Химическая классификация минералов

 

Во всех минералогических музеях мира коллекции минералов составляют по их химическому составу. Минералы классифицируются на пять основных типов: 1) самородные элементы; 2) сульфиды; 3) галогениды; 4) оксиды; 5) кислородные соли (карбонаты, сульфаты, вольфраматы, фосфаты и др.; силикаты и алюмосиликаты). Приведем их краткую характеристику.

 

Самoродные элементы

 

Минералы этого типа представляют собой простые вещества, поэтому их и называют самородными элементами (табл. 3.2). Сюда относится небольшое количество минералов, редко встречающихся в природе, но имеющих большое практическое значение. Самородные элементы устойчивы в поверхностных условиях, на воздухе они не окисляются, и поэтому встречаются в чистом виде.                                                                                       

                                                                                           Таблица 3.2

Самородные элементы

 

Название минерала	Химическая формула
Алмаз Графит Сера Золото Серебро Платина	С С S Au Ag Pt

 

 

Сульфиды

 

Этот тип объединяет свыше 250 минералов. У сульфидов металлический блеск, большой удельный вес, черная или цветная черта. Многие минералы имеют важное промышленное значение. В химическом отношении сульфиды представляют собой соли сероводородной кислоты (табл. 3.3). 

 

                                                                                         Таблица 3.3

Сульфиды

 

Название минерала	Химическая формула
Галенит Сфалерит Халькопирит Пирит Киноварь Молибденит	PbS ZnS CuFeS2 FeS2 HgS MoS2

 

 

Галогениды

 

В химическом отношении минералы этого типа представляют собой соли кислот HCl, HF, HBr, HJ (табл. 3.4). Большинство из них имеют небольшую твердость, малый удельный вес, стеклянный блеск. Многие минералы хорошо растворяются в воде.

                                                                                          Таблица 3.4

Галогениды

 

Название минерала	Химическая формула
Галит Сильвин Карналлит Флюорит	NaCl KCl KMgCl3. 6H2O CaF2

Оксиды

 

В химическом отношении оксиды представляют собой соединения элементов с кислородом. Оксиды широко распространены в природе и нередко имеют важное промышленное значение (табл. 3.5). Один из самых распространенных на Земле минералов, кварц, относится к этому типу.   

                                                                                 

                                                                                              Таблица 3.5

Оксиды

 

Название минерала	Химическая формула
Кварц Магнетит Гематит Корунд Касситерит	SiO2 Fe3O4 Fe2O3 Al2O3 SnO2

Кислородные соли

 

В химическом отношении являются соединениями кислородсодержащих кислот. Это самый многочисленный тип минералов, в состав которых входят карбонаты, сульфаты, фосфаты, молибдаты, ванадаты, силикаты и др. (табл. 3.6). Одна только группа полевых шпатов составляет около 60 % массы земной коры.

 

                                                                                             Таблица 3.6

                                  Соли кислородных кислот

 

Название минерала	Химическая формула
Карбонаты
Кальцит Магнезит Доломит Сидерит Родохрозит Малахит	CaCO3  MgCO3 (Ca,Mg)CO3 FeCO3 MnCO3                 Cu2 (OH) 2CO3
Сульфаты
Гипс Ангидрит Барит	CaSO4. 2H2O CaSO4         BaSO4
Фосфаты
Апатит Бирюза	Ca5[(PO4) 3|(OH,Cl,F)] СuAl6[(OH) 2|PO4]. 4H2O
Силикаты
Оливин Топаз Дистен Сподумен Мусковит Биотит Полевые шпаты: Альбит Ортоклаз Анортит	(Mg,Fe) 2 [SiO4] Al2 [F2|SiO4] Al2 [O|SiO4] LiAl[Si2O6] KAl2 [(OH,F) 2|AlSi3O10] K(Mg,Fe) 3 [(OH,F) 2|AlSi3O10]   Na2 [AlSi3O8] K2 [AlSi3O8]         Ca[Al2Si2O8]

 

Минералы обладают множеством разнообразных физических свойств, которые позволяют проводить их диагностику, т.е. определение. К физическим свойствам, используемым для быстрого определения, относятся блеск, твердость, цвет, цвет черты, спайность, излом, удельный вес и многие другие. Некоторые минералы обладают одной настолько ярко выраженной характеристикой, что она позволяет сразу определить данный образец.

Например, магнитная стрелка реагирует на магнетит; корунд оставляет царапину на любом минерале (кроме алмаза, но алмазы не хранят даже в обычных минералогических музеях, не говоря уже об учебных коллекциях); белый шелковистый асбест легко расщепляется на тонкие волокна; золото имеет необычайно большой удельный вес; черный непрозрачный гематит оставляет вишневую черту на пластинке неглазурованного фарфора; гипс можно поцарапать ногтем; графит пишет на бумаге; исландский шпат обладает двойным лучепреломлением; чароит имеет редкий сиреневый цвет; слюды легко расщепляются на тонкие пластинки; в родоните часто видны дендриты из оксидов марганца. Чтобы диагностировать кальцит, можно разбить образец молотком (рис. 3.4), и он распадется на кусочки, грани у которых расположены под определенными углами. Способность минерала раскалываться по определенным плоскостям называется спайностью.

     Большое количество минералов можно определить, взглянув на кристаллы. К примеру, везувиан узнается по своеобразной форме кристаллов (рис. 3.5). Кварц образует характерные друзы, у гранатов прекрасные хорошо ограненные кристаллы кубической сингонии и т.д.

 

 

Рис. 3.4. Определение направлений спайности у кальцита

 

 

Рис. 3. 5. Кристаллы везувиана

 

Методика визуального определения минералов и горных пород изложена в отдельном методическом пособии для студентов специальности 170200.