Общая классификация минералов в современной практике


Природа дает человеку возможность пользоваться производимыми ею благами. Поэтому люди живут вполне комфортно и имеют все необходимое. Ведь вода, соль, металлы, топливо, электричество и много другое — все создается естественным путем и в дальнейшем преобразуется в нужную для человека форму.

То же самое касается и таких продуктов природы, как минералы. Эти многочисленные разнообразные кристаллические структуры являются важным сырьем для огромного количества самых разнообразных промышленных процессов в хозяйственной деятельности людей. Поэтому рассмотрим, какие бывают виды минералов и что вообще представляют собой эти соединения.

Минералы: общая характеристика

В общепринятом в минералогии смысле под термином «минерал» понимается твердое тело, состоящее из химических элементов и обладающее рядом индивидуальных физико-химических свойств. Кроме того, образовано оно должно быть только естественным путем, под влиянием тех или иных природных процессов.

Минералы могут быть образованы как простыми веществами (самородные), так и сложными. Пути их формирования также различны. Существуют такие процессы, способствующие их образованию:

Крупные агрегаты минералов, собранные в единые системы, называются горными породами. Поэтому путать эти два понятия не следует. Горные минералы добываются именно путем дробления и обработки целых кусков пород.

Химический состав рассматриваемых соединений может быть разным и содержать большое количество разных веществ-примесей. Однако всегда есть одно главное, которое доминирует в составе. Поэтому именно оно и является определяющим, а примеси не учитываются.

Виды минералов

Можно привести следующую классификацию, которая отражает основную часть состава минерала.

  1. Самородные или простые вещества. Это тоже минералы. Примеры следующие: золото, железо, углерод в виде алмаза, угля, антрацита, сера, серебро, селен, кобальт, медь, мышьяк, висмут и многие другие.
  2. Галогениды, которые включают в себя хлориды, фториды, бромиды. Это минералы, примеры которых известны каждому: каменная соль (хлорид натрия) или галит, сильвин, флюорит.
  3. Оксиды и гидроксиды. Образованы оксидами металлов и неметаллов, то есть соединением их с кислородом. В данную группу входят минералы, названия которых — халцедон, корунд (рубин, сапфир), магнетит, кварц, гематит, рутил, кассематит и прочие.
  4. Нитраты. Примеры: калиевая и натриевая селитра.
  5. Бораты: оптический кальцит, еремеевит.
  6. Карбонаты — соли угольной кислоты. Это минералы, названия которых следующие: малахит, арагонит, магнезит, известняк, мел, мрамор и прочие.
  7. Сульфаты: гипс, барит, селенит.
  8. Вольфраматы, молибдаты, хроматы, ванадаты, арсенаты, фосфаты — все это соли соответствующих кислот, которые образуют различного строения минералы. Названия — нефелин, апатит и другие.
  9. Силикаты. Соли кремниевой кислоты, имеющие в составе группу SiO4. Примеры таких минералов следующие: берилл, полевой шпат, топаз, гранаты, каолинит, тальк, турмалин, жадеин, лазурит и другие.

    минералы примеры

Помимо выше обозначенных групп, встречаются также органические соединения, формирующие целые природные залежи. Например, торф, уголь, уркит, оксолаты кальция, железа и прочие. А также несколько карбидов, силицидов, фосфидов, нитридов.

Основные классы ювелирных камней

Ювелирные камни представляют собой минеральные агрегаты и природные минералы, которые используются в производстве ювелирных украшений. Как правило, это редко встречающиеся в природе, высокодекоративные камни с хорошей износостойкостью. Современное ювелирное производство работает более чем с 300 разновидностями природных минеральных разностей.

Ювелирные минералы делятся по основному признаку – традиционности:

  1. Традиционные – те камни, которые с давних времён принято использовать в производстве ювелирных украшений, включая гелиодор, сапфир, аквамарин, александрит, изумруд, рубин, алмаз, опал, гранатовые минералы, топазы, шпинель, полевые шпаты и кварц (циркон, диопсид, хризолит, лазурит, бирюза, малахит, родонит, нефрит, жадеит, яшма, серпентин, обсидиан).
  2. Нетрадиционные – те камни, которые стали применять для дизайна ювелирных изделий в последнее время. К таковым можно отнести дианит, танзанит и чароит.

Самородные элементы

Это такие минералы (фото можно увидеть ниже), которые образованы простыми веществами. Например:

  • золото в виде песка и самородков, слитков;
  • алмаз и графит — аллотропные видоизменения кристаллической решетки углерода;
  • медь;
  • серебро;
  • железо;
  • сера;
  • группа платиновых металлов.

    виды минералов

Часто эти вещества встречаются в виде крупных агрегаций с другими минералами, кусками горных пород и рудами. Добыча и их использование в промышленности имеют важное значение для человека. Они — основа, сырье для получения материалов, из которых впоследствии изготавливают самые разные предметы быта, конструкции, украшения, приборы и прочее.

Форма нахождения ильменита в природе

Облик кристаллов. Кристаллы от толстотаблитчатых до пластинчатых по (0001), реже наблюдаются кристаллы ромбоэдрического облика, образованные (1011) или более острыми ромбоэдрами.

Двойники по (0001) и (1011), иногда полисинтетические, часто наблюдаются в шлифах. Двойникование в некоторых ильменитах обусловлено механическими воздействиями. В шлифах установлены ориентированные срастания с гематитом, корундом, хромитом. Наблюдаются ориентированные срастания с магнетитом, (111) и (111) которого параллельно (0001) и (2021) ильменита. В срастаниях с рутилом: (100) и [001] рутила параллельно (0001) и [1010] или (1010) и [0001] ильменита. Отмечались также ориентированные срастания с перовскитом, авгитом, гиперстеном, слюдой.

Агрегаты. Плотные выделения неправильной формы, зерна часто таблитчатые, кристаллы от мелких пластинок до крупных (в несколько десятков сантиметров).

Фосфаты, арсенаты, ванадаты

В эту группу входят породы и минералы, которые имеют преимущественно экзогенное происхождение, то есть встречаются в наружных слоях земной коры. Внутри формируются только фосфаты. Солей фосфорной, мышьяковой и ванадиевой кислот на самом деле достаточно много. Однако, если рассматривать общую картину, то в целом процентное их содержание в коре небольшое.

горные минералы

Можно выделить несколько самых распространенных кристаллов, которые относятся к этой группе:

  • апатит;
  • вивианит;
  • линдакерит;
  • розенит;
  • карнотит;
  • паскоит.

Как уже отмечалось, данные минералы формируют горные породы достаточно внушительной величины.

Месторождения

Если взглянуть на подробную карту зон месторождений полезных ископаемых РФ, то представится следующая картина:

  • золото сосредоточено по большей степени в Якутии, на Дальнем Востоке в области Магадана, также есть 200 коренных и 114 комплексных месторождений;
  • горючие ресурсы (нефть и газ) в наибольшей степени залегают на севере Западной Сибири, в Ямало-Ненецком округе, а также частично в дельте Волги и на Сахалине;
  • серебро в больших количествах представлено на Урале, Востоке Сибири;
  • строительные нерудные материалы разбросаны за Уралом, в Саянах, Забайкалье, на территории Красноярского края и Иркутской области;
  • каменный уголь расположен относительно равномерно, но большая часть находится за Уралом;
  • горючие сланцы наиболее распространены в европейской части страны, в Прибалтийском бассейне;
  • железные руды добывают в Курском районе, на Кольском полуострове и Балтийском щите;
  • уран добывают в Забайкалье;
  • карбонатный марганец также распространен в Сибири, на Урале и Дальнем Востоке;
  • алюминия больше всего сосредоточено в Западной Сибири и на Урале;
  • цветные металлы максимально сконцентрированы в регионе Восточной Сибири и на Таймыре.

Драгоценные и полудрагоценные камни и нерудные материалы широко распространены в горных пластах Урала, Сибири, особенно много их на Алтае, в Саянах.

Оксиды и гидроксиды

В данную группу минералов входят все оксиды, и простые, и сложные, которые образованы металлами, неметаллами, интерметаллидами и переходными элементами. Общее процентное содержание данных веществ в земной коре — 5%. Единственное исключение, которое относится к силикатам, а не к рассматриваемой группе, — это оксид кремния SiO2 со всеми его разновидностями.

Можно привести огромное количество примеров подобных минералов, однако обозначим самые распространенные:

  1. Гранит.
  2. Магнетит.
  3. Гематит.
  4. Ильменит.
  5. Колумбит.
  6. Шпинель.
  7. Известь.
  8. Гиббсит.
  9. Романешит.
  10. Холфертит.
  11. Корунд (рубин, сапфир).
  12. Боксит.

породы и минералы

Химический состав

Химический теоретический состав для FeTiO3: FeO — 47,34; TiO2 — 52,66. Состав непостоянный. Обычно содержит Fe2O3, которая изоструктурна с FeTiO3. Часто содержание Fe3+ связано с примесью гематита или магнетита (распад твердого раствора Fe2O3 в FeTiO3). Иногда наблюдаемый небольшой избыток TiO2 бывает обусловлен примесью рутила.  Fe2+ частично изоморфно замещается Mg и Mn2+, содержание которых существенно колеблется (повышено в магнезиальной и в марганцовой разновидностях — пикроильмените и манганильмените). Mg характерен для ильменита кимберлитовых пород. Во многих ильменитах, особенно связанных со щелочными породами, имеется небольшая примесь Nb, которую раньше при анализе не определяли (например, в многочисленных старых анализах ильменита из Ильменских гор Nb не указывается, а во всех современных анализах он отмечается; максимальное содержание Nb2O5 — 3,80% отмечено для одного из ильменитов Вишневых гор. В ряде случаев, однако, присутствие ниобия обязано наличию включений колумбита. Для ильменита из основных пород характерно присутствие V, Cr, Со, также Ni. Из других примесей наблюдались: Sc — до 0,027%; Zn — до 0,57% ZnO в марганцовом ильмените из гранита Коунрада; Sn — 0,015% в ильмените Далидатского массива на Малом Кавказе; Ва — 0,04% ВаО и Sr — 0,004% SrO—в ловозерском марганцовом ильмените; Y — 0,75% Y2O3 — в манганильмените с Дальнего Востока; Th — в акцессорном ильмените из уртита Ловозерского массива; незначительная примесь Cu указывается для ильменита из габбро Гренландии.

Разновидности

Пикроильменит — picroilmenite с частичным изоморфным замещением Fe2+ на Mg, содержит 20 и более процентов MgTiO3 (9 и более процентов MgO), является промежуточным минералом между собственно ильменитом (кричтонитом) и гейкилитом. Типичен для ультраосновных пород (кимберлитов и др.), месторождений хромитов. Назван от греческого «пикрос» — горький в связи с содержанием магния (Грот, 1898). Синоним: пикротитанит — picrotitanite (Дана, 1868), пикрокричтонит — picrocrichtonite (Лакруа, 1901).

Манганильменит — manganilmenite (Симпсон, 1929) содержит 13% и более MnO, промежуточный минерал между собственно ильменитом и пирофанитом.

Иттроманганоильменит (yttromanganoilmenite) — манганильменит, содержащий 0,75% Y2O3 (Ложникова и Яковлева, 1961) — лишнее название.

Силикоильменитом — silicoilmenite, на основе микроскопического изучения шлифов ильменита из Ильменских гор, Пилипенко предварительно обозначил красно-бурые зерна, образующие ориентированные прорастания с типичным ильменитом, а также пегматитовые прорастания ильменита силикатом (микроклином?); красно-бурые зерна предположительно принимались им за твердый раствор силикатного вещества в ильмените, однако остались неизученными.

Карбонаты

Данный класс минералов включает в свой состав достаточно большое разнообразие представителей, которые также имеют важное практическое значение для человека. Так, существуют следующие подклассы или группы:

  • кальцит;
  • доломит;
  • арагонит;
  • малахит;
  • содовые минералы;
  • бастнезит.

Каждый подкласс включает в свой состав от нескольких единиц до десятков представителей. Всего насчитывается около ста разнообразных минеральных карбонатов. Самые распространенные из них:

  • мрамор;
  • известняк;
  • малахит;
  • апатит;
  • сидерит;
  • смитсонит;
  • магнезит;
  • карбонатит и прочие.

Некоторые ценятся как очень распространенный и важный строительный материал, другие используются для создания ювелирных изделий, третьи находят применение в технике. Однако все являются важными, и добыча их ведется очень активно.

Общая информация

Россия, обладая самой большой территорией в сравнении с другими странами, занимает лидирующие позиции по добыче важнейших полезных ископаемых. Общее количество месторождений – больше 200 000, и это число постоянно увеличивается, так как совершенствуются методы поиска новых залежей. Стоимость предполагаемых ресурсов составляет свыше 30 трлн. долларов. Количество природного газа и угля бьет рекорды большинства других стран: их представлено 32% и 30% соответственно от общего количества мировых запасов.

Силикаты

Самая многообразная по внешним формам и количеству представителей группа минералов. Такое варьирование обусловлено тем, что атомы кремния, лежащие в основе их химического строения, способны соединяться в разного вида структуры, координируя вокруг себя несколько атомов кислорода. Так, могут формироваться следующие типы конструкций:

  • островные;
  • цепочечные;
  • ленточные;
  • листовые.

Данные минералы, фото которых можно видеть в статье, известны каждому. По крайней мере некоторые из них. Ведь к ним относятся такие как:

  • топаз;
  • гранат;
  • хризопраз;
  • горный хрусталь;
  • опал;
  • халцедон и прочие.

Они находят применение в ювелирном деле, ценятся как прочные конструкции для использования в технике.

Можно также привести в пример минералы, названия которых не так известны для простых людей, не связанных с минералогией, но тем не менее они очень важны в промышленности:

  1. Датонит.
  2. Оливин.
  3. Мурманит.
  4. Хризокол.
  5. Эвдиалит.
  6. Берилл.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В шлифах в проходящем свете слабо просвечивает (темно-бурый). Одноосный (—). n> 2,5. Двупреломление очень сильное. В полированных шлифах в отраженном свете — серовато-белый со слегка буроватым оттенком. Двуотражение в воздухе слабое, в иммерсии отчетливое, особенно при наличии двойников: Ro — белый, розовато-бурый, Re — более темный, бурый. Ясно анизотропен. Внутренние рефлексы наблюдаются редко (темно-бурые). Весьма обычны двойниковое сложение и характерные структуры распада твердых растворов (включения гематита, магнетита, рутила, хромита и др.). Иногда наблюдается зональное строение.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: