2015-06-14
413
Класс образуют минералы, представляющие собой соединения Au, Ag, Cu, Hg, Ni, Fe, Pb, Bi, As, Sb, S и О с Te.
Характерные особенности минералов этого класса:
1. Характер связи преимущественно ковалентный, но наличие четко выраженных металлических свойств (сильный металлический блеск и электропроводность) многих минералов свидетельствует о наличии также металлического типа связи.
2. Кристаллизуются главным образом в высшей сингонии.
3. Обычно находятся в виде тонкозернистых агрегатов и микроскопических включений среди сульфидов.
4. Правильно ограненные кристаллы встречаются очень редко и чаще всего имеют изометрический облик, реже пластинчатый и игольчатый.
5. Окраска определяется присутствием элементов-хромофоров.
6. Все минералы непрозрачны и имеют высокую отражательную способность.
7. Твердость сравнительно невысокая и колеблется от 1,5 (теллуровисмутит) до 3,5 (риккардит).
8. Довольно высокая плотность от 6 (вейссит) до 9,4 (калаверит).
9. Почти исключительно гидротермальный генезис.
|
|
|
По типу кристаллической структуры класс собственно теллуридов делится на подклассы:
1. Минералы координационной структуры.
Группа калаверита.
2. Минералы островной структуры.
Группа сильванита.
3. Минералы слоистой структуры.
Группа тетрадимита.
Группа нагиагита.
Тип кислородных соединений
Кислород составляет 91,83% объема земной коры, или 49,13% ее веса. Минералы относящиеся к этому типу являются наиболее многочисленными и представляют собой соединения катионов с кислородом, гидроксилом или радикалами в состав которых входит кислород. Характерной чертой кристаллохимии кислородных соединений – преобладание в объеме кристаллических структур больших анионов О2- и преобладающая ионная связь между отдельными структурными единицами.
Отдельные классы выделяются по силе соответствующих кислот, от солей наиболее слабых кислот – окислов, до наиболее сильных – нитратов: 1) окислы и гидроокислы, 2) силикаты, 3) бораты, 4) фосфаты и их аналоги, 5) карбонаты, 6) вольфраматы и молибдаты, 7) хроматы, 8) сульфаты, 9) нитраты.
Класс окислов и гидроокислов.
К классу относятся простейшие соединения металлов и металлоидов с кислородом и гидроксилом. Известно более 150 минералов этого класса, которые составляют около 5% общего веса земной коры и в состав которых входит 47 химических элементов. Все разнообразие минералов класса определяется характером катионов и их координацией.
Сложные минеральные смеси состоящие из гидроокислов Fe называются бурыми железняками, Al – бокситами, Mn – вадами.
Координационные числа главнейших катионов в природных окислах
|
|
|
| Координ. число | Катионы |
| Be+2, Mg+2, Fe+2, Mn+2, Zn+2, Cu+2 | |
| Mg+2, Fe+2, Mn+2, Ni+2, Al+3, Fe+3, Cr+3, U+3, Ti+4, Zr+4, Sn+4, Ta+5, Nb+5 | |
| Zr+4, Th+4, U+4 | |
| Ca+2, Na+1, Y+3, Ce+3, La+3 |
Характерные особенности минералов класса:
1. Широкое развитие гетеровалентного и изовалентного изоморфизма (обычно несовершенного). Совершенный изоморфизм проявляется в окислах сложного состава в рядах: Mg – Fe – Mn; La – Ce – Y; Nb – Ta.
2. Замена кислорода гидроксилом приводит к возникновению слоистых структур с ионной связью в слоях и ван-дер-ваальсовской – между ними, при этом снижается симметрия кристаллической решетки.
3. Характерна хорошо развитая кристаллографическая индивидуальность минералов.
4. Минералы, возникшие экзогенным путем из коллоидных растворов часто содержат разнообразные адсорбированные примеси.
5. Минералы имеют высокую химическую устойчивость, повышенную твердость (6-9), высокую плотность (от 2,2 до 11,2), относительно высокий показатель преломления и высокую температуру плавления.
6. Подавляющее количество минералов (исключение – бесцветные окислы и гидроокислы Mg и Al) интенсивно окрашены в темные цвета, непрозрачны или просвечивают в тонких сколах, обладают полуметаллическим блеском.
Классификация:
1. Подкласс окислов и гидроокислов координационного строения
Отдел простых окислов
Группа льда
Группа уранинита
Группа цинкита
Отдел сложных окислов
Группа браунита
Группа шпинели
Группа пирохлора
2. Подкласс окислов и гидроокислов каркасного строения
Группа куприта
Группа перовскита
Группа эшинита
3. Подкласс окислов и гидроокислов цепочечного строения
Отдел минералов с простыми цепочками
Группа рутила
Группа колумбита
Группа самарскита
Отдел минералов с двойными цепочками
Группа гётита
Группа манганита
Группа псиломелана
4. Подкласс окислов и гидроокислов слоистого строения
Группа брусита
Группа корунда – ильменита
Группа лепидокрокита
Группа гидраргиллита (гиббсита)
Класс силикатов
Класс образуют соли различных кислот кремния. Это наиболее многочисленный класс (1/3 всех известных минералов). Многие силикаты имеют в своем составе алюминий и его аналоги (Fe, Cr и др.). Основой структуры силикатов является кремнекислородный тетраэдр (SiO4 – в центре атом Si, а в вершинах – атомы О). Тетраэдр SiO4 основная статическая единица, которая прочно закрепляется с другими соседними полиэдрами за счет общих кислородных вершин. Динамической единицей, в виде которой кремнезем переходит из одной решетки в другую, из жидкой фазы в кристаллическую – является незаряженная молекула SiO2.
Среди силикатов выделяют структурные типы:
1. Отдельные группы SiO4. Каждый атом кремния в этой структуре окружен 4 атомами кислорода, размещенных в вершинах правильного тетраэдра. Атомы кислорода не связаны с каким либо другим атомом кремния и по своему значению одинаковы. Они имеют свободную валентность –1, которая должна быть уравновешена катионами металлов.
2. Отдельные сложные кремнекислородные комплексы. Кремнекислородные тетраэдры соединены в сложные, отделенные одна от другой замкнутые группы, внутри которых отдельные тетраэдры связаны общими ионами кислорода. Кремнекислородные комплексы соединены между собой общими катионами металлов. Такими комплексами могут быть: а) два тетраэдра с одной вершиной, образующих группу (Si2O7)6-; б) три тетраэдра в кольцевом размещении с составом (Si3O9)6-; в) четыре тетраэдра в кольцевом размещении с составом (Si4O12)8-; г) шесть тетраэдров в кольцевом размещении с составом (Si6O18)12-.
3. Кремнекислородные цепочки. Этот тип структуры характерен для групп прироксенов и амфиболов. В пироксенах кремнекислородные тетраэдры связаны общей вершиной в цепочки и имеют вид незаконченного ряда с формулой SiO3 2-. Для амфиболов характерны ленты состоящие из 2 пироксеновых цепочек связанных ионами кислорода, размещенными в вершинах каждого кремнекислородного тетраэдра. Формула такой ленты Si4O116-.
|
|
|
4. Кремнекислородные листы. Кремнекислородные листы образуются при соединении 3 вершин каждого тетраэдра с окружающими тетраэдрами. Формула листа Si2O52-. Такие структуры характерны для пластинчатых силикатов – слюд и талька. В слюдах часть кремния замещается алюминием соответственно формуле AlSi3O10.
5. Кремнекислородные каркасы. Структуры представляют собой непрерывный каркас связанных между собой тетраэдров. Некоторая часть ионов Si может быть замещена Al, и тогда равновесие в структуре достигается связью с катионами металлов. Формула каркаса – (Si, Al)nO2n. В ряде случав в промежутках структурі силикатов размещаются группы атомов (например, NaCl, CaCO3 и др.).
Силикаты, в которых часть Si+4 в тетраэдрах замещена Al+3 называются алюмосиликатами, B+3 - боросиликатами, Be+2 - бериллосиликатами, Zr+4 - цирконосиликатами и (UO2)+2 - ураносиликатами.
В составе силикатов значительную роль играют дополнительные ионы, которые могут быть простыми (O+2, F-1, Cl-1, S+2), и комплексными ((OH)-1, (PO4)-3, (SO4)-2, (CO3)-2), а также вода, которая может быть кристаллизационной, цеолитной и гигроскопической.
Характерные особенности силикатов:
1. Широкое развитие изовалентного и гетеровалентного изоморфизма.
2. Высокая устойчивость в приповерхностных условиях и трудная растворимость в кислотах.
3. Двойниковые срастания.
4. Преобладание минералов средней и низкой плотности.
5. В порошке и шлифах все силикаты прозрачны.
