Диагностические особенности породообразующих минералов.

В зависимости от химического состава и кристаллического строения все минералы подразделяются на десять классов:

1.КЛАСС СИЛИКАТОВ (от лат. - кремень) – солеобразные химические соединения с кремнекислородным комплексным анионом различного типа. Силикаты кристаллические очень распространены среди природных соединений (свыше1/3 минералов относятся к классу силикатов).

По химической конструкции силикаты очень сложны и разнообразны. В основе всех кристаллических силикатов лежит группа (Si O₄)^4-, образующая симметрию тетраэдра, в центре которой расположен ион Si^-4, окруженный четырьмя ионами кислорода. Кремнекислородные тетраэдры могут соединяться через один или более общих кислородов, образуя сдвоенные группы (Si₂O₇)^6-, или замкнутые кольца из трех (Si₃O₉)^6- или шести (Si₆O₁₈)¹² тетраэдров или иные пространственные связи тетраэдров (цепочки, ленты, слои, каркасы, островные, кольцевые, шаровые).

1. Островные силикаты:

Оливин (MgFe)₂SiO₄. Твердость 6,5—7. Удельный вес (средний) 3,3—3,4 г/см³. Цвет оливково-зеленый, зелено-буроватый (бутылочный). Черты не дает. Блеск стеклянный. Спайность несовершенная. Излом неровный. Оливин — породообразующий минерал основных и ультраосновных магматических пород (базальтов, габбро, перидотитов, пироксенитов).

Альмандин Fe₃Al(SiO₄)₃ – минерал из группы железистоглиноземистых гранатов. Твердость 7.0-7.5. Удельный вес (тяжелый) 4,3 г/см³. Цвет темно-коричневый с фиолетовым оттенком. Блеск стеклянный, жирный. Черта серая. Спайность средняя. Встречается в кристаллических сланцах, пегматитах и некоторых гранитах.

Красиво окрашенный прозрачный альмандин – драгоценный камень.

Топаз – Al₂(F,OH)₂SiO_4, твердость 8.0, удельный вес – (средний) 3.5г/см³ Призматические призрачные кристаллы розового, голубого, желтого цветов. Излом раковистый, блеск стеклянный.

б)Кольцевые силикаты:

Берилл – минерал, силикат бериллия и алюминия Be₃Al₂(Si₆O₁₈) кристаллизуется в гексагенальной системе, кристаллы призматические. Блеск стеклянный. Цвет изумрудно-зеленый, голубой, желтый, белый. Твердость 7,5-8,0, удельный вес 2,6-2.9 г/см³. Встречается в гранитных пегматитах, грейзенах. Прозрачные бериллы – драгоценные камни. Разновидности берилла: аквамарин-зеленовато-голубой, изумруд-чистого зеленого цвета и др.

Турмалин – минерал боросиликат сложного химического строения, содержащий Na, Ca, Li, Mg, Fe, Be,Si, Al,(O,OH)₃₀. Цвет зависит от состава: розово-зеленый, синий (индиголит); красный (рубеллит); черный(шерл); бурый (дравит) и др. кристаллизуется в виде сильно вытянутых призматических кристаллов. Твердость 7-7,5. Удельный вес(средний) 2,9-3,3. Спайность отсутствует. Излом занозистый. Встречается обычно в гранитных пегматитах. Прозрачные кристаллы турмалина – драгоценный камень.

в)Цепные силикаты

Авгит . Минерал из группы пироксенов, богатых глиноземом и титаном. Химическая формула Ca(MgFeAl) (SiAl)₂O₆. Кристаллы короткостолбчатые или в виде зерен. Твердость 5-6. Удельный вес 3,2—3,6 г/см³ (средний) Цвет зелено-черный, бурый. Блеск стеклянно-шелковистый. Черта серая, зеленовато-серая. Спайность средняя в двух направлениях. Авгит — очень распространенный породообразующий минерал основных магматических пород. Входит в состав андезита, базальта, диабаза.

г)Ленточные силикаты

Тремолит- химический состав Ca₂Mg₃(OH)₂Si₄O₁₁_2..Твердость 5,5-6,0. Удельный вес средний. Окраска светлая. Образует игольчатые кристаллы, спайность совершенная. Образуется главным образом при процессах контактного метаморфизма.

Роговая обманка из группы амфиболов. Химический состав очень сложный и непостоянный, включающий Si, Al, Ca, Mg, Fe, Na, Ti, О, ОН. Твердость 5,5—6. Удельный вес 2,9—3,4 г/см³. Цвет серо-зеленый, темно-зеленый, черный. Черта зеленовато-серая. Спайность совершенная в двух направлениях. Приблизительный химический состав Ca₂Na(MgFe)(SiAl)₄O₁₁₂(OH)_2. Является распространенным породообразующим минералом, входит в состав многих магматических и метаморфических пород.

д)Шаровые силикаты

Серпентин- (змеевик) химический состав Mg₆ Si₄O₁₆ (OH)₈, встречаются примеси Fe, Ni и др. этим объясняется разнообразие по цвету – от почти бесцветного до зеленого, буро-зеленого, бурого, почти черного. Образует скрытокристаллические плотные массы с жирным блеском (грубоволокнистые или тонковолокнистые агрегаты). Спайность несовершенная. Излом занозистый. Твердость 2,5-3,0. Удельный вес 2,5-2,7 г/см³ (средний).

Асбест- минерал, обладающий способностью расщепляться на тончайшие гибкие и прочные волокна. По химическому составу минералы являются водными силикатами магния, железа, кальция и натрия Mg₆Si₄O₁₆(OH)₈. Цвет зеленовато-серый с желтоватым блеском, твердость 2-3, удельный вес 2,5 г/см³. Излом занозистый, спайность совершенная. Асбест - продукт гидротермального метаморфизма.

Каолинит минерал из группы водных силикатов алюминия. Продукт выветривания полевых шпатов. Химический состав Al₄(Si₄O₁₆)OH₈. Твердость 1-1,5, удельный вес 2,6 (средний). Плотный, жирный на ощупь. Каолинит главная составляющая часть большинства глин.

Мусковит – минерал, белая калиевая слюда. Химический состав KAl₂ AlSi ₃O₁₀(OH) ₂. Твердость 2—3. Удельный вес (средний) 2,7—3,1 г/см³. Черты не дает. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Ступенчатый излом. Расщепляется на тонкие, гибкие листочки. Распространенный породообразующий минерал, входит в состав гранитов, сиенитов, гнейсов, кристаллических сланцев и других пород. Обычно бесцветный, перламутровый блеск. Является составной частью гранитов, сиенитов и др. магматических пород. Используется как изолятор в электропромышленности.

Биотит. Магнезиально – железистая слюда черного цвета (иногда с бронзовым отливом).Химический состав КFeMg₃(OHF)₂(Si₃AlO₁₀) . Твердость 2—3. Удельный вес (средний) 3—3,1 г/см³. Цвет черный или зелено-черный. Черта белая. Блеск стеклянный. Спайность весьма совершенная в одном, направлении. Расщепляется на тонкие упругие непрозрачные пластинки. Породообразующий минерал магматических пород, входит также в состав гнейсов и кристаллических сланцев. В процессе выветривания за счет потери щелочи биотит превращается в минерал вермикулит; при нагревании вермикулит увеличивается в объеме примерно в 15—20 раз. Вспученный вермикулит применяется в качестве термоизоляционного и звукопоглощающего материала.

Тальк. Кристаллы моноклинной системы (очень редко). Химический состав Mg₃  Si ₄O₁₆ (OH)₃. Твердость 1. Удельный вес 2,7—2,8 г/см³. Цвет белый, желтоватый, зеленоватый. Блеск жирный, перламутровый. Черта белая. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Химическая формула. Встречается как продукт гидротермального изменения ультраосновных оливиновых пород. Продукт неглубокого метаморфизма магматических пород. Породообразующий минерал в метаморфических (тальковых) сланцах. Широко используется в резиновой, бумажной, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Полевые шпаты – группа наиболее распространенных породообразующих минералов. В зависимости от состава полевые шпаты разделяются на – кали-натриевые (ортоклаз, микроклин, анортоклаз) и натриево- кальцевые – плаксиоклазы, а также редко встречающиеся кали-бариевые. Полевые шпаты входят в состав изверженных (гранаты, сиениты, диориты, габбро идр.), метаморфические (гнейсы, кристаллические сланцы) и осадочные (песчаники, конгломераты) пород:

Ортоклаз. Химический состав K₂O•Al₂O₃•6SiO₂. Твердость 6. Удельный вес 2,54—2,57 г/см³. Цвет белый, кремовый, розовый, серый, мясо-красный. Блеск стеклянный, перламутровый. Черта белая. Имеет совершенную спайность по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Является составной частью гранитов, сиенитов и ортогнейсов. При выветривании превращается в каолинит. Применяется для производства эмалей, фаянса, фарфора.

Альбит минерал, амомосиликат из подгруппы плагиоклазов. Химический состав Na₂O•А1₂Оз•6SiO₂. Твердость 6—6,5. Удельный вес 2,6. г/см³. Цвет белый, иногда синеватый или слегка окрашенный в буровато-желтый. Блеск стеклянный. Излом неровный. Спайность совершенная по двум направлениям. Наиболее распространены в изверженных горных породах.

Лабрадор. Из группы плагиоклазов, являющийся основными минералами многих основных магматических (габбро, базальты, диабазы и др.)пород. Твердость 6, удельный вес 2,7 г/см³. Бесцветный или светло-серого цвета.

2. Класс карбонатов Минералы этого класса характеризуется небольшой твердостью, стеклянным блеском, средним удельным весом, светлым цветом и характерной реакцией с HCl.

Кальцит. (известковый шпат) кристаллический минерал по химическому составу – углекислый кальций CaCO_3, часто образует плотные, зернистые, землистые массы, натечные формы (сталактиты). Твердость 3. Удельный вес (плотность средняя) 2,7 г/см³. Бесцветный или молочно-белый, серый, желтый, голубой, буроватый благодаря примесям посторонних веществ, содержащих Mg, Fe, Mn, и др. Блеск стеклянный, перламутровый, матовый. Черта белая. Излом ступенчатый. Спайность весьма совершенная по трем направлениям (по ромбоэдру). При взаимодействии с HCl вскипает, выделяя CO₂. Прозрачная разновидность кварца – исландский шпат, применяемый в оптической промышленности. Является составной частью осадочных (мел, известняк, мергель) и метаморфических пород (мрамор). Используется в поляризационных микроскопах, оптической промышленности, в кино, телевидении и др.

Доломит. Карбонат кальция и магния CaMg CO₃)₂, встречаются Fe и Mn. Кристаллизуется в тригональной системе, образуя хорошо ограниченные ромбоэдрические кристаллы. Твердость 3,5—4. Удельный вес(плотность средняя) 2,8—2,9 г/см³ . Цвет белый, серый, желтый. Блеск стеклянный, перламутровый. Черта белая. Спайность совершенная по трем направлениям (по ромбоэдру). Порошок доломита вскипает при действии соляной кислоты. Доломит является составной частью преимущественно осадочных пород. Используется в качестве строительного материала, флюса при плавке руд, как огнеупорный материал в металлургической промышленности.

Магнезит карбонат магния MgCO₃ (содержит 47-48% MgO), кристаллизуется в тригональной системе. Цвет белый, желтоватый, сероватый. Твердость 4-4,5. Удельный вес (плотность средняя) 2,9-3,1 г/см³. Излом – раковистый, спайность совершенная, блеск стеклянный или матовый. Магнезит вскипает при действии перегретой HCl, является продуктом диагенеза известковых осадков. Применяется в металлургической промышленности.

Сидерит (железный шпат, т.е. является железной рудой) – карбонат железа FeCO₃, содержит примеси Mg, Fe, Mn. Цвет от серо-желтого до бурого, обычно имеет вид зернистых агрегатов, натеков и землистых скоплений, иногда-ромбоэдрических кристаллов. Твердость 3,5-4,5, плотность средняя, спайность совершенная. Встречается главным образом среди глинистых осадков и среди метаморфизованных известково-кремнистых пород.