глинистым материалом образует мощные толщи мергелей. Грунтовые воды переносят значительные количества бикарбоната кальция, образуя в пещерах причудливые натечные формы кальцита в виде сталактитов и сталагмитов. При метаморфизме мелов, известняков и мергелей образуются толщи мрамора, состоящие в основном из кальцита. Известняки и мел используются очень широко в различных областях народного хозяйства: для известкования кислых почв, получения строительной извести, при производстве цемента; в химической промышленности - для получения соды, едкого натра; в металлургической промышленности - в качестве флюса. Мергель используется как основное сырье при производстве цемента. Мрамор - ценный облицовочный и статуарный материал. Исландский шпат применяют в оптических приборах.

Магнезит MgCO₃. Название происходит от Магнезии - области в Греции. Встречается в виде кристаллически-зернистых агрегатов и фарфоровидных плотных скрытокристаллических масс. Цвет серый, желтовато-белый, белый; блеск стеклянный или матовый; твердость 4…4,5; плотность 2,9…3,1; спайность совершенная по ромбоэдру; излом раковистый у аморфных магнезитов. С соляной кислотой реагирует только в порошке, и при подогревании. Кристаллический магнезит образуется при низкотемпературном гидротермальном процессе, а скрытокристаллический - экзогенным путем. Используется для изготовления огнеупорных кирпичей и как сырье для извлечения металлического магния.

Доломит CaMg[CО₃]₂. Название дано в честь французского минеролога Доломье. Образует чаще всего кристаллически-зернистые агрегаты. Цвет белый, серовато-белый, иногда с желтоватым оттенком; блеск стеклянный; твердость 3,5…4; плотность 2,9; спайность совершенная по ромбоэдру. С соляной кислотой реагирует только в порошке, но в отличие от магнезита без подогрева. Образуется экзогенным путем в водных бассейнах как продукт изменения кальцита под действием магнезиальных растворов. Применяется как каменный строительный материал, огнеупор и флюс в металлургии.

Сидерит (железный шпат) FеСО₃. Название происходит от греческого слова «сидерос» - железо. Встречается в мелкозернистых агрегатах, иногда в шаровидных конкрециях (сферосидерит) - со скрытокристаллическим или радиально-лучистым строением. Цвет серый, буровато-серый; блеск стеклянный или матовый; твердость 3,5…4, хрупок; плотность 4; спайность совершенная по ромбоэдру. С соляной кислотой реагирует только при подогреве. Образуется как при эндогенном процессе (спутник сульфидов), так и при экзогенных процессах (желваки и шаровидные конкреции в осадочных горных породах). При выветривании неустойчив, образует так называемые «железные шляпы», состоящие из гидроокислов трехвалентного железа. Используется как высококачественная руда на железо.

Малахит Си₂(ОН)₂[СО₃]. Название происходит от греческого слова «малахе» - мальва. Встречается в виде плотных масс натечной формы или землистых масс (медная зелень). Цвет ярко-зеленый. Блеск тусклый, стеклянный или матовый. Твердость 3,5. Бурно реагирует с соляной кислотой. Минерал типично экзогенного происхождения (образуется в основном в зоне окисления медьсодержащих сульфидных руд). Используется как прекрасный поделочный камень, а землистые разновидности идут на изготовление зеленой краски и как руда на медь.