Тихоненко Д.Г. Геологія з основами мінералогії

Подождите немного. Документ загружается.

140

Діагностичні ознаки

: характерний скляний або восковий блиск,

на відміну від халцедону має меншу твердість, раковистий злам,

крихкий. У разі нагрівання в пробірці виділяє воду.

Різновиди

поділяють за кольором:

звичайний опал

(білий

), молоч-

ний

(білий з кольоровими відтінками),

вогняний

(яскраво-червоний,

жовтий),

празопал

(яблунево-зелений),

благородний

(гра кольорів

переважно блакитного, зеленого, фіолетового),

восковий

(восково-

жовтий) та ін.

Форми виділення

. Трапляється у вигляді натічних склоподібних

форм, жовен, псевдоморфози по дереву. Часто є цементувальною

речовиною.

Походження

екзогенне — утворюється внаслідок вивітрювання

силікатів, алюмосилікатів. Велика кількість опалової речовини фо-

рмується біогенним шляхом під впливом життєдіяльності організ-

мів, що мають силіцієвий скелет. Гідротермальне походження опалу

пов’язане з діяльністю гейзерів і гарячих джерел, що сприяють

утворенню кременистих відкладів.

У корі вивітрювання з часом опал втрачає воду і переходить у

халцедон, а потім у вторинний кварц:

SiO

•

O → SiO

→ SiO

Опал Халцедон Вторинний

кварц

(аморфний) (приховано-

кристаліч-

ний)

(криста-

лічний)

Найбільші

родовища

благородних опалів знаходяться в Австра-

лії, Угорщині, Чехії і Словаччині. Діатоміту — в Грузії, трепелу — в

Поволжі, Калузькій, Курській областях.

Застосовують

благородні опали як коштовне каміння. Діатоміти,

трепел використовують у будівельній справі, як абразивний матері-

ал, а також для термоізоляції. Мінерал ґрунтів.

Підклас оксидів і гідроксидів заліза

Гематит Fe

(червоний залізняк). Назва походить від грецького

слова αι̃µα — кров.

Хімічний склад

, %: Fe — 70, O — 30, домішки FeO, TiO

, SiO

та ін.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................металічний, напівметалічний

Твердість .................................................5,5 – 6,0

Спайність ................................................відсутня

Злам.........................................................раковистий

Колір ........................................................від червоно-бурого до чорного

Риска........................................................вишнево-червона

Прозорість ...............................................непрозорий

Щільність ................................................5,0 – 5,2 г/см

141

Діагностичні ознаки

: характерні висока твердість, штриховка на

гранях, сильний блиск із синюватим відблиском, вишнево-червона

риска, відсутність магнітності.

Різновиди

гематиту:

власне гематит

у вигляді пластинчастих

кристалів, прихованокристалічний;

залізний блиск

— тонкопласти-

нчасті кристали з металічним блиском;

скляна червона головка

— у

вигляді натічної форми, всередині радіально-променевої будови;

червоний

залізняк

— щільні або пухкі землисті маси червоного

кольору.

Форми виділення

. Трапляється у вигляді щільних зернистих,

щільних або пухких землистих мас, друз.

Походження

контактно-метасоматичне, метаморфічне, осадове.

У корі вивітрювання піддається гідратації з утворенням мінера-

лів групи лимоніту:

O → Fe

•

Родовища

: Криворізьке (Україна), Курська магнітна аномалія,

Яковлівське (Білгородська область, Росія). Є родовища у США, Бра-

зилії, Індії, Алжирі, КНР.

Застосовують

як залізну руду, порошкоподібний різновид — для

виготовлення червоної фарби, грифелів червоних олівців.

Магнетит FeO

•Fe

, або

(магнітний залізняк). За однією з

версій назву дав Хайдингер у 1845 р. — за місцем знаходження в Маг-

незії (Греція), за іншою — назва походить від грецького µαγνήτης — ма-

гніт або магнітний камінь.

У хімічному відношенні — змішаний оксид заліза: Fe

— 69 %

і FeO — 31 %, Містить також домішки оксидів алюмінію, хрому, ні-

келю, силіцію, титану.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................металічний, напівметалічний

Твердість .................................................5,5 – 6,0

Спайність ................................................недосконала

Злам.........................................................раковистий

Колір ........................................................залізно-чорний

Риска........................................................чорна

Прозорість ...............................................непрозорий

Щільність ................................................5,0 – 5,2 г/см

Діагностичні ознаки

: велика твердість, залізно-чорний колір, чо-

рна риска, дуже магнітний.

Різновиди

магнетиту: титаномагнетит (містить Ті), хромомагне-

тит (містить Cr).

Походження

контактно-метаморфічне, гідротермальне.

У земній корі зазнає окиснення, переходить у мартит (псевдомор-

фози гематиту по магнетиту), а потім гідратації і переходить у різні

мінерали групи лимоніту.

Родовища

: Криворізьке (Україна), Курська магнітна аномалія,

Качарське, Сарбайське (неподалік Кустаная), Першоуральське. Є

родовища в США, Бразилії, Індії.

142

Застосовують

як залізну руду.

Лимоніт Fe

•

O (бурий залізняк). Назва мінералу походить

від грецького слова λειµών — лука.

У хімічному відношенні є неоднорідною речовиною несталого

складу, тому що кількісне співвідношення між Fe

і H

O різко

змінюється. Залежно від вмісту води серед водних гідратів оксидів

заліза розрізняють такі різновиди:

гетит Fe

•H

O (1 : 1)

гідрогетит 3Fe

•4H

O (3 : 4)

лимоніт 2Fe

•3H

O (2 : 3)

лимніт Fe

•3H

O (1 : 3)

Найстійкішим гідратом оксиду заліза є гетит, який містить

89,89 % Fe

і 10,11 % H

Фізичні властивості

Блиск .......................................................напівметалічний, тьмяний

Твердість .................................................1,0 – 5,5

Спайність ................................................відсутня

Злам.........................................................раковистий, землистий

Колір ........................................................від іржаво-бурого до бурого і чорного

Риска........................................................бура, іржаво-бура

Прозорість ...............................................непрозорий

Щільність ................................................3,3 – 4,0 г/см

Діагностичні ознаки

: під час нагрівання виділяє воду, незалежно

від кольору риска завжди бура.

Різновиди

лимоніту:

бура склиста головка

— сферична натічна

форма з блискучою поверхнею чорного або темно-бурого кольору;

оолітовий бурий залізняк

— темно-бурого або жовто-бурого кольору,

складається зі скупчення дрібних концентрично-шкаралупчастих

коржиків, кульок;

бурий залізняк

— землисті, пухкі і щільні різно-

види вохристо-жовтого і чорного кольору.

Форми виділення

. Трапляються землисті маси, щільні або натіч-

ні маси, конкреції, ооліти, «бобова руда», різноманітні псевдоморфо-

зи по інших мінеральних речовинах — піриту, марказиту, сидериту

та органічних рештках.

Походження

екзогенне (утворюється внаслідок вивітрювання мі-

нералів, які містять залізо) та осадове (хімічне і біохімічне). Такі

осади спостерігаються на дні озер та узбережжях морів.

Гідроксиди заліза можуть утворюватися і в ґрунтах під час вивіт-

рювання мінеральної частини ґрунту, тоді їх вважають новоутво-

реннями.

У корі вивітрювання зазнає дегідратації з утворенням гематиту:

•

O Fe

Родовища

знаходяться в Криму, на Уралі, в Казахстані, на Кубі,

у Франції, Люксембурзі.

–

143

Застосовують

як руду для добування заліза.

Гідроксиди заліза можуть входити до складу аморфних речовин

колоїдної фракції ґрунту й істотно впливати на фізичні, фізико-

хімічні властивості і вбирну здатність ґрунтів, а також на їхнє за-

барвлення.

Підклас оксидів і гідроксидів алюмінію

Корунд Al

. Назву дав Гревиль у 1798 р. за назвою мінералу

від давньоіндійського (санскрит) kauruntaka — наждак.

Хімічний склад

, %: Al — 52,2, O — 47,8, часто містить домішки

Cr, Fe, Ti, Mn.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................скляний до алмазного

Твердість .................................................9,0

Спайність ................................................відсутня

Злам.........................................................нерівний

Колір ............................................................ блакитний, сірий, синій, бурий, червоний

Риска........................................................відсутня

Прозорість ...............................................звичайний — непрозорий, сапфір,

рубін — прозорі

Щільність ................................................3,9 — 4,1 г/см

Діагностичні ознаки

: велика твердість, форма кристалів пірамі-

дальна і діжкоподібна, відсутність спайності, в кислотах, лугах не

розчинний.

Різновиди

корунду: рубін — червоний, сапфір — синій, наж-

дак — темний, лейкосапфір — безбарвний.

Форми виділення

. Трапляється у вигляді кристалів, суцільних

зернистих агрегатів.

Походження

магматичне, контактно-метаморфічне, пегматитове.

У корі вивітрювання стійкий.

Родовища

відкрито на Уралі, у Свердловській області (родовище

Косий Брід), в Якутії, Казахстані, США, Греції, Азії, Таїланді, Індії,

Верхній Бірмі.

Застосовують

рубін і сапфір як коштовне каміння, звичайний ко-

рунд і наждак — як вогнетривкі та абразивні матеріали, прозорі

різновиди — в точному приладобудуванні.

Боксит Al

•

O. Назва мінералу походить від назви містечка

Бо на півдні Франції, де його вперше було знайдено.

За хімічним складом — кристалогідрат глинозему, тобто

•

O з домішками Fe, Si, Ti. Неоднорідна речовина з неста-

лими фізичними властивостями, тому його можна розглядати не як

мінерал, а як гірську породу, до складу якої входять гідроксиди

алюмінію (діаспор, гідраргіліт, беміт) і домішки каолініту, кремне-

зему, оксидів заліза.

144

Фізичні властивості

Блиск .......................................................матовий

Твердість .................................................1,0 – 3,0

Спайність ................................................досконала

Злам.........................................................нерівний

Колір ........................................................червоний, сірий, жовтий, білий

Риска........................................................світла з різними відтінками,

відповідає кольору мінералу

Прозорість ...............................................непрозорий

Щільність ................................................2,5 – 3,5 г/см

Діагностичні ознаки

: землисті, глиноподібні та каменисті скуп-

чення темно-червоного кольору, з водою пластичної маси не утво-

рює, на відміну від каоліну пісний на дотик.

Різновиди

: діаспоровий, гідраргілітовий, залізистий, кремнисто-

глинистий.

Походження

: залишкові боксити, утворились внаслідок латерит-

ного вивітрювання; осадові боксити платформеного типу — озерні,

озерно-болотні, карстові; осадові боксити геосинклінального типу —

прибережноморські.

Родовища

є на Північному Уралі («Червона Шапочка»), у Ленін-

градській області («Тихвінське»), в Комі, Сибіру.

Застосовують

як алюмінієву руду. Мінерал ґрунтів.

Підклас оксидів і гідроксидів мангану

Піролюзит MnO

. Назва походить від грецьких слів πΰρ — вогонь

і λΰσίς — миття; знищувальний, руйнівний.

Хімічний склад

, %: Mn — 63,2, O — 36,8, є домішки Fe

, SiO

Фізичні властивості

Блиск .......................................................напівметалічний

Твердість .................................................5,0 – 6,0

Спайність ................................................відсутня

Злам.........................................................нерівний

Колір ........................................................чорний із синюватою мінливістю

Риска........................................................чорна

Прозорість ...............................................непрозорий

Щільність ................................................4,7 – 5,0 г/см

Діагностичні ознаки

: чорний колір, чорна риска, невелика твер-

дість, напівметалічний блиск. Розчиняється в соляній кислоті з ви-

діленням хлору.

Форми виділення

. Трапляється у вигляді суцільних кристаліч-

них та аморфних мас, а також різних натічних форм.

Походження екзогенне в процесі вивітрювання мінералів та

порід, що містять манган, осадове — в прибережних частинах во-

дойм.

145

Родовища

є в Нікополі (Україна), Чиатурське (Грузія), в Індії,

Гані, Бразилії.

Застосовують

як манганову руду, у сталеливарній промисловості

як добавку при виплавлянні сталі, для знебарвлення скла, забруд-

неного залізистими сполуками.

У сільському господарстві використовують як мікродобриво.

Найефективніші манганові мікродобрива на ґрунтах бідних на роз-

чинну форму цього металу (дерново-підзолисті піщані і супіщані

ґрунти на вапняках і мергелях). У нейтральних і слабколужних

ґрунтах манган міститься у сполуках у формі катіонів Mn

i Mn

тому він мало розчинний у воді і малодоступний для рослин. У кис-

лих ґрунтах він входить до складу сполук як катіон Mn

, тому добре

доступний для рослин.

Псиломелан MnO

•MnO

•

O. Назва походить від грецьких слів

ψιλός — лисий і µέλας — чорний (так звана чорна скляна голова).

Склад мінералу невизначений, наближається до MnO

. Манган у

псиломелані знаходиться в різних ступенях окиснення і різних кі-

лькостях. Вміст води в мінералі досягає 10 % і більше. Як домішки

до його складу входять SiO

, Al

, Fe

, CaO, MgO, BaO, Na

O, CoO.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................металоподібний

Твердість .................................................4,0 – 6,0

Спайність ................................................відсутня

Злам.........................................................раковистий, землистий

Колір ........................................................чорний, бурий, сірий з відтінками

Риска........................................................бурувато-чорна

Прозорість ...............................................непрозорий

Щільність ................................................4,0 – 4,7 г/см

Діагностичні ознаки

: бурувато-чорна, коричнево-чорна риска.

Різновиди

вад

— пухкі, землисті маси з малою твердістю;

абсо-

лан

— містить домішки кобальту.

Форми виділення

. Трапляється у вигляді прошарків, натічних

форм.

Походження

екзогенне у разі окиснення різних мінералів, які мі-

стять манган, та манганових руд, а також осадове — у водних ба-

сейнах.

Родовища

є в Нікополі (Україна), на Уралі (Росія), в Казахстані

(Джездинське), Грузії (Чиатурське).

Застосовують

вад як манганову руду, абсолан — як кобальтову

руду. В сільському господарстві — як руди, що містять мікроелеме-

нти Mn і Co.

146

3.7.4. Клас солей кисневмісних кислот

Підклас карбонати

Карбонати

— солі карбонатної кислоти. Відомо близько 80 видів

карбонатів, маса яких у земній корі становить 1,7 %. Найпоширені-

шими є безводні прості карбонати кальцію, мангану, заліза. В зем-

ній корі також трапляються карбонати натрію, барію, стронцію, мі-

ді, свинцю і цинку. Менш поширені складні карбонати, що містять

додаткові аніони: ОН

–

, Cl

–

SO , PO .

−

Серед карбонатів часто

трапляється ізоморфізм.

Карбонати мають переважно світлий колір: білий, сірий, роже-

вий та інші за винятком карбонатів міді, які мають зелений і синій

кольори. Твердість їх становить 3,0 – 4,5, щільність невелика за ви-

нятком карбонатів цинку, свинцю, барію.

Для карбонатів характерна реакція з розбавленим розчином

(10%-м) HCl, в результаті якої виділяється СО

. Ця реакція залежно

від виду карбонату може відбуватися на холоді або за нагрівання.

Карбонати мають велике практичне значення для промисловості

і сільського господарства.

Карбонати кальцію CaCO

і магнію MgCO

є важливими складо-

вими частинами таких ґрунтотворних порід як леси і лесоподібні

суглинки.

Кальцит CaCO

(вапняковий шпат). Назва кальциту походить

від латинського слова сalcium — кальцій, або сalcis — вапняк, вап-

няковий камінь.

Хімічний склад

, %: СаО — 56, СО

— 44. Як домішки можуть міс-

титися FeCO

, MnCO

та ін.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................скляний, інколи перламутровий

Твердість .................................................3

Спайність ................................................досконала в трьох напрямках

Злам.........................................................ступінчастий

Колір ........................................................безбарвний або світлий з відтінками

Риска........................................................біла

Прозорість ...............................................прозорий, напівпрозорий, непрозорий

Щільність ................................................2,6 – 2,8 г/см

Діагностичні ознаки

: низька твердість, досконала спайність,

бурхливо реагує з холодним розчином (10%-м) HCl з виділенням

СО

(кипить):

CaCO

+ 2HCl → CaCl

+ H

;

→ H

O + CO

↑.

Різновиди

: ісландський шпат — прозорий; паперовий шпат —

листуватий; звичайний кальцит — зернистий; перли відкладаються

всередині черепашок деяких молюсків.

147

Форми виділення

. Трапляються двійники, друзи, суцільні зерни-

сті, землисті, прихованокристалічні маси, натічні утворення (стала-

ктити, сталагміти).

Походження

гідротермальне, метаморфічне, осадове (біогенне,

хімічне).

Поклади

кальциту виявлено в Росії, Середній Азії, Криму, Дон-

басі, Італії, Ісландії.

Застосування

. Вапняк застосовують у будівництві, хімічній, цук-

ровій, металургійній промисловості, ювелірній справі. В сільському

господарстві його використовують для вапнування ґрунтів і як ком-

понент інсектицидів, ним білять стовбури дерев.

Кальцит — один із найпоширеніших мінералів ґрунтів, який

значною мірою впливає на процеси структуроутворення і форму-

вання родючості ґрунтів. На карбонатних ґрунтотворних породах в

умовах помірного клімату під трав’янистою рослинністю формують-

ся найродючіші ґрунти — чорноземи.

Арагоніт CaCO

. Назву дав А.Г. Вернер у 1796 р. за назвою міс-

цевості Арагон в Іспанії.

Хімічний склад

, %: CaO — 56, СО

— 44, інколи містить домішки

стронцію, свинцю, зрідка — цинку.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................скляний, жирний

Твердість .................................................3,5

Спайність ................................................недосконала

Злам.........................................................раковистий

Колір ........................................................білий, жовтувато-білий,

світло-зелений, фіолетовий

Риска........................................................біла

Прозорість ...............................................прозорий, напівпрозорий

Щільність ................................................2,95 г/см

Діагностичні ознаки

: від кальциту різниться відсутністю спайно-

сті, більшою твердістю. При нагріванні з Со(NO

)

порошок арагоні-

ту забарвлюється в фіолетовий колір, порошок кальциту майже не

змінює кольору або забарвлюється в синюватий чи зеленкуватий

колір у разі тривалого кип’ятіння.

Форми виділення

. Трапляються друзи, голчасті, радіально-

променеві агрегати, натічні утворення, ооліти.

Походження

переважно гіпергенне і гідротермальне. Утворюєть-

ся з гарячих кальційвмісних карбонатних вод (кальцит із холод-

них), а також у корі вивітрювання під час вивітрювання гірських

порід і в зоні окиснення рудних родовищ.

У корі вивітрювання менш стійкий, ніж кальцит і з підвищенням

температури переходить у кальцит.

Поклади

знайдено в Узбекистані, Чехії, Сицилії. В земній корі

менш поширений, ніж кальцит.

148

Застосовують

як і кальцит, а також для виготовлення прикрас і

витворів мистецтва.

Магнезит MgCO

. Назва походить від грецької назви Магнесія —

області Фесалії — великої країни Греції, оточеної з усіх боків гора-

ми, що колись за переказом була озером.

Хімічний склад

, %: MgO — 47,6, CO

— 52,4, містить домішки

FeCO

, CaCO

, MnCO

та ін.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................скляний, матовий

Твердість .................................................4,0 – 4,5

Спайність ................................................досконала

Злам.........................................................нерівний, раковистий

у фарфороподібних різновидів

Колір ........................................................білий з різними відтінками

Риска........................................................біла

Прозорість ...............................................прозорий, напівпрозорий

Щільність ................................................2,9 – 3,1 г/см

Діагностичні ознаки

: на відміну від кальциту має більшу твер-

дість, з HCl реагує під час нагрівання, від крейди і каолініту різ-

ниться більшою твердістю.

Форми виділення

. Грубозернисті мармуро- чи крейдоподібні аморф-

ні маси.

Походження

гідротермальне, метасоматичне.

Родовища

магнезиту є в Росії (Урал, Іркутська область), у Китаї,

Австрії, Канаді, США.

Застосовують

магнезит для виробництва вогнетривкої цегли, ме-

талічного магнію, цементу. На кислих легких ґрунтах — як магній-

вмісне добриво.

Доломіт CaCO

•MgCO

(магнезіальний шпат). Назву дав

Н.Т. Соссюр у 1792 р. на честь французького хіміка Д. Долом’є

(1750 – 1801), який відкрив доломіт.

Хімічний склад

, %: СаО — 30,4, MgO — 21,7, CO

— 47,9; Сa і Mg

часто заміщуються на Fe і Mn, рідше — на Co і Zn.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................скляний, перламутровий

Твердість .................................................3,6 – 4,0

Спайність ................................................досконала

Злам.........................................................ступінчастий

Колір ........................................................білий, зеленкуватий, сірий, чорний

Риска........................................................біла

Прозорість ...............................................прозорий, напівпрозорий

Щільність ................................................2,8 г/см

Діагностичні ознаки

: у порошкоподібному стані «кипить» від до-

давання HCl, у твердому стані — від додавання гарячої HCl.

Форми виділення

. Зернисті, землисті маси.

Походження

осадове (хімічний осад), гідротермальне.

149

Родовища

знаходяться на Уралі, в Донбасі, Середній Азії, Сибі-

ру, Кавказі.

Застосовують

як будівельний матеріал, у цементній промислово-

сті, як агрономічну руду для вапнування кислих ґрунтів. Доломіто-

ве «борошно» змінює не тільки реакцію ґрунтового розчину, а й на-

прямок ґрунтотворного процесу, підвищує забезпеченість рослин

кальцієм і магнієм.

Сидерит FeCO

(залізистий шпат). Назва походить від грецького

слова σιδηρίτης — залізий.

Хімічний склад

, %: FeO — 62,1, CO

— 37,9, як домішки містить

CaCO

, MgCO

, MnCO

та ін.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................скляний

Твердість .................................................3,5 – 4,5

Спайність ................................................досконала

Злам.........................................................нерівний

Колір ........................................................горохувато-жовтий, зеленкуватий,

сірий, бурий

Риска........................................................біла, бурувата

Прозорість ...............................................напівпрозорий, прозорий

Щільність ................................................3,7 – 3,9 г/см

Діагностичні ознаки

: після прожарювання стає магнітним, спай-

ність досконала, щільність висока. В HCl розчиняється порівняно

легко, місце взаємодії мінералу з HCl жовкне внаслідок утворення

FeCl

Форми виділення

. Зернисті, землисті, щільні маси, інколи у ви-

гляді конкрецій.

Походження

гідротермальне, метасоматичне, метаморфічне, оса-

дове.

У зоні окиснення нестійкий, легко розкладається і переходить у

гідрати оксидів заліза з утворенням «залізних капелюхів».

Родовища

знаходяться в Росії (Південний Урал — Бакальське), в

Австрії, Іспанії, Польщі, Англії, США.

Застосовують

як залізну руду.

Малахіт СuCO

•Cu(OH)

. Назва мінералу походить від грецького

слова µαλάχη — мальва, що пов’язано з кольором мінералу.

Хімічний склад

, %: CuO — 71,9, CO

— 19,9, H

O — 8,2.

Фізичні властивості

Блиск .......................................................скляний, шовковистий

Твердість .................................................3,5

Спайність ................................................відсутня

Злам.........................................................нерівний, раковистий

Колір ........................................................зелений

Риска........................................................блідо-зелена

Прозорість ...............................................непрозорий

Щільність ................................................4,0 г/см

Діагностичні ознаки

: зелене забарвлення, натічні форми, форми

агрегатів, бурхливо реагує з HCl.