3.7 Классификация минералов

Современная классификация минералов основана на их химическом составе. Все известные минералы группируются в несколько классов, из которых главнейшими являются: 1) самородные элементы, 2) сульфиды, 3) окислы, 4) галоидные соединения, 5) соли кислородных кислот и 6) органические соединения.

В пределах классов минералов выделяют подклассы, а внутри последних — группы минералов.

Самородные элементы.

К группе самородных элементов относятся: алмаз, графит, сера, медь и др. Минералы этой группы весьма важны в практическом отношении и в то же время простые по своему составу. Каждый минерал этой группы состоит из одного химического элемента. Способы образования минералов этой группы очень разнообразны.

Графит — С. Твердость 1, уд. вес 2,2, цвет стально-серый до черного. Жирный на ощупь и пачкает руки. Чаще всего графит образует листоватые, чешуйчатые и плотные массы, иногда выделяется в кристаллах в виде пластинок с металлическим блеском и совершенной спайностью в одном направлении. Нередко графит неправильными включениями выделяется в изверженных породах, иногда образуя большие залежи; возникает также среди метаморфических пород. Возможно, что здесь он является продуктом преобразования органических остатков, попавших в эти породы.

Лучшие сорта графита идут для производства карандашей. Большая масса графита употребляется для изготовления плавильных тиглей, электродов для электрометаллургии, для графитной смазки и для атомных реакторов.

Алмаз — С. Твердость 10, уд. вес 3,5; сингония кубическая. Кристаллы большей частью прозрачны, бесцветны или желтоваты, с сильным блеском. Является самым дорогим из драгоценных камней. В порошке и в виде мелких кристаллов применяется при шлифовке металлических изделий в машиностроении и при бурении скважин в твердых породах.

Сера — S. Твердость 2, уд. вес 2; сингония ромбическая; цвет желтый; излом раковистый с жирным блеском. Плавится при температуре 112,8°. Сера встречается в виде включений, порошкообразных масс, часто в хороших кристаллах. Самородная сера образуется при распадении гипса и других сернокислых соединений, в присутствии органических веществ. Кроме того, сера выделяется в кратерах вулканов из возгоняющихся паров и сероводорода.

Сульфиды.

Очень важную роль в народном хозяйстве играют сульфиды, или сернистые соединения тяжелых металлов. В группу сульфидов входит значительное количество минералов (до 250 минералов, т. е. около 10% всех существующих). Сульфиды представляют особый интерес как руды цветных металлов и часто как носители золота. Большинство сульфидов образуется из горячих водных растворов различных температур. Иногда сульфиды кристаллизуются непосредственно из магмы и ее летучих возгонов, но многие из них имеют и осадочное происхождение. Наиболее широко распространены в земной коре из сернистых минералов пирит, халькопирит, галенит и др.

Пирит (серный или железный колчедан) —FeS₂. Твердость 6—6,5; уд. вес. 5; сингония кубическая; цвет соломенно-желтый; блеск металлический. По своей окраске и блеску напоминает несколько золото. Встречается в виде плотных и мелкозернистых масс, в виде вкрапленников и хорошо образованных кристаллов кубической формы. Пирит — самый распространенный минерал группы сульфидов и встречается во всех зонах земной коры. Он выделяется в магматических породах, часто встречается в осадочных породах. Пирит служит основным материалом для получения серной кислоты.

Галенит (свинцовый блеск) — PbS. Часто содержит серебро. Твердость 2,5; уд. вес 7,4—7,6; сингония кубическая; цвет свинцово-серый; блеск металлический. Встречается в виде зернистых плотных масс и кристаллов. Галенит образуется из горячих водных растворов, восходящих от магматического очага по трещинам горных пород, и очень редко встречается в осадочных породах. Является важнейшей свинцовой рудой.

Сфалерит (цинковая обманка) — ZnS. Получил название от греческого слова «сфалерос» — обманчивый, так как по внешним признакам не похож на обычные сульфиды металлов. Наблюдаются в нем примеси меди и свинца, присутствует до 20% железо. Цвет бурый или коричневый, часто черный, реже желтый, красный, зеленоватый. Твердость 3,5—4. Происхождение гидротермальное. Используется как главная руда цинка, а также при изготовлении цинковых белил.

Простые окислы.

Минералы группы окислов очень широко распространены в природе и играют большую роль в сложении земной коры.

В химическом отношении минералы этой группы представляют соединения элементов с кислородом. Делятся на два подкласса: простые окислы и водные окислы, т. е. окислы, содержащие воду.

Кварц — SiО₂— один из самых распространенных минералов; составляет около 12% всей массы земной коры. Твердость 7; уд. вес 2,65; температура плавления кварца 1713°. При застывании расплава легко образуется кварцевое стекло. Блеск граней кристалла стеклянный, на изломе жирный; сингония тригональная; спайности нет, излом раковистый. Кристаллы кварца обычно удлиненные, призматические, часто с горизонтальной штриховкой на гранях призмы, очень часто встречаются в виде различных сростков и друз.

Различают следующие важнейшие разновидности кристаллического кварца: горный хрусталь — бесцветный, прозрачный, в виде хорошо развитых кристаллов; аметист — фиолетовый; дымчатый горный хрусталь — желтоватый, золотистый и бурый разных оттенков, морион — черный почти непрозрачный.

Скрытокристаллическая (непрозрачная) разновидность кварца волокнистого строения носит название халцедон. В отличие от кварца последний чаще бывает окрашен в различные цвета и оттенки: молочно-серый, синевато-черный, желтый, красный, коричневый, бурый, зеленый. Широко известен кремень — загрязненный халцедон (с примесью окислов железа и глинистых веществ), часто встречающийся в виде стяжений и желваков среди осадочных пород, главным образом мергелей и известняков.

Кварц является породообразующим минералом кислых, изверженных, метаморфических и осадочных пород. Месторождения кварца весьма распространены. Прозрачные разновидности горного хрусталя и морион применяются в оптическом производстве, радиотехнике, ювелирном деле.

Важное значение в технике имеют пьезокварцевые пластинки, выпиленные из кристаллов горного хрусталя перпендикулярно к оси второго порядка L2 кристалла. Такие пластинки употребляются в качестве фильтра радиоволн и для других целей в радиотехнике, акустике и физике. Массивный кварц широко применяется в металлургии, фарфоровой и стекольной промышленности.