- •З лабораторних робіт по курсу «Кристалографія та мінералогія»
- •1 Загальнi положення
- •2 Вивчення зовнішніх ознак і фізичних властивостей відомих мінералів на спеціальній колекції
- •3 Визначення назв невідомих мінералів шляхом порівняння їх фізичних властивостей і морфологічних ознак з даними довідкових таблиць
- •4 Властивості мінералогічних класів
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет»
Кафедра хімічної технології
кераміки та скла
З В І Т
З лабораторних робіт по курсу «Кристалографія та мінералогія»
Виконав
студент групи ______ _____________________
Перевірив
асист. каф. ХТКС _____________________
Дніпропетровськ, ДВНЗ УДХТУ, 2011
ДIАГНОСТІКА МIНЕРАЛIВ ЗА ЗОВНIШНIМИ ОЗНАКАМИ І ФIЗІЧНІМИ ВЛАСТІВОСТЯМИ
Мета роботи: ознайомитись з загальними положеннями та методами макроскопічного визначення мінералів, навчитись визначати зовнішні ознаки і фізичні властивості відомих мінералів, а також провести дiагностику мiнералiв за зовнiшнiми ознаками та їх фiзичними властивостями.
1 Загальнi положення
Кристал – це випуклий багатогранник з бiльш або менш плоскими гранями або рiвними ребрами, вирощений в природих чи лабораторних умовах.
Мiнерал – це хiмiчний елемент або хiмiчна сполука, однорідна за складом і будовою, що утворилась в результаті фізико-хімічних процесів, які відбуваються в земній корі. Мінерали можуть бути кристалічними або аморфними речовинами.
Гірська порода – це агрегат певних мінералів більш-менш кількісно і якісно постійного складу, або скупчення одного мінералу.
2 Вивчення зовнішніх ознак і фізичних властивостей відомих мінералів на спеціальній колекції
Результати визначення зовнішніх ознак та основних властивостей мінералів приведені в табл. 2.1.
Таблиця 2.1 – Особливі діагностичні ознаки відомих мінералів
Назва мінералу |
Хімічна формула |
Клас |
Діагностичні ознаки |
|
|
|
|
3 Визначення назв невідомих мінералів шляхом порівняння їх фізичних властивостей і морфологічних ознак з даними довідкових таблиць
Таблиця 3.1 – Зовнішні ознаки і фізичні властивості мінералів (умовні позначення: Н- твердість за шкалою Мооса; ρ-щільність, кг/м3)
-
Назва мінералу, формула
Колір
Колір риси
Блиск, твердість Н, спайність, щільність р
Походження
Практичне застосування і родовища
1
2
3
4
5
6
Самородні елементи
1. Сірка, S
1.Осадкове - хімічний осад озер.
2.Продукт метасоматичного заміщення глинисто-гіпсових порід.
3.Продукт вулканічної діяльності
Виробництво сірчаної кислоти, в сільському господарстві, в гумовому виробництві, для виготовлення сірників і так далі.
Середня Азія, Поволжя, Урал, Україна (Донбас).
2. Графіт C
1.Екзогенне - за рахунок розпаду сірчанистих сполук міді в корі вивітрювання.
2.Гідротермальне.
Виробництво тиглів для металургії, електродів, сухих елементів, фарб, олівців, змащувальних складів.
Красноярський р-н, Україна
3.
Продовження табл.3.1
-
1
2
3
4
5
6
Сульфіди
4 Галеніт PbS
Гідротермальне
Свинцева руда, а також руда для одержання Ag та Bi.
Садовське, Ачисайськє (гора Кара-Тау), Середня Азія, Забайкалля.
На Україні – Приазов'я, Чернігівська обл.
5. Кіновар HgS
Гідротермальне (эпітермальне). Зустрічається в розсипах.
Руда на ртуть і цінна червона фарба для живопису.
Киргизстан, Забайкалля, Камчатка, Чукотка, Закавказ'є, Східний Казахстан, Україна
6.
7.Сфалерит ZnS
Гідротермальне
Цинкова руда; попутньо з Zn в руді знаходяться Cd, In, Ga.
Садонське (Північний Кавказ),Урал, Алтай. Україна - Приазов’я, Чернігівщина, Кривбас, Донбас).
Продовження табл. 3.1
-
1
2
3
4
5
6
Сульфати
8. Барит (важкий шпат) BaSO4
Гідротермальне і осадове
У хімічній промисловості - для отримання препаратів барію, в фарбовій і поліграфічній промисловості.
Кавказ, Середня Азія, Урал, Алтай, Казахстан, Україна (Приазов'я, Кривбас, Донбас, Карпати).
9. Целестин SrSO4
Осадове – рідше гідротермальне
Головне джерело солей стронцію.
Киргизстан, Верхнє і Середнє Поволжжя,Узбекистан, Україна (Приазов'я, Кривбас, Донбас, Карпати, Крим).
10. Гіпс (легкий шпат)
CaSO4·2H2O
1.Хімічний осад озер і моря.
2.Продукт гідратації ангідриду.
3.Продукт окислення сірчанистих мінералів і сірки.
4.Перевідкладний матеріал в результаті гідрохімічних реакцій.
У будівельній справі - як зв’язуюча речовина. Алібастр і селеніт – виробні каміння.
Свердловська обл., Поволжжя, Казахстан. На Україні – Кривбас, Донбас, Гірський Крим, Передкарпаття.
11
Продовження табл. 3.1
-
1
2
3
4
5
6
Оксиди
12. Магне-тит Fe3O4
1.Магматичне.
2.Метаморфічне – в кристалічних сланцях.
3.Контактне – в скарнах.
Найважливіший залізняк.
Магнітогорське (Урал), Тельбеське (Західна Сибір), р-н Курської магнітної аномалії, Казахстан, Мурманська обл., Україна (Західне Приазов’я, Криворіжжя, Волинь)
13
14. Сердолік
(халцедон) SiO2
Утворюється шляхом виділення з гарячих поствулканічних , а також поверхневих вод (утворює мигдалини – секреції в багатьох ефузивних гірських порід).
Виробний камінь - виготовлення прикрас, елементів для вагів, ступок для подрібнення матеріалів та ін.
Грузія, Читинська обл., Україна (Крим, Побужжя, Волинь, Донбас)
Продовження табл. 3.1
-
1
2
3
4
5
6
15. Кварц SiO2
Широко поширений. Входить до складу самих різних за походженням гірських порід і рудних родовищ.
В оптиці та радіотехніці (гірський кришталь і димчастий кварц). В ювелірній і гранувальній справі (аметист, димчастий кварц, гірський кришталь). У скляному та ін. виробництвах.
Пегматити Карелії, Урал, Південний Казахстан, Памір, Україна (Кривбас, Донбас, Волинь, Крим і ін.).Звичайний кварц-один з найпоширеніших мінералів.
16. Гематит Fe2O3
1.Динамометаморфичне – в кристалічних сланцях.
2.Контактово-метафоричне – в контактних зонах.
3.Пневматолітне – перегони вулканів.
4.Екзогенне – продукт зміни інших залізистих мінералів.
Найважливіший залізняк. Порошкоподібний гематит - для виготовлення червоної фарби і олівців.
Курська магнітна аномалія, Кутімське (Урал), р. Магнітна.
Україна – Кривий Ріг, Волинь, Донбас, Закарпаття.
17. Корунд
Al2O3
Контактне, метаморфічне, магматичне (в пегматитах)
Абразивний матеріал, дуже вогнетривкий, прозорі різновиди - в ювелірній справі та в точній механіці.
Киштимський район Урала, Семиз-Бугу в Казахстані, Україна (Донбас, Прикарпаття, Придністров’я)
Продовження табл. 3.1
-
1
2
3
4
5
6
Силікати
18. Тальк
Mg3 [Si4O10] (OH)2
Метаморфічне – за рахунок гідротермальних змін ультраосновных порід
Кислотостійкий і вогнетривкий матеріал. Йде на виготовлення електричних ізоляторів, іншої кераміки, в медицині,
парфумерії, в паперовому і гумовому виробництвах.
Середній Урал. На Україні – Приазов'я і Лівобережжя Дніпра, Закарпаття.
18. Каолініт
Al2O3·2SiO2·2H2O
Осадочне – при вивітрюванні гірських порід, головним чином за рахунок польових шпатів, слюди, цеолитов, а також при вивітрюванні порід у зв'язку з гідротер-мальными процесами.
Є головною складовою частиною багатьох глин, використовується, як сировина в керамічному і вогнетривному виробництвах, як будівельний матеріал, в паперовій промисловості та ін.
Дуже поширений, в т.ч. на Україні (Біла Балка, Часів-Яр, Глухівці)
19. Мусковіт
K2O3Al2O36SiO22H2O
Безбарвний, часто з жов-туватим, сіруватим, зеленува-тим відтінками
Білувата
Скляний, на площинах спайності перламутровий, сріблястий.
Н = 2-3. Спайність вельми досконала по (100).
ρ = 2,76 – 3,10.
Широко поширений мінерал вивержених і метаморфічних порід. Крупні кристали в пегматитах.
Діелектрик для виготовлення вогнестійких будматеріалів.
Східна Сибір, Урал, Україна (Середнєпріднєпровський, Інгулецький, Криворізький р-ни, Приазов'я).
Продовження табл. 3.1
-
1
2
3
4
5
6
20.
21.Польовий шпат
R[AlSi3O8]
Магматичне – в гранітах і пегматитових жилах. Рідше гідротермальне-в кварцових жилах та жилах альпійського типу.
Сировина у виробництві фарфору та ін. кераміки.
Адуляр (лунний камінь) - в ювелірній справі.
Урал, Забайкалля.
Україна - Чернігівська зона, Приазов’є, Закарпаття, Волинь.
22.
23.
П родовження табл. 3.1
-
1
2
3
4
5
6
24. Нефрит Ca2Mg5(OH)2 [Si4O11]2
Метаморфічне – в контактах вивержених порід з вапняками і доломітом, в кристалічних сланцях.
Нефрит – виробний камінь. Тремоліт-асбест – для виготовлення кислототривких фільтрів і ін.
Південний Урал, Південно-західне Прибайкалля та ін. На Україні – Приазов'я, Криворізький басейн, Побужжя, Волинь, Донбас, Карпати, Верховецький р-н.
25. Лазурит Na8[AlSiO4]6·[SiO4]
Контактно - металеве в контактах лужних магнетичних порід
Виробний камінь; ультрамарин - природна-синя фарба.
26. Амазоніт K[AlSi3O8]
Магнетичне – у вивержених кислих і середніх гірських породах в асоціації з кварцем, слюдою; пегматитове – з кварцем, слюдою, берилом, турмаліном.
Виробний камінь.
27. Берил Be3Al2[Si6O18]
(ізумруд)
Пневматолітичне – в пегматитових жилах та в грейзенах
Руда на берилій. Прозорі розсипи-коштовні каміння. Ізумрудні копальні на Уралі (Свердловська обл.), Алтайський край (Тигирецькі білки), Шерлова гора (Забайкалля),Україна (Приазов’є, Волинь).
28. Гранат (альмандин) Fe3Al2[SiO4]3
1.Контактово-метасоматичне – в скарнах.
2.Метаморфічне.
3.У пегматитах.
Коштовний камінь і абразивний матеріал. Урал - Свердловська обл. (р. Таганай), Карелія (Шуєрецькє родовище), Україна (Карпати, Крим, Закарпаття, на Волино-Подольскій плиті, Керченський п-в). Утворює розсипи.
П родовження табл. 3.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
29. Дістен (кіаніт) AlSiO5 |
|
|
|
Метаморфічне – в гнейсах і кристалічних сланцях, іноді в пегматитах. |
Цінний матеріал для вогнетривких, керамічних і кислототривких виробів. У ювелірній справі. Гора Таганай (Ср.Урал), Семиз-Бугу, в Казахстані. На Україні зустрічається рідко – в Приазов'ї (р-н р. Берда), Криворізькому басейні, в осадових породах Донбасу, Прикарпаття. |
30 |
|
|
|
|
|
Карбонати |
|||||
31. Кальцит (вапняний шпат) CaCO3
|
|
|
|
Гідротермальне і осадове. Широко поширений мінерал. Породоутворюючий мінерал багатьох осадових (крейда, вапняк) і метафоричних (мармур) гірських порід. |
Ісландських шпат – в оптиці. Крейда, вапняк, мармур – будівельний і виробничий матеріал, флюс в металургії, сировина для цементної промисловості. Ісландський шпат – в Сибіру, Середня Азія. Крейда – Курська обл. Донбас. Мармур – Карелія, Забайкалля, Урал, Крим. |
32. Азурит Cu3[CO3]2(OH) |
|
|
|
Утворення в зоні окислення мідних і ін. родовищах, які містять в первинних рудах сульфіди Cu. |
Для виготовлення синьої фарби, руда на мідь. |
П родовження табл. 1.2
-
1
2
3
4
5
6
33.
.
34. Магнезит (магнезійний шпат)
MgCO3
1.Гідротермальне.
2.При вивітрюванні масивів ультраосновных порід.
3.За рахунок метасома-тичної зміни вапняків.
Вогнетривкий матеріал для виготовлення електроізоляторів і термоізоляторів, цементу.
Калканське (Челябінська обл.), Саткинське (Свердловська обл.). На Україні зустрічається рідко – Кривбас, Донбас.
35.
Галоїди
36. Флюорит (плавиковий шпат)
CaF2
1.Гідротермальне.
2.Пневматолітове – в грейзенах и пегматитах.
3.Осадові (ратовкіт)
Як флюс в металургії.
37. Галіт (кам'яна сіль) NaCl
Гіидротермальне і осадове
У хімічній промисловості
Кавказ, Середня Азія, Урал, Алтай, Казахстан, Карелія, Україна (Приазов'я, Кривбас, Донбас, Карпати)
38.