Класифікація мінералів. Визначення їх за основними діагностичними ознаками.

 

Мета: навчити студента найпростішим засобам визначення основних породо - та рудоутворюючих мінералів, які входять в склад різноманітних гірських порід і, особливо, осадочних, які є колекторами більшості нафтових і газових родовищ.

Завдання:

1 Вивчити і запам’ятати класифікацію мінералів (табл. 5.1).

2 Вивчити основні діагностичні властивості всіх мінеральних видів згідно класифікації.

3 Скласти за літературними даними таблицю „Класифікація і основні діагностичні ознаки мінералів”.

4 Визначити взірці мінералів (візуальним шляхом) з учбової колекції за діагностичними ознаками і встановити їх класифікаційне положення.

 

Основні теоретичні положення

Мінерали уявляють собою природні сполуки з визначеним хімічним складом, внутрішньою будовою, морфологічними, фізичними і генетичними особливостями, які сформувалися в надрах землі, або на її поверхні в наслідок різноманітних геологічних процесів [1]. Визначення поняття про мінерал можна подати ще в інший спосіб: „... це самородні хімічні елементи або їх сполуки, які утворилися при відповідних геологічних процесах (магматичних, осадочних, метаморфічних) в земній корі, або на її поверхні [2].

1.1 За фазовим складом всі мінерали поділяються на три великі групи: тверді, рідинні та газоподібні.

При виконанні цього комплексу лабораторних робіт буде проводитися вивчення лише твердих мінералів, серед яких за ступеню розміщення атомів, іонів або молекул виділяються: кристалічні та аморфні. Утворення мінералів відбувається в природних умовах в результаті геологічних процесів, які можна поділити на три основні групи.

Першу групу складають мінералоутворюючі процеси, які відбуваються безпосередньо в магмі, або тісно пов’язані з газоподібними складовими частинами і водними розчинами зони магми.

До другої групи належать процеси утворення мінералів, які проходять в самій верхній зоні земної кори, де панують низька температура і нормальний, або близький до нього тиск. Процес відбувається при участі води і нерідко живих організмів.

До третьої групи відносяться процеси, які відбуваються в більш глибоких зонах, де підвищений тиск, іноді вельми значний (тисячі атмосфер), і висока температура, викликають появу мінералів, які є стійкими при цих умовах [3].

1.2 Студенту необхідно добре розбиратися в механізмах мінералоутворення, користуючись даними конспекту лекцій та літературними джерелами [1,2,3,4,5]. Необхідно пам’ятати, що процеси мінералоутворення знаходяться в тісній залежності від фізико-хімічних факторів - тиску, температури, хімічній активності O₂, CO₂, H₂O, SiO₂ та інших хімічних речовин. За характером домінуючих процесів в утворенні порід і мінералів земна кора може бути поділена на декілька зон. Для кожної з них характерні свої інтервали температури і тиску, хімічна дія O₂, CO₂, H₂O, SiO₂ і утворення визначених комплексів мінералів (парагенезис), які є стійкими при даних умовах.

1.3 Мінерали в своїй основній масі уявляють собою кристалічну речовину з її характерними особливостями - гратчастою будовою, анізотропністю, природною формою багатогранника. І як слідство – важливість знання сингоній. Як кожне тверде тіло – мінералу властиві свої відповідні фізичні (твердість, спайність, питома вага і інші) властивості, які обумовлені його хімічним складом і структурною будовою.

1.4 На сьогоднішній день прийнята кристалохімічна класифікація мінералів, в основу якої покладені хімічні особливості складу мінералів, особливості їх структури, типи кристалічних зв’язків та інші. Згідно з даною класифікацією всі мінерали поділяються на п¢ять головних типів, в кожному з яких за хімічною ознакою виділяють відповідні класи, підкласи, групи, мінеральний вид (табл. 5.1). Кожний студент повинен чітко уявляти собі, що є тип, клас та інші класифікаційні одиниці, які складають систематику мінералів.

 

 

Таблиця 5.1 - Класифікація мінералів

 

Тип	Клас	Підклас	Група	Мінеральний вид
Простих речовин	Самородних металів		самородного золота	золото срібло мідь
самородної платини	поліксен
осьмистого іридію	нев’янськіт сисертськіт
самородного заліза	телуричне залізо
Самородних неметалів		самородного вуглецю	графіт алмаз
самородної сірки	сірка
Сульфідів	Моносульфідів	координаційних та арсенідів	халькозину	халькозин
галеніту	галеніт
сфалериту	сфалерит
кіноварі	кіновар
піротину	піротин
пентландит
нікелін
піриту	пірит марказит
острівних	реальгару	реальгар
ланцюжкових	антимоніту	антимоніт
ауріпігменту	ауріпігмент
молібденіту	молібденіт
Полісульфідів	координаційних	халькопіриту	халькопірит
борніт
арсенопіриту	арсенопірит
острівних	тм’яних руд	тетраедрит
змішана тм’яна руда
тенантит
Продовження таблиці 5.1
Тип	Клас	Підклас	Група	Мінеральний вид
Оксидів і гідрооксидів	Оксидів	координаційних	води	вода
лід
уранініту	уранініт
шпінелі	шпінель
хроміт
магнетит
пірохлору	пірохлор
ланцюжкових	рутилу	рутил
піролюзит
каситерит
колумбіту	колумбіт
танталіт
шаруватих	корунду	корунд
гематит
ільменіт
каркасних	куприту	куприт
кварцу	a - кварц
опал
Гідрооксидів	ланцюжкових	гетиту	гетит
манганіт
псиломелану	псиломелан
шаруватих	гідраргіліту	гідраргіліт
Силікатів	острівних	олівіну	форстерит
олівін
фаяліт
гранатів	піроп
альмандин
спесартин
уваровіт
гросуляр
андрадит
циркону	циркон
сфену	сфен
дістену	дістен
андалузит
силіманіт
Продовження таблиці 5.1
Тип	Клас	Підклас	Група	Мінеральний вид
Оксидів і гідрооксидів	Силікатів	острівних	ставроліту	ставроліт
топазу	топаз
везувіану	везувіан
епідоту	епідот
	цоїзіт
кільцевих	берилу	берил
турмаліну	турмалін
ланцюжкових	піроксенів	ромбічні: енстатит гіперстен
моноклінні: діопсид геденберит авгіт,егірин сподумен
волостоніту	волостоніт
родоніт
амфіболів	тремоліт
	актиноліт
	рогова обманка
шаруватих	каолініту	каолініт
дикіт
накріт
серпентину	серпентин
тальку	тальк
пірофіліт
шаруватих	слюд	мусковіт
флогопіт
біотит
лепідоліт
крихких слюд	маргарит
хлоритоїд
гідрослюд	вермікуліт
глауконіт
хлоритів	клінохлор
шамозит
Продовження таблиці 5.1
Тип	Клас	Підклас	Група	Мінеральний вид
Оксидів і гідрооксидів	Силікатів	каркасних	Польових шпатів: аль­біт, олігоклаз, ан­дезин, лабрадор, бітовніт, анортит, са­­нідін, ортоклаз, мікроклін, анортоклаз	Na - Ca - плагіоклази Na - K - лужні польові шпати
фельдшпатоїдів	нефелін,лейцит
анальцит
канкриніт
содаліт
лазурит
скаполіту	скаполіт
цеолітів	натроліт
шабазит
гейландит
Боратів	острівних	людвігіту	людвігіт
кільцевих	ашариту	ашарит
ланцюжкових	гідроборациту	гідроборацит
каркасних	борациту	борацит
Фосфатів і ванадатів	острівних	монациту	монацит
ксенотим
апатиту	апатит
шаруватих	вівіаніту	вівіаніт
уранових слюдок	торберніт
отеніт
карнотит
тюямуніт
каркасних	бірюзи	бірюза
Карбонатів	острівних	кальциту	кальцит, магнезит
сидерит
родохрозит
арагоніту	арагоніт
стронціаніт
церусит
доломіту	доломіт
Продовження таблиці 5.1
Тип	Клас	Підклас	Група	Мінеральний вид
Оксидів і гідрооксидів	Карбонатів	острівних	малахіту	малахіт
азурит
Вольфраматів	острівних	шеєліту	шеєліт
ланцюжкових	вольфраміту	вольфраміт
Молібдатів	острівних	повеліту	повеліт
	вульфеніт
шаруватих	ферімолібдиту	ферімолібдит
Сульфатів	острівних	тенардиту	тенардит
ангідриту	ангідрит
бариту	барит
мірабіліту	мірабіліт
полігаліту	полігаліт
каїніту	каїніт
шаруватих	гіпсу	гіпс
Нітратів		селітр	натрієва селітра
калієва селітра
Галоїдів	Фторидів		флюориту	флюорит
Хлоридів	галіту	галіт
сільвін
карпаліту	карналіт
	Твердих вуглеводневих		природних парафінів	парафін
Ліптобіолітів (викопних смол)		бурштину	бурштин

 

1.5 Знання студентом класифікаційного положення мінералу в загальній систематиці мінеральних речовин визначає не тільки степінь засвоєння ним основних параметрів і властивостей мінералів, але також більшість їх структурно-хімічних особливостей.