Класс «оксиды и гидроксиды»

Минералы этого класса представляют собой достаточно простые соединения химических элементов с кислородом и гидроксилом (ОН). По количеству входящих в него минералов занимает одно из первых мест: на долю оксидов и гидроксидов приходится около 17 % от массы земной коры. Из них около 12,6 % составляют соединения кремния и 3 % - соединения железа. Свойства минералов этого класса весьма разнообразны, а образование их происходит как в эндогенных, так и в экзогенных условиях. Являются важными породообразующими или рудными минералами.

Кварц SiO₂. Является одним из наиболее распространенных в земной коре породообразующих минералов. По своему химическому составу относится к типичным оксидам. Однако кристаллическая структура кварца, где ионы кремния находятся в четверном тетраэдрическом окружении ионов кислорода, близка к структуре каркасных силикатов. Сингония тригональная. Хорошо ограненные кристаллы образуются в пустотах и имеют удлиненно призматический или дипирамидальный облик с характерной поперечной штриховкой па гранях. Чаще встречается в виде кристаллически зернистых агрегатов, друз, щеток, корочек.

• Бесцветный или благодаря присутствию примесей окрашен в серый, розовый, фиолетовый, черный и другие цвета. Прозрачный хорошо окристаллизованный кварц называют горным хрусталем, фиолетовый - аметистом, буроватые темно-серые разновидности - дымчатым кварцем (раухтопазом); черные хорошо образованные кристаллы - морионом;

• черты не дает;

• блеск стеклянный на гранях кристаллов и жирный на изломе;

• может быть прозрачным, полупрозрачным, просвечивающим в тонком крае;

• твердость 7;

• спайность весьма несовершенная;

• излом неровный или раковистый;

• удельный вес средний (2650).

Образуется кварц в разнообразных, главным образом эндогенных процессах - магматическом, пегматитовом, пневматолитовом, гидротермальном. Как главный породообразующий минерал входит в состав кислых магматических, многих метаморфических пород, гранитных пегматитов, является основным жильным минералом многих рудных тел. Характерными спутниками кварца являются калиевые полевые шпаты, кислые плагиоклазы, мусковит, топаз, берилл, рудные минералы. Применяется в оптике, радиотехнике, ювелирном деле, стекольном производстве (кварцевые пески).

Халцедон SiO₂ - скрытокристаллическая разновидность кварца. Обычно встречается в виде сплошных плотных масс, секреций, желваков, натечных почковидных образований.

• Окраска непостоянная. Обычные халцедоны имеют серый или голубовато-серый цвет. Примесями может быть окрашен в разнообразные тона, в связи с чем, выделяются многочисленные разновидности. Халцедоны красновато-оранжевого цвета называют сердоликами, яблочно-зеленого - хризопразами, зеленые халцедоны с ярко-красными пятнами - гелиотропами, полосатые разновидности - агатами или ониксами. Халцедоны с большим количеством тонкораессянпых красящих примесей образуют яшмы, нередко имеющие очень красивую пеструю окраску. При наличии значительной примеси песчаноглинистых частиц и гидроксидов железа возникают кремни;

• черты не дает;

• блеск восковой, обычно просвечивает в тонком крае;

• твердость 6,5-7;

• спайность весьма несовершенная;

• излом раковистый;

• плотность средняя (2650).

Будучи очень близким к кварцу по основным диагностическим свойствам, халцедон легко отличается от него по формам выделения и характерной окраске. Происхождение халцедона чаще всего связано с низкотемпературными гидротермальными процессами, сопровождающими вулканическую деятельность. В экзогенных условиях образуется чаще всего при раскристаллизации гелей кремнезема. Применяется халцедон как поделочный камень и в точном приборостроении.

Опал SiO₂ • nН₂О. Аморфный минерал, выделяющийся в виде сплошных масс или натечных образований. Является породообразующим минералом некоторых осадочных пород органогенного происхождения.

• Сам но себе опал бесцветен; благодаря примесям бывает окрашен в различные оттенки желтого, бурого, зеленого и черного цвета;

• черты не дает;

• блеск стеклянный неяркий или жирный;

• полупрозрачен или просвечивает. Полупрозрачные иризирующие разновидности называют благородным опалом;

• твердость 5,5, хрупок;

• спайность весьма несовершенная;

• излом раковистый;

• легкий (удельный вес 1900-2300).

От сходного с ним халцедона отличается более низкой плотностью. Происхождение в основном экзогенное, связанное с процессами выветривания и осадконакопления. Может отлагаться из гидротермальных растворов в вулканических областях, образуя миндалины и жеоды в эффузивных породах. Благородный опал используется в ювелирном деле. Рядовые опалы применяют как абразивный материал, а опалосодержащие осадочные породы применяются в керамике и для изготовления легких огнеупорных кирпичей.

Гематит Fe₂O₃. Сингония тригональная, кристаллы пластинчатого или ромбического облика, очень редки. Природные формы выделения многообразны: плотные скрытокристаллические и землистые массы (красный железняк), пластинчатые и чешуйчатые агрегаты (железная слюдка, железный блеск), натечные почковидные выделения с радиально-лучистым строением и гладкой блестящей поверхностью (стеклянная голова), псевдоморфозы по магнетиту (мартит).

• Цвет от почти черного до красно-бурого;

• черта вишнево-красная, что для гематита является важнейшим диагностическим признаком;

• блеск полуметаллический, у землистых разностей - матовый, а у железистой слюдки - металлический, непрозрачен;

• твердость 5,5-6;

• спайность несовершенная, характерна отдельность но ромбоэдру

• излом неровный, раковистый, землистый;

• тяжелый (5000-5200).

Происхождение чаще всего эндогенное, связанное с метаморфическими и гидротермальными процессами. Иногда образуется в поверхностных условиях как продукт изменения других железосодержащих минералов. Характерными спутниками являются магнетит, лимонит, кварц. Применяется в черной металлургии как железная руда.

Магнетит (магнитный железняк) Fe²•Fe₂³⁺О₄, (Fe₃O₄). Сингония кубическая, кристаллы имеют октаэдрический облик. Встречается в виде зернистых агрегатов, отдельных хороню ограненных кристаллов и их сростков, друз, щеток.

• Цвет железо-черный;

• черта черная;

• блеск полуметаллический, непрозрачен;

• твердость 5,5-6,5;

• спайность несовершенная;

• излом неровный;

• тяжелый (5200), сильно магнитен, что является его характерным диагностическим признаком.

Разновидность магнетита с высоким содержанием титана в виде изоморфной примеси называется титаномагнетитом. Происхождение эндогенное, связанное с собственно магматическими и метаморфическими процессами. Характерные минералы-спутники: гематит, гранат, серпентин, хромит, пирит, апатит. Применяется как важнейшая железная руда.

Лимонит (гидрогетит) HFeО₂ • nH₂О (Fe₂О₃ • пН₂О). Обычно встречается в смеси с гидроксидами кремния, глинистым веществом, образуя минеральные смеси, называемые бурыми железняками. Формы природных выделений многообразны: землистые и плотные скрытокристаллические агрегаты, натечные образования с гладкой блестящей поверхностью, солиты («бобовые руды»). Физические свойства меняются в зависимости от форм выделения и состава.

• Цвет колеблется от охристо-желтого у порошковатых землистых разностей до темно-бурого и почти черного у плотных и натечных агрегатов;

• черта во всех случаях охристо-желтая;

• блеск изменяется от полуметаллического до матового;

• твердость от 1 до 5;

• спайность весьма несовершенная;

• излом неровный, землистый, у плотных разностей может быть раковистым;

• удельный вес 3600-4000.

Образование лимонита связано либо с процессами выветривания железосодержащих минералов (сульфидов, силикатов, оксидов и др.), либо с процессами химического и биохимического осадконакопления. Таким образом, он является типичным экзогенным минералом. Применяется в черной металлургии как железная руда.

Корунд Al₂O₃. Сингония тригональная. Встречается в виде довольно хорошо ограненных боченковидных, столбчатых и пластинчатых кристаллов, вкрапленных в породы, а также в виде сплошных тонкозернистых масс.

• Цвет синевато-, желтовато-, розовато-серый. Встречаются прозрачные кристаллы разнообразной окраски: синие (сапфиры), красные (рубины), бесцветные (лейкосапфиры);

• черты не дает;

• блеск стеклянный, алмазный;

• твердость 9;

• спайность несовершенная, часто наблюдается отдельность;

• удельный вес 4000.

Образуется в эндогенных условиях при магматических, пегматитовых и метаморфических процессах. Являясь химически устойчивым минералом, часто устанавливается в россыпях. Применяется в ювелирном деле и как абразивный материал.