Контрольні питання

1. Що таке мінерал?

2. Чим відрізняються мінерали кристалічної й аморфної будови?

3. Чи можуть мінерали аморфної будови руйнуватися з утворенням рівних гладких поверхонь?

4. У чому полягає оцінка кольору мінералів у куску й у порошку?

5. Як визначається відносна твердість мінералів за шкалою Мооса?

6. Що таке спайність і які її ступені виділяються?

1.4 Класифікація мінералів

Існує цілий ряд класифікацій мінералів, в основу яких покладені різні ознаки. Найбільш поширеною класифікацією мінералів є хімічна, яку розробив академік А.Г. Бетехтін. Згідно з нею, всі мінерали неорганічного походження за хімічним складом згруповані в 6 класів: самородні елементи, сірчисті сполуки (сульфіди), оксиди і гідроксиди, галоїди, солі кисневих кислот (карбонати, сульфати, фосфати, нітрати, силікати та ін.) й органічні сполуки (табл. 1).

Таблиця 1.

Класифікація мінералів А.Г. Бетехтіна

І. Тип простих речовин	IІ. Тип сульфідів	ПІ. Тип оксидів і гідроксидів	IV. Тип солей кисневих кислот	V. Тип галоїдів	VI. Тип вуглецевих сполук
Клас	Клас	Клас	Клас	Клас	Клас
Самородні метали Самородні неметали	Моносульфіди Полісульфіди	Оксиди Гідроксиди	Карбонати Сульфати Фосфати Нітрати Борати Вольфрамати Силікатів	Хлориди Фториди	Викопні смоли Ліптобіоліти

Обов’язковими для вивчення на лабораторних заняттях є наступні класи мінералів:

1. Самородні неметали – графіт, сірка.

2. Моносульфіди – пірит, халькопірит, галеніт, сфалерит, кіновар.

3. Оксиди – кварц, магнетит, гематит, піролюзит.

4. Гідрооксиди – лімоніт.

5. Карбонати – кальцит.

6. Сульфати – гіпс.

7. Силікати – гранат, лабрадор, рогова обманка, ортоклаз, серпентин, тальк, мусковіт, біотит, каолініт.

8. Хлориди – галіт.

1.5 Загальна характеристика класів мінералів

Самородні елементи

Мінерали цього класу складаються з одного хімічного елемента, наприклад графіт С, алмаз С, сірка S, мідь Сu, платина Pt та ін. Широкого розповсюдження в природі не мають. Графіт характеризується чорним кольором і твердістю 1 (пише на папері), сірка має жовтий колір і може загорітись від сірника.

Сульфіди (сірчані сполуки)

До цього класу відносяться сполуки, аналоги сірководневої кислоти (H₂S). Сульфіди частіше за все зустрічаються в рудних тілах. Вони також поширені у вигляді домішок в різноманітних гірських породах. У вугільних пластах, наприклад, нерідко можна спостерігати включення мінералу піриту  FеS₂ (сірчаний колчедан). Він має золотисто-жовтий колір і твердість 6,5 (дряпає скло). Мінерал халькопірит CuFeS, є важливою рудою, з якої отримують мідь. Його діагностичними властивостями є латунно-жовтий колір і твердість 3,5 (скло не дряпає).

Оксиди та гідроксиди (окисли та гідрокисли)

Мінерали цього класу  це сполуки з киснем. Вони досить широко розповсюджені в земній корі. Найбільш поширеним мінералом цього класу є кварц  SiO₂ Прозорі кристали кварцу називають гірським кришталем, фіолетові  аметистом, чорні  моріоном, золотисто-жовті  цитріном, димчасті  раухтопазом. До цього класу також відносяться оксиди заліза: гематит Fe₂O₃ (червоний залізняк), магнетит  Fe₃O₄ (магнітний залізняк) і гідроксид заліза лімоніт  Fe₂О₃•nH₂O (бурий залізняк). Всі три мінерали входять до складу залізних руд. Для гематиту характерним є червоно-бурий колір риски, для магнетиту  чорний, для лімоніту  жовто-бурий. Магнетит також має здатність впливати на магнітну стрілку.

Галоїди

До цього класу відносяться солі галоїдно-водневих кислот (HF, HC1 і ін.). Найбільш розповсюдженим мінералом цього класу є галіт NaCl, який має солоний смак. Рідше зустрічається в природі флюоріт CaF₂ (плавиковий шпат), твердість якого 4. Він має різне забарвлення: від безколірного, молочно-білого, до темно-фіолетового та чорного.

Карбонати

Широко розповсюджені в осадових породах. Вони входять до складу таких порід, як крейда, вапняк, доломіт, мергель, мармур. За своїм складом вони є солями вугільної кислоти Н₂СО₃. Кальцит СаСО₃ має твердість 3, досконалу спайність, бурхливо реагує з розведеною 5-відсотковою соляною кислотою НС1. Доломіт CaMg (СО₃)₂ реагує з соляною кислотою НС1 тільки в порошку і за цією властивістю відрізняється від кальциту.

Сульфати

До цього класу віднесені мінерали, які є солями сірчаної кислоти H₇SO₄. Найбільш поширеним мінералом цього класу є гіпс CaSO₄•2H₂O, твердість якого 2 (дряпається нігтем). Обпечений гіпс зветься алебастром, використовується в будівництві. Рідше зустрічається природній ангідрит CaSO₄ в вигляді щільних дрібнозернистих мас, у якого твердість 3-3,5.

Силікати

До цього класу відносяться солі різних кремнієвих кислот. Силікати є найбільш багаточисельним класом мінералів, який об’єднує близько половини всіх відомих в природі мінералів. Серед них найголовнішу роль відіграють польові шпати, на частку яких за масою припадає близько 50% Земної кори. Польові шпати є алюмосилікатами К, Na, Ca. Представником калієвих польових шпатів є ортоклаз KAl[Si₃O₈], для якого характерними є твердість 6, досконала спайність, м’ясо-червоний або рожевий колір. Натрієво-кальцієві польові шпати називаються плагіоклазами. Вони представляють собою ідіоморфну суміш двох мінералів: альбіту NaAl[Si₃O₈] і анортиту Ca[Al₂Si₂O₈], які є крайніми членами ряду плагіоклазів. Альбіт має білий колір і твердість 6. Анортит сірого кольору, твердість 6-6,5. Слід зауважити, що макроскопічно (тобто неозброєним оком) не завжди можна надійно відрізняти альбіт від анортиту й ортоклазу, а тому часто приходиться обмежуватись визначенням мінералу просто як польового шпату.

Важливою підгрупою породоутворюючих силікатів є так звані темноколірні силікати. До них відносяться мінерали, які є кальцієвими, магнієвими і залізистими солями метакремнієвої H₂SiO₃ і ортокремнієвої H₄SiO₄ кислот. Найбільш поширеними з них є метасилікати, представниками яких є рогова обманка. Рогова обманка зустрічається у вигляді видовжених кристалів темно-зеленого кольору.

Широко розповсюджені в земній корі водні силікати, які характеризуються лускатою або пластинчастою будовою та дуже досконалою спайністю. У цю підгрупу входять слюди, тальк і каолініт. Чорна магнезіально-залізиста слюда називається біотитом, а біла або жовтувата прозора калієва слюда  мусковітом. Мінерал тальк має твердість 1 і звичайно біле або світло-зелене забарвлення. Каолініт Al₄(HO)₈[Si₄O₁₀] зустрічається в вигляді щільних і землистих мас, на дотик жирний, легко намокає та стає пластичним.

Вуглецеві сполуки

Найбільш поширеною скам’янілою сполукою органічного походження є янтар (бурштин) С₁₀Н₁₆О₄. Він має колір від світло-жовтого до темно-медово-жовтого, дуже легкий.