2. Классификация минералов и их общая характеристика

Классифицировать минералы можно по ряду признаков. Можно выделять минералы по ведущему или характерному элементу, рассматривая, например, минералы, содержащие медь, свинец и т.д. Существуют генетические классификации, в которых выделяют минералы по их происхождению, например, минералы магматические, пегматитовые, скарновые и т.д. Все эти классификации не удовлетворительны по ряду причин, но могут быть использованы как дополнительный справочный материал.

Наиболее распространённой является химическая классификация минералов. В основу выделения групп в этой классификации положен химический принцип (по типам химических соединений, по характеру химической связи) с обязательным учётом структурных особенностей минералов.

Прежде всего минералы различают по элементарным веществам и соединениям. К элементарным веществам относится один класс минералов, встречающихся в виде свободных элементов, ‒ самородные элементы. В самородном состоянии в природе известны около 40 химических элементов, но большинство из них встречается очень редко. Химически инертные в природных условиях элементы называются благородными; самородное состояние для них является наиболее характерным. К ним относятся золото Au, серебро Ag, платина Pt и элементы группы платины. Очень часто в самородном состоянии встречаются углерод С, сера S и медь Cu. Реже встречаются так называемые полуметаллы: мышьяк As, сурьма Sb, висмут Bi. Такие минералы как железо Fe, свинец Pb, олово Sn, ртуть Hg, встречаются как самородные крайне редко и нахождение их представляет лишь научный интерес. Некоторые элементы (хром, алюминий) вообще не встречаются в самородном виде

Среди соединений по химическому признаку выделяются следующие типы:

‒ сернистые соединения или сульфиды. Это соединения металлов с серой или аналогами серы - мышьяком, сурьмой, теллуром, селеном. Их насчитывают более 200 видов, но общее содержание их в земной коре невелико и не превышает 0.15 %. С химической точки зрения они являются в основном производными сероводорода H₂S. В некоторых редких минералах место серы занимают Se и Te. По аналогии с сульфидами также выделяют арсениды и антимониды. Во всех этих соединениях широко развиты изоморфные замещения одних элементов другими. Сульфиды за небольшим исключением имеют металлический блеск, большую плотность и невысокую твёрдость. Встречаются они в виде кристаллов, друз, чаще ‒ в виде сплошных зернистых масс и вкрапленников. Сульфиды имеют большое практическое значение ‒ это важнейшие руды свинца, цинка, меди, серебра, никеля и других металлов.

‒ кислородные соединения ‒ соединения металлов с кислородом и кислородные соли (оксосоли) ‒ соединения металлов с комплексными кислородными анионами. Последние чрезвычайно широко распространены в природе, они являются главнейшими минералами, слагающими земную кору. В земной коре на долю окислов и гидроокислов приходится около 17 %, из них на долю кремнезёма (SiO₂) около 12,5 %. Наиболее распространёнными минералами этой группы являются окислы кремния, алюминия, железа, марганца и титана. Среди окислов можно выделить простые окислы, в которых отношения между катионами и анионами изменяются в пределах от 2:1 до 1:2 (R₂O, R₂O₃, RO₂) и сложные окислы, для которых характерны двойные соединения типа RO*R₂O₃. Физические свойства окислов различны: для большинства из них характерна высокая твёрдость. Минералы класса окислов имеют большое практическое значение.

‒ галоидные соединения или галогениды. Относящиеся сюда минералы представляют собой соединения с галогенами ‒ фтором, хлором и гораздо реже бромом и йодом. Карбонаты и сульфаты ‒ многочисленная группа минералов, которые имеют широкое распространение. В структурном отношении все карбонаты относятся к одному основному типу ‒ анионы [CO₃]^2-. Большинство карбонатов безводные простые соединения, главным образом Ca, Mg и Fe с комплексным анионом [CO₃]^2-. Менее распространены сложные карбонаты, содержащие добавочные анионы (OH)^-, F^-и Cl^-. Карбонаты обычно имеют светлую окраску: белую, розовую, серую и т.д., исключение представляют карбонаты меди, имеющие зелёную или синюю окраску. Твёрдость карбонатов около 3…4,5; плотность невелика, за исключением карбонатов Zn, Pb и Ba. Важным диагностическим признаком является действие на карбонаты кислот (HCl и HNO₃), от которых они в той или иной степени вскипают с выделением углекислого газа. Сульфаты ‒ соли серной кислоты. Они имеют светлую окраску, небольшую твёрдость, многие из них растворимы в воде. Различают сульфаты безводные, водные и сложные, содержащие кроме общего для всех анионного комплекса [SO₄]^2- также добавочные анионы (ОН)^- [1].