Лекция на тему классификация минералов

Тема: КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВ

В настоящее время известно более 2000 минералов. Для удобства изучения, поисков и применения их группируют — классифицируют. Существует несколько классификаций. Чаще всего используется химическая классификация, по которой все минералы на основе химического состава сгруппированы в классы.

Самородные элементы. Класс объединяет химические элементы, находящиеся в природе в свободном состоянии (сера — S, золото— Аu, платина — Pt, ртуть — Hg, медь — Сu, алмаз — С, графит — С, гелий — Не, азот — N и др.).

Окислы и гидроокислы. Соединения кислорода с металлами и металлоидами (окислы), а также соединения кислорода и воды с металлами и металлоидами (гидроокислы) (кварц — SiО2, магнетит — Fe3О4, гематит — Fe2О3, лимонит — Fe2О3 • nH2O, корунд — Al2O3, боксит — Al2O3 • nH2O и др.).

Сульфиды. Соли сероводородной (H2S) кислоты (галенит — PbS, сфалерит — ZnS, киноварь — HgS, халькопирит — CuFeS2, пирит — FeS2 и др.).

Галоидные соединения. Соли галоидно-водородных кислот (галит — NaCl, сильвин—КС1, карналлит—КС1 • MgCl2• 6Н20, флюорит — CaF2 и др.).

Сульфаты. Соли серной кислоты (гипс—CaS04•2H2O, ангидрит —CaSО4, барит —BaSО4 и др.)

Карбонаты. Соли угольной кислоты (кальцит — СаСОз, доломит — CaMg(CО3)2, сидерит — FeC03, малахит —Cu2[C03]- [ОН] 2).

Фосфаты. Соли. фосфорной кислоты (апатит —Са5[РО4]3 • (F, С1), фосфорит близок по химическому составу апатиту).

Силикаты. Соли кремниевых и алюмокремниевых кислот (мусковит, биотит, ортоклаз, Лабрадор, роговая обманка, оливин, авгит, каолин и др.) - Химический состав силикатов сложен.

Органические соединения (янтарь — С10Н16О и др.).

Класс самородные элементы. В класс входят минералы, представляющие собой отдельные химические элементы. Число их невелико, около 50 минералов. По массе они составляют около 0,1% всей массы земной коры, но имеют весьма важное практическое значение.

Класс окислы и гидроокислы. К этому классу относятся минералы, являющиеся соединениями металлов и металлоидов с кислородом и гидроксильной группой. Известно около 200 минералов этого класса, составляющих 17% от всей массы земной коры. Твердость минералов класса окислов и гидроокислов больше 5,5. Блеск чаще неметаллический.

Класс сульфиды. Минералы класса сульфиды представляют собой соли сероводородной кислоты. Известно около 200 минералов, принадлежащих классу сульфидов. По массе они составляют около 0,25% от массы земной коры. Значительная часть сульфидов имеет металлический блеск, небольшую твердость, гидротермальное происхождение.

Класс галоидные соединения. Минералы этого класса являются солями галоидно-водородных кислот. В природе известно около 100 галоидных соединений. Наибольшим распространением пользуются хлориды. Минералы обладают небольшой твердостью, стеклянным блеском и светлой окраской. Галит (каменная соль), сильвин и карналлит осадочного происхождения.

Класс сульфаты. К сульфатам относится около 260 минералов, являющихся солями серной кислоты, они составляют лишь 0,1% от массы земной коры. Как правило, минералы этого класса обладают небольшой твердостью и светлой окраской. Большинство из них осадочного происхождения.

Класс карбонаты. В класс карбонатов объединены около 80 минералов, являющихся солями угольной кислоты. Они составляют примерно 1,7% от массы земной коры. Наиболее распространены карбонаты кальция и магния, из которых состоят известняки, мрамор, мел, мергели, доломиты. Твердость карбонатов невелика, окраска светлая. Многие из них бурно реагируют с соляной кислотой, выделяя углекислый газ:

Класс фосфаты. К фосфатам принадлежат соли фосфорных кислот. Класс насчитывает около 350 минералов, но они составляют лишь 1 % от массы земной коры.

Класс силикаты. В этот класс входят наиболее распространенные в земной коре породообразующие минералы. На долю силикатов приходится около 800 минералов. Они составляют более 75% от массы земной коры. Имеют высокую твердость. Значительная их часть магматического и метаморфического происхождения.

Химический состав большинства силикатов очень сложен. Основу кристаллической решетки составляет ионная группировка SiO4, в центре которой расположен ион кремния, а по вершинам— ионы кислорода. Кремнекислородный тетраэдр обладает четырьмя свободными валентными связями, благодаря чему может присоединять ионы металлов и соединяться с другими крем-некислородными тетраэдрами. У некоторых силикатов часть ионов кремния замещена ионом алюминия. Такие соединения называют алюмосиликатами.

В основе классификации силикатов — кристаллическая структура. Среди силикатов различают островные, кольцевые, цепные, ленточные, листовые и каркасные силикаты.

Островные силикаты состоят из изолированных тетраэдров или изолированных групп тетраэдров с присоединенными к ним ионами других элементов. К ним относится оливин.

Кольцевые силикаты. Кремнекислородные тетраэдры в кольцевых силикатах, соединяясь друг с другом, образуют замкнутые кольца.

Цепные силикаты. Кремнекислородные тетраэдры соединены в непрерывные цепочки. К цепным силикатам относится группа пироксенов, в состав которой входит минерал авгит.

Ленточные силикаты. Кремнекислородные. тетраэдры соединены в ленты, или пояса. К ленточным силикатам относится группа амфиболов со сложным и меняющимся химическим составом. Наиболее распространенным амфиболом является роговая обманка.

Листовые силикаты. Ленты соединены в виде одного слоя. К этой группе силикатов относятся слюды: мусковит и биотит, а также группа глинистых минералов, к которой принадлежит каолинит. ,

Каркасные силикаты. Кремнекислородные тетраэдры сцеплены через все четыре вершины и образуют каркас. В химическом отношении каркасные силикаты являются алюмосиликатами (К, Na, Са). К ним принадлежат группы полевых шпатов и фельд-шпатидов. Полевые шпаты широко представлены в земной коре.

По содержанию двуокиси кремния плагиоклазы делятся на: 1.кислые,   2.средние 3.основные

Альбит 9—10% An

v кислые Олигоклаз 10—30% An

Андезин 30—50% An средние

Лабрадор 50—70% An

Битовнит 70—90% An основные

Анортит 90—100% An

Группа фельдшпатидов характерна для щелочных магматических пород. Типичным фельдшпатидом является нефелин.