Карбонаты, нитраты, бораты

 
V класс - карбонаты, нитраты, бораты (13-27)

 

 

 

Карбонаты - обычно светлоокрашенные, нередко прозрачные, мягкие, хрупкие минералы, которые, как правило, растворяются в кислотах. Они образуются при соединении металлов или полуметаллов с углекислотой - соединением одного атома углерода с тремя атомами кислорода. Некоторые карбонаты выносятся из глубин Земли на поверхность горячими источниками, но гораздо большее их количество образуется замещением других минералов на поверхности при воздействии на них слабой углекислоты воздуха. Существует 80 видов карбонатов, в том числе арагониты и родственные им минералы.

Карбонаты (арагонит, витерит, стронционит, церуссит)

 

Группа кальцита - существенная группа минералов, встречающихся, как правило, в виде крупных скоплений или жемчужных гексагональных кристаллов. Они образуются при соединении углекислоты (углерода и кислорода) с определенными металлами, такими, как кальций, кобальт, железо, магний, цинк, кадмий, марганец и никель. К группе кальцита, кроме самого кальцита, относятся магнезит, родохрозит, сидерит и смитсонит.
Группа кальцита и доломит (кальцит, магнезит, родохрозит, доломит)
 

Водные и сложные карбонаты никогда не образуют собственную породу, это всегда вторичные минералы, возникающие при изменении других минералов. Яркоокрашенные сложные карбонаты малахит и азурит образуются вследствие преобразования минералов меди. Водные карбонаты, например скарброит и гейлюссит, формируются при изменении других минералов под воздействием воды.

Водные и сложные карбонаты (скарброит, малахит, азурит, гейлюссит)

 

Нитраты, иодаты и бораты на самом деле не являются карбонатами, однако их присоединяют к карбонатам, поскольку они имеют очень сходную химическую структуру. Все три группы образуются преимущественно в самых  засушливых районах - нитраты и иодаты (например, нитронатрит) встречаются в пустынях Чили, а бораты (такие, как борацит, колеманит и улексит) в пустыне Мохаве и Долине Смерти на юго - западе США.

Нитраты и борбаты (нитронатрит, борацит, колеманит, улексит)

 

Драгоценные и поделочные камни, полезные ископаемые и минералы. Энциклопедия коллекционера. Джон Фарндон 

Оксиды и гидрооксиды

 
III класс - оксиды и гидрооксиды (4-8)

 

 
Простые оксиды. Кислород настолько распространен в земной коре, что его содержат 90% всех минералов. Таким образом, все они в некотором смысле являются оксидами. В целях упрощения геологи описывают как оксиды только те минералы, которые представляют собой простые соединения металла с кислородом или металла с кислородом и водородом (гидроксиды). Даже при этих условиях к оксидам относится множество минералов: от распространенных руд, таких, как боксит, до драгоценных ювелирных камней, таких, как сапфир. Рутил и платтнерит, анатаз и брукит - это четыре простых оксида. 
Простые оксиды (рутил, платтнерит, анатаз, брукит )

 

Гидроокислы - это минералы, образованные из соединений металла с кислородом и водородом. Они формируются при низких температурах обычно в проточных, богатых минералами водах или в гидротермальных жилах. К гидроокисным минералам относится железная руда лимонит, а также брусит, гидраргиллит (компонент основной алюминиевой руды боксита),
грганцевая руда псиломелан и стибиконит. 
гидрооксилы (брусит, гидраргиллит, псиломелан, стибиконит)
 
Ювелирные камни группы оксидов. Некоторые оксиды образуются глубоко в земной коре, в магме или в очень горячих минеральных жилах. К таким оксидам относятся некоторые из наиболее твердых и самых красивых минералов, включая корунд и его ювелирные разновидности рубин, сапфир и звездчатый сапфир. Редкие ювелирные камни таафеит и шпинель (во всех вариантах ее окраски) тоже образуются в подобных условиях, как и хризоберилл - «кошачий глаз».
Ювелирные камни группы оксидов (корунд, рубин, сапфир, звездчатый камень)
 

Сложные оксиды. Тогда как некоторые оксиды представляют собой простые соединения одного металла, несколько других оксидов являются более сложными и разнообразными, имея в своем химическом составе минимум два разных металла. Алюминий, железо, марганец и хром часто образуют минералы, содержащие и два других металла.

Сложные оксиды (перовскит, шпинель, франклинит, хризоберилл)

 

Драгоценные и поделочные камни, полезные ископаемые и минералы. Энциклопедия коллекционера. Джон Фарндон

Оптические свойства минералов

 
 
Каждый минерал имеет собственный характерный облик - от синего азурита до переливающегося всеми цветами радуги опала. Именно оптические свойства зачастую придают минералу его особую привлекательность.

 

Наряду с оптическими свойствами минералов, такими как цветпрозрачностьблеск, флюоресценция (изменение цвета при ультрафиолете: флюорит, виллемит, гакмантит, бенитоит, шеелит, адамит, содалит, скаполит) особую красоту минералам  придают различные оптические эффекты.



Оптические эффекты

 

Адуляресценция

Волнистые белые или голубоватые отсветы, наблюдаемые на поверхности при вращении адуляра (лунного камня).

Астеризм

Название восходит к греческому «астер» - звезда. Оптический эффект появления многолучевой звездочки на поверхности ювелирных камней, таких, как звездчатые сапфиры, звездчатые рубины и звездчатый розовый кварц. Обычно астеризм обусловлен наличием в камне мельчайших игольчатых кристаллов рутила.


Авантюризм

 

Отблески чешуйчатых включений в минералах, таких, как авантюриновый полевой шпат (авантюрин).



Двойное лучепреломление

Разделение луча света при прохождении через минералы, например кальцит, которое, если посмотреть через минерал, дает двойное изображение.


Эффект кошачьего глаза

 

 

Переливчатая световая полоска посередине минерала, обусловленная присутствием в камне в ростков мельчайших кристаллов, как, например, у андалузита.
 
Рассеяние
 
Степень, с которой минералы преломляют одни цвета больше, чем другие, рассеивая их и создавая яркие цветовые блики, называемые игрой, в ограненных ювелирных камнях, например алмазах, демантоиде и сфене.
 

Иридесценция

Мерцающие переливы цветов, обусловленные интерференцией световых волн в поверхностных слоях минерала.


Лабрадоресценция

 

 

 

Игра цвета от голубого, синего до зеленого и золотистого в лабрадорите, вызываемая двойникованием слоев внутри кристалла. Щелочной полевой шпат, анортоклаз, ювелирный камень с серебристой или синеватой иридесценцией или имеющая молочный отлив разновидность адуляра.
 
Лунный камень
 
 
 
 
Щелочной полевой шпат, анортоклаз, ювелирный камень с серебристой или синеватой иридесценцией  или имеющая молочный отлив разновидность адуляра.
 
Опалесценция
 

 

Молочное, яркое мерцание на поверхности опала.
 
Фосфоресценция
 
Эффект, проявляющийся в том, что некоторые минералы накапливают свет и светятся некоторое время после того, как прекращается воздействие источника ультрафиолетового излучения.


Переливчатость

 

 

Эффект игры цветов при вращении минерала в луче света. Он включает иридесценцию, шиллеризацию, лабрадоресценцию и адуляресценцию. Игру цвета на поверхности ювелирного камня опала  иногда называют опалесценцией. Однако, строго говоря, опалесценцией следует называть только молочный отблеск на белом опале.
 
Плеохроизм
 
Изменение окраски некоторых минералов в зависимости от того, под каким углом вы но них смотрите. Эффект обусловлен тем, что у этих кристаллов в разных направлениях различные цвета поглощаются по-разному. Трехкратное изменение окраски называется трихроизмом, двукратное - дихроизмом. Сильным плеохроизмом отличаются такие минералы, как андалузит, эльбаит, цоизит и иолит.
 
Рефракция
 
Характер преломления световых лучей при прохождении через прозрачное вещество.


Шиллеризация

Бронзовый металлический блеск в ромбических пироксенах, таких, как энстатит, вызываемый интерференцией световых лучей, отражающихся от внутренних слоев минерала.


Солнечный камень

 

 

Разновидность авантюринового шпата с золотистым отливом, обусловленным отражением от мелких пластинчатых включений гематита.


Термолюминесценция

Эффект свечения минералов при нагревании наблюдается, например, у апатита, кальцита, флюорита, лепидолита и у некоторых разновидностей полевого шпата
 

Определение минералов

 

 

Из известных более 4000 различных минералов лишь немногие, такие, как крокоит и малахит, можно безошибочно определить сразу. Большинство остальных часто выглядят очень похоже друг на друга. Как же их различить и провести определение?

 

Можно было бы подумать, что минералы определяются так же, как цветы, - только по окраске и форме. К сожалению, это возможно лишь в очень редких случаях. Почти каждый минерал слишком варьирует по цвету и форме, а различия между минералами в этих характеристиках либо незначительные, либо и вовсе полностью дезориентирующие. К счастью, имеются другие, более надежные пути диагностики. Существует также несколько простых тестов, которые вы вполне в состоянии провести в домашних условиях, чтобы подтвердить свое определение минерала. Несмотря на то, что визуальная окраска минерала варьирует, цвет его черты постоянен, поэтому вы можете сузить круг вариантов, начав с определения черты, - потрите минералом по обратной стороне белой керамической плитки, затем приступите к тесту Мооса. Найдите установленный цвет черты в расположенной ниже таблице, затем в этой группе найдите обнаруженную вами твердость минерала. После этого у вас останется не более десятка возможных вариантов. Если вы можете определить плотность своего образца, это еще более сузит выбор.
 
Обстановка, в которой обнаружен минерал, его месторасположение и окружающие породы нередко могут предоставить немало важных ключей к его диагностике. Определенные минералы не только характерны для определенных горных пород и геологических ландшафтов, но некоторые минералы практически всегда встречаются совместно.

Точно так же, как конкретное сообщество животных живет в определенной среде обитания, так и некоторые минералы зачастую залегают совместно. Золото, например, нередко встречается с молочным кварцем. Минералы, которые встречаются вместе, называют ассоциирующими. Некоторые ассоциации составляют минералы, образующиеся из одного вида горной породы, например кварц, полевые шпаты и слюды в граните. Другие ассоциации, по всей видимости, возникают в одном и том же виде среды формирования, таких, как жилы, каверны или корки.

Иногда ассоциации нарастают последовательно: сначала формируется один минерал, затем со временем к нему присоединяется другой. В небольшом масштабе это происходит в шарообразных телах минералов - септариях, которые встречаются в осадочных породах. Они возникают в виде шариков ила вокруг разлагающихся остатков морских существ. Высыхая, они заполняются минералами, например доломитом. Эти минералы начинают растрескиваться, и трещинки заполняют прожилки кальцита.

В более крупном масштабе рудные месторождения в горных породах часто преобразуют просачивающиеся в трещины водные растворы. Химические элементы, вымываемые, например, из пиритовой руды, проникают в нижележащие слои породы и вступают в реакцию с расположенными там минералами. Сульфат железа реагирует с минералами меди, свинца и цинка, образуя сульфаты, которые вода, в свою очередь, может растворить и унести. Серная кислота растворяет карбонаты, и, вымываясь, они вступают в реакцию с минералами меди, формируя слой таких минералов, как малахит и азурит. В еще более глубоких слоях породы -ниже зеркала грунтовых вод (уровня, до которого порода пропитывается водой) - при реакциях расположенных там минералов с водными растворами может возникнуть слой таких минералов меди, как халькозин, ковеллин, борнит и халькопирит. Поскольку эти минералы очень богаты медью, весь процесс называется вторичным обогащением.

Ассоциации минералов 
 
В других обстоятельствах минеральные ассоциации формируются более или менее одновременно. Они называются формациями и формируются, например, когда из расплавов образуются магматические горные породы или когда метаморфические и осадочные породы формируются в определенных условиях. В магматических породах, например в граните, образуются такие минералы, как полевые шпаты, кварц и слюды, - частично это объясняется тем, что в расплаве присутствуют слагающие их химические элементы. В том же расплаве содержатся также химические элементы, которые при других условиях соединяются, образуя ряд редких минералов, ассоциирующих с пегматитами.

Аналогичным образом глинистые сланцы слагаются ассоциацией мусковит-каолин-кварц-доломит-полевой шпат. Однако, когда глинистые сланцы преобразуются в роговик, высокая температура изменяет минералы и создается новая ассоциация: гранат-силлиманит-биотит-полевой шпат. Определенные условия метаморфизма формируют определенные ассоциации минералов - фации. К ним относятся, например, голубосланцевая, богатая глаукофаном и альбитом, и зелёнокаменная, содержащая много хлорита и актинолита.
 
АССОЦИАЦИИ МИНЕРАЛОВ 
 

Отличительные ассоциации


•    Зеленый адамит на оранжевом, землистом лимоните.

•    Красные кристаллы альмадинового граната в блестящем черном биотите.

•    Зеленый амазонит с дымчатым кварцем.

•    Фиолетовый аметист с золотистым или прозрачным кальцитом.

•    Белый анальцим с розоватым серандитом.

•    Зеленый апатит в оранжевом кальците.

•    Зеленый апофиллит или бирюзовый кавансит с белым стильбитом.

•    Волокнистый артинит на скоплениях зеленого змеевика.

•    Яркий синий азурит с зеленым малахитом.

•    Медовый барит на желтом кальците.

•    Синий бенитоит, коричневый нептунит с белым натролитом.

•    Звездчатые кристаллы синего болеита с куменгитом.

•    Синий целестин с желтой серой.

•    Синий хризоколла, покрытый кварцем или имеющий вкрапления зеленого малахита.

•    Красная медь с серебром

 

•    Розовый эльбаитовый турмалин с розовато-лиловым лепидолитом.

•    Фиолетовый флюорит с черным сфалеритом.

•    Черный гюбнерит с прозрачным кварцем.

•    Черный нептунит и белоснежный натролит.

•    Золотистый пирит с молочным кварцем.

•    Красный рубин с зеленым цоизитом.

•    Серебристый галените желтым англезитом и искрящимся церусситом.

•    Массы сульфида серебра: полибазит, стефанит и акантит.

•    Серый виллемит, белый кальцит и черный франклинит.

Благородные металлы

•    Золото: калаверит, креннерит, нагиагит, пирит, кварц, сильванит.

•    Серебро: акантит, пироргирит, прустит, галенит.


Типичные ассоциации

 

Сульфиды и сульфосоли

•    Арсенопирит: золото, касситерит, скородит.


•    Булонжерит: галенит, пирит, сфалерит, тетраэдрит, теннантит, прустит, кварц, карбонаты.

 

•    Бурнонит: тетраэдрит, галенит, серебро, халькопирит, сидерит, кварц, сфалерит, антимонит.

 

•    Халькозин: борнит, кальцит, халькопирит, ковеллин, галенит, кварц сфалерит.

•    Халькопирит: пирротин, кварц кальцит, пирит, сфалерит, галенит.

•    Киноварь: пирит, марказит и антимонит,

•    Энаргит: кварц и сульфиды, такие, как галенит, борнит, сфалерит, пирит, халькопирит.

•    Гринокит: пренит, цеолиты.

•    Марказит: минералы свинца и цинка.

 

•    Пентландит: халькопирит, пирротин.

•    Пираргирит: кальцит, галенит, прустит, сфалерит, тетраэдрит.

•    Пирротин: пентландит, пирит, кварц.

•    Реальгар: аурипигмент, другие мышьяковые минералы.

•    Сфалерит, галенит, доломит, кварц, пирит, флюорит, барит, кальциты.

•    Сильванит: флюорит, другие теллуриды, сульфиды, золото, теллур, кварц.

•    Сильванит: теллуриды золото каловерит и креннерит.

Оксиды и гидрооксиды

•    Брукит: рутил, анотаз, альбит.

•    Касситерит: вольфрамит, кварц халькопирит, молибденит, турмалин, топаз.

•    Куприт, самородная медь, малахит, азурит, халькозин, оксиды железа.

•    Диаспор: корунд магнетит, шпинель, боксит, доломит, шпинель.

•    Гётит: лимонит, магнетит, пирит, сидерит.

•    Манганит: барит, кальцит, сидерит, гётит.

•    Уранинит: касситерит, арсенопирит, уранинит.

 

Галоиды

•    Атакомит: малахит, азурит, кварц.

•    Хлороргирит: серебро, сульфиды серебра, церуссит, лимонит, малахит.

•    Флюорит: серебряные и свинцовые руды, кварц, кальцит, доломит, галенит, пирит, халькопирит, сфалерит барит.

•    Галит: ангидрит, гипс, сильвин.

 

Карбонаты

•    Доломит: руды свинца, цинка, меди.

•    Смитсонит: малахит, азурит, пироморфит, церуссит, гемиморфит.

•    Стронцианит: галенит, сфалерит, халькопирит, доломит, кальцит, кварц. 

 

•    Трона: галит, гипс, бура, доломит, глауберит, сильвин.

•    Витерит: кварц, кальцит, барит.

Фосфаты, арсенаты и ванадаты

•    Адамит: азурит, смитсонит, миметезит, гемиморфит, скородит, оливенит, лимонит.

•    Карнотит: тюямунит.

•    Миметезит: галенит, пироморфит, ванадинит, арсенопирит, англезит.

•    Оливенит: малахит, гётит, кальцит, диоптаз, азурит.

 

•    Пироморфит: церуссит, смитсонит, ванадинит, галенит, лимонит.

•    Ванадинит: галенит, барит, вульфенит, лимонит.

•    Варисцит: апатит, вавеллит, халцедон.

•    Ксенотим: циркон, анатаз, рутил, силлиманит, колумбит, моноцит, ильменит.

Сульфаты и родственные формы

•    Ангидрит: доломит, гипс, галит, сильвин, кальцит.

•    Барит: галенит, сфалерит, флюорит, кальцит.

•    Брошантит: азурит, малахит, минералы меди.

•    Крокоит: вульфенит, церуссит, пироморфит, ванадинит.

•    Ферберит: касситерит, гематит, арсенопирит.

•    Гюбнерит: кварц, касситерит, топаз, лепидолит.

 

•    Шеелит; вольфрамит.

•    Вульфенит: церуссит, лимонит, ванадинит, галенит, пироморфит, малахит.

Силикаты

•    Андалузит: корунд, кианит, кордиерит, силлиманит.

 

•    Анортоклаз: авгит, апатит, ильменит.

 

•    Диоптаз: лимонит, хризоколла, церуссит, вульфенит.

 

•    Глаукофан: эпидот, альмандин, хлорит, жадеит.

•    Гаюин: лейцит, нефелин, нозеан.

•    Гемиморфит: смитсонит, галенит, кальцит, англезит, сфалерит, церуссит, оурихальцит.

•    Гумит: касситерит, гематит, слюда, турмалин, кварц, пирит.

•    Каолинит: глины, кварц, слюда, силлиманит, турмалин, рутил.

•    Лепидолит: турмалин, амблигонит, сподумен.

 

•    Лейцит: натролит, анальцим, анортоклаз, щелочной полевой шпаг.

•    Монтичеллит: форстерит, магнетит, апатит, биотит, везувиан, волластонит.

•    Натролит: другие цеолиты, апофиллит, кварц, гейландит.

•    Нефелин: авгит, эгирин, амфиболы.

•    Кварц: берилл, кальцит, флюорит, золото, гематит, микроклин, мусковит, пирит, рутил, сподумен, топаз, турмалин, вольфрамит, цеолит.

•    Силлиманит: корунд, кианит, кордиерит.

•    Сподумен: полевой шпат, слюды, кварц, колумбит-танталит, берилл, турмалин, топаз.

•    Ставролит: гранат, турмалин, кианит или силлиманит.

•    Тальк: змеевик, тремолит, форстерит.

•    Турмалин: берилл, циркон, кварц, полевой шпат.

•    Везувиан: гроссуляровый гранат, воллостонит, диопсид, кальцит.

•    Виллемит: гемиморфит, смитсонит, франклинит, цинкит.

•    Волластонит: брусит, эпидот.
 

Определяющие связи

Поскольку многие минералы, скорее всего, будут встречаться вместе, ассоциации являются полезным диагностическим признаком. Например, покрытый фиолетовым налетом медно-красный минерал, обнаруженный в гидротермальной жиле совместно с халькопиритом, марказитом, пиритом

и кварцем, вероятнее всего, окажется борнитом. И, напротив, если вы нашли минерал в пегматите и полагаете, что это вивианит, а рядом нет трифилина, стоит проверить еще раз. Ассоциации могут также указывать на присутствие определенных минералов, например руд. Свинцовые и цинковые руды галенит и сфалерит, например, часто встречаются в ассоциации с кальцитом и баритом. Таким образом, обнаружение жилы кальцита и барита часто может привести к открытию залежей галенита или сфалерита.

Месторасположение минералов

Минералы часто связаны с определенной геологической средой и геологическими процессами - это может помочь вам сократить количество вариантов при диагностике. Например, вы нашли голубые кристаллы в осадочной породе и решили, что это кианит. Если так, то вы, скорее всего, ошиблись, поскольку кианит формируется при метаморфизме под воздействием высоких температур. То есть вероятность найти кианит в осадочной породе исключительно мала, он встречается в кристаллических сланцах и гнейсах. Более вероятно, что голубые кристаллы в отложениях -это целестин.

Где вы обнаружили минерал? 
 
Магматические жилы: Сульфиды, такие, как пирит; Минералы меди, такие, как малахит и азурит; Золото и серебро

Магматические интрузивы: 
Кварц, Полевой шпат, Слюда, Пироксены, Амфиболы

Пегматиты и полости в лаве: 
Кварц, Полевой шпат, Слюда, Сульфиды, Сидерит, Апатит, Берилл, Сапфир, Топаз, Гранат, Турмалин

Кратеры вулканов: Сера, Сульфаты, Гематит

Термальные источники: Травертин, Гипс, Селенит, Соли

Вулканические обломки: Пемза, Оливин, Авгит, Обсидиан

Речные пески: Кварц, Золото, Алмаз, Изумруд, Касситерит, Пирит, Магнетит

Известняковые карьеры: Кальцит,Гипс, Флюорит, Галенит, Сфалерит, Марказит, Гематит

Метаморфические породы: Сульфиды, Гранат, Слюда, Кольцит, Хромит, Кварц, Шпинель, Хлорит, Андалузит, Силлиманит, Кианит, Антигорит, Полевые шлаты, Хризотил, Ставролит, Тальк
 
 
 
Драгоценные и поделочные камни, полезные ископаемые и минералы. Энциклопедия коллекционера. Джон Фарндон   

Органические минералы

 
IX класс - органические минералы (50)

 

 

 

 

Минералоиды. Несколько твердых веществ, которые в природном виде встречаются на Земле, не полностью соответствуют основным характеристикам минералов. Они не вписываются ни в одну из химических групп, редко образуют кристаллы и обычно имеют органическое происхождение, складываясь из окаменевшей или уплотнившейся живой материи. Эти вещества называют минералоидами. Янтарь представляет собой окаменевшую смолу сосны. Гагат, как уголь, образуется из остатков деревьев. Жемчуг вырабатывается определенными видами моллюсков как корка вокруг инородных частиц внутри их раковин. Вевелит формируется из органических кислот.

Минералоиды (янтарь, гагат, жемчуг, вевелит, кораллы, обсидиан (вулканическое стекло))

 

Драгоценные и поделочные камни, полезные ископаемые и минералы. Энциклопедия коллекционера. Джон Фарндон 

Подписаться на новинки

 


Вы также смотрели