Характеристика некоторых минералов

Формула	C
Сингония	Кубическая
Цвет	Обычно жёлтый, коричневый, серый или бесцветный. Реже встречаются голубые, зелёные, чёрные и пр.
Цвет черты	Бесцветная
Блеск	Алмазный
Прозрачность	Прозрачный, полупрозрачный
Твёрдость	10
Спайность	Совершенная по {111}
Излом	Раковистый
Плотность	3,5 — 3,53 г/см³
Показатель преломления	2,402-2,465

Алмаз

Самородный кристаллический углерод. Идеальный алмаз бесцветен и прозрачен, но может быть желтым, зеленым, голубым, синим, дымчато-коричневым, розово-сиреневым, молочно-белым, серым и черным. Он бывает окрашен в черный, желтый, коричневый, голубой цвет, но для ювелирной промышленности используется чаще всего бесцветный прозрачный или голубой алмаз. В XX веке алмазы стали широко синтезировать, в основном для промышленных нужд. Бриллиантом называют ограненный алмаз ювелирного качества. Основную массу добываемых алмазов составляют неювелирные технические камни, лишь доли процента пригодны для ювелирной обработки. Для измерения веса алмазов принят метрический карат - 0,2 грамма или 200 миллиграммов. Алмазы массой более 15 каратов - редкость, массой в сотни каратов - величайшая редкость. К настоящему времени в мире известно лишь 26 алмазов, первоначальная масса которых превышала 400 каратов. Такие камни получают собственные имена, мировую известность и прочное место в истории.

      У правильно ограненного алмаза "игра" - самое эффектное свойство: он дробит белый свет на ярчайшие спектрально-чистые искры, вспархивающие и веером рассыпающиеся вокруг граненой сердцевины. Это свойство алмаза связано с тем, что показатель его преломления резко различается для лучей видимого света с разной длиной волны. Он разлагает белый луч подобно оптической призме на расходящиеся веером лучики всех цветов спектра. Ограненный алмаз кажется более плоским, чем есть на самом деле.

      Основу алмаза составляют атомы чистого углерода, существующие глубоко под землей, подвергшиеся сильному нагреванию и давлению в течение миллиардов лет. С течением времени, под давлением и при высокой температуре, в результате вулканического взрыва на поверхности земли появились скалы и алмазы в скальных породах. Взрыв породил глубокую и широкую впадину, которая называется кимберлитовая трубка; такие залежи алмазов известны как первичные залежи. Остальные алмазы вымыло водой в результате эрозии почвы - это алмазные россыпи. Такие залежи встречаются во многих уголках мира, но самые большие крупные промышленные месторождения запасы сосредоточены в Анголе, Австралии, Ботсване, Намибии, ЮАР, России и Заире, где добывают 80% всех алмазов мира. Первые залежи алмазов появились на поверхности земли примерно 2,5 миллиарда лет назад. Самым свежим месторождениям алмазов от силы 50 миллионов лет. Определенное количество технических алмазов образовалось в земной коре в месте падения крупного метеорита под влиянием мгновенного высокого давления и температуры.

Надо добыть и просеять 250 тонн руды для того, чтобы получить 1 карат природных алмазов. При огранке необработанный алмаз теряет 40%-60% своего веса, а это значит, что все усилия привели к добыче 0,5 карата ограненных бриллиантов (это, например, один цельный бриллиант диаметром 5,25 мм или 16 бриллиантов диаметром по 2 мм), которые Вы и видите на прилавках ювелирных магазинов. Нужно также учитывать, что только четвертая часть всех природных алмазов пригодна для огранки бриллианта (то есть в среднем нужно просеять 1000 тонн руды).

Совершенно бесцветные алмазы в природе довольно редки. Обычно у них наблюдается какой-либо оттенок (нацвет). Встречаются также интенсивно окрашенные алмазы желтого, оранжевого, зеленого, голубого, синего, розового, коричневого, молочно-белого, серого, черного цвета. Окраска алмазов связана с различными дефектно-примесными центрами в структуре кристаллов, а иногда - с включениями ряда минералов. Наиболее распространенная желтая окраска может иметь различное происхождение.

Алмаз - драгоценный камень первого класса. Однако его сильный блеск и "игра" выявляются только после обработки. У алмаза наблюдается анизотропия твердости: на разных гранях и в различных направлениях твердость несколько отличается. Алмаз обрабатывают по наименее износоустойчивыми направлениям. При правильной огранке алмаза  свет, падающий на него, полностью отражается. При просмотре бриллианта на свет видна только одна светящаяся точка в колетте. Из-за полного внутреннего отражения нельзя ничего увидеть сквозь бриллиант, это показатель правильности огранки. Высокий показатель преломления алмаза при просмотре его через площадку создает иллюзию значительно меньшей толщины камня, чем это есть на самом деле.

Алмаз при обычных температурах химически инертен. Кислоты, даже самые сильные, на него не действуют. При высоких температурах алмаз приобретает химическую активность. Алмаз не смачивается водой, но прилипает к жировым смесям. На свойстве алмаза смачиваться жирами основан "Алмазный карандаш", снабженный фетровым концом и заправленный специальными жировыми чернилами, которые оставляют сплошную черту на поверхности алмаза и пунктирную - на большинстве имитаций с высокими (выше 1,8) показателями преломления. Теплопроводность алмаза во много раз превышает теплопроводность имитаций. Надежный метод идентификации алмазов - пропускание через него рентгеновских лучей. Алмаз, в отличие от большинства минералов, синтетических камней и стекол, полностью прозрачен и невидим в рентгеновских лучах.

Сегодня алмазы успешно имитируют фианитами (кубическими цирконами, оксидами циркония). Нужно помнить, что не только алмазы царапают стекло (стекло также царапают топазы, корунды и кристаллы кварца). Внимание! В отличие от подделок и синтетических заменителей у ограненного алмаза острые ребра и углы, а у фианитов и других имитаторов они скругленные. Кроме того, синтетические фианиты (цирконы) ощутимо тяжелее алмазов.

Алмаз обладает рядом интересных свойств: он, например, начинает светиться, если на кристалл воздействовать направленным ультрафиолетовым или катодным излучением. Его энергетическое излучение, истинный его цвет - глубокий синий, поэтому он применяется в лечении синим светом/цветом в цветотерапии.

Исключительная твёрдость алмаза находит своё применение в промышленности: его используют для изготовления ножей, свёрл, резцов и тому подобных изделий. Потребность в алмазе для промышленного применения вынуждает расширять производство искусственных алмазов. В последнее время проблема решается за счет кластерного и ионно-плазменного напыления алмазных пленок на режущие поверхности. Алмазный порошок (как отход при обработке природного алмаза, так и полученный искусственно) используется как абразив для изготовления режущих и точильных дисков, кругов и т. д.

Крайне перспективно развитие микроэлектроники на алмазных подложках. Уже есть готовые изделия, обладающие высокой термо- и радиационной стойкостью.

Однако подавляющая часть (по стоимости) природных алмазов используется для производства бриллиантов.

Горный хрусталь
Формула	SiO2
Сингония	Тригональная
Цвет	Бесцветный
Блеск	Стеклянный
Твёрдость	7,0
Плотность	2,6 г/см³

 

           

Горный хрусталь — минерал, чистая природная двуокись кремния,  бесцветная, прозрачная разновидность кварца, одна из кристаллических модификаций кремнезёма (SiO₂). Чистые бездефектные кристаллы горного хрусталя встречаются относительно редко и высоко ценятся. Практическое значение имеют кристаллы размером от 3—5 см.

Название произошло от греч. kristallos, что означает «лёд», поскольку в античные времена горный хрусталь считали сильно затвердевшим льдом. Именно под этим названием горный хрусталь упоминается в «Илиаде» и «Одиссее». Марбод Реннский в XII в. писал о происхождении горного хрусталя от льда. В русской терминологии до XIX в термины «хрусталь» и «кристалл» были синонимами. Позднее кристаллами стали называть многогранные минералы, а горным хрусталем — прозрачную разновидность кварца.

Физические свойства

· Прозрачность: прозрачный

· Излом: неровный, иногда раковистый

· Сингония: тригональная

· Спайность — неясная по ромбоэдру

· Форма кристаллов: призматические тригонально-трапецевидные

· Агрегаты: сростки кристаллов, двойники, друзы, жеоды, кристаллические "щётки"

Разновидности:  аметист, цитрин, раухтопаз (дымчатый кварц), морион, волосатик, «Волосы Венеры»(с включениями Рутила). «Мармарошские диаманты» - своеобразные прозрачные и очень чистые, хорошо образованные, с двумя головками и сильным блеском кристаллики. Они впервые обнаружены в 1855 г. в одноименном массиве Карпат, а позже в Крыму и Якутии. Размеры кристаллов 1 - 12 мм., форма призматически-дипирамидальная. Mapмарошские диаманты могут использоваться в ювелирной промышленности без огранки.

Месторождения, происхождение. Встречается главным образом в пустотах гидротермальных жил, большинство промышленных месторождений и находок крупных кристаллов - в хрусталеносных жилах «Альпийского типа». Встречается также в пустотах пегматитовых жил и контактово-метаморфических месторождений различного типа. В осадочных породах весьма распространён, но крупных кристаллов не образует, а находится в виде кристаллических щёток на стенках трещин и в форме жеод, преимущественно среди известняков и в известковых толщах.
В России крупные месторождения есть на Урале. Также Алданский щит, Забайкалье, Приморье.

Сопутствующие минералы: полевые шпаты, слюды, глинистые минералы, гётит и лимонит, топаз, берилл, гематит, магнетит, хлорит, рутил, брукит, анатаз, пирит, кальцит, самородное золото и др.

Значение и применение. Горный хрусталь применяется в радиотехнике для получения ультразвуковых колебаний. Изготовляют призмы спектографов, линзы. Окрашенные кристаллы горного хрусталя применяются как полудрагоценные камни. Горный хрусталь используется для изготовления ювелирных изделий и предметов роскоши, а также различной магической атрибутики.

Искусственное получение. Монокристаллы горного хрусталя выращивают в автоклавах. Добавление Ge увеличивает, a Al уменьшает показатели преломления, Fe²⁺ придаёт зелёный, Fe³⁺ — бурый, Со — синий цвет.

Из истории камня. Античные греки и римляне вырезали из горного хрусталя печати, сосуды, украшения. Ферсман писал, что у Нерона были два прекрасных кубка, вырезанных из идеально прозрачных кристаллов. Римские патриции летом охлаждали руки шарами из горного хрусталя. Из кристаллов вырезали зажигательные линзы, с помощью которых жрецы «божественным огнём» зажигали огонь на жертвенниках.
В Китае и Японии изготавливали идеальные шары, многие из которых экспонируются в различных музеях мира. Так, в Национальном музее США в Вашингтоне хранится шар китайской работы диаметром 327 мм, близкий по форме к идеальному.

В Оружейной палате Московского Кремля находятся различные сосуды из горного хрусталя: самовар Петра I, выточенный из цельного куска горного хрусталя, бочонок, перечница, кружка, чаши, «рукомой» и т. д. Коллекция посуды из горного хрусталя имеется в Национальном музее в Вене. В Музее естественной истории в Нью-Йорке имеется печать русской работы в виде Атласа, держащего на плечах земной шар.
В России XVIII—XIX вв. из горного хрусталя вырезали табакерки, пуговицы, печатки, церковную утварь.

Некогда в Европе горный хрусталь называли «арабским» или «богемским алмазом».

Формула	FeS2
Сингония	Кубическая
Цвет	Латунно-жёлтый
Цвет черты	Зеленовато-чёрный
Блеск	Металлический
Прозрачность	Непрозрачный
Твёрдость	6 — 6,5
Плотность	4,95—5,10 г/см³

Пирит

Пири́т (греч. πυρίτης λίθος, буквально — камень, высекающий огонь), серный колчедан, железный колчедан — минерал, сульфид железа химического состава FeS₂ (46,6 % Fe, 53,4 % S). Нередки примеси Со, Ni, As, Cu, Au, Se и других веществ.

Пирит кристаллизуется в кубической сингонии, образуя кубические, пентагондодекаэдрические и реже октаэдрические кристаллы. Но распространён чаще всего в виде сплошных зернистых масс. Цвет на свежем сколе светлый латунно-жёлтый до золотисто-жёлтого, со временем меняется до тёмно-жёлтого, часто с побежалостью, за счёт образования поверхностной окисной плёнки. Имеет металлический блеск.

Твёрдость по шкале Мооса 6—6,5 (уменьшается при повышении содержания Ni); плотность 4,9—5,2 г/см³, температура плавления 1177—1188°C [1]. Нерастворим в воде. Парамагнетик.

 

Конкреция пирита                            Пирит в раковине аммонита

Распространение.

Пирит — один из самых распространенных в Земной коре сульфидов. Большие его залежи сосредоточены в месторождениях гидротермального происхождения, колчеданных залежах, осадочных и метаморфических породах. Кроме того пирит в небольших количествах образуется в магматических процессах. В осадочных породах пирит образуется в закрытых морских бассейнах, подобных Чёрному морю, в результате осаждения сероводорода. На земной поверхности неустойчив и со временем кристаллы пирита разрушаются, окисляясь до лимонита.

В России месторождения пирита расположены на Урале (Дегтярское, Калатинское, Берёзовское золоторудное и др.), на Алтае, Закавказье и других районах. За рубежом — в Казахстане, Норвегии, Испании (Рио-Тинто), Италии, на острове Кипр, в США, Канаде, Японии.

Применение. Пирит является сырьём для получения серной кислоты, серы и железного купороса, но последнее время редко используется для этих целей. В последнее время всё чаще применяется в качестве корректирующей добавки при производстве цементов. В огромных объемах он извлекается при разработке гидротермальных месторождений меди, свинца, цинка, олова и других цветных металлов. Но переработка пирита в полезные компоненты обычно оказывается экономически невыгодной, и его отправляют в отвалы.

История. Греческое название «камень, высекающий огонь» связано со свойством пирита давать искры при ударе.

Благодаря этому свойству, использовался в колесцовых замках первых ружей и пистолетов (пара сталь-пирит).

«Гипсовая роза» из Сахары, 10 см в длину
Формула	CaSO4•2H2O
Цвет	Белый, серый, красный
Цвет черты	Белая
Твёрдость	1,5 — 2
Плотность	2,31 — 2,33 г/см³

Гипс

Гипс - минерал, водный сульфат кальция, CaSO₄×2H₂O. Название происходит от греч. «гипсос», что в древности обозначало и собственно гипс, и мел.          

Плотная снежно-белая, кремовая или розовая тонкозернистая разновидность гипса известна как алебастр (в строительстве алебастром называют также продукт обжига природного гипса). Волокнистый розоватый, белый или желтовато-кремовый гипс с шелковистым блеском называется шелковым шпатом, или уральским селенитом, а кристаллический с хорошо выраженной спайностью – гипсовым шпатом, девичьим или марьиным стеклом (а за рубежом – селенитом).

Свойства. Обычно слагает белые и серые плотные агрегаты, часто встречаются бесцветные пластинчатые кристаллы, имеющие форму вытянутого ромба. Сингония моноклинная. Весьма характерны двойники, напоминающие ласточкин хвост. Твердость 2 (царапается ногтем), что позволяет отличить этот минерал от многих других, включая безводный сульфат кальция, ангидрит и кальцит. Пластинчатые кристаллы гипса обладают тремя направлениями спайности разной степени совершенства. Одна спайность весьма совершенная и обусловливает образование сколков в виде слюдоподобных пластинок; две другие менее совершенные, их трещины рассекают пластинки.

Распространение. Гипс – широко распространенный минерал. Гипс как осадочная порода образуется прежде всего в результате гидратации ангидрита, который в свою очередь осаждался при испарении морской воды. Нередко при ее испарении осаждается непосредственно гипс. Залегает чаще всего в виде пластов. Жильный гипс обычно является продуктом реакции сульфатных растворов (образующихся при окислении сульфидных руд) с карбонатными породами, например известняками. Встречается также в гидротермальных низкотемпературных рудных жилах.

Применение. Волокнистый гипс (селенит) используют для недорогих ювелирных изделий. Из алебастра издревле вытачивали крупные ювелирные изделия — предметы интерьера (вазы, столешницы, чернильницы и т. д.).

Промышленная ценность гипса обусловлена его поведением при обжиге. Если при этом он теряет три четверти связанной воды, то получается штукатурный гипс («парижская штукатурка»), который снова поглощает воду и затвердевает («схватывается»), при этом ему можно придать какую угодно форму. Гипс находит весьма широкое применение в сыром и обожженном виде. Наиболее широко он используется для получения строительных полуфабрикатов, например обшивочных листов и сухой штукатурки. Сырой (необожженный) гипс применяется для производства портландцемента (минерал подмешивается к цементу для замедления процесса «схватывания»), а также в качестве удобрения. Третья главная область применения гипса – производство разных штукатурок.

Производство. В 2005 в мире произведено 110 млн тонн гипса (увеличение на 0,9 %). Крупнейший мировой производитель гипса – США, располагающие действующими рудниками в 17 штатах (Нью-Йорк, Мичиган, Калифорния, Невада, Айова, Техас и др.). На четырёх крупнейших продуцентов — США, Иран, Канаду и Испанию — приходится 43 % мирового производства гипса.Другие ведущие страны – Австралия, Канада, Египет, Франция, Россия, ФРГ, Австрия, Словакия, Великобритания. В жарких сухих климатических условиях (пустыня Сахара, Туркменистан, Нижнее Поволжье и др.) встречаются оригинальные сростки пластинок гипса – «розы пустыни», которые весьма ценятся коллекционерами. Алебастр и селенит широко используются в камнерезном деле для изготовления мелкой пластики.

Тальк

Формула	Mg3Si4O10(OH)2
Сингония	Моноклинная
Цвет	Бледно-зелёный, белый, серый, желтовато-белый, коричневато-белый
Цвет черты	Белая
Блеск	Стеклянный (перламутровый)
Прозрачность	Полупрозрачный
Твёрдость	1
Спайность	Совершенная по {001}
Плотность	2,7 — 2,8 г/см³

Тальк — Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂ - минерал, кристаллическое вещество. Представляет собой жирный рассыпчатый порошок белого (изредка зеленого цвета. Качество талька определяется его белизной. Для промышленных целей используют молотый тальк, микротальк и т. д.

Свойства. Цвет от белого до светло-зелёного. Блеск жирный, на плоскостях спайности перламутровый. Просвечивает в краях. Спайность весьма совершенная. Имеет минимальную (1 балл) твёрдость по