Минеральные агрегаты.

В природных условиях большинство минералов редко встречается в виде хорошо образованных кристаллов, гораздо чаще часто наблюдается срастание нескольких кристаллов друг с другом. Такие срастания называются минеральными агрегатами.

Среди минеральных агрегатов резко преобладают зернистые агрегаты, в которых тесно срослось множество кристаллов. Так как кристаллы в таких агрегатах растут одновременно и стесняют друг друга в росте, они обычно лишь с некоторых сторон имеют правильную огранку или лишены её вообще.

Среди прочих минеральных агрегатов наиболее распространены:

Друзы – незакономерные сростки кристаллов, прикрепленных одним концом к общему основанию, благодаря чему у них хорошо огранены только свободные концы.

Щетки – также сростки шестоватых кристаллов прикрепленных к общему основанию, но ориентированных параллельно друг другу, в результате чего видны только головки кристаллов.

Сферолиты и сноповидные агрегаты – представляют собой сферические, полусферические или сноповидные агрегаты различного размера, образованные тонкими, радиально расходящимися от центра волокнами.

Конкреции получаются, если минеральное вещество осаждается из раствора на какие-то твердые частицы, например, песчинки или обломки раковин, покрывая их как бы концентрическими скорлупками, налегающими одна на другую.

Секреции - округлые шаровидные или сплюснутые минеральные скопления, образующиеся в пористых породах в результате последовательного отложения минерального вещества от периферии к центру.

Жеоды представляют полости в горной породе, частично заполненные минеральным веществом. При этом отложение минерального вещества происходит на стенках полости, а в середине остается свободное пространство, где могут образоваться хорошо ограненные кристаллы. Если разбить крупную жеоду с кристаллами внутри на несколько частей, можно получить красивые друзы или щетки.

Дендриты получаются при очень быстрой кристаллизации минералов (скелетный рост только вершин и ребер), а также при кристаллизации в тонких трещинах, когда отдельные кристаллы сложно ветвятся, напоминая ветви дерева (вспомните причудливые узоры дендритов льда на окнах в мороз), или образуя «растительный» рисунок нежных черных «веточек» пиролюзита как бы нарисованных на стенках трещин в горных породах.

Натечные образования возникают в результате отложения минерального вещества на поверхности других агрегатов из водных растворов при их постепенном испарении. К их числу относятся почковидные агрегаты (внешне напоминающие почки животных), сталактиты и сталагмиты и т.д.

Многие минералы встречаются в природе также в виде тонких корочек, пленок и примазок на поверхности других минералов или горных пород.

Физические свойства минералов.

Прозрачность - способность минерала пропускать свет. В зависимости от степени прозрачности все минералы делятся на 3 группы:

1. Прозрачные (сквозь минерал можно легко видеть различные предметы) – горный хрусталь, исландский шпат, топаз и др.

2. Полупрозрачные (сквозь минерал виден свет, но контуры предметов уже не различимы) – сфалерит, киноварь и др.

3. Непрозрачные – пирит, магнетит, графит и др.

Цвет. Наиболее легко определяемый визуально признак. Один и тот же минерал нередко может иметь различную окраску в зависимости от примесей или дефектов строения его кристаллической решетки. Например, флюорит может быть окрашен в зеленый, фиолетовый, бурый, желтый цвета различных оттенков, а изредка бывает бесцветным. Турмалин бывает зеленым, розовым, бурым, синим, черным. Окраска некоторых минералов может быть неоднородной даже в одном кристалле.

Окраска является важным диагностическим признаком только для тех минералов, окраска которых не зависит от примесей (то есть обладающих идиохроматическим типом окраски).

Цвет черты (цвет минерала в порошке). Для определения цвета минерала в порошке достаточно с легким нажимом провести минералом по поверхности специальной пластинки из неглазированного фарфора. Следует иметь в виду, что большинство светлоокрашенных и прозрачных минералов имеет белую черту, а минералы с высокой твердостью вместо черты оставляют царапину на фарфоровой пластинке. Поэтому говорить, к примеру, о цвете черты алмаза бессмысленно.

Блеск. Большинство минералов с различной интенсивностью отражают падающий на них свет, то есть обладают блеском. Характер блеска зависит от того, насколько сильно поверхность минерала отражает падающий свет, каково соотношение отражения, поглощения и пропускания света минералом, как отражаемый свет рассеивается. Различают следующие виды блеска: Металлический – напоминает блеск полированного металла (сталь, серебро, золото). Полуметаллический – подобен металлическому, но более тусклый. Алмазный – сильный блеск, Стеклянный – поверхность минерала блестит как стекло. Стеклянным блеском обладает большинство (около 70%) прозрачных и полупрозрачных минералов. Перламутровый, Шелковистый, Жирный, Смоляной, Восковой. Наконец, если минерал представлен тонкодисперсными, землистыми массами, то он не блестит, т.е. является матовым. Это происходит потому, что весь свет при отражении рассеивается совершенно равномерно.

1.	Тальк	Твердость – устойчивость минерала к царапанию. Является одним из главных и надежных диагностических признаков минералов. По твердости все минералы условно разделяются на 10 групп, в соответствии с предложенной австрийским минералогом Фридрихом Моосом шкалой твердости. Набор условных эталонов твердости, состоящий из 10 минералов, в его честь получил название шкала Мооса. Минералы в ней подобраны таким образом, что каждый последующий минерал в ней оставляет царапину на предыдущем. Причем получается углубленная царапина, не исчезающая при легком
2.	Гипс
3.	Кальцит
4.	Флюорит
5.	Апатит
6.	Ортоклаз
7.	Кварц
8.	Топаз
9.	Корунд
10.	Алмаз

стирании пальцем. Относительная твёрдость выражается условными единицами твёрдости от 1 до 10, соответствующими номеру эталонного минерала шкалы Мооса (от самого мягкого до самого твёрдого).

Минерал-эталон, который оставляет на другом царапину, считается более твёрдым. Если минерал оставляет на другом минерале черту (пишет), то он является более мягким.

Спайность и излом. Спайностью называется способность кристаллов раскалываться (расщепляться), с образованием ровных блестящих плоскостей скола. В зависимости от того, насколько легко раскалываются минералы различают следующие степени совершенства спайности (в порядке убывания): Весьма совершенная – спайность в одном направлении, когда минерал очень легко (иногда даже руками) разделяется на все более тонкие пластинки или листочки. Совершенная – при любом ударе молотком по минералу он рассыпается на обломки, ограниченные ровными спайными плоскостями (кубики, ромбоэдры, октаэдры и т.д.). Средняя – при раскалывании минерала с одинаковой частотой образуются как ровные спайные поверхности, так и неправильные поверхности излома по случайным направлениям. Несовершенная и весьма несовершенная – при раскалывании минерала подавляющая часть обломков ограничена неправильными неровными поверхностями излома.

Неровная поверхность, получающаяся при раскалывании минералов или минеральных агрегатов, называется излом. Различают следующие виды излома:

Удельный вес (плотность) – соответствует массе минерала в граммах, заключенной в одном кубическом сантиметре его объема и является важным диагностическим признаком, так как колеблется в широких пределах – от 1,5 (бура, мирабилит) до 19-21 (золото и самородная платина). Важно научиться хотя бы приблизительно определять удельный вес минералов, взвешивая кусок минерала на ладони, чтобы различать минералы легкие, средние, тяжелые и очень тяжелые.

К прочим диагностическим признакам можно отнести магнитность, двупреломление, ковкость, гибкость, упругость, запах, вкус, радиоактивность, люминесценция и т.д.

Классификация минералов основана на таких свойствах как: химический состав и кристаллическая структура.

Классы минералов выделяют по их химическому составу.

Классы, представленные большим числом минеральных видов с разнообразным кристаллическим строением, подразделяются на подклассы, различаемые по типу структуры кристаллической решётки. Наибольшей распространённостью в природе пользуются минералы следующих классов:

1. Самородные элементы – наиболее простые. К ним относятся минералы, каждый их которых сложен атомами какого-либо одного химического элемента. Примерами являются графит, алмаз (модификации углерода), сера, самородные металлы (золото, медь, серебро, платина и др.).

2. Галогениды – это соединения галогенов (Cl, F, Br, J) со щелочными и щелочноземельными элементами. Наибольшим распространением среди них пользуются хлоридные и фторидные соединения. К их числу относятся галит, сильвин, флюорит.

3. Сульфиды – сернистые соединения металлов и полуметаллов. Химически это соли сероводородной кислоты. Примеры – пирит, халькопирит, галенит, молибденит, антимонит, киноварь.

4. Оксиды и гидрооксиды. Данный тип включает соединения металлов и металлоидов с кислородом и гидроксильной группой (ОН)^-. К их числу относится кварц и множество его разновидностей (горный хрусталь, аметист, халцедон и т.д.), а также корунд, магнетит, гематит и др.

5. Сульфаты – это соли серной кислоты (Н₂SO₄). Самые распространённые – гипс, ангидрит, барит.

6. Карбонаты представляют собой соли угольной кислоты (Н₂СО₃). Самый распространённый минерал этого класса – кальцит; из примеров можно отметить доломит, магнезит, сидерит, малахит, азурит.

7. Фосфаты – соли фосфорной кислоты. Из них самым широким распространением пользуется апатит.

8. Силикаты представляют собой с химической точки зрения природные соли кремниевой кислоты (H₄SiO₄). Это наиболее распространённый в природе класс минералов. Химический состав силикатов сложный и непостоянный. Строение кристаллической решётки силикатов может быть весьма различным, что обуславливает чрезвычайное разнообразие их свойств. В связи с этим практикуется разделение класса силикатов на подклассы, различающиеся типом кристаллической структуры. К числу силикатов относятся такие группы минералов, как полевые шпаты, слюды, пироксены, амфиболы, гранаты, глинистые минералы и многие другие.

Кроме этого, в природе встречаются минералы, являющиеся представителями иных классов. К ним относятся нитраты, бораты, хроматы, вольфраматы, арсенаты, ванадаты и т.д.

Горные породы. Минералы встречаются в природе, как правило, не по отдельности, а в составе закономерно построенных агрегатов – горных пород. Горной породой называется природный агрегат минеральных и иных частиц, характеризующийся определённым составом и строением. Неминеральные вещества в составе горных пород могут быть представлены минералоидами и сложными органическими соединениями.

По минеральному составу горные породы могут быть мономинеральными и полиминеральными. Первые состоят из минеральных частиц только одного вида (например, известняк и мрамор – из кальцита, кварцит – и- кварца). Вторые – из нескольких минералов. Например, гранит – из кварца, полевых шпатов и ряда второстепенных компонентов, габбро – из полевых шпатов и пироксена или роговой обманки. Полиминеральные горные породы распространены значительно шире мономинеральных.

Строение горных пород характеризуется двумя понятиями: структура и текстура.

Структура – это особенности строения горной породы, которые определяются размером и формой и взаимоотношениями слагающих ее зерен (обломков).

Текстура отражает особенности строения горной породы, обусловленные характером взаимного расположения слагающих ее зерен.

Если сравнить горную породу с многоэтажным домом, то структура его будет определяться формой и размерами комнат в каждой квартире (либо преобладающим размером комнат в доме), а текстура – взаимным расположением и характером чередования (закономерным или нет) квартир разной планировки как в пределах каждого этажа, так и во всем здании.

Классификации горных пород. Основные структурно-текстурные характеристики горной породы зависят от способа и от условий её образования. Во многих случаях этим же определяется и минеральный состав горных пород. Поэтому в основу классификации горных пород положен генетический принцип (подразделение их по происхождению).

По происхождению горные породы можно разделить на 3 основные группы:

- осадочные, образующиеся на поверхности Земли в результате экзогенных процессов;

- магматические, образующиеся в результате застывания магматических расплавов или накопления твёрдых продуктов вулканической деятельности;

- метаморфические, образующиеся в результате преобразования ранее существовавших осадочных и магматических пород (в результате воздействия температуры, давления, химически активных веществ).

Более детальное подразделение осуществляется в каждой из этих групп по различным признакам. При этом на разных иерархических уровнях классификаций могут учитываться конкретный механизм и условия образования породы, их химический и минеральный состав, структурные и текстурные характеристики.