Галогениды (галоидные соединения)

К классу галогеноидов относятся соли кислот HCI, HF, HB, HI. Они объединяют около 100 минеральных видов, составляя 0,5% массы и около 5% от общего количества минералов земной коры. Выделяют водные безводные галоидные соединения. Наиболее распространены среди них хлориды Na и K, менее Mg; реже встречаются вториды.

Каменная соль или галит. Каменной солью называется и сам минерал и сложенная им порода. NaCI – хлорид натрия Na – 39,4%, CI- 60,6%. Твердость –2. Плотность 2,1-2,2. Блеск стеклянный, жирноватый. Цвета: белый, серый, желтоватый, синий, красный, часто бесцветен. Черта белая. Излом раковистый. Спайность совершенная. Вкус соленый. Окрашивает пламя в желтый цвет. Образуется преимущественно в осадочных породах. Месторождение: Стасфурт (ГДР), Нижняя Саксония, Бавария (ФРГ), Тироль (Астрия), Италия, Испания, США. В СНГ Украине, на Южном Урале (Илецкое). Соленыеи озера Эльтон и Баскунчак. Соленые купола в Прикаспии-Урало-Эмбинском районе, Средней Азии, а также в Крыму, Западной Сибири, Казахстане. Галит используют как основное сырье в химической промышленности, как пищевой продукт.

Сильвин – KCI. Химический состав: К – 52,5%, CI-47,5% обычно содержат небольшое количество Na и NH₄. Сингония кубическая. Встречается в сплошных зернистых массах, чаще в полиминеральных агрегатах с галитом и другими солями. Твердость 2,5-3,0. Плотность 1,9-2,0 хрупкий. Чистый сильвин прозрачен, бесцветный, чаще молочно-белый: примесями окрашен в разные цвета (розовый, ярко-красный). Блеск стеклянный. Спайность совершенная. Хорошо растворим в воде. Имеет горько-соленый вкус. Окрашивает пламя в красновато-фиолетовый цвет. Калийные соли – ценное минеральное удобрение. Месторождение: в СНГ – Соликамское (на Среднем Урале), соляные купола в Казахстане, озеро Индерское, в Германии Стасфурское месторождение.

Карналлит – KCI, MgCI₂*6Н₂О. Примеси СаCI₂*СаSO₄, окислы железа, следы RbCs, а также Bч (0,2-0,3%). Сингония ромбическая. Твердость 2-3. Плотность 1,6. Хрупкий. Очень гигроскопичен, на воздухе превращается в мокрую рыхлую массу и распадается на HCI и MgCI₂. Окрашивает пламя в фиолетовый цвет. Вкус горько-соленый. Месторождение в СНГ, Соликамское (на Урале), в Германии (Стасфуртское месторождение). Карналлит является сырьем на Mg Bч и основной агрорудой. Происхождение преимущественно гидротермальное.

Флюорит (плавиковый шпат) – CaF₂. Химический состав Са –51,2%, F-48,8% иногда примеси CI и. Сингония кубическая. Спайность совершенная. Твердость 4. Плотность 3,18. Хрупкий. Прозрачен (оптический флюорит). Цвет различный – белый, иногда бесцветный, фиолетовый, серовато-фиолетовый, зеленый, реже розовый, голубой, желтый. Черта белая. Блеск стеклянный. Происхождение гидротермальное. Месторождение: в СНГ – Забайкалье-Калангуй и Абагатун, Средняя Азия (Казахстан), Украина (Приазовье на Подолше), за рубежом: Англия (Кумберленд), в США (штат Коннектикут и Иллинойс.) Флюорит является сырьем фтористых препаратов и флюс в металлургии: оптические разновидности используются для линз в оптике, а также в лазерах.

Оксиды и гидроксиды

Этот класс объединяет минералы, являющиеся соединениями различных элементов с кислородом (оксиды) и гидроксильной группой (ОН) (гидроксиды). Наибольшим распространением пользуются оксиды Si, Fe, AI, Mn и Ti.

Магнетит (магнитный железняк) Fe₃O₄ – оксид железа. Химический состав FeO – 81,0%, Fe₂O₃ – 69%. Твердость – 5,5. Плотность – 5,2. Блеск металлический, непрозрачен. Цвет черный. Черта черная. Излом раковистый. Хрупок. Спайность несовершенная. Магнитен. Кристаллы кубической сингонии, обычно представлены октаэдрами. Образуется в зоне недостаточного кислородного потенциала, а также в зонах контактов интрузии с вмещающими породами под действием гидротермальных пневматолитовых процессов, при метофоризме осадочных месторождении бурых железняков. Магнетитовые руды имеют самое высокое содержание железа и легко обогащаются путем магнитной сепарации, месторождение: в Швеции, Норвегии, в СНГ (Кольский полуостров, Карелия, Урал), США, Бразилия и др.

Гематит – (красный железняк, железный блеск) - Fe₂O₃. Химический состав: Fe- 70%, 0-30%. Сингония тригональная. Твердость 6,5-6. Плотность 5,2. Блеск металлический, непрозрачен. Цвет серовато-черный с красноватым оттенком. Черта красная. Излом раковистый. Спайность отсутствует. Гематитовые руды встречаются в метаморфических толщах железистых кварцитов в виде сплошных залежей и в рудных жилах. Месторождение: в Канаде, США, Бразилии, в СНГ (Кривой Рог, на Урале, Курская магнитная аномалия). Гематит является главной рудой на железо. Порошковидный гематит используется для изготовления красных карандашей (сурик), красная охра не имеет металловидного оттенка и применяется в качестве красителя.

Лимонит – (бурый железняк) – Fe₂O₃*n *Н₂О. Собирательное название группы гидрооксидов железа (гетита, гидрогетита). Химический состав: Fe₂O₃ - 89,86%, Н₂О – 10,14% отвечает составу гидрогетита. Твердость 1-5. Плотность около 4. Блеск стеклянный, тусклый. Непрозрачен. Цвет желтый до темно-бурого. Черта желтая до бурой. Излом раковистый, занозистый или землистый. Спайность отсутствует. Образуется в результате выветривания различных железосодержащих минералов и как химический осадок – в озерах и в прибрежной пойме моря. Весьма распространен в почве средней полосы СНГ. Месторождение: в районе Липецка и Тулы, на Урале, в районе Керчи. За рубежом – в Лотарингии, Люксембурге, на Кубе.

Боксит – AI₂O₃ *Н₂О. Смесь различных минералов: гидр оксидов алюминия (таких как бемит, диаспор, гидраргилит, или гибсит, клесахит, или алюмогель). Твердость 2,5-3,0. Плотность 2,4-3,5. Тусклый, без блеска. Цвета: белый или красновато-бурый. Черта желтая до красновато-бурой. Образуется в качестве продуктов латеритного выветривания алюмосиликатных пород или остаточных продуктов при процессах карстообразования в карбонатных породах, а также осадочным путем. Агрегаты землистые или плотные, реже мелкозернистые, иногда оолитовые. Бокситы являются важнейшими рудами алюминия. Месторождение: в Ленинградской обл. (Тихвинское), на Урале. За рубежом: в штате Арканзас в США, в Индии, в Африке.

Корунд - AI₂O₃ . Химический состав: AI – 52,2%,0 – 47,8% содержит примеси Cч, Fe, Тi. В зависимости от примесей прозрачные (благородные) корунды дают цветные разновидности: лейко-сапфир-бесцветный, сапфир синий, рубин красный. Твердость 9. Плотность 3,9—4,1. Блеск алмазный до стеклянного. Черта белая. Излом неровный. Хрупок. Спайность отсутствует. Сингония тригональная. Образуется в метаморфических и метосамотических породах и щелочных пегматитах. Накапливается в россыпях. Технический корунд, или наждак, используется в абразивной промышленности. Благородные прозрачно окрашенные корунды – драгоценные камни. Месторождение: в Центральном Казахстане, на Восточном Урале. За рубежом – в Бирме, в Канаде, в ЮАР, в Греции.

Кварц – SiO₂ (диоксид кремния). Сингония тригональная. Твердость 7. Плотность 2,65. Прозрачен до полупрозрачного. Блеск на гранях стеклянный, в изломе жирный. Чистый кварц водяно-прозрачный, примесями бывает окрашен в различные цвета. Разновидности кварца весьма разнообразны: горный хрусталь, аметист (фиолетовый кварц), цитрин (желтый кварц), морион (почти черный) и др. Спайность отсутствует. Излом неровный, раковистый. Происхождение кварца может быть: глубинным (магматическое, гидротермальное, метаморфическое) и поверхностным связанным с холодным растворами, из которых он выпадает в осадок, вызывая окремнение различных пород. В почвах умеренных широт идут процессы химического разрушения силикатов и алюмосиликатов с высвобождением свободного кремнезема. Месторождение кварца многочисленны. Кристаллы горного хрусталя встречаются на Урале, Украине, Кавказе, в Южном Казахстане. За границей: в Бразилии, Альпах, на Мадагаскаре, в Шри-Ланка и в Бирме. Используется как полудрагоценный камень (горный хрусталь, аметист) в радиотехнике, в стекольно-керамической промышленности.

Карбонаты

Карбонаты – соли угольной кислоты, довольно широко распространенные в природе (1,7%), из них на долю СаСО₃ приходится 1,5%. Для всех карбонатов характерна реакция взаимодействия с НCI.

Кальцит (известковый шпат) – СаСО₃. Сингония тригональная. Спайность, совершенная по ромбоэдру. Твердость3. Плотность 2,7. Блеск стеклянный. Цвет белый, серый, голубоватый. Иногда бесцветен и совершенно прозрачен с очень сильным двупреломлением. Черта белая. Излом раковистый (чаще ступенчатые около по плоскостям спайности). Разновидности: исландский шпат, бумажный шпат, антраконит, арагонит. Кальций – главная составная часть большинства карбонатных пород (известняков, мела, мергели, известковых туфов, мраморов и др). Образуется при поверхностных процессах в зоне гипергенеза. Осаждается из растворов холодных источников и водных бассейнах (известковые туфы), в процессе химического растворения при выветривании кальций содержащих минералов: биогенным путем в водных бассейнах в связи с жизнедеятельностью и отмиранием организмов, строящих свой скелет из СаСО₃ (органогенные известняки, мел). Гидротермальное – в рудных жилах. Метаморфическое – мраморы.

Техническое применение находит в оптических приборах. Известняк, мел, и мергели используется как мелиорит для известкования. Кальций в целом имеет широкое применение в народном хозяйстве. Месторождение: в Якутии, в Крыму, Средней Азии. За рубежом – в ФРГ, Австрии.

Доломит (карбонат кальция и магния) – СаMg (CO₃)₂. Твердость 3,5-4. Плотность 2,8-2,9. Блеск стеклянный. Просвечивает. Цвета: белый, желтоватый. Черта белая. Излом раковистый. Спайность совершенная. С НСI реагирует лишь при нагревании или в порошке. Сингония тригональная. Доломит менее распространен в земной коре, чем кальции, но также является основным почвообразующим минералом осадочных пород – доломитов. Обычно образуется в гидротермальных условиях. Широко распространен на Урале, Украине, в Московской области. Доломит и доломитовые породы применяются как огнеупорные сырье: размолотые доломиты являются агрорудой при известковании кислых почв.

Магнезит (карбонат магния) - Mg CO_3. Сингония тригональная. Твердость 4-4,5. Плотность – 3. Спайность совершенная. Блеск стеклянный. Цвет белый, желтоватый. Мета коллоидные образования похожи на каолинит, но отличаются от него большой твердостью, малой гигроскопичностью, отсутствием жирности на ощупь. Происхождение в основном гидротермальное и гипергенное. Применяется как огнеупорный минерал, для производства электроизоляторов, в бумажном, сахарном, резиновом и других производствах. Месторождение в СНГ, (Урал, Сатка) – кристаллический магнезит, Южный Урал (Халилово)- мета коллоидный магнезит.

Сидерит (железный шпат) – Fe CO₃. Твердость 4. Плотность 3,8. Блеск стеклянный, перламутровый. Цвет от медово-желтого до темно-бурого. Черта белая. Излом ступенчато-неровный, реже раковистый. Спайность совершенная, часто несовершенная. Кристаллы тригональной сингонии. Сидеритовые жилы имеют гидротермальное происхождение. На поверхности земной коры под действием кислорода и воды медленно переходит в лимонит. Применяется для выплавки железа. Месторождение: на Урале, в Курганской, Воронежской и других областях СНГ. За рубежом: в ФРГ, Англии, США, Венгрии, Австрии.

Малахит (карбонат меди) – СnСО₃* Сn(ОН)₂. Азурит – 2СаСО₃* Сn(ОН)₂.Твердость 3,5-4. Плотность3,9-4. Блеск бархатистый, шелковистый, в полированном образце и на гранях – стеклянный, в изломе тусклый. Непрозрачен. Цвета: от изумрудно-зеленого до темно=зеленого, синего. Черта светло-зеленая. Излом занозистый, иногда раковистый. Спайность совершенная. Сингония моноклинная. Хорошие кристаллы малахита и азурита встречаются в природе редко. Обычно натечные плотные и землистые массы. Являются типичными гипергенными минералами зоны окисления первичных медных сульфидов, переходящих при химических процессах выветривания в малахит и лазурит. При больших скоплениях используется как медная руда. Малахит красивый поделочный камень. Месторождение известны на Урале, в Казахстане и других районах в верхних зонах медных месторождений.

Сульфаты

Сульфаты – соли серной кислоты с комплексным анионом (SO₄)^2-, где сера имеет наивысшую валентность. Известно более 250 минералов этого класса (12,2 % от общего количества минералов), при незначительной их распространенности в земной коре (0,1%). Среди них выделяют безводные (ангидрит, барит, тенардит) и водные (гипс, мирабилит, алунит и ярозит). Все они являются образованьями зоны гипергенеза, где высокий окислительный потенциал кислорода и много воды.

Ангидрит – CaSO₄. Твердость 3,0-3,5. Плотность 2,8-3. Хрупкий. Спайность совершенная в одном направлений. Излом в крупных зернах ступенчатый, в плотных зернистых агрегатах – неровный, зернистый. Полупрозрачен до непрозрачного. Блеск стеклянный от жирного до перламутрового. Цвет белый, часто с голубоватым или сероватым оттенком, реже красноватый до темно-серого и коричневого. Черта белая. Происхождение связанно с осолонением морей и озер, где и минералы осаждаются вместе с карбонатным и галоген идами. Образуется и как продукт вулканической деятельности (фумаролы Везувия и виде отложений горячих источников Карловы Вары). Используется при химической мелиорации солонцовых почв, в строительном деле, медицине, в химической промышленности. Месторождение: в СНГ: Западное Приуралье, Поволжье, Донбасс, Западный Казахстан, За рубежом.

Гипс – CaSO₄*2Н₂О - водосодержащий сульфат кальция. Твердость 1,5-2,0. Плотность 2,2-2,4. Блеск стеклянный до перламутрового. Черта белая. Излом неровный, гибок, но не эластичен. Спайность весьма совершенная. Сингония моноклинная. Цвет белый, желтоватый, красноватый, розоватый. Образуются ассоциации с каменной солью и ангидрит. Кристаллы табличные, вытянутые или игольчатые (волокнистые). В областях с засушливым климатом встречаются сростки, собранные розеткой – «розы пустыни». Разновидности: селенит-агрегат тонковолокнистых кристаллов гипса с мелковатым блеском, обычно белый. Алебастр – мелкозернистый плотный гипс. Гипс используется при химической мелиорации засоленных почв, в строительстве, химической промышленности, хирурги. Происхождение – осадочное. Месторождение: в Приралье, Поволжье, на Украине, в Средней Азии.

Барит (тяжелый шпат) BaSO₄. Твердость 3,0-3,5. Плотность 4,3-4,7. блеск перламутровый до стеклянного. Прозрачный до полупрозрачного, непрозрачный. Сингония ромбическая. Спайность совершенная. Излом неровный, ступенчатый. Хрупок. Цвет бесцветный, снежно-белый, иногда желтоватый, голубоватый, сероватый, зеленоватый, редко коричневый, темно-коричневый, темно-красный. Происхождение гидротермальное в рудных жилах совместно с кварцем, кальцитом, флюоритом и другими минералами. Применяются в качестве утяжелителя буровых растворов, в медицине, а также защиты от излучения. Месторождение в СНГ: Казахстан, Северный Кавказ, Грузия.

Фосфаты

Минералы фосфатов являются солями фосфорных кислот. Они бывают безводными (апатит) и водными (вивианит). Известно около 170 минералов этого класса.

Апатит (фосфат кальция) – Ca₅(PO₄)₃ (F, CI, OH). Твердость 5. Плотность 3,2. Блеск стеклянный до жирного. Прозрачен, просвечивает или непрозрачен. Цвета: желтый, зеленый, голубой, коричневый, фиолетовый, бывает бесцветным. Черта белая до желтовато-серой. Излом раковистый. Хрупок. Спайность несовершенная. Образуется в магматических и метаморфических породах. Сингония гексагональная. Месторождение: Хибины Кольский полуостров (35% мировых запасов апатитов), Урал, Забайкалье, Саяны, Сибирь. Является важнейшим сырьем для получения фосфорных удобрений.

Фосфорит – Ca₅(PO₄)₃(OH, F, CI). Представляет собой разновидность апатита загрязненной глинистыми и песчаными частицами. Цвет зависит от механических примесей и меняется от темно-серого до бурого, желтоватого, иногда черного, но нередко бывает белым (в Африке). Твердость 1,5-3,0. плотность 2,3. Черта черная. Непрозрачен. Спайность отсутствует. Образование осадочное (биохимическое). Фосфориты распространены значительно шире апатита и являются важнейшими агрорудами. Месторождение: Керченское торфяники Волыни и Закарпатья, в болотных железных рудах и торфах Московской и Смоленской, в Белоруссии.