- •Кафедра геологии
- •Составитель а. А. Возная
- •Протокол № 33 от 16.02.04.
- •КЕмерово 2004
- •1. Теоретические положения
- •1.1. Минералы как кристаллические вещества
- •1.2. Минералы как химические соединения
- •1.3. Вода в составе минералов
- •1.4. Классификация важнейших породообразующих минералов по химическому составу
- •2. Содержание и порядок выполнения
- •2.1. Морфология минералов и их агрегатов
- •2.1.1. Морфология минеральных зерен
- •2.2. Физические свойства минералов
- •П р о ч и е ф и з и ч е с к и е с в о й с т в а минералов. Эти свойства, характерные для небольшого числа минералов, но имеющие для этих минералов важнейшее диагностическое значение.
- •Второе занятие лабораторной работы №1
- •Кафедра геологии отчет
- •Составил студент гр. Гк-031
- •Форма для составления конспекта-определителя минералов
- •Тип простые вещества Класс самородные металлы
- •Класс самородные неметаллы
- •Тип сернистые соединения и их аналоги Класс простые сульфиды и их аналоги
- •Тип галогенные соединения Класс хлориды
- •Тип кислородные соединения Класс сульфаты
- •Класс фосфаты
- •Класс карбонаты
- •Класс оксиды и гидроксиды
- •Класс силикаты Подкласс островных силикатов
- •Подкласс кольцевых силикатов
- •Список рекомендуемой литературы
- •Дополнительная литература
- •Составитель
- •Специальности 311100 – «Городской кадастр» Редактор з.М. Савина
1.3. Вода в составе минералов
Вода входит в состав минералов в различных формах.
Конституционная вода входит в кристаллическую решетку минералов в виде ионов ОН– или Н3О+. Удаление её происходит при высоких температурах (600–700 °С), при этом минерал разрушается. Например, минерал тальк Mg3[Si4O10](OH)2.
Кристаллизационная вода входит в решетку минералов в виде молекул Н2О. Удаление её происходит при температурах 300–400 °C, минерал при этом также разрушается. Например, гипс Ca[SO4]2H2O.
Адсорбционная вода может сорбироваться минералами, обладающими коллоидными свойствами. Она удаляется при температуре 110 °C, минерал при этом не разрушается. Например, опал SiO2nH2O.
В минералах могут присутствовать одновременно разные виды воды, например – монтмориллонит (Al,Mg)2[Si4O10](OH)2nH2O.
1.4. Классификация важнейших породообразующих минералов по химическому составу
Согласно принятой в минералогии классификации всё многообразие минералов по химическому составу поделено на десять типов. В составе большинства типов выделены классы, а иногда и подклассы. Породообразующие минералы являются представителями не всех типов минералов. Поэтому классификация приводится не в полном объёме.
Тип простые вещества
Класс самородные металлы: золото – Au.
Класс самородные неметаллы: сера – S.
Тип сернистые соединения и их аналоги
Класс простые сульфиды и их аналоги: пирит – FeS2.
Тип галогенные соединения
Класс хлориды: галит – NaCl, сильвин – KCl, карналлит – KMgCl36H2O.
Тип кислородные соединения
Класс оксиды и гидроксиды: магнетит – Fe3O4, гематит –Fe2O3, гётит – -FeO(OH), гидрогётит – -FeO(OH)nH2O, лепидокрокит – -FeO(OH), гидролепидокрокит – -FeO(OH) nH2O , пиролюзит – MnO2, псиломелан – (Mn4+, Mn2+)5O10(Ba,H2O)2, гиббсит – Al(OH)3, бёмит – -AlO(OH), диаспор – -AlO(OH), кварц – SiO2, халцедон – SiO2, опал – SiO2nH2O.
Класс сульфаты: гипс – Ca[SO4]2H2O.
Класс фосфаты: апатит – Ca5(PO4)3(OH,F,Cl), вивианит – Fe3(PO4)8H2O.
Класс карбонаты: кальцит – Ca[CO3], доломит – Ca(Mg,Fe)[CO3]2.
Класс силикаты. Минералы этого класса являются главнейшими породообразующими минералами и широко распространены в природе, слагая до 75 % объёма земной коры. Основой кристаллической структуры силикатов является кремнекислородный анион [SiO4]4–. Позицию кремния в анионе может занимать алюминий [AlO4]5–, но не более половины объёма решетки. Такие минералы являются алюмосиликатами. Анионы в структуре силикатов способны к полимеризации, т.е. к образованию различных анионных группировок. Между собой одиночные анионы или их группировки соединяются через катионы. Геометрия сочетания катионов и анионных группировок в кристаллической решетке объясняет разнообразие и обусловливает свойства силикатов. Характер сцепления анионов в группировке лежит в основе выделения подклассов силикатов.
Подкласс островных силикатов: оливин – (Mg,Fe)2[SiO4], дистен – Al2[SiO4]O, эпидот – Ca2(Al2Fe)[SiO4][Si2O7]O(OH), гранаты гроссуляр-андрадитовые – Ca3(Al,Fe,Cr)2[SiO4]3, гранаты пироп-альмандиновые – (Mg,Fe,Mn)3Al2[SiO4]3.
Подкласс кольцевых силикатов: турмалин –NaFe3Al6[Si6O18][BO3]3(OH)4.
Подкласс цепочечных силикатов – пироксенов: авгит – (Ca,Na)(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al)[(Si,Al)2O6].
Подкласс ленточных силикатов – амфиболов: роговая обманка – Ca2Na(Mg,Fe2+)4(Al, Fe3+)[(Si,Al)4O11]2(OH)2, актинолит – Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2.
Подкласс слоевых силикатов: тальк – Mg3[Si4O10](OH)2, хлориты – (Mg,Fe)6–n(Al,Fe3+)n[AlnSin–4O10](OH)8, биотит – K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2, мусковит – KAl2[AlSi3O10](OH,F)2, гидрослюды – (K,H3O)Al2[AlSi3O10](OH)2, монтмориллонит –Al2Mg3[Si4O10](OH)2nH2O, каолинит – Al4[Si4O10](OH)8.
Подкласс каркасных силикатов: калиевые полевые шпаты (КПШ) – K[AlSi3O8], натрий-кальциевые полевые шпаты (плагиоклазы) – это изоморфный ряд (100 – n)Na[AlSi3O8] ↔ nCa[Al2Si2O8].