Основні породо- і рудотворні мінерали та їх визначення

Мета і завдання роботи

Метою роботи є вивчення студентами основних породо- і рудотворних мінералів та їх класифікацій.

З Н А Т И класифікації мінералів та їх основні діагностичні ознаки.

В М І Т И визначати основні породо- і рудотворні мінералів, які входять до складу різних гірських порід і особливо осадових, які є основними колекторами переважної більшості нафтових і газових родовищ.

Основні теоретичні положення

Мінерали є природними сполуками з певним хімічним складом, внутрішньою будовою, морфологічними, фізичними і генетичними особливостями, які сформувалися в надрах Землі або на її поверхні в результаті різних геологічних процесів. За фазовим станом всі мінерали поділяються на три великих групи – тверді, рідкі та газоподібні.

В основу класифікації мінералів покладено, так званий, кристалохімічний принцип, який базується на хімічній природі мінералів, особливостях їх внутрішньої будови, взаємозв’язку між окремими структуроутворюючими одиницями /атомами, іонами та молекулами/ та рядом інших особливостей. Виходячи з цього, всі мінерали згруповано у відповідні класи (таблиця 2.1).

Виділення типів мінералів проведено за їх близьким хімічним складом і типом зв’язку в кристалічних структурах.

Класи мінералів – об’єднують мінерали близької хімічної природи (наприклад: клас силікатів – солі кремнієвих кислот, клас карбонатів – солі вугільної кислоти та ін.).

Більш дрібні класифікаційні одиниці розглядаються при описі окремих груп мінералів.

Таблиця 2.1 - Класифікація мінералів

№ п/п	Назва типу мінералів	Назва класу мінералів
I	Тип простих речовин (самородних елементів)	клас самородних металів клас самородних неметалів
II	Тип сульфідів і близьких до них мінералів	клас моносульфідів клас полісульфідів
III	Тип оксидів і гідрооксидів	клас оксидів клас гідрооксидів
IV	Тип солей кисневих кислот	клас силікатів клас боратів клас фосфатів клас карбонатів клас вольфраматів клас молібдатів клас сульфатів клас нітратів
V	Тип галоїдів	клас фторидів клас хлоридів
VI	Тип вуглеводневих мінералів	клас твердих вуглеводнів клас ліптобіолітів (викопні смоли)

Тип простих речовин (самородних елементів)

До типу простих речовин належать мінерали, які знаходяться в земній корі в елементарному стані або утворюють тверді розчини.

Вони представлені двома класами :

1. Клас самородних металів: золото, срібло, мідь.

2. Клас самородних неметалів: алмаз, графіт, сірка.

Золото – Au. Різновидність, яка містить понад 20% срібла, називається електрумом.

Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди представлені ізометричними і октаедричними кристалами, лусками, самородками. Густина 16,6 – 18,3, твердість 2,5, спайність відсутня, ковке, забарвлене в золотисто-жовтий колір, має металевий блиск. Родовища: Україна (Закарпаття, Придністров’я), Росія (Урал, Якутія), США (Аляска, Каліфорнія) ін. Використовується як валютний матеріал, а також в електронній промисловості.

Срібло – Ag. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди представлені ізометричними гексаедричними кристалами, лусками; агрегати – дендритами. Густина 10,1 –11,1, твердість 2,5, спайність відсутня, ковке, забарвлене у срібно-білий колір. На поверхні чорніє. Родовища: Німеччина (Шнеберг), Мексика (Пачука), Росія (Алтай) та ін. Використовується як валютний матеріал і в електронній промисловості.

Мідь – Cu. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди представлені ізометричними гексаедричними кристалами; агрегати – дендритовидні, зернисті. Густина 8,5 – 8,9, твердість 3,0, ковка, спайність відсутня, колір мідно-червоний, блиск металічний, на поверхні зеленіє. Родовища: Україна (Волинь), США (Мічіган), Росія (Урал). Використовується в електротехніці.

Платина – Pt. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди представлені ізометричними гексаедричними кристалами; агрегати – зернисті, часто – самородки. Густина 15,0 –19,0, твердість 4,0 – 4,5, спайність відсутня, колір сріблясто-сірий, риса – срібляста, блиск металічний. Родовища: Росія (Урал),США (Каліфорнія), Південна Африка (Вітватерсфанд) та ін. Використовується як валютний матеріал і в ювелірній справі.

Алмаз – С. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди представлені ізометричними октаедричними кристалами; агрегати – зернисті. Густина 3,50 – 3,53, твердість 10,0, спайність досконала по октаедру, забарвлений в блакитний, водяно-прозорий, жовтий, зеленуватий, чорний кольори, блиск алмазний, риса біла. Родовища: Південна Африка (Кімберлі), Індія (Панна), Індонезія (Калімантан), Росія (Якутія). Використовується в оброблювальній техніці і ювелірній промисловості.

Графіт – С. Кристалізується в гексагональній сингонії. Індивіди представлені таблитчастими кристалами, агрегати зернисті. Густина 2,09 –2,23, твердість 1,0, спайність цілком досконала по пінакоїду, колір залізо-чорний, блиск напівметалічний, риса чорна. Родовища: Україна (Завалівське, Петрівське), Канада (Квебек), США (Род-Айленд), Росія (Ботогольське). Використовується в електричній і атомній промисловостях, для виготовлення олівців та ін.

Сірка - S. Кристалізується в ромбічній сингонії. Індивіди представлені таблитчастими кристалами, агрегати зернисті. Густина 2,05 –2,08, твердість 1 - 2, спайність середня по призмі, колір жовтуватий, риса жовтувата, блиск алмазний. Родовища: Україна (Прикарпаття), Росія (Поволжя), Узбекистан (Шорсу), Туркменія (Гаурдак), США (Техас). Використовується в хімічній промисловості.

Типи сульфідів

До типу сульфідів належать похідні H₂S, H₂Se, H₂Te. Серед них виділяють два класи.

Клас моносульфідів – галеніт, сфалерит, кіновар, піротин, пірит, марказит, молібденіт.

Клас полісульфідів – халькопірит, арсенопірит.

Галеніт – PbS. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди представлені гексаедричними і октаедричними кристалами; агрегати – зернисті, друзи. Густина 7,4 – 7,6, твердість 2 – 3, спайність досконала по кубу, колір свинцево-сірий, риса свинцево-сіра, блиск металічний. Родовища: Україна (Закарпаття, Донбас), Росія (Урал, Забайкалля), США (Місурі), Канада (Суліван), Німеччина (Фрейберг) та ін. Використовується як руда на свинець.

Сфалерит – ZnS. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди представлені тетраедричними кристалами, агрегати - зернисті, друзи. Густина 3,5-4,2, твердість 3-4, спайність досконала по тетраедру, колір жовтий, темно бурий, чорний, риса бура, блиск алмазний. Родовища: Україна (Закарпаття, Донбас), Росія (Урал), Чехія (Пшебрам), Румунія (Капнік), США (Кінгем) та ін. Використовується як руда на цинк.

Кіновар – HgS. Кристалізується в тригональній сингонії. Індивіди представлені ромбоедричними кристалами; агрегати - зернисті, вкрапленики в породі. Густина 8,09-9,20, твердість 2-3, спайність досконала по ромбоедру, колір червоний, риса червона, блиск алмазний. Родовища: Україна (Донбас, Закарпаття), Іспанія (Альмаден), Італія (Аміата), Китай (Юньнань) та ін.

Пірит – FeS₂. Кристалізується в кубічній сингонії. Мінеральні індивіди представлені гексаедричними кристалами з характерною взаємоперпендикулярною на гранях куба штрихуватістю; агрегати - зернисті масивні, часто друзи. Густина 4,9-5,2, твердість 3-7, спайність відсутня, крихкий. Забарвлення золотисто-жовте, риса зеленувато-чорна, блиск металічний. Родовища: Росія (Урал), Іспанія (Гуєльва) та ін. Використовується для виготовлення сірчаної кислоти, іноді як руда на золото.

Молібденіт – MoS₂. Кристалізується в гексагональній сингонії. Індивіди представлені таблитчастими кристалами, лусками; агрегати лускувато-зернисті. Густина 4,7-5,0, твердість 1, має досконалу спайність по пінакоїду, крихкий, колір свинцево-сірий, риса свинцево-сіра, блиск металічний. Родовища: Росія (Східний Сибір), Австралія (Новий Південний Уельс), США (Огден) та ін.

Халькопірит – CuFeS₂. Кристалізується в тетрагональній сингонії. Індивіди рідкісні і представлені пластинчастими кристалами, агрегати масивні дрібнозернисті. Густина 4,1-4,3, твердість 3-4, спайність відсутня, крихкий, колір латунно-жовтий, риса зеленувато-чорна, блиск металічний. Родовища: Україна (Закарпаття, Донбас), Росія (Урал), Казахстан (Коунрад), Узбекистан (Алмалик), Англія (Корнуел), Канада (Седбері), США (Бінгем) та ін. Використовується як руда на мідь.

Арсенопірит – FeAsS. Кристалізується в моноклінній сингонії. Індивіди призматичні, списовидні, голчасті, агрегати - зернисті, масивні. Густина 5,9-6,2, твердість 5-6, спайність досконала по ромбічній призмі, крихкий, забарвлення олов’яно-біле, колір риси сірувато-чорний, блиск металічний. Родовища: Росія (Качказьке, Джетигоринське), Швеція (Боліден), США (Трео Германес) та ін.

Тип оксидів і гідрооксидів

До типу оксидів і гідрооксидів належать сполуки металів і металоїдів з киснем і гідроксилом. Всі мінерали цього типу відповідно до їх хімічного складу поділяються на два класи:

Клас оксидів – вода, лід, уранініт, хроміт, магнетит, рутил, піролюзит, каситерит, корунд, гематит, кварц, опал.

Клас гідрооксидів – гетит, псиломелан, гідраргіліт.

Вода – H₂O. Найбільш поширений мінерал на Землі, створює її водну оболонку - гідросферу, яка включає океани, моря, озера, ріки, водосховища, підземні і ґрунтові води. Кількість води в гідросфері складає 1,4-1;5 млрд. км³; в глибинах Землі і її мантії 13-15 млрд. км³ , в атмосфері - 13-15 тис. км³. Вода аморфна, знаходиться в рідинному, твердому і газоподібному станах. Густина дистильованої води 1,0 при Т = 4°С. Безбарвна у великих масах набуває блакитного відтінку, прозора, без смаку і запаху, блиск скляний. При температурі нижче 1°С переходить у тверду кристалічну фазу - лід. Серед усіх природних речовин має найбільше значення. Використовується майже у всіх технологічних процесах, є головною складовою частиною всіх організмів і їх життєзабезпечення.

Лід – H₂O. Це тверда кристалічна модифікація води. Кристалізується в гексагональній сингонії. Індивіди представлені шестикутними сніжинками, рідко гексагональними стовпчастими кристалами, агрегати зернисті, масивні, в більшості пухкі. Густина 0,917, твердість 1,5, спайність відсутня, крихкий, колір безбарвний, водяно-прозорий, білий, блиск скляний. Родовища льоду численні (Арктика, Антарктида, льодовики високогірних областей та ін.). Використовується в холодильній справі.

Уранініт – UO₂. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди - гексаедричні і кубооктаедричні, агрегати – зернисті, іноді натічні (настуран). Густина 10,3-10,6, твердість 5-6, спайність відсутня, крихкий, колір смоляно-чорний, риса чорна, блиск напівметалічний, дуже радіоактивний. Родовища: Україна (Придніпров’я), Росія (Урал), Німеччина (Рудні гори), Канада (Гуннар), Заїр (Шинколобве).

Хроміт – (MgFe) Cr₂O₄. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди представлені октаедричними кристалами; агрегати – масивні зернисті. Густина 4,0 - 4,8, твердість 5-7, спайність відсутня, блиск металовидний, колір залізо-чорний, риса чорна, магнітний. Родовища: Казахстан (Актюбінська обл.), Африка (Замбія). Основна руда на хром.

Магнетит – Fe²⁺Fe₂³⁺O₄. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди представлені октаедричними кристалами; агрегати - масивні, зернисті. Густина 4,9-5,2, твердість 5-6, спайність відсутня, крихкий, колір залізо-чорний, риса чорна, блиск напівметалевий, сильно магнітний. Родовища: Україна (Кривий Ріг), Росія (Белгородська обл., Урал), Швеція (Кірунавара, Люосавара), США (Верхне Озерське). Є важливою рудою на залізо.

Рутил – TiO₂. Кристалізується в тетрагональній сингонії. Індивіди представлені стовпчастими, голчатими та списовидними кристалами, агрегати - зернисті, вкрапленики в породі. Густина 4,2-4,3, твердість 6, спайність досконала по тетрагональній призмі, колір темно-бурий, риса від білої до буроватої, прозорий, блиск алмазний. Родовища: Україна (Волинь, Приазов’я), Росія (Атлянське, Кутимське), Швейцарія (Біненталь), США (Хорфорд, Нельсон).

Корунд – Al₂O₃. Кристалізується в тригональній сингонії. Індивіди представлені діжкоподібними стовпчастими, пірамідальними і таблитчастими кристалами; агрегати зернисті (наждак). Густина 3,95-4,10, твердість 9, спайність відсутня, забарвлення – червоне (рубін), синє (сапфір), чорне, риса біла, блиск скляний, прозорий. Родовища: Україна (Запоріжжя), Росія (Борзовське), Казахстан (Семіз-Богу), Греція (Наксос), Бірма, Тайланд, Індія, США (Корундум-Хіл). Використовується в обробній промисловості як абразивний матеріал, дорогоцінні різновидності – в ювелірній промисловості.

Гематит – Fe₂O₃. Кристалізується в тригональній сингонії. Індивіди представлені пластинчатими і таблитчастими кристалами; агрегати - зернисті лускаті, натічні. Густина 5,0-5,2, твердість 5-6, спайність відсутня, крихкий, забарвлення вишнево-червоне, риса вишнева, блиск металовидний. Родовища: Україна (Кривий Ріг), Росія (Белгородська обл.), Румунія (Догнашка, Коку-гора), США (Верхнє озеро). Використовується як руда на залізо.

Кварц – SiO₂. Кристалізується в тригональній сингонії. Індивіди представлені призматичними, видовжено-призматичними, біпарамідальними кристалами; агрегати - друзи, щільні зернисті. Густина 2,65, твердість 7, спайність відсутня, забарвлення водяно-прозоре (гірський кришталь), фіолетове (аметист), чорне (моріон), димчасте (раухтопаз), лимонно-жовте (цитрин), золотисте-жовте (авантюрин) та ін. Має п’єзоелектричні властивості. Серед приховано кристалічних різновидностей виділяють халцедон, сердолік (блідо рожевий), хризопраз (яблучно-зелений), онікс (грубосмугастий), яшма (смугаста різнозабарвлена), роговик (окремніла порода) та ін. Всі різновидності кварцу прозорі і напівпрозорі, блиск скляний, риса біла. Родовища: Україна (Володимир-Волинський), Росія (Мурзинське), Бразілія (Мінас, Жераіск).

Опал – SiO₂nH₂O. Є аморфізованою сумішшю кварцу і води, вміст якої коливається від 0,4 до 28,0 %. Часто утворює натічні агрегати. Густина 1,9-2,3, твердість 5-6, забарвлення біле, сіре різних відтінків, риса біла, блиск скляний. Опали органічного походження входять до складу трепелів і діатомітів. Родовища: Україна (Придніпров’я, Закарпаття), Росія (Саратовська, Курська обл.), Ісландія. Використовується в ювелірній (благородний опал), скляній, керамічній та будівельній промисловостях.

Гетит – FeO(OH). Кристалізується в ромбічній сингонії: Індивіди представлені кристалами видовжено-призматичного і голчастого габітусів; агрегати зернисті, натічні ниркоподібні, пористі, порошкуваті та ін. Гетит з великим вмістом води носить назву лімоніту. Густина 3,3-4,4, твердість 3-4, спайність досконала, забарвлення жовтувато-буре, риса ясно-бура, напівпрозорий. Родовища: Україна (Керч), Росія (Липіцька і Тульська обл.), Чехія (Пршібрам). Використовується як руда на залізо.

Гідраргіліт – Al(OH)₃. Кристалізується в моноклінній сингонії. Індивіди представлені псевдогексагонально-призматичними кристалами; агрегати - тонколусчаті, скритокристалічні. Густина 2,43, твердість 2-3, спайність цілком досконала по пінакоїду, забарвлення біле з бурими відтінками, червонувате, риса біла, блиск скляний до перламутрового, прозорий. Родовища: Україна (Придніпров’я), Росія (Урал), Гана, Замбія.

Тип солей кисневих кислот

До цього типу належать переважна більшість відомих мінералів земної кори, які в залежності від кислот, за рахунок яких вони утворюються, поділяються на наступні класи:

1) Клас силікатів: острівні – олівін, гранати (піроп, альмандин, гросуляр), циркон, сфен, топаз, епідот; кільцеві – берил, турмалін; ланцюжкові піроксени (авгіт, сподумен ), амфіболи (тремоліт – актиноліт , рогова обманка), шаруваті – каолініт, серпентин, тальк, слюди (мусковіт, біотит), хлорит, монтморилоніт; каркасні: польові шпати (Na-Ca-плагіоклази, К-Na-мікроклін, ортоклаз), фельдшпатоїди (ніфелін), цеоліти (натроліт);

2) Клас боратів-борацит;

3) Клас фосфатів-апатит, бірюза;

4)Клас карбонатів-кальцит, магнезит, арагоніт, доломіт, малахіт;

5) Клас вольфраматів-шеєліт, вольфраміт;

6) Клас сульфатів-ангідрит, барит, полігаліт, гіпс;

7) Клас нітратів-натрієва селітра, калієва селітра.

Олівін – (Mg, Fe)₂[SiO₄]. Кристалізується в ромбічній сингонії. Індивіди представлені короткопризматичними, іноді біпірамідальними кристалами; агрегати зернисті, масивні. Густина 3,25, твердість 6-7, спайність відсутня, злам мушлевидний, крихкий, колір оливково-зелений, риса світло-зелена, блиск скляний. Як плодотворний мінерал, олівін входить до складу ультраосновних і основних магматичних порід. Прозора золотисто-зелена різновидність – хризоліт - використовується в ювелірній промисловості як дорогоцінний камінь.

Гранати – R₃²⁺R₂³⁺[SiO₄]₃, де R²⁺ - Mg²⁺, Fe²⁺, Mn²⁺ і Ca²⁺, а R³⁺ - Al³⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, Mn³⁺. Із гранатів найбільш поширеними є піроп – Mg₃Al₂[SiO₄]₃, альмандин – Fe₃Al₂[SiO₄]₃ і гросуляр – Ca₃Al₂[SiO₄]₃. Всі гранати кристалізуються в кубічній сингонії. Індивіди представлені в основному кристалами ромбодооктаедричного і тригонтриоктаедричного вигляду; агрегати – зернисті. Густина від 3,55 до 4,0, твердість 6,5-7,5, спайність відсутня, злам нерівний, мушлевидний, крихкі, колір змінюється від вишнево-чорного (у піропа) до зеленого (гросуляр), риса відповідно від вишневої до зеленуватої, блиск скляний. Родовища: Україна (Український кристалічний масив), Росія, США (Пенсільванія), Південна Африка (Трансвааль). Використовується в абразивній та ювелірній промисловостях.

Циркон – Zr[SiO₄]. Кристалізується в тетрагональній сингонії. Індивіди представлені видовжено- і короткопризматичними, іноді біпірамідальними кристалами; агрегати зернисті. Густина 4,68-4,79, твердість 7-8, спайність середня по тетрагональній призмі, крихкий, злам нерівний, колір бурий, риса світло-бура, блиск алмазний, часто радіоактивний. Родовища: Україна (Приазов’я), Росія (Урал, Кольський півострів), США (Флорида), Індія (Раджхастан) та ін. Використовується як основна руда на цирконій; прозорі різновидності (гіацинт) – як дорогоцінне каміння в ювелірній промисловості.

Топаз – Al(F,OH)₂[SiO]₄. Кристалізується в ромбічній сингонії. Кристалічні індивіди представлені добре утвореними призматичними кристалами, іноді вагою до декількох кілограм. Густина 3,5, твердість 7, спайність досконала по пінакоїду, злам мушлевидний, іноді сходинковий, крихкий, забарвлений у різні кольори – в водяно-прозорий, блакитний, солом’яно-жовтий, червонуватий, риса біла, блиск скляний. Родовища: Україна (Житомирська обл.), Росія (Урал), Бразилія (Мінас-Жераїс) та ін.

Берил – Al₂Be₃[Si₆O₁₈]. Кристалізується в гексагональній сингонії. Кристалічні індивіди представлені добре утвореними призматичними і видовжено-призматичними кристалами іноді вагою до кілограмів і десятків кілограмів; агрегати – зернисті. Густина 2,63-2,84, твердість 7-8, спайність відсутня, злам мушлевидний, крихкий, забарвлення різне – водяно-прозоре, жовте (геліадор), зелене (смарагд), блакитне (аквамарин), блідо-рожеве (ростеріг), блиск скляний, риса біла. Родовища: Україна (Житомирська обл.), Колумбія (Мусо), Південна Африка (Трансвааль), Індія (Раджхастан), США (Олбані) та ін. Використовується як руда на берил; прозорі різновидності – в ювелірній промисловості.

Турмалін – Na(Mg, Fe, Mn, Li)₃Al₆[O₃]₃[Si₆O₁₈](OH, F)₄. Кристалізується в тригональній сингонії. Індивіди представлені видовжено призматичними, списовидними, голчастими кристалами; агрегати – зернисті, сноповидні. Густина – 2,90-3,25, твердість 7-7,5, спайність відсутня, крихкий, має п`єзо– і піроелектричні властивості, забарвлення змінюється від безкольорового (альбіт) до жовто-бурого (дравід), рожевого (рубеліт), зеленого (верделіт), темно-синього (індиголіт) і чорного (шерл), риса біла, блиск скляний. Родовища: Україна (Волинь, Приазов`я), Росія (Урал, Забайкалля), США (Пала), Бразилія (Мінес Жераїс) та ін. Використовується в радіотехніці і в ювелірній справі.

Піроксени. До піроксенів належить велика група мінералів, серед яких за сингоніями виділяють: ромбічні піроксени – енстатит Mg₂{SiO₃} і гіперстен Fe₂{SiO₃} і моноклінні піроксени – діопсид Ca,Mg{SiO₆}, еденбергіт Ca(Mg, Fe, Ti, Al) (Si, Al)₂O_6, егірин Na, Fe{SiO₆} і сподумен Na, Al{Si₂ O₆}. Кристалічні індивіди піроксенів представлені видовжено-призматичними, списовидними, голчастими аж до волокнистих кристалами; агрегати- спутано-волокнисті, зернисті. Густина від 3,1 до 3,6, твердість 5-6, мають середню спайність по ромбічній призмі, злам нерівний, часто сходинковий, забарвлення від попелясто-сірого (у сподумена) до темно-зеленого (у авгіта), риса біла, блиск скляний. Як головні породоутворюючі мінерали, входять до складу більшості магматичних порід; сподумен використовується як руда на літій. Його родовища відомі в Росії (Кольський півострів), США (Південна Дакота) та ін.

Амфіболи. До цієї групи мінералів належать тремоліт Ca₂ Mg₅ (OH)₂{Si₈ O₂₂}, актиноліт Ca₂ Fe(OH)₂ {Si₈O₂₂} і рогова обманка Na Ca₂ (Fe, Mg)₄ (Fe, Al) (OH,F){Al₂ Si₆ O₂₂ }.Всі вони кристалізуються в моноклінній сингонії. Кристалічні індивіди представлені видовжено призматичними, списовидними, голчастими та рідше волокнистими кристалами; агрегати – зернисті масивні, паралельно-волокнисті (азбестовидні різновидності), як породоутворюючі мінерали входять до складу більшості гірських порід. Волокнисті різновидності (амфібол, азбест) використовуються в космічній промисловості.

Каолініт – Al₄(OH)₈[Si₄O₁₀]. Кристалізується в моноклінній сингонії. Індивіди – псевдогексагональні, пластинчасті, мікроскопічні кристали; агрегати – зернисті, землисті, часто клиноподібні. Густина 2,58-2,63, твердість 2-3, спайність цілком досконала по пінакоїду, крихкий, на дотик жирний, забарвлений в білий колір, риса біла, блиск скляний, суцільних мас – матовий. Родовища: Україна (Житомирська обл..), Росія (Урал, Східний Сибір), Казахстан (Коунрад), Чехія (Карлові Вари), Китай (Каолінг) та ін. Використовується в керамічній і паперовій промисловостях.

Серпентин – Mg₆(OH)₈[Si₄O₁₀]. Кристалізується в моноклінній сингонії. Індивіди мають форму лусок, пластинок, голчастих і волокнистих кристалів, агрегати пластинчастозернисті (антигорит), спутано- і паралельно-волокнисті (хризотил, азбест). Густина 2,2-2,7, твердість 2,5-3,0, спайність досконала по пінакоїду, забарвлення – від білого до темно-зеленого, риса біла, блиск скляний, вогнетривкий. Родовища: (Побужжя), Росія (Урал), Індія (Анантапур) та ін. Хризотил – азбест використовується для виготовлення вогнетривких тканин.

Тальк – Mg₃(OH)₂[SiO₁₀]. Кристалізується в моноклінній сингонії. Індивіди представлені дрібними лусочками; агрегати – тонколускуваті, суцільні маси. Густина 2,7-2,82, твердість 1, спайність досконала по пінакоїду, луски гнучкі, жирний на дотик, колір білий, зеленуватий (благородний тальк), риса біла, блиск скляний, вогнетривкий. Родовища: Росія (Урал), Індія (Джабальпур), Канада (Медок), США (Грін Рівер) та ін. Використовується в металургії, хімічній, гумовій і паперовій промисловостях, в медицині.

Слюди. До цієї групи належать мусковіт K Аl₂ (OH)₂ {Al Si₃ O₁₀} флогопіт K Mg₃ (OH,F)₂ {Al Si₃ O₁₀}, біотит K(Mg, Fe)₃ (OH,F)₂ {Al Si₃ O₁₀} і лепідоліт K, Li _1,5 Al_1,5 (OH,F) {Al Si₃O₁₀ }. Всі вони кристалізуються в моноклінній сингонії. Індивіди представлені псевдогексагональними пластинчатими кристалами. Густина змінюється від 2,76 (у мусковіта) до 3,12 (у біотита), твердість 2-3, спайність, цілком досконала по пінакоїду, злам скалковидний, гачкуватий, колір водяно-прозорий (мусковіт), зелений (флогопіт), буро-чорний (біотит) і фіолетовий (лепідоліт), риса біла, блиск скляний. Слюди є важливішою частиною гірських порід. Родовища: Україна (Волинь), Росія (Урал, Східний Сибір), Індія (Бенгальський і Мадраський райони), США (Меріленд) та ін. Використовується в радіотехніці (мусковіт і флогопіт) і як руда на літій (лепідоліт).

Хлорит – Fe₂Al(OH)₄[Al₃(SiO₄)₂O_2. Кристалізується в моноклінній сингонії. Індивіди представлені сплюснуто-призматичними і лускуватими кристалами; агрегати – лускувато-зернисті. Густина 3,4-3,8, твердість 5-6, спайність досконала по пінакоїду, злам скалковидний, крихкий, колір від жовтувато-зеленого до зелено-чорного, риса сіра, блиск скляний, прозорий. Як породоутворюючий мінерал, входить до складу більшості гірських порід.

Монтморилоніт – CaNa(Mg, Al, Fe)₂(OH)₂[(SiAl)₄O₁₀]. Кристалізуються в моноклінній сингонії. Індивіди встановлюються лише за допомогою електронного мікроскопа і мають вигляд лусок з нечіткими контурами; агрегати – тонко дисперсні, приховано кристалічні, іноді щільні (хризокола) з натічною формою виділень. Густина 2,2-2,9, твердість 1,5-2,5, спайність не встановлена, колір білий, сіруватий, буруватий, зеленуватий, хризокола-блакитна, вбираючи воду – збільшується в об`ємі в три рази. Вигляд монтморилоніту клиноподібний. Входячи до складу більшості глин, утворює ряд родовищ в Україні (Черкаси, Крим, Закарпаття), Казахстані (Актюбінська обл.), Грузії (Нальчик), США (Флорида, Джорджія) та ін. Використовується в текстильній, нафтовій, миловарній, гумовій і паперовій промисловостях.

Польові шпати. Є головними породоутворюючими мінералами більшості гірських порід. На їх долю припадає біля 50% маси земної кори. Серед польових шпатів виділяють: Na-Ca (плагіоклази) і K-Na (лужні польові шпати).

Плагіоклази – до складу плагіоклазів належать мінерали змінного складу, крайніми членами яких є альбіт Na{Al Si₃ O₃} і анортит Ca{Al₂Si₃O₈}. Вони кристалізуються в моноклінній сингонії. Мінеральні індивіди представлені призматичними і таблитчастими кристалами; агрегати – зернисті. Густина 2,62-2,75, твердість 6,0-6,5, спайність досконала по пінакоїду, крихкі, злам сходинковий, колір в більшості білий (альбіт), сірий (анортит), синювато-білий (місячний камінь), з золотистою смужкою (сонячний камінь), часто з іризацією (лабрадор), риса біла, блиск скляний. Родовища: Україна (Житомирська обл.), Росія (Урал), Австралія (Газау) та ін. Використовують як облицювальний камінь (лабрадорит), а також в будівельній справі.

Лужні польові шпати. Ці мінерали за своїм хімічним складом є ізоморфними сумішами K[Al Si₃O₈] і Na[Al Si₃O₈]. Однак на відміну від плагіоклазів, змішуваність в них обмежена. Як ізоморфно-однорідні, вони можуть існувати лише при температурі понад 900⁰c. При пониженні температури вони розпадаються на R{Al Si₃ O₈} (ортоклаз і мікроклін) і Na{Al Si₃ O₈} (альбіт). Серед лужних польових шпатів виділяють моноклінний ряд (санідин і ортоклаз). Мінеральні індивіди представлені короткопризматичними і таблитчастими кристалами; агрегати зернисті, у вигляді друз, паралельних зростків, двійників зростання і проростання. Густина 2,55-2,58, твердість 6, спайність досконала по ромбічних призмах, злам сходинковий; крихкі, колір переважно сірих відтінків. Ортоклаз з домішками Fe набуває рожевого кольору; мікроклін з домішками Rb- зеленого (амазоніт), блиск скляний, риса біла, прозорі, напівпрозорі. Добре утворені кристали відомі на родовищах України (Житомирщина), Росії (Кольський півострів), США (Монтана) та ін. Як основна складова частина більшості магматичних порід використовуються в будівельній справі; монокристали – в керамічній промисловості для виготовлення фаянсу і фарфору.

Апатит – Ca₅[PO₄]₃(OH, F, Cl). Кристалізується в гексагональній сингонії. Індивіди представлені призматичними, іноді таблитчастими кристалами; агрегати – зернисті, масивні, часто у вигляді конкрецій (фосфорити). Густина 3,18-3,22, твердість 5, спайність відсутня, крихкий, злам нерівний, іноді мушлевидний, колір від білого до блакитного, зеленого і фіолетово-бурого, риса біла, блиск скляний, прозорий і напівпрозорий. Родовища: Україна (Придністров`я, Придніпров`я), Казахстан (Каратау) та ін. Використовується як руда для одержання фосфору та мінеральних добрив.

Бірюза – Cu(Al, Fe)₆(OH)₈{PO₄}₄4H₂O. Кристалізується в триклінній сингонії. Індивіди – рідкісні, короткопризматичні, агрегати – щільні прихованокристалічні маси ниркоподібної форми. Густина 2,60-3,20, твердість 5-6, спайність досконала по пінакоїду, злам мушлевидний, колір блакитний, яблучно-зелений, риса біла, блиск скляний, напівпрозора. Родовища: Узбекистан, Казахстан, Іран, Австралія. Використовується в ювелірній промисловості.

Кальцит – Cа{CO₃}. Кристалізується в тригональній сингонії. Індивіди представлені ромбоедричними, призматичними, іноді таблитчастими і голчастими кристалами; агрегати – друзи, сталактити, сталагміти. Густина 2,6-2,8, твердість 3, спайність досконала по ромбоедру, злам сходинковий, крихкий, колір водяно-прозорий (ісландський шпат), білий, жовтуватий, бурий, риса біла, блиск скляний, має високе подвійне заломлення світла. Родовища: Україна, Росія, США та ін. Є головною складовою частиною вапняків. Використовується для виготовлення вапна, як побутовий камінь, в оптичній промисловості та ін.

Магнезит – Mg{CO₃}. Кристалізується в тригональній сингонії. Індивіди представлені ромбоедричними кристалами; агрегати – масивні, зернисті, іноді натічні. Густина 2,9-3,1, твердість 3-4, спайність досконала по ромбоедру, злам сходинковий, крихкий, колір білий з сіруватим відтінком, риса біла, напівпрозорий, блиск скляний. Родовища: Україна, Росія, Канада, США, Австралія та ін.

Доломіт – Ca, Mg{CO₃}₂. Кристалізується в тригональній сингонії. Індивіди – ромбоедричні, часто сідловидні кристали; агрегати – зернисті, масивні, мармуровидні. Густина 2,8-2,9, твердість 3-4, спайність досконала по ромбоедру, крихкий, злам нерівний, сходинковий, колір сіруватий з буроватими відтінками, риса біла, блиск скляний. Родовища: Україна, Росія, США, Англія та ін. Використовується для виготовлення вогнетривких виробів, а також у будівельній справі.

Малахіт – Cu₂(OH)₂{CO₃} Кристалізується в моноклінній сингонії. Індивіди зустрічаються рідко і представлені призматичними, голчастими і волокнистими кристалами. В основному це ниркоподібні пластичні агрегати, іноді землисті маси, примазки, нальоти. Густина 3,9-4,1, твердість 3-4, спайність досконала по ромбічній призмі, пластичний (ріжеться, шліфується), злам мушлевидний, колір змінюється від білого до яскраво зеленого, риса біла, блиск скляний, напівпрозорий. Родовища: Росія (Урал). Використовується як дорогоцінний виробний камінь в ювелірній промисловості.

Вольфраміт – (Fe, Mn)[WO₄]. Кристалізується в моноклінній сингонії. Густина 6,7-7,5, твердість 4,5-5,5, спайність досконала по пінакоїду, крихкий, злам нерівний, сходинковий, колір від бурого до чорного, риса бура, блиск алмазний. Родовища: Україна (Український кристалічний щит), Росія (Урал, Забайкалля), Узбекистан (Кальшакір), Болівія (Яльяльягуа) та ін. Є важливою рудою на вольфрам.

Ангідрит – Ca[SO₄]. Кристалізуються в ромбічній сингонії. Індивіди – товстостовпчасті кристали, агрегати – масивні зернисті. Густина 2,8-3,0, твердість 3,0-3,5, спайність досконала по ромбічних призмах, злам сходинковий, крихкий, колір білий, сірий, іноді блакитний і червонуватий, риса біла, блиск скляний. Добре шліфується. Родовища: Україна (Придністров’я, Донбас), Росія (Поволжя), Німеччина (Страсфурт) та ін. Використовується для виготовлення цементу і як виробний камінь.

Барит – Ba[SO₄]. Кристалізується в ромбічній сингонії. Індивіди – призматичні, таблитчасті, пластинчасті кристали; агрегати – зернисті, друзи. Родовища: Україна (Придністров’я, Закарпаття, Донбас), Росія (Урал), Узбекистан (Хайдараканськ), Казахстан (Акмолінська обл.), Франція (Верхня Савойя), США (Оклахома) та ін. Використовується для виготовлення білих фарб, в буровій справі – для приготування бурових розчинів та ін.

Гіпс – Ca[SO₄]2H₂O. Кристалізується в моноклінній сингонії. Індивіди представлені призматичними, пластичними, стовпчастими, голчастими та волокнистими кристалами; агрегати – суцільні зернисті маси (алебастр), друзи паралельно-волокнисті (селеніт). Густина 2,3, твердість - 2, спайність цілком досконала по ромбічній призмі, злам сходинковий, скалкоподібний, іноді мушлевидний, крихкий, колір водяно-прозорий, білий, сірувато-коричневих відтінків, риса біла, блиск скляний. Родовища: Україна (Придніпров’я, Придністров’я), Росія (Західний схил Уралу) та ін. Використовується в будівельній справі і як виробничий камінь.

Натрієва селітра – Na[NO₃]. Кристалізується в ромбічній сингонії. Індивіди – видовжено-призматичні, біпірамідальні і голчасті кристали, агрегати – зернисті, сипкі маси, нальоти, вицвіти, кірочки. Густина 1,99, твердість 2, спайність досконала по ромбічній призмі, злам сходинковий, мушлевидний, колір білий, водяно-прозорий, риса біла, блиск скляний. Родовища: Україна (Крим), Росія (Дагестан), Індія (вздовж Гангу), США (Генесі). Використовується як мінеральне добриво, а також для виготовлення азотної кислоти.

Тип галоїдів

До цього типу належать солі галоїдних кислот HF, HCl, HB, HI, водень в яких заміщується лужними або лужноземельними металами, а також Cu, Pb, Ag, Hg i Mn. З кристалохімічної точки зору це типові іонні сполуки більшості з координаційним типом зв’язку. В даному типі виділяють два класи:

- клас фторидів: флюорит;

- клас хлоридів: галіт, сильвін.

Флюорит – CаF₂. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди – гексаедричні, октаедричні і кубооктаедричні кристали; агрегати – зернисті масивні, землисті (ратовкід), друзи. Густина 3,18, твердість 4, спайність досконала по октаедру, злам сходинковий до мушлевидного, крихкий, забарвлення – від водяно-прозорого до зеленого, фіолетового, жовтого, риса біла, блиск скляний, іноді радіоактивний. Родовища: Україна, Росія, Англія, США та ін. Використовується для виготовлення фтористої кислоти, як флюс – в металургійній промисловості, прозорі кристали – в оптичній промисловості.

Галіт – NaCl. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди: гексаедричні і октаедричні кристали; агрегати – зернисті, мармуроподібні. Густина 2,1-2,2, твердість 2, спайність цілком досконала по кубу, крихкий, злам сходинковий до мушлевидного, колір білий, жовтуватий, буруватий, риса біла, блиск скляний, гігроскопічний, солений на смак. Родовища: Україна, Росія, США, Німеччина, Польща та ін. Використовується в харчовій і хімічній промисловостях.

Сильвін – KCl. Кристалізується в кубічній сингонії. Індивіди – гексаедричні кристали; агрегати – зернисті. Густина 1,97-1,99, твердість 1-2, спайність цілком досконала по кубу, злам сходинковий, крихкий, колір водяно-прозорий, білий, часто має ділянки з синім забарвленням, риса біла, блиск скляний, має гірко-солений смак. Родовища: Україна, Росія, США, Німеччина та ін. Використовується для одержання калійних добрив.

Тип вуглеводневих (органічних) мінералів

До цього типу належать солі різних органічних кислот, бітуми і смоли. З кристалохімічної точки зору це молекулярні сполуки з залишковим (вандерваальським) типом зв’язку. В даному типі виділяють наступні класи:

1) клас твердих вуглеводнів: парафін;

2) клас ліптобіолітів (викопних смол): бурштин.

Парафін – C_nH_2n+2. Кристалізується в моноклінній сингонії. Індивіди – тонко пластинчасті кристали, агрегати – скритокристалічні, воскоподібні. Густина 0,865-0,940, твердість менше 1, пластичний, плавиться при температурі 40-65^оС, колір білий, прозорий, жирний на дотик, блиск матовий, горить жовтим полум’ям з виділенням чорної копоті. Різновидність з різноманітними механічними домішками, а також домішками сирої нафти та інших бітумів носить назву озокериту. Родовища: Україна, Туркменістан, Узбекистан, США та ін.

Бурштин – C₄₀H₆₄O₄. Аморфний мінерал, який утворився при затвердінні смоли хвойних дерев древніх віків. Часто вміщає різноманітні комахи, рослинні рештки і газові включення. Утворює натічні форми у вигляді коржів (суцкініт), крапель і сталактитоподібних і безформних мас. Густина 1,05-1,10, твердість 2-3, в’язкий, злам мушлевидний, колір жовтий різних відтінків, аж до чорного, риса біла, блиск матовий, має піроелектричні властивості. Родовища: Україна, Росія, Швеція та ін. Використовується для одержання янтарної кислоти, в електротехніці, а також в ювелірній промисловості – як ювелірний камінь.

Оформлення звіту

Звіт про виконану роботу виконується на стандартних аркушах паперу. В звіті необхідно коротко викласти мету роботи та основні теоретичні відомості, скласти таблицю класифікації породо- і рудотворних мінералів.

Основними елементами таблиці повинні бути:

1. Назва мінералу.

2. Кристалохімічна формула, хімічні і механічні домішки.

3. Морфологічні особливості.

4. Фізичні властивості мінералу (густина, твердість, спайність, злам, колір, прозорість, блиск та ін.).

5. Головніші діагностичні ознаки та генезис мінералу.

6. Найважливіші родовища в Україні і закордоном.

7. Практичне значення мінералу та його роль у складі земної кори.

Запитання для самоконтролю

1. На скільки типів поділяються мінерали?

2. Які класи виділяються в типі простих речовин?

3. Що являють собою сульфіди за хімічним складом?

4. Які мінерали входять до складу оксидів і гідрооксидів?

5. Які основні класи мінералів входять до типу солей кисневих кислот?

6. Що являють собою мінерали типу галоїдів?

7. На які підкласи мінералів поділяється тип вуглеводневих мінералів?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3