Задача 8.2.4_1 - Чувашский государственный университет

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ
Методические указания к лабораторным занятиям
Чебоксары 2014
УДК 624.131.54
ББК
Составитель: С.С. Викторова
Инженерное обеспечение строительство методические указания к практическим занятиям /
сост. С.С. Викторова. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2014. с.
Приведены краткие справочные данные, сведения из теории и методические указания по
выполнению лабораторных работ. Дана инженерно-геологическая оценка минералов и горных
пород при использовании в промышленности, строительстве в плане взаимодействия грунтов и
инженерных сооружений.
.
Предназначены для студентов I курса очной и заочной формы обучения строительного
факультета, обучающиеся по направлению специальности «Строительство уникальных зданий и
сооружений» (271101.65)
Утверждено Учебно-методическим советом университета в рамках реализации проекта
Министерства образования и науки Российской Федерации «Кадры для регионов».
Ответственный редактор канд. техн. наук, доцент С.М.Ушков
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МИНЕРАЛАХ
И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
Минералами (лат. «минера» - руда) называются природные тела, имеющие определенный
химический состав и физические свойства, образующиеся в результате физико-химических
процессов, протекающих в земной коре. В настоящее время известно около 7000 названий
минералов. Из них приблизительно 2500 являются самостоятельными минералами, остальные
названия относятся к их разновидностям и соединениям. Большая часть минералов встречаются
очень редко и только около 50 из них составляют основную массу горных пород и называются
поэтому породообразующими.
Минералы по генезису (происхождению) можно классифицировать следующим образом:
1) минералы, характерные для магматических процессов;
2) минералы вулканического происхождения;
3) минералы пегматитовых жил;
4) минералы пневматолитовых процессов;
5) минералы гидротермического происхождения;
6) минералы, образуемые при выветривании;
7) осадки морей, заливов, лагун, озер и болот;
8) минералы органогенного происхождения;
9) минералы метаморфического происхождения.
Магма – первоначальный силикатный расплав, поступающий из глубин Земли и дающий при
отвердевании его изверженные горные породы и минералы. Магма расщепляется на составные
части по плотности. Легкие элементы магмы концентрируются в верхней части магматического
очага, а более тяжелые в нижней части. Этот процесс получил название ликвации. Он приводит к
расчленению магмы на кислую, богатую кремнеземом и легкими элементами, и на основную,
содержащую меньший процент кремнезема и большой процент тяжелых элементов. При
дальнейшем охлаждении магмы химические элементы начинают постепенно вступать в химические
реакции – образуются минералы магматического происхождения, выделяющиеся в определенной
последовательности. Расщепление магмы на составные части по мере остывания и кристаллизации
называется кристаллизационной дифференциацией. Кристаллы могут реагировать с остаточным
расплавом и образовывать новые соединения.
Последовательность выпадения минералов зависит от:
- состава магмы;
- температуры охлаждающейся магмы и давления. В определенные моменты охлаждения
магматического очага и в определенных условиях давления могут выделяться лишь определенные
ассоциации минералов. Кроме того, у различных участков магматического очага может быть
неодинаковая температура, что приводит к выделению в разных частях магмы разнообразных
минералов;
- точки плавления и затвердевания минералов;
- процентного содержания отдельных компонентов, входящих в состав магмы.
На процессы минералообразования оказывет влияние и взаимодействие выделившихся в
твердом виде минералов с остаточным расплавом. Это приводит к изменению химического состава
уже выпавших минералов.
Обломки, окружающих магматические очаг горных пород, так называемые ксенолиты,
попадая в магму, усваиваются (ассимилируются); магма также растворяет окружающие ее боковые
породы. Этот процесс (синтексис) может привести к изменению химического состава отдельных
участков магматического очага. Так например, магма, соприкасаясь с известняками, обогащается
кальцием; с кварцевыми песками или песчаниками – кремнеземом; с глинистыми породами –
глиноземом и т.д. Процесс дифференциации магмы и ассимиляции его окружающих пород
способствует образованию магм различного химического состава и обуславливает разнообразие
магматических пород.
Пневматолитовый процесс получил свое название от греческого слова «пневма» - газ, в связи
с тем, что нем активное участие принимают летучие вещества. Пневматолиз – процесс образования
минералов за счет взаимодействия с горными породами газов и летучих веществ, или их возгонки
(отложения в твердом виде), или взаимодействия газов. Путем пневматолиза из магм выносятся
многие металлы и металлоиды.
В земной коре широко распространены жильные скопления минералов. Жила – минеральное
тело, заполняющее трещину в горной породе. Упругие летучие вещества создают благоприятные
условия для роста кристалла. Жилы, в которых происходит образование крупных кристаллов и
зерен минералов, называются пегматитовыми. Пегматитовые и пневматолитовые минералы
особенно часто бывают связаны по происхождению с породами гранитного типа, более богатыми
летучими соединениями.
Минералы гидротермического происхождения возникают в одну из последних фаз
охлаждения магматического очага и имеют близкую генетическую связь с магматическими
процессами.
Летучие компоненты магмы, циркулируя по трещинам и порам пород, окружающих
магматический очаг, и перемещаясь, в основном, по направлению к поверхности Земли, в
значительной степени охлаждаются. А так как они еще находятся в условиях довольно большого
давления, водяной пар сгущается в воду при более высокой температуре, чем это наблюдается на
поверхности Земли. Такая вода обладает большой растворяющей способностью и несет в
растворенном виде золото, серебро, медь, цинк, свинец и другие элементы. Из этих растворов
высокотемпературной воды, перемещающейся по трещинам, образуются минералы
гидротермального происхождения, к которым принадлежат и минералы рудных жил.
Гидротермальные жилы делятся на глубинные (гипотермальные) с температурой образования 300374о (располагаются вблизи глубинных магматических пород или в самих магматических породах);
средней глубины (мезотермальные) с температурой образования 150-300о (эти жилы более удалены
от магматического очага, чем гипотермальные); поверхностные (эпитермальные) с температурой
образования 50-150о.
Вулканические процессы сопровождаются выделением газообразных веществ и излиянием
жидкой лавы. Лава на поверхности теряет летучие соединения, становится вязкой и, затвердевая,
образует плотную или тонкозернистую массу вулканических пород, в которой нередко встречаются
кристаллы многих силикатов (оливин, роговая обманка, авгит, полевые шпаты). Вулканические
газы, вступая в реакцию друг с другом и с газами атмосферы, образуют на стенках кратеров
минералы: серу, хлорное железо, пирит и др.
Выветриванием называют процессы разрушения и изменения минералов, протекающие на
поверхности Земли.
Магматические и метаморфические породы, образовавшиеся на глубине и в условиях высокой
температуры и высокого давления, при выходе на дневную поверхность попадают в новые физикохимические условия, и многие из них становятся неустойчивыми соединениями. По характеру
выветривание бывает физическое и химическое.
При физическом выветривании меняются внешние особенности минералов, но химический
состав при этом остается без изменений. В результате физического выветривания горные породы
покрываются сетью трещин. Эти трещины в дальнейшем расширяются, разветвляются и, таким
образом, горные породы разбиваются на отдельные обломки различной формы и величины.
При химическом выветривании меняются не только внешние особенности пород, но и
химический состав
- в результате минералы, подвергшиеся химическому выветриванию,
превращаются в совершенно новые химические соединения – новые минералы. Основные агенты
данного типа выветривания: кислород (приводит к окислению), вода (растворяет) и углекислота
(разрушает).
Процессы химического и физического разрушения минералов идут одновременно. Зона, в
которой происходят процессы выветривания, называется зоной выветривания или окисления. Под
ней находится зона цементации.
В процессе выветривания принимают участие растения и животные.
Поверхностные водные потоки выносят в моря, озера, болота горные породы в растворенном
и нерастворенном виде. Если озера, морские заливы, лагуны находятся в областях с жарким
климатом, наблюдается интенсивное испарение воды, что приводит к выпадению растворенных
веществ в твердом виде.
Минералы метаморфического происхождения образуются путем глубоких изменений
(метаморфизации) минералов осадочного и магматического происхождения. Большое значение
имеют высокая температура, высокое давление и химически активные вещества.
Большинство встречающихся в природе минералов относятся к телам кристаллическим,
атомы которых расположены в четком порядке, образуя кристаллическую решетку, подчиняясь
законам пространственной симметрии.
Основными свойствами кристаллических тел являются:
- анизотропность - изменение свойств вещества с изменением направления;
- однородность – любые два участка одного и того же кристалла облают одинаковыми
свойствами;
- способность самоограняться – принимать в условиях свободного роста в подходящей среде
форму правильных многогранников.
Поверхность кристаллов ограничена плоскостями – гранями, которые пересекаются по
прямым линиям – ребрам. Такие пересечения ребер образуют вершины.
В кристаллах наблюдаются следующие элементы симметрии:
- плоскость симметрии (Р) – воображаемая плоскость, которая делит кристаллы на две
равные части, причем одна из частей является как бы зеркальным отражением другой (рис. 1а);
- ось симметрии (L) – линия, при вращении вокруг которой на 360о кристалл несколько раз
повторяет свое начальное положение в пространстве. В кристалле может быть несколько осей
симметрии:
а) ось симметрии второго порядка (L2) , когда при вращении вокруг этой оси на 360о кристалл
повторяет свое начальное положение в пространстве два раза (рис. 1б):
б) ось симметрии третьего порядка (L3) – начальное положение повторяется три раза (рис. 1в);
в) ось симметрии четвертого порядка (L4) – начальное положение повторяется четыре раза
(рис. 1г);
г) ось симметрии шестого порядка (L6) – начальное положение повторяется шесть раз (рис.
1д).
Ось симметрии пятого порядка в кристаллах не наблюдается, а ось симметрии первого
порядка не учитывается;
- центр симметрии (С) –воображаемая точка, расположенная внутри кристалла, в которой
пересекаются и делятся пополам линии, соединяющие соответствующие точки на поверхности
кристалла (рис. 1е);
- единичное направление – единственно не повторяющееся в кристалле направление.
Например, в призме является направление, параллельное граням призмы и проходящее через центр
симметрии. В кубе любое направление повторяется несколько раз, ему всегда соответствует другое
подобное, равное по величине, направление. Следовательно, в кубе единичное направление
отсутствует. Чем более симметричен кристалл, тем меньше в нем единичных направлений, вплоть
до полного исчезновения.
Совокупность всех элементов симметрии данного кристаллического многогранника
называется видом симметрии. В кристаллографии возможно всего 32 вида симметрии,
установленные А.В. Гадолиным. Все известные виды симметрии подразделяются на семь
кристаллографических систем или сингоний (греч. «сходноугольность»).
Сингонией называется группа видов симметрии, обладающая одним или несколькими
элементами симметрии при одинаковом числе единичных направлений. Сингонии в порядке
возрастания степени симметрии можно расположить в следующем порядке: триклинная,
моноклинная, ромбическая, тригональная, тетрагональная, гексагональная, кубическая.
Сингонии, в свою очередь, группируются в три категории – низшую, среднюю и высшую. Их
характеристика приведена в табл. 1.
Таблица 1
Характеристика кристаллографических сингоний и категорий
Категория
1
Низшая
Сингония
Число
единичных
направлен
ий
Характерные
элементы
сингоний
Примеры
минералов,
кристаллизующих
ся
в
данной
сингонии
3
4
5
С
или
отсутствуют
Альбит, анортит,
микроклин,
дистен
2
Триклинная
Все
Повторяющи
Ортоклаз,
тальк,
Единичных
направлений – 3 и
более; нет осей
симметрии
порядка
выше
второго
Моноклинн
ая
Множество
Три
еся элементы
симметрии
отсутствуют
L2 2P,
3PC
3L2
эпидот,
роговая
обманка,
гипс,
арсенопирит
Оливит,
топаз,
барит, антимонит,
марказит
Ромбическа
я
Средняя
Единичное
направление
одно, совпадает с
единственной
осью
порядка
выше второго
Высшая
Единичных
направлений нет;
Присутствует
несколько
осей
симметрии
порядка
выше
второго
Тригональн
ая
Тетрагональ
ная
Одно,
совпадает
Одно,
совпадает с
L4 или Li4
L3
L4 или Li4
Гексагональ
ная
Одно,
совпадает с
L6
L6 или Li6
Кубическая
Нет
4L3
Кальцит, доломит,
магнезит, гематит,
киноварь
Халькопирит,
касситерит,
шеелит
Нефелин, берилл,
апатит
Гранат,
сильвин,
флюорит,
хромит,
галенит
галит,
алмаз,
пирит,
По внешнему огранению кристаллы могут быть разделены на две группы. Многогранники
первой группы представляют собой простые формы – совокупность граней, связанных между собой
элементами симметрии. Многогранники второй группы – комбинации простых форм. Всего в
кристаллографии известно 47 типов простых форм.
Физические свойства минералов. Физические свойства минералов имеют большое
практическое значение (радиоактивность, люминесценция, магнитность, твёрдость, оптические
свойства и др.) и очень важны для их диагностики. Они зависят от химического состава и типа
кристаллической структуры. Например, радиоактивные свойства минералов зависят от химического
состава - наличие радиоактивных элементов, спайность минералов зависит от особенностей их
кристаллической структуры, плотность - от химического состава и от типа кристаллической
структуры. Физические свойства могут представлять скалярную величину (независимы от
направления), например плотность, или быть векторными (зависящими от направления), например
твёрдость, спайность, оптические свойства.
Плотность. Плотности минералов (в г/см3) колеблются от величин, примерно равных
единицы, до 23.0 (платинистый иридий). Подавляющая масса минералов имеет плотность от 2.5 до
3.5, что обуславливает плотность земной коры, равную примерно 2.7-2.8.
Минералы по плотности условно можно разделить на три группы: лёгкие (плотность до 3.0),
средние (плотность от 3.0 до 4) и тяжёлые (плотность более 4).
Некоторые минералы легко узнаются по большой плотности (барит4.6, церуссит 6.5). Как
правило, минералы, содержащие тяжёлые металлы, имеют большую плотность. Наибольшую
плотность имеют самородные элементы - золото, серебро, минералы группы платины. В кристаллах
одного и того же состава плотность определяется характером упаковки атомов в единичной
структурной ячейке.
Для минералов, представляющих изоморфные ряды, увеличение (или уменьшение) плотности
пропорционально изменению химического состава.
Механические свойства минералов обнаруживают при механическом действии на них: при
сжатии, растяжении и ударе. Так же, как и оптические свойства, они различны в разных
направлениях и связаны с анизотропией кристаллов. К числу важнейших механических свойств
относят спайность и твёрдость.
Спайностью – называется способность кристаллических минералов раскалываться при ударе
с образованием гладких плоскостей в определенном направлении, всегда параллельном одной грани
кристалла. Спайность вызывается слабыми силами сцепления (притяжения) между элементами
кристаллической решетки. Спайность бывает:
1. Спайность весьма совершенная - кристалл колется на тончайшие пластинки с зеркальной
поверхностью (слюда, гипс).
2.
Спайность совершенная - кристалл в любом месте колется по определённым
направлениям, образуя ровные поверхности; неправильный излом получается крайне редко
(кальцит, галит, галенит).
3. Спайность средняя - при расколе образуются как ровные спайные поверхности, так и
неровные поверхности излома (полевые шпаты, роговая обманка).
4. Спайность несовершенная - ровные спайные поверхности редки, при изломе большей
частью образуется неправильный излом (берил, апатит).
5.
Спайность весьма несовершенная - практически нет спайности, кристаллы имеют
неровные поверхности излома при расколе (кварц, касситерит).
В различных направлениях спайность кристалла может быть одинаковой или разной по
степени совершенства. Спайность отсутствует, если при ударе минерал распадается на обломки без
признаков плоскостей спайности (кварц, змеевик).
У плотных, землистых, порошковатых и волокнистых разностей минералов спайность не
проявляется. У минералов зернистого строения спайность наблюдается у каждого зерна в
отдельности
Твёрдость. Под твёрдостью кристалла понимается его сопротивление механическому
воздействию более прочного тела.
Существует несколько методов определения твёрдости. В минералогической практике
принята шкала Мооса. Необходимо отметить относительность шкалы: если тальк имеет твёрдость 1,
а гипс твёрдость 2, то это не означает, что гипс в 2 раза твёрже талька. Тоже самое можно сказать и
относительно других минералах-эталонах. Твёрдость их условна, и при определении другими
методами получены другие значения.
Так же, как и спайность, твёрдость кристаллов обнаруживает анизотропию. Кристаллы алмаза
имеют наибольшую спайность на гранях октаэдра, меньшую на гранях ромбододекаэдра, ещё
меньшую на гранях куба.
По твердости все минералы разбиваются на четыре группы:
1 – мягкие минералы. Ноготь оставляет царапину на минерале, они легко крошатся ногтем
(тальк, графит, гипс);
2 – минералы средней твердости. Ноготь не оставляет царапины на минерале, минерал не
оставляет царапины на стекле (кальцит, халькопирит);
3 – твердые минеры. Минерал оставляет царапину на стекле, но не оставляет царапины на
горном хрустале (кварц, полевые шпаты);
4 – очень твердые минералы. Минерал оставляет царапины на горном хрустале (топаз, корунд,
алмаз).
Относительная твердость определяется по шкале Мооса (табл. 2), в которую входят 10
минералов, расположенных в таком порядке, что каждый предыдущий минерал чертится
последующим.
Таблица 2
Шкала твердости (Мооса)
Эталонные минералы
Твердость
Визуальные признаки
Тальк
1
Чертится грифелем карандаша
Гипс
2
Чертится ногтем
Кальцит
3
Чертится гвоздем
Флюорит
4
Чертится ножом
Апатит
5
Чертится ножом
Ортоклаз
6
Царапает стекло
Кварц
7
Царапает стекло
Топаз
8
Режет стекло
Корунд
9
Режет стекло
Алмаз
10
Режет стекло
Излом. При расколе у минералов возникают поверхности, определяющие так называемый
излом. Минералы, обладающие спайностью дают, равный излом. Минералы, лишенные
спайности, имеют неровный излом (кварц - раковистый излом). Виды излома:
раковистый излом характеризуется наличием вогнутых и выпуклых участков с
концентрическими «рёбрами», напоминающих створку раковины (часто наблюдается у аморфных
и скрытокристаллических минералов - магнезит аморфный, халцедон);
- зернистый излом отличают по неровной поверхности, на которой заметны или ощутимы
зерна исследуемого минерала (апатит, авгит);
- занозистый излом напоминает поверхность неоструганой доски или древесины поперек
волокна (обычен у волокнистых или игольчатых минералов (асбест, актинолит);
- ступенчатый излом наблюдается в тех случаях, когда раскол проходит частично по
направлению спайности, частично под углом к ней (полевые шпаты - ортоклаз, микроклин);
- землистый излом - поверхность раскола шероховатая, матовая, покрытая порошком этого же
минерала (каолинит);
- неровный излом (кварц).
Оптические свойства. В естественном свете колебания электрического и магнитного векторов
совершаются в каждый момент в различных направлениях, всегда перпендикулярных к
направлению распространения световой волны (т.е. перпендикулярно к световому лучу).Такой свет
носит название неполяризованного, или простого.
При прохождении через оптически анизотропную среду свет становится поляризованным.
Колебания поляризованного света проходят лишь в одной плоскости, проходящей через
направление движения световой волны.
Поляризация света происходит при прохождении через все кристаллы, за исключением
кристаллов кубической сингонии; последние в оптическом отношении изотропны. Естественный
свет, поступающий в кристалл, распадается на две световые волны, распространяющиеся с
различными скоростями. Обе волны становятся поляризованными, причём плоскости их колебаний
взаимно перпендикулярны. Это явление называется двупреломлением, или двойным
светопреломлением. Двупреломление было открыто Бартолином в 1669 г. и в дальнейшем было
изучено Х. Гюйгенсом.
В кристаллах тригональной, тетрагональной и гексагональной сингоний имеется только одно
направление, по которому не происходит двойного светопреломления. Это направление называется
оптической осью, оно совпадает с осью симметрии высшего порядка. Поэтому кристаллы средних
сингоний называются оптически одноосными. В кристаллах триклинной, моноклинной и
ромбической сингоний имеются два направления, по которым не происходит двойного
светопреломления; они в оптическом отношении двуосны.
В кристаллах средних сингоний скорость распространения световых волн различна. Световая
волна, распространяющаяся с одинаковой скоростью во всех направлениях, называется
обыкновенной, а распространяющаяся в различных направлениях с различной скоростью необыкновенной. Поверхностью первой световой волны является шар, а второй - эллипсоид
вращения.
Цвет. Минералы могут иметь самые различные цвета и оттенки. Цвет минералов зависит от
их внутренней структуры, от механических примесей и главным образом от присутствия элементовхромофоров, т.е. носителей окраски. Известны многие элементы-хромофоры, таковы Cr, V, Ti, Mn,
Fe, Ni, Co, Cu, U, Mo и некоторые другие. Эти элементы могут быть в минерале главными, или
могут быть в виде примесей.
Побежалость - пёстрая или радужная окраска приповерхностного слоя. Она объясняется
появлением тонких поверхностных плёнок за счёт изменения, например окисления, минералов.
Цвет черты. Минералы, твёрдость которых невелика, оставляют черту на неглазурованной
фарфоровой пластинке. Цвет черты, или цвет минерала в порошке может отличатся от цвета самого
минерала.. Например, у минералов пирита цвет латунно-желтый, порошок – черный.
Для получения порошка минерала применяется шероховатая фарфоровая пластина, так
называемый бисквит. Если провести минералом по поверхности бисквита, минерал оставляет след
(черту). Твердые и очень твердые минералы, как правило, черты не дают. Эти минералы могут
царапать бисквит и создавать впечатление черты. Можно считать, что минерал дает черту, если
черта стирается пальцем.
Блеск. Различают минералы с металлическим и неметаллическим блеском. Металлический
блеск имеют те минералы (не зависимо от их окраски), которые дают чёрную черту.
Неметаллический блеск характерен для минералов, дающих цветную или белую черту.
Исключением являются только самородные элементы.
Наличие блеска обуславливается показателем преломления и коэффициентом поглощения. В
зависимости от проявления этих факторов блеск у минералов может быть различен:
- металлический – у непрозрачных минералов, обладающих большим коэффициентом
поглощения, напоминает блеск поверхности свежего излома металлов. Металлический блеск
характерен для минералов, являющихся рудами различных металлов, наблюдается у самородных
элементов у сульфидов и у некоторых окислов (пирит);
- стеклянный – у минералов с меньшим, чем у предыдущих показателем преломления,
напоминает блеск поверхности стекла, наблюдается у галогенидов, окислов, карбонатов, силикатов
(галит, кварц);
- алмазный – у прозрачных минералов, не сильно поглощающих свет, но обладающих
большой величиной показателя преломления (алмаз, сфалерит);
- жирный – у минералов, на поверхности которых образовались мельчайшие неровности и
бугорки, отчего отраженный свет частично рассеивается, характерен для мягких минералов,
поверхность которых как бы смазана жиром (тальк, нефелин);
- перламутровый – вызван явлением интерференции света от тонких пластинок или трещинок
по спайности, аналогичен блеску перламутра, с радужными переливами (слюда, тальк);
- шелковистый – у минералов, имеющих параллельно-волокнистое строение кристаллов
(асбест, игольчатый гипс);
- матовый – у минералов, очень слабо отражающего свет, поверхность которых практически
не блестит (каолинит, бурый железняк).
Блеск лучше наблюдать на свежем изломе минерала. При определении блеска цвет минерала
не принимается во внимание.
Магнитность. Это свойство характерно для немногих минералов. Наиболее сильными
магнитными свойствами обладает магнетит. Минералы обладающие сильным полярным
магнетизмом, называются ферромагнитными.
Существуют ещё: люминесценция, пироэлектричество, радиоактивность и др.
Агрегатное состояние. Агрегатами называются естественные скопления минералов. Наиболее
часто встречающие агрегаты:
- зернистые – сросшиеся зерна минералов (апатит);
- плотные – контуры отдельных зерен нельзя различить даже в лупу (халцедон);
- землистые – напоминают внешним видом рыхлую почву, легко растираются между
пальцами (каолинит);
- игольчатые, призматические – кристаллы имеют удлиненную форму (роговая обманка);
- листовые, пластинчатые – пластинки отделяются кончиком перочинного ножа (слюды);
- чешуйчатые – состоят из чешуек, легко отделяемых кончиком ножа (слюды, тальк);
- натечные формы – образуются в результате выделения минералов в твердом виде из
раствора при испарении последнего, в пустотах, пещерах имеет вид сосулек (сталактиты), почек и
т.д. Сталактиты часто образуют лимонит, в виде почек часто встречаются малахит и гематит;
- конкреция – характеризуется шарообразной формой и имеет радиально0лучистое строение
внутри. Кристаллы нарастают в виде радиально расположенных лучей, начиная от центра к
периферии (фосфорит);
- оолиты – представляют небольших размеров шарики, имеющие концентрическискорлуповатое строение. Оолиты бывают или сцементированы плотной основой, или находятся в
рыхлом состоянии (оолитовый известняк, боксит);
- друзы – представляют кристаллы, прикрепленные одним концом к общему основанию
(горный хрусталь);
- дендриты. При быстрой кристаллизации в тонких трещинах или вязком веществе не
образуется кристалла полногранной формы, а возникает скелетное образование, напоминающее по
форме ветви дерева, потому что отдельные кристаллы нарастают друг на друга (самородная медь).
Реакция с НCl (5% раствор). Действие соляной кислоты используют для обнаружения таких
минералов как кальцит и доломит. Кальцит бурно вскипает при действии соляной кислоты, реакция
сопровождается заметным выделением углекислого газа. Доломит вскипает под действием
разбавленной соляной кислоты только в порошке при нагревании.
Химический состав. По химической классификации минералы делятся на следующие классы:
I – самородные элементы – металлы и металлоиды, встречающиеся в природе в свободном
состоянии (золото, платина, графит, алмаз, сера, серебро).
В самородном состоянии в природе известны около 40 химических элементов, но
большинство из них встречается очень редко.
Нахождение элементов в самородном виде связано со строением их атомов, имеющих
устойчивые электронные оболочки. 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.
II – сульфиды – соли сероводородной кислоты (молибденит, антимонит, галенит, аргенит,
пирит, халькопирит, киноварь).
Сернистых и аналогичных им минералов 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.
Наибольшее распространение имеют дисульфиды и сульфиды железа, на долю которых
приходится около 4/5 всех сульфидов. Обычными сульфидами являются сульфиды меди, свинца,
цинка, серебра, сурьмы и т.д. В виде изоморфных примесей в состав сульфидов входит целый ряд
редких и рассеянных элементов, не образующих самостоятельных минералов.
Сульфиды за небольшим исключениями имеют металлический блеск, большую плотность и
невысокую твёрдость. Встречаются они в виде кристаллов, друз, чаще - в виде сплошных зернистых
масс и вкрапленников.
Происхождение сульфидов главным образом гидротермальное, а также магматическое,
скарновое и для некоторых экзогенных - осадочное.
При окислении сульфиды разлагаются и легко переходят в различные вторичные минералы:
карбонаты, сульфаты, окислы и силикаты, устойчивые в поверхностных условиях.
Сульфиды имеют большое практическое значение - это важнейшие руды свинца, цинка, меди,
серебра, никеля и других металлов.
По структурному принципу среди сульфидов можно выделить сульфиды координационной,
цепочечной, слоистой и других структур. Так, например, сульфиды можно классифицировать,
выделяя структурные мотивы: координационный, островной, цепочечный, слоистый.
III – галогениды-хлориды – соли соляной кислоты (галит, сильвин, карнаглит);
IV – нитриты – соли азотной кислоты (натриевая и кальциевая селитра);
V – карбонаты – соли угольной кислоты (кальцит, доломит, магнезит, сидерит, малахит,
азунит).
Карбонаты - многочисленная группа минералов, которые имеют широкое распространение. В
структурном отношении все карбонаты относятся к одному основному типу - анионы [CO3]2представляют собой изолированные радикалы в форме плоских треугольников.
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-. Среди наиболее распространённых безводных карбонатов
различают карбонаты тригональной и ромбической сингоний.
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.
По происхождению карбонаты осадочные (биохимические или химические осадки) или
осадочно-метаморфические минералы; выделяются также поверхностные, характерные для зоны
окисления и иногда низкотемпературные гидротермальные карбонаты.
Сульфаты - соли серной кислоты. Они имеют светлую окраску, небольшую твёрдость, многие
из них растворимы в воде.
Основная масса сульфатов имеет осадочное происхождение - это химические морские и
озёрные осадки. Многие сульфаты являются минералами зоны окисления, известны сульфаты и как
продукты вулканической деятельности.
Различают сульфаты безводные, водные и сложные, содержащие кроме общего для всех
анионного комплекса [SO4]2- также добавочные анионы (ОН)-.
VI – сульфаты – соли серной кислоты (ангидрит, гипс, мирабилит);
VII – фосфаты – соли фосфорной кислоты (апатит, фосфорит);
VIII – окислы и гидроокислы - кислородные и водные соединения металлов и металлоидов
(кварц, халцедон, корунд, магнетит, хромит, пиролюзит, гематит, касситерит, опал, лимонит, боксит.
Окислы - соединения элементов с кислородом, в гидроокислах присутствует также вода. 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.
В кристаллических структурах минералов класса окислов катионы металлов находятся в
окружении анионов кислорода (в окислах) или гидроксила (в гидроокислах). 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.
Происхождение минералов класса окислов различное - магматическое, пегматитовое,
гидротермальное, но большинство окислов образовалось в результате экзогенных процессов в
верхних слоях литосферы. Многие эндогенные минералы при выветривании разрушаются и
переходят в окислы и гидроокислы.
Физические свойства окислов различны: для большинства из них характерна высокая
твёрдость. Минералы класса окислов имеют большое практическое значение
IX – силикаты – соли кремниевых кислот (ортоклаз, лабрадор, нефелин, топаз, берилл,
оливин, роговая обманка, авгит, слюды, хлорит, тальк, каолинит).
Для определения минералов существуют следующие методы:
- кристаллографический – изучение кристаллов минералов, измерение углов между гранями,
установление вида симметрии;
- рентгенометрический – установление внутренней кристаллической структуры;
- химический - проведение полного химического анализа;
- кристаллооптический – определение ряда оптических показателей, свойственных данному
минералу.
Однако все эти методы требуют сложного оборудования и довольно дороги, поэтому на
практических занятиях минералы можно определять по их главным внешним признакам.
Работа 1. Определение минерала по главным внешним признакам
Задание. Изучить основные свойства минералов. Ознакомиться с учебной коллекцией
минералов. Составить характеристики свойств породообразующих минералов, выданных
преподавателем.
Таблица 3.
Пример
Алмаз от греч. «адамас» - непревзойдённый, неодолимый
(из-за высокой твёрдости и химической стойкости)
Плотность, г/см3
Кристаллы
3,50-3,53
октаэдр, куб, пентагондодэкаэдр и их комбинации
Механические
свойства
Оптические
свойства
Морфологические
свойства
Химические
свойства
Название,
происхождение названия,
синонимы
Генезис
Класс
Формула
Р-я с водой
Р-я с HCl (10%)
магматический; искусственный
самородные неметаллы
С
не растворяется
не реагирует
Зёрна
кривогранные
Агрегаты
часто двойники
Окраска
Цвет черты
чаще бесцветны; чёрные, красные, жёлтые, синие,
голубые, зелёные
черты не даёт: царапает плитку
Блеск
сильный алмазный
Прозрачность
водяно-прозрачный
Твёрдость
Хрупкость
Спайность
Излом
10 (по шкале Мооса)
хрупкий
совершенная по октаэдру
неровный, раковистый
Особые свойства
слабая электропроводность, люминесценция в
ультрафиолетовых лучах
Месторождения
Якутия, Урал; Африка, Бразилия, Индия
Вмещающие породы
коренные МПИ - ультраосновные магматические породы;
россыпные МПИ - осадочные г.п.
Применение
ювелирный камень первого класса;
75-85% добычи - технические алмазы: изготовление
бурового, абразивного, режущего, шлифовального
инструмента
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРНЫХ ПОРОД
Горная порода – это природное скопление минералов, то есть плотных или рыхлых
минеральных агрегатов различного состава и свойств. По количеству минералов, входящих в горные
породы, они делятся на простые (одноминеральные, мономинеральные) – гипс, ангидрит, кварцит и
сложные (многоминеральные, полиминеральные) – гранит, сиенит, диабаз и др.
По происхождению горные породы делятся на три группы:
1 – изверженные (магматические) – образуются при кристаллизации застывающей магмы и
лавы;
2 – осадочные – продукты разрушения других пород и накопления остатков организмов;
3 – метаморфические – образуются из магматических и осадочных пород в результате их
изменений под действием высоких температур, давлений и химически активных веществ.
Все основные характеристики горных пород - формы залегания, вещественный состав и
внутреннее строение определяются их происхождением.
Вещественный состав – горных пород характеризуется валовым химическим и
минеральными составами.
Минеральный состав горных пород разнообразен, но для каждой конкретной породы
постоянен. Минералы, входящие в состав горных пород делят по количественному содержанию на:
- главные (породообразýющие), каждый из которых составляет не менее 10% от объёма
породы и определяет её свойства;
- второстепенные (акцессόрные) составляют не более 10% от объёма породы, не являются её
неотъемлемой частью, но могут сильно влиять на свойства горной породы.
В зависимости от количества породообразующих минералов горные породы делят на
мономинеральные и полиминеральные. Один и тот же минерал может быть в одной породе главным,
а в другой – второстепенным;
Внутреннее строение горных пород характеризуется структурой и текстурой. Структура –
особенности внутреннего строения породы, обусловленные размерами, формой и количественным
соотношением ее составных частей. Текстура - пространственное расположение составных частей
в ее объеме.
2.1. Магматические горные породы
Застывая на значительной глубине, магма образует массивные тела больших размеров –
батолиты, межпластовые интрузии, лакколиты, штоки, а по трещинам пород, в которые она
внедряется, также жилы и дайки (рис. 3).
Рис. 3. Формы залегания магматических пород
Лакколиты (греч. «лакоо» - яма) – грибообразные тела, имеющие выпуклую верхнюю
поверхность и сравнительно плоскую нижнюю. к которой подходят подводящие каналы. В плане
имеют округлую форму и размеры от сотен метров до нескольких километров в диаметре.
Лакколиты обычно образуются при внедрении кислой магмы, которая в силу высокой вязкости
обладает слабой проникающей способностью и скапливается в одном месте. Покрывающие слои
горных пород при этом приподнимаются и изгибаются в виде купола.
Лополиты (греч. «лопос» - чаша) – межпластовые чашеобразные тела, образование которых
обусловлено проседанием горных пород под тяжестью внедрившейся магмы. Они состоят
преимущественно из основных пород и обладают значительными размерами.
Факолиты (греч. «факоо» - чечевица) – относительно небольших размеров тела, имеющие
чечевицеобразную форму и залегающие, как правило, в сводовых частях антиклинальных или
синклинальных складок.
Батолиты – (греч. «батос» - глубина) – наиболее крупные интрузивные тела (мощностью 5-10
км), имеющие в плане удлиненно-овальную форму, располагающиеся в центральных частях
горноскладчатых сооружений, и сложены породами гранитного состава.
Штоки – интрузивные тела неправильной формы, часто близкой к цилиндрической форме,
располагаются в зонах пересечения различных тектонических нарушений и могут быть сложены
горными породами самого различного состава от кислых до ультраосновных.
Дайки (шотл. «дайка» - стена) – плоские плитообразные тела, возникающие в результате
заполнения магмой вертикальных и наклонных трещин в земной коре.
Некки (англ. «некк» - шея) – трубообразные тела, представляющие собой жерла древних
вулканических аппаратов центрального типа, заполненные магмой, нередко содержащие
обломочный материал.
У магматических пород следует различать глубинные (интрузивные) и излившиеся
(эффузивные) породы, а среды последних – древние (палеотипные) и молодые (кайнотипные).
Минеральный состав МГП разнообразен, хотя представлен сравнительно небольшим
числом минералов, преимущественно силикатов. Как для любых других горных пород, он постоянен
для каждой конкретной магматической горной породы.
Главные (породообразующие) минералы МГП - полевые шпаты (около 60%), кварц и
пироксены (по 12%), остальные минералы (роговая обманка, нефелин и др.) имеют меньшее
значение. Второстепенные минералы МГП не являются их неотъемлемой частью, но могут сильно
влиять на свойства пород (присутствие 1-2% пирита делает гранит непригодным для облицовки).
Среди магматических горных пород встречаются как мономинеральные (дунит), так и
полиминеральные (гранит, габбро). Один и тот же минерал может быть в одной породе главным, а в
другой – второстепенным (роговая обманка в гранитах составляет не более 1-2 % и является
второстепенным минералом, а в габбро – около 40% и является главным минералом).
Расплавленная магма по химическому составу представляет сложное вещество, в котором
преобладает кремнезем (SiO2) c растворенными в нем всеми известными химическими элементами.
По содержанию SiO2 как в свободном, так и в составе других силикатов изверженные горные
породы делятся на: кислые (SiO2 – 65-75%), средние (SiO2 – 52-65%), основные (SiO2 – 40-52%),
ультраосновные (SiO2 – менее 40%). В кислых и средних породах преобладают светлые минералы, а
в основных и ультраосновных – темные.
В магматических породах различают структуры:
- кристаллически зернистая (полнокристаллическая). Порода полностью состоит из зерен,
входящих в нее минералов, плотно прижатых друг к другу. По крупности зерен кристаллически
зернистая структура делится на: крупнозернистую (зерна крупнее 5 мм), среднезернистую (зерна
размером 5-1 мм), мелкозернистую (зерна мельче 1 мм);
- скрытокристаллическая (афонитовая). Зерна минералов очень малы, почти не видны глазами
и различаются только под микроскопом;
- порфировидная. Зерна одного минерала вкраплены в общую мелкозернистую массу;
- порфировая. Зерна минерала вкраплены в скрытокристаллическую или аморфную массы;
- стекловатая. Быстро охлаждающаяся лава не успевает раскристаллизоваться и образует тело
со стеклянным блеском и раковистым изломом.
Для магматических пород характерны текстуры:
- массивная или однородная;
- плотная, характеризующееся беспорядочным, но равномерным расположением зерен
минералов;
- флюидальная (со следами течения), при которой длинная ось минеральных зерен породы
ориентирована по направлению потока;
- сланцеватая, при которой зерна минералов сплющены и располагаются параллельно друг
другу;
-пористая (шлаковая), характеризующаяся наличием видимых глазами пор.
Характеристика наиболее распространенных магматических горных пород представлена в
табл. 4.
Таблица 4
Горная
Цвет
порода
1
2
Изверженные горные породы (класс скальных грунтов)
Деление
пород
по
Состав
Структура
Сложени
Пористос
степени
е
ть
кислотности
(содержание
SiO2, %)
3
4
5
6
Предел
прочнос
ти при
сжатии,
МПа
Использован
ие
7
8
9
0,41-1,00
100-250
0,41-1,00
100-250
0,25-1,25
150-275
025-1,25
150-275
Глубинные изверженные породы
Гранит
Серый,
розовый,
красный
Ортоклаз,
иногда
Кислая
Серый,
розовый,
красный
Ортоклаз и
роговая
обманка
Средняя
Диорит
Серый,
темнозеленый
Плаксиглаз
до 75% и
роговая
обманка
То же
Габбро
Зеленый,
темнозеленый,
черный
Плаксиглаз
до
50%,
авгит, реже
роговая
обманка
Основная
Серый,
черный
с
красным
синезеленым
переливчат
ым
оттенком
Лабрадор и
авгит
То же
Сиенит
Лабрадори
т
(65-75)
(52-65)
(40-52)
Кристалли
чески
сернистая
Массивн
ое
(однород
ное,
плотное)
Крупнозер
нистая
Массивн
ое
То же
То же
По свойствам близок
к габбро
В дорожном
строительств
е
Для
облицовочны
х работ
Излившиеся изверженные горные породы
Диабаз
Базальт
Порфир
Темносерый
с
зеленоваты
м оттенком
Плагиоклаз
и авгит
Основная
Темносерый
черного
Плагиоклаз,
авгит
и
оливин
Основная
до
(40-52)
Серый,
розовый,
красный
Близок
гранитам
Темносерый
Близок
к
диоритам
Средняя
Светлосерый,
желтый,
красноваты
й
Близок
к
сиенитам
Средняя
Обсидиан
(вулканич
еское
стекло)
Серый,
красноватокоричневый,
черный
Близок
гранитам
Кислая
Вулканиче
Серый,
Спекшийся
Порфирит
к
(40-52)
Кислая
(65-75)
(52-65)
Кристалли
ческизернистая,
игольчатая
,
скрытокри
сталлическ
ая,
диабазовая
Массивн
ое
(однород
ное
плотное)
0,50-0,80
Скрытокри
сталлическ
ая
или
мелкозерн
истая
Массивн
ое и
пористое
Физико-механические
свойства плотных
базальтов близки к
диабазам
Базальты с
массивным
сложением в
строительств
е
Порфиров
ая
То же
Плотные порфиры по
свойствам близки к
гранитам
Плотные
порфиры и
порфириты в
строительств
е
Порфиров
ая
Массивн
ое и
пористое
Плотные порфириты по
свойствам близки к
диоритам
То же
Пористое
6-15
60-70
Стекловат
ая
Массивн
ое
-
-
Некристал
Пористое
-
-
серозеленый
Трахит
к
200-300
иногда
до 400
(52-65)
(65-75)
Кислая
В дорожном
строительств
е
Для
неответствен
ных работ
Для
ский туф
красноваточерный
вулканическ
ий пепел и
песок
(65-75)
Пемза
Белый,
светлосерый,
желтоватый,
красноваты
й
Остывшая
вулканическ
ая пена
Кислая,
средняя или
основная
лическая
То же
Пористое
(легче
воды)
-
-
приготовлен
ия
гидравлическ
их добавок
Работа 2. Описание и определение магматических горных пород.
Задание. Изучить основные свойства магматических горных пород. Составить характеристики
свойств горных пород, образцы которых выданы преподавателем, уточнить их применение в
строительстве.
2.2. Осадочные горные породы
По месту отложения осадочные горные породы подразделяются на морские и
континентальные. По условиям образования и составу осадочные породы подразделяются на:
- обломочные (продукты механического выветривания различных пород);
- химические (хемогенные, образуются в результате выпадения из водных растворов
химических осадков);
- органогенные (образуются в результате накопления и преобразования остатков животного
мира и растений).
Это деление несколько условно, так как многие горные породы имеют смешанное
происхождение. Чаще всего осадочные горные породы наблюдаются в земной коре в виде
плитообразных тел – пластов, линз, залежей, но могут образовывать и более сложные по форме тела
типа гнезд или карманов, куполообразных и штокообразных залежей и др.
Формы первичного залегания осадочных пород зависят от условий и длительности процессов
осадконакопления. Так, для морских осадочных пород наиболее характерными являются пластовые
формы залегания, выдержанные по мощности на больших пространствах. Для континентальных
отложений более присущи менее выдержанные по мощности пласты с частыми пережимами, а
также неправильной формы залежи, отличающиеся быстрым вклиниванием на коротких
расстояниях
Для структур осадочных пород единой классификации не создано. То связано с большим
разнообразием их происхождения и облика. Принято рассматривать отдельно структуры
обломочных, глинистых, химических и биохимических пород.
Обломочные осадочные породы классифицируются не по химическому и не по минеральному
составу, а по размерам и форме обломков. Таким образом, обломочные осадочные породы одного и
того же названия могут иметь различных химический и минеральный составы (табл. 5).
Таблица 5
Размер
обломков
, мм
Название
Классификация обломочных пород
Рыхлые
структуры
(несцементированные)
Компактный
(сцементированные)
Угловаты
е
Окатанны
е
Угловаты
е
Окатанные
Глыба
Валун
Глыбовая
Валунный
Более
100
Сакситовая
(скалистая)
100-10
Псефитовая
(грубообломочная
)
Щебень
Галечник
Брекчия
Конгломера
т
10-1
Псефитовая
(грубообломочная
)
Дресва
Гравий
Дресвели
т
Гравелит
1-0,1
Псалитовая
(песчаная)
Песок
Песчаник
0,1-0,01
Алевритовая
(пылеватая)
Алеврит
Алеврит
Менее
0,01
Пелитовая
(глинистая)
Пыль
Лесс
брекчия
Обломочные осадочные породы делятся на рыхлые (несцементированные, сыпучие) и на
компактные (сцементированные и уплотненные). Компактные обломочные породы представляют
собой обломанный материал, сцементированный каким-либо веществом в сплошную массы или
уплотненный.
Брекчия – сцементированный природный щебень и дресва.
Конгломерат - сцементированная галька и гравий.
Песчаник – сцементированный песок.
Алевролит – сцементированный суглинок.
Лесс – уплотненные пылеватые частицы. Строение землистое, очень нежный на ощупь,
легкий, легко растирается между пальцами в тончайшую пыль, образуя мучнистую массу. В состав
лесса входят очень мелкие зерна песка, глины, кальцит, бурый железняк и др. Вскипает при
действии НСl, при увлажнении объем уменьшается. Имеет запах глины.
По соотношению обломков (зерен) и цементирующего вещества выделяют следующие типы
цементов:
- базальный, когда в породе обломки составляют 30-35%, при этом они не соприкасаются друг
с другом;
- поровый – заполняет поры между обломками;
- пленочный - цемент покрывает обломки тонким слоем, связывает их между собой;
- контактовый – цемента мало, он имеется лишь в местах соприкосновения обломков, поры
остаются незаполненными.
Цемент может быть аморфным (обычно мономинеральный, например опаловый или
фосфатовый) или кристаллическим (кальцитовый, гипсовый, кварцевый и т.д.).
Таблица 6
Классификация текстур осадочных пород.
Текстуры
Обломочные
Глинистые
Плотная,
массивная
Брекчия,
конгломерат,
песчаник
Глины
Пористая,
кавернозная
Гравий,
песок, лёсс
Слоистая,
полосчатая
Алевролит
Туфовая
Плойчатая
Туф
Хемогенные
Ангидрит,
Мел,
каменная соль, трепел,
известняк
диатомит
Известняк,
бурый
железняк
Суглинки,
глины
Органогенные
Сложного
генезиса
Опока
Ракушечник,
коралловый
известняк
Известняк
Мергель
Глины
В породах химического или биохимического происхождения важнейшим структурным
признаком является форма зерен. Идиоморфная структура – зерна с правильной
кристаллографической формой, аллотриморфная - преобладают зерна неправильной формы.
Среди пород химического происхождения выделяют оолитовую и сферолитовую структуры.
В биогенных породах выделяют биоморфную (из обломков раковин), органогенно-обломочную
(скопление обломков раковин) структуры.
Таблица 7
Классификация химических и биохимических пород по размеру зерен.
Размеры зерен, мм
Название структуры
>1
Грубозернистая
1 – 0,25
Крупнозернистая
0,25 – 0,1
Среднезернистая
0,1- 0,05
Мелкозернистая
0,05 – 0,01
Микрозернистая
Таблица 8
Классификация химических пород.
Группы
пород
Осадки и
рыхлые г. п.
Сцементированные
породы
Галоидные
Каменная соль
и др.
Сульфаты
Гипс, ангидрит
Карбонаты
Известняки,
доломиты,
магнезиты
Глауконитовые
песчаники,
Железистые
Глауконитовые
пески,
рыхлые осадки
и гидроокислы
железа
бурые железняки
Структуры
Крупнозернистая,
среднезернистая,
мелкозернистая,
натечная
Крупнозернистая,
среднезернистая
мелкозернистая,
волокнистая, плотная
Крупнозернистая,
среднезернистая,
мелкозернистая;
оолитовая, плотная,
землистая
Таблица 9
Классификация биохимических пород.
Группы
пород
Осадки и
рыхлые породы
Сцементированные
породы
Структуры
Трепелы, опоки, диатомит
Глобулярная,
землистая
Известняки, мел,
Ракушечная,
землистая
Кремнистые
Карбонаты
Каусто-биолиты
Сапропель,
гумусовые
отложения
Сапропелиты,
горючие сланцы,
ископаемые угли
Тонкозернистая
В осадочных горных породах выделяют текстуры:
- первичные, возникающие в период накопления осадка или существования его в
неотвердевшем состоянии, например, слоистые или подводнооползневые;
- вторичные, образуются в период превращения осадка в горную породу или при дальнейших
изменениях породы.
Глинистые породы состоят из продуктов механического и химического разрушения горных
пород. Глинистые осадочные породы различаются по характеру связей между частицами,
пластичным свойствам, минеральному составу и происхождению. Среди глинистых пород по
содержанию глинистых частиц < 0,005 мм выделяют глины (более 30%), суглинки (10-30%) и
супеси (2-10%).
Глинистые породы состоят из трех главных групп глинистых минералов: каолинита,
монтмориллонита и гидрослюды. В зависимости от этого различают глины каолиновые,
монтмориллонитовые и гидрослюдистые.
Обычные глины белого цвета, содержащие органические вещества черного и темно-серого
цвета, содержащие окислы железа и марганца – желто-бурого, буро-красного цвета, содержащие
глауконит и хлорит – голубовато-зеленого цвета.
Разновидности глин:
Тощие содержат значительное количество частиц кварца, халцедона, опала.
Жирные (огнеупорные) богаты каолином, жирны на ощупь. Цвет серый, желтоватый.
Сукновальная в воде не размягчается, а распадается в порошок. Впитывает жиры и масла.
Белая имеет белый, розоватый цвета, жирна на ощупь.
Бентонитовая имеет восковой блеск; белый, серый и оливковый цвета.
К биогенным породам относятся:
1. Нефть (СnHm) – смесь различных горючих веществ. Жидкая маслянистая порода черного,
коричневого или желтого цвета (встречается также бесцветная и белая нефть), легкая (всплывает на
поверхности воды), горит коптящим пламенем, имеет запах керосина.
2. Горючий газ.
3. Торф состоит из полуразложившихся растительных остатков, содержит углерод, кислород,
азот и примеси минеральных веществ. Матовый, мягкий, цвет бурый, желто-бурый, черно-бурый.
Легкий, в воде не тонет, окрашивает воду в бурый цвет. Легко загорается.
4. Ископаемые угли - различные естественные горючие вещества, образовавшиеся из
растительных остатков прежних геологических периодов путем сложных изменений, выразившихся в
постепенном обогащении углеродом так называемого материнского вещества угля. Исходным
материалом для образования ископаемых угле служили отмершие остатки наземной растительности,
как высокоорганизованных представителей, так и низших растений (водоросли). По характеру
исходного материала выделяют сапропелевые угли, возникшие из спор (кеннельские угли) или из
водорослей (богхеды), и гумусовые угли, в образовании которых принимала участие древесная
растительность.
Бурый уголь – матовый, мягкий, бурый или черный цвет, черта бурая, спайность отсутствует,
плотный, аморфный, легкий, от спички загорается и горит сильно коптящим пламенем с неприятным
запахом. Его разновидности: лигнит, сохранивший строение дерева, гагат.
Каменный уголь (сапропелевый, сапропелит) – матовый, мягкий, темно-коричневый, черта
темно-бурая, спайность отсутствует, сплошной плотный, аморфный, мягкий, горюч. Его
разновидности – богхед, образовался за счет водорослей; кеннельский уголь, образовался за счет
спор.
Каменный уголь (гумусовый, гумолит) – матовый, твердость средняя, черта черная, пачкает
руки, спайность отсутствует, сплошной плотный, слоистый аморфный, горюч.
Антрацит – блестящий, твердость средняя, черный, черта черная, рук не пачкает, спайность
отсутствует, сплошной, аморфный, хрупкий.
Работа 3. Определение осадочных горных пород.
Задание. Изучить основные свойства осадочных горных пород. Составить характеристику
образцов, выданных преподавателем. Выяснить значение процессов осадконакопления в образовании
полезных ископаемых.
2.4. Метаморфические горные породы
Метаморфизм – изменение и преобразование горных пород под влиянием температуры,
давления и химически активных веществ. Все преобразования происходят путем их
перекристаллизации в твердом состоянии, то есть без переплавления, лишь в редких случаях на
больших глубинах метаморфизм может сопровождаться частичным или полным переплавлением
горных пород.
При метаморфизме меняются структурно-текстурные особенности, минеральный
и
химический составы.
Основными типами метаморфизма являются:
1.
Региональный метаморфизм проявляется в условиях, когда огромные участки
земной коры испытывают длительное прогрессивное погружение, компенсирующееся
осадконакоплением. Выделяются несколько зон регионального метаморфизма, характеризующихся
различной степенью измененности пород: эпизона, мезазона, катазона.
2.
Контактовый метаморфизм – проявляется на контактах магматических расплавов,
внедряющихся в земную кору с вмещающими породами.
3.
Динамометаморфизм – проявляется главным образом в верхних частях земной коры,
в зонах развития тектонических движений дислокационного характера.
Минеральный состав метаморфических горных пород характеризуется минералами,
унаследованными от материнских пород, составляющими группу реликтовых минералов, и
минералами, возникающими только при процессах метаморфизма, то есть типоморфными
минералами.
Классификация метаморфических горных пород производится в соответствии с главнейшими
типами метаморфизма, то есть основана на генетическом принципе (табл. 10).
Таблица 10
Классификация метаморфических пород.
Примеры наиболее
характерных метаморфических пород
Филлиты, хлоритовые, глинистые, зеленые,
тальковые сланцы.
Критическим (важнейшим) является
минерал актинолит
Средняя
ступень
– Слюдяные сланцы, амфиболиты, мраморы,
амфиболитовая
кварциты.
фация
Критический минерал – роговая обманка
Высокая ступень –
Гнейсы, кварциты, мраморы, гранулиты,
гранулитовая и
эклогиты – для них свойственны оливин,
эклогитовая фация
пироксен, гранаты, кордиерит и др.
Ультраметаморфизм
Мигматиты
КонтактовоСобственно-контактовоРоговики
метаморфиметаморфические
ческие
КонтактовоГрейзены, скарны
метасоматические
Динамометаморфические
Тектонические брекчии, милониты.
Региональнометаморфические
Название
групп пород
Ступени
метаморфизма
Низкая ступень –
фация зеленых
сланцев. Начальная.
Структуры метаморфических горных пород:
- реликтовая (остаточная) – сохраняются элементы структур
исходных пород (глинистая у
глинистых сланцев);
- катакластическая – порода представляет собой сцементированное скопление обломков
(тектоническая брекчия);
- полнокристаллическая – зёрна всех минералов в породе хорошо сформированы и легко различимы
(мрамор, гнейс);
- гранобластовая (равномернозернистая) - все частицы в горной породе имеют приблизительно
равные размеры (мрамор, кварцит);
- порфиробластовая (неравномернозернистая) - на фоне зёрен одного
вида выделяются
в
крупные кристаллы других минералов (зерна граната в сланцах);
- сливная – порода представляет собой сплошную однородную микро
зернистую
масс
(роговик).
Текстуры метаморфических горных пород:
- массивная - горная порода представляет собой плотную однородную
массу (кварцит, мрамор);
- сланцеватая - совершенно однородная порода легко разделяется на
тонкие плитки (филлит);
- полосчатая - чередование полос разного состава и цвета (гнейс);
- пятнистая - наличие в породе участков (пятен), отличающихся составом и окраской (гнейс, яшма);
- плойчатая - наличие в породе мелких складочек (слюдистые сланцы).
Работа 4. Описание и определение метаморфических горных пород.
Задание. Изучить основные свойства горных пород. Научиться определять характерные
породы. Составить характеристику свойств горных пород, образцы которых выданы
преподавателем в последовательности, указанной в соответствующей таблице, уточнить
применение данных горных пород в строительстве.
3. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Скальные, магматические, метаморфические и осадочные породы являются хорошими
основаниями зданий и сооружений, так как обладают жесткими связями, высокой прочностью и
большой несущей способностью.
Монолитные или слабо трещиноватые скальные породы длительно удерживают крутые и
вертикальные откосы, если только плоскости трещиноватости или напластования в массиве не
наклонены в сторону падения склона, к оси выемки, к карьеру или котловану. При развитой
трещиноватости склоны могут обваливаться, а из откосов будут происходить вывалы, сам откос
может обрушиться. Породы, растрескивающиеся при выветривании, держат только пологие откосы,
с которых не осыпается и не соскальзывает накапливающий мелки материал. Часто наиболее
трещиноватые породы, обладающие сланцеватой или полосчатой текстурой - глинистые гнейсы,
хлоритовые сланцы и др.
Из обломков скальных пород можно возводить земляные сооружения. Если порода легко
выветривается или размокает, то из нее не рекомендуется возводить плотины, дамбы, подтопляемые
насыпи. Относительно быстро размокают и выветриваются некоторые мергели, мел, аргиллиты,
алевролиты, глинистые сланцы, трепел и другие породы.
Метаморфические и магматические горные породы с древнейших времён используются в
строительстве в естественном виде, пройдя лишь поверхностную обработку:
Многие горные пород применяют в качестве различных строительных материалов. В табл. 11
указаны важнейшие свойства и область применения широко распространенных горных пород в
качестве строительных материалов.
Таблица 11
Применение горных пород в строительстве
Объемная
масса,
кг/м3
Предел
прочности при
сжатии, МПа
Гранит
2600
100-300
Сиенит
2400-2900
150-200
Диорит
2700-2900
180-300
Дорожные камни, облицовочные
плиты
Габбро
2800-3100
100-280
Гидротехнические
сооружения,
щебень, облицовочные плиты
Кварцевый порфир
2400-2600
130-180
Щебень, штучный камень
Диабаз
2800-3000
200-300
Щебень, штучный камень, плиты,
брусчатка, облицовочный материал
Базальт
2700-3300
100-500
Дорожные покрытия
Порфирит
2200-2800
60-240
Облицовочный материал, щебень,
брусчатка
Пемза
400-1400
0,4-2,0
Теплоизоляционный
материал,
активная добавка к извести и
Порода
Применение
в строительстве
Облицовочные плиты, лестничные
ступени, полы, бортовые камни,
щебень,
памятники,
гидротехнические сооружения
цементу
Вулканический туф
1250-1350
8-19
Крупные
стеновые
блоки,
облицовочный материал, добавки к
воздушной извести и цементу
Песчаник
кремнистый
Различная
До 200
Щебень, облицовка опор мостов и
зданий, дорожные покрытия
Конгломерат,
брекчия
То же
Различный
Щебень,
штучный
облицовочный материал
камень,
Гипс
То же
То же
Облицовочный
внутренних стен зданий
материал
Ангидрит
То же
То же
Облицовочный
внутренних
стен,
материалы
материал
вяжущие
Известковый туф
То же
То же
Штучный камень,
легких бетонов
Известняк
1700-2600
10-100
Щебень, облицовочные плиты,
архитектурные детали, известь,
портландцемент
Известнякракушечник
900-2000
0,4-15
Стеновые
камни
и
блоки,
заполнитель легких бетонов
Доломит
Различный
Различная
Мел
щебень
Щебень, облицовочные
вяжущие материалы
для
плиты,
То же
То же
Малярные работы, замазка, известь
портландцемент
Трепел, диатомит
400-1200
То же
Теплоизолирующие
материалы,
легкий кирпич, гидравлические
вяжущие, активные минеральные
добавки и бетоны
Глинистый сланец,
филлит
Различная
То же
Кровельные материалы
Гнейс
То же
То же
Бутовые камни для фундаментов
зданий
Мрамор
То же
До 300
Облицовка внутренних стен зданий
Кварцит
То же
До 400
Облицовка зданий и опор мостов
Песок и гравий
С содержание не более 1-2%
частиц мельче 0,1 мм
Заполнители бетонов
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Характеристика минералов
СЕРА - название дано по химическому составу.
S - самородный элемент. Кристаллизуется в ромбической и моноклинной сингонии. Часто
встречаются хорошо образованные кристаллы - таблитчатые, пластинчатые, бипирамидальные,
тетраэдрообразные, двойники. Образует землистые, порошковые, сплошные, землистые агрегаты,
друзы, натёки, налёты, корочки.
Цвет - разные оттенки жёлтого, реже - бурый до чёрного. Черта на керамической плитке
остаётся бесцветная, белая, желтоватая. Блеск на гранях кристаллов алмазный, на изломе жирный,
восковой. Кристаллы просвечивают, сплошные массы могут быть прозрачными и непрозрачными.
Твердость - 1-2 балла по шкале Мооса (т.к. минерал имеет молекулярную кристаллическую
решётку). Плотность 2,05-2,08 г/см3. Спайность отсутствует. Излом раковистый. Хрупкая.
Полупроводник, при трении заряжается отрицательно. Ухудшает свойства строительных
материалов. На поверхности земли слабоустойчива, переходит в Н2SO4 при взаимодействии с
царской водкой, азотной и другими кислотами, растворяется в сероуглероде и керосине. Весьма
легкоплавка (112,8ºС), загорается от спички (248ºС), горит голубым пламенем, выделяя SO2↑ с
резким неприятным запахом.
Генезис магматический - при вулканических извержениях. Осадочное образование серы
связывают с жизнедеятельностью анаэробных бактерий, выделяющих сероводород. Его неполное
окисление и приводит к выпадению серы. Кроме того, она образуется за счёт разложения сернистых
соединений металлов и гипсоносных толщ пород: при восстановлении сульфатов (главным образом,
гипса) органическими веществами; при окислении сульфидов (преимущественно, пирита) на дне
болот, лиманов, мелких заливов. Встречается по трещинам осадочных пород вместе с гипсом,
ангидритом, известняком, доломитом, сидеритом, каменной солью в Туркмении, Поволжье,
Дагестане, Приднестровье, Средней Азии, на Урале.
Сера широко используется в химической промышленности: три четверти добычи серы идет
на получение серной кислоты, необходима она для получения искусственного волокна, азотистых
соединений. Применяется сера так же для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, в
целлюлозно-бумажной, резиновой промышленности (вулканизация каучука), в производстве пороха
и спичек, красок, стекла, цемента. В медицине, в кожевенном деле.
ГРАФИТ назван от греч. «графо» - пишу: чертит по бумаге.
C - самородный элемент, часто содержит примеси (до 13%). Кристаллизуется в
гексагональной сингонии. Кристаллы таблитчатые и пластинчатые, очень редки (встречаются
только в известняках). Агрегаты пластинчатые, тонкочешуйчатые, плотные, землистые.
Окраска от железо-чёрной до стально-серой, но примеси могут несколько изменять её. Черта
остаётся блестящая чёрная или свинцово-серая. Блеск сильный металловидный (!), жирный или
поверхность матовая. Иногда в тонких срезах просвечивает, выглядит зеленовато-серым.
Твёрдость 1. Плотность 2,09-3,23 г/см3. Спайность совершенная в одном направлении. Излом
неровный. Хрупкий. Жирный на ощупь, растирается пальцами в чёрную пыль, пачкает руки.
Обладает высокой электропроводностью. На земной поверхности устойчив, с кислотами не
взаимодействует. На графите, смоченном каплей медного купороса, выделяется пятно меди
(отличие от молибденита). В пламени паяльной трубки не плавится. При нагревании с калиевой
селитрой вспыхивает (выделяется СО2↑), при взаимодействии с азотной кислотой и бертолетовой
солью образует графитовую кислоту.
Происхождение магматическое, метаморфическое, пегматитовое. Встречается в глинистых
сланцах, редко - в гранитах. Может быть получен искусственно из антрацита. Месторождения
графита есть на Урале, Тунгуске, Верхнем Саяне, Уссурийске, в Украине.
Графит используется очень широко, можно сказать, что нет ни одной отрасли, где бы он в
той или иной степени не применялся. Необходим графит, главным образом, в металлургической
промышленности для изготовления огнеупорных тиглей и для покрытия поверхности литейных
форм (с целью предохранения отливки от пригара формовочной земли). Графитовая жидкость
применяется при объемном прессовании деталей автомобилей. Штампы, обволакиваемые этим
веществом, обеспечивают высокую чистоту поверхности стальных заготовок, что исключает их
последующую обработку на шлифовальных станках. Он применяется для изготовления графитовых
блоков «атомных котлов» и изготовления космической техники, как смазочное вещество (в тех
случаях, когда из-за высокого нагрева нельзя применять масла) и в паровых котлах в качестве
антинакипного средства. Используют этот минерал в производстве электродов и дуговых углей,
около 4% добываемого графита идёт на производство карандашей, черных красок, черной
копировальной бумаги, типографской краски и китайской туши. Из графита получают
искусственный алмаз.
ПИРИТ - от греч. «пир» - огонь (при ударе высекает искру), синонимы - серный колчедан и
железный колчедан (по химическому составу), золото для дураков (устар., прост.).
FeS2 - сульфид. Кристаллизуется в кубической сингонии. Кристаллы в форме куба, октаэдра,
пентагондодэкаэдра, очень часто размером до нескольких сантиметров, на гранях - взаимно
перпендикулярная штриховка. Небольшие сплошные зернистые скопления, шаровидные,
почковидные, лучисто-концентрические агрегаты, псевдоморфозы, вкрапленники, иногда рыхлые
массы чёрного цвета.
Окраска латунно-жёлтая или ярко-жёлтая с бурой или пёстрой побежалостью (у
халькопирита - темнее). Черта буро-чёрная, зеленовато-чёрная (!). Блеск металлический, особенно
сильный на гранях кристаллов. Непрозрачен.
Твёрдость 6-6,5 (у халькопирита 3-4). Плотность 4,9-5,2 г/см3. Спайность отсутствует.
Излом раковистый, неровный. Хрупкий. В природе неустойчив, переходит в лимонит и серную
кислоту. В соляной кислоте не растворяется, в азотной растворяется в тонком порошке. Активный
агент выветривания, даже в количестве 1-2% является вредной примесью в строительных
материалах. Слабо электропроводен, термоэлектричество. При нагревании растрескивается и
сплавляется в магнитный королёк.
Происхождение магматическое и гидротермальное, экзогенное в восстановительных
условиях зоны выветривания. Может быть получен искусственно. Встречается в диоритах, гранитах,
серпентинитах, известняках, мергелях, мраморах, каменных углях, часто отдельные кристаллы в
осадочных породах. На Урале, в Подмосковье, в Новгородской и Оренбургской областях, в
Азербайджане.
Пирит - основное сырье для получения серной кислоты (содержит около 35-50% серы),
огарки используются в качестве железной руды. Кроме того, из него извлекаются примеси: золото,
медь, серебро, кобальт, никель и другие элементы. Пирит используется для очистки газовых отходов
химических предприятий от хлора. Обладает способностью осаждать золото из растворов, на этом
основано использование его для добычи золота, содержащегося в морской воде.
ГАЛЕНИТ назван от лат. «галена» - свинцовая руда, синоним - свинцовый блеск.
PbS - сульфид. Кристаллизуется в кубической сингонии. Кристаллы в форме куба, октаэдра,
кубооктаэдра. Агрегаты сплошные и зернистые, вкрапленники, друзы, псевдоморфозы.
Окраска свинцово-серая. Черта серо-чёрная. Блеск очень яркий металлический, Твёрдость 23 (отличие от молибденового и сурьмяного блеска). Плотность
7,4-7,6 г/см3. Спайность
совершенная (отличие от самородной платины) по трём взаимно перпендикулярным направлениям.
Излом плоский полураковистый. Хрупкий. Полупроводник. Легкоплавкий, с содой сплавляется в
свинцовый королёк. Легко растворяется в азотной кислоте с выделением серы и выпадением белого
осадка PbSO4↓. Раствор с соляной кислотой даёт белый осадок хлористого свинца, растворимого в
горячей воде. Происхождение гидротермальное, осадочное. Можно получить искусственно.
Распространён на Алтае, Кавказе, в Забайкалье, в Средней Азии, Приморье, в Западной Сибири и
Казахстане.
Галенит - главная руда для получения свинца; кроме того, из некоторых разностей
извлекают серебро.
Свинец применяется в производстве аккумуляторных пластин, сплавов (баббит,
типографский сплав, свинцовая бронза), в смеси с мышьяком для изготовления дроби (шрапнель). В
кабельной и химической промышленности, в кислотном производстве (свинцовые трубы и листы), в
рентгенотехнике (изолятор для рентгеновских лучей). Соединения свинца используются в
производстве красок (свинцовые белила, жёлтая, сурик, крон), для приготовления сиккативов,
растворяя которые в льняном масле получают олифы, и при изготовлении хрустального стекла.
ГАЛИТ назван от греч. «гальс» - соль, синоним - каменная соль.
NaCl - галоид (безводный хлорид). Кристаллизуется в кубической сингонии. Образует
кристаллы кубические, октаэдрические, в некоторых месторождениях волокнистые. Агрегаты
листоватые, волокнистые, сталактиты, вкрапленники, сплошные крупнозернистые массы, друзы,
корочки, налёты.
Бесцветный, белый, различные оттенки, вызванные примесями. Черта белая. Блеск
стеклянный или перламутровый, на выветрелой поверхности - жирный. Прозрачный.
Твёрдость 2. Плотность 2,1-2,2 г/см3. Спайность весьма совершенная по трём взаимно
перпендикулярным направлениям. Излом раковистый, неровный. Очень хрупкий минерал. Сильный
солёный вкус (у сильвина - горький). Слабоустойчив, ухудшает строительные свойства грунтов и
стройматериалов. Сильно растворим в воде (320-350 г/л), раствор NaCl реагирует с хлоридом
серебра с выпадением белого творожистого осадка AgCl. Высокая теплопроводность, на угле легко
плавится, окрашивая пламя в желтоватый цвет.
Происхождение хемогенное (осаждение в замкнутых водоёмах). В осадочных породах
залегает пластами, но часто формы залегания каменной соли напоминают формы магматических
пород - купола, потоки, линзы. Соликамск, Донбасс, Закавказье, Соль-Илецк, оз. Эльтон, оз.
Баскунчак.
Галит применяется при изготовлении более полутора тысяч различных изделий, без него не
обходится почти ни одна отрасль промышленности. Соль используется как важнейший пищевой
продукт (среднее потребление соли 7 - 10 кг на человека в год), для консервирования мяса и рыбы, в
холодильном деле. Используется для высаливания мыла и органических красок, для соления кож. В
металлургии - для хлорирующего обжига, в керамической промышленности - для глазурования
глиняных изделий, в медицине, в производстве алюминия и хлорной извести, для очистки газов гелия, неона, аргона. Галит служит сырьем для получения соляной кислоты, рудой для получения
металлического натрия и хлора, а также всех соединений этих элементов. Металлический натрий
применяется для получения сплавов, как восстановитель в металлургии, в качестве катализатора в
производстве органических соединений. В электропромышленности - для изготовления проводов
(натриевые «жилы», покрытые медной оболочкой) и разрядных ламп. Натриевые лампы
применяются для уличного освещения, они в два раза ярче и почти в три раза долговечнее ртутных,
повышают контрастность предметов. Натрий служит катализатором при получении синтетического
каучука. Перекись натрия регенерирует воздух в кабинах космических кораблей и в подводных
лодках. Облако паров натрия, выпущенных из космической ракеты, позволяет определить её
местоположение и уточнить траекторию полета. Установлено, что 1мм² каменной соли способен
хранить до миллиарда единиц информации, что позволяет использовать крупицы соли в
электронике. Натриево-серная аккумуляторная батарея способна запасать в пять раз больше
энергии, чем свинцово-кислородная батарея равного веса. Натриевый теплоноситель используется в
атомных реакторах. Галит добавляют в бетон для снижения температуры его застывания и в
буровые растворы.
ФЛЮОРИТ назван от лат. «флюорум» - фтор. Синонимы - плáвень (см. примен.),
плáвиковый шпат (из-за способности образовывать брусочки при раскалывании), вонючий шпат.
CaF2 - галоид. Кристаллизуется в кубической сингонии. Кристаллы в форме куба, октаэдра,
двойники, иногда отдельные кристаллы диаметром до 25 см. Плотные, зернистые, землистые,
шестоватые агрегаты, друзы, иногда зональные, псевдоморфозы.
Бесцветный, бледно-жёлтый, зеленоватый, фиолетовый, белый. Часто окраска зональная.
Черта белая. Блеск стеклянный. Часто прозрачен. Твёрдость 4 балла (минерал-эталон шкалы Мооса).
Плотность 3,18 г/см3. Спайность совершенная по граням октаэдра. Излом неровный или
плоскораковистый до занозистого. Хрупкий. Проявляется флюоресценция и фосфоресценция.
Устойчив. Слабо растворяется в горячей соляной кислоте, в Н2SO4 полностью разлагается с
выделением HF. От карбонатов отличается отсутствием реакции на СО2. На угле сплавляется в
эмаль (щелочная реакция), в пламени паяльной трубки обесцвечивается или бледнеет, светится,
растрескивается, с трудом оплавляется по краям. Происхождение магматогенное, гидротермальное,
пневматолитовое. Встречается в магматических породах - гранитах, пегматитах, грейзенах
совместно с кварцем, кальцитом. Забайкалье, Казахстан, Украина, Приазовье, Московская и
Калининградская область, Узбекистан, Таджикистан.Флюорит является одним из важнейших видов
минерального сырья, используемого в оптике. В химической промышленности из него получают
препараты фтора, плавиковую кислоту. Применяют флюорит для производства цветных стёкол,
эмалей, для электролиза алюминия. В его присутствии плавка металлов идёт быстрее, топлива
требуется меньше, шлаки становятся более текучими и легче отделяются от металла.
КВАРЦ назван от нем. «кверертц», от «кверклюфтертц» - руда секущих жил. Разновидности:
горный хрусталь - от «кристаллос» - лёд (считали разновидностью льда); аметист от «аметистос» непьяный (цветом напоминает сильно разбавленное вино); мориóн - чёрный; раухтопáз - дымчатый;
цитрин - лимонно-жёлтый; тигровый глаз, соколиный глаз, кошачий глаз - названы по окраске, др.
SiO2 - окисел. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы удлинённопризматические с поперечной штриховкой на гранях, бипирамидальные, двойники, друзы. Агрегаты
сплошные, зернистые, скрытокристаллические, сливные, плотные.
Окраска разнообразна: все цвета от белого до чёрного включительно, горный хрусталь
бесцветен. Черты не даёт, царапает плитку. Блеск на гранях кристаллов стеклянный, на изломе
жирный. Может быть водяно-прозрачным, полупрозрачным или непрозрачным.
Твёрдость 7 (эталон шкалы Мооса). Плотность 2,65 г/см3. Спайность отсутствует (отличие от
топаза). Излом неровный, раковистый. Физические параметры очень стабильны. Обладает
сопротивлением одноосному сжатию Rсж около 2000 МПа, Rрастяж около 100 МПа.
Пьезоэлектрический эффект. В природных условиях очень устойчив. В пламени паяльной трубки не
плавится, температура плавления около 1700ºС. В кислотах не растворяется. Взаимодействует
только с плавиковой кислотой HF и горячей фосфорной Н2РO4 .
Едкие и углекислые щёлочи воздействуют при повышенных температурах.
Образуется магматическим, гидротермальным и метаморфическим путём, а так же при
перекристаллизации опала и халцедона. Составляет около 65% объёма земной коры. В
магматических породах (гранитах, пегматита, кварцевых порфирах и др.) до 25%, в осадочных
(песках, песчаниках) и метаморфических (кварцитах) до 100%. Урал, Украина, Приморье, Якутия,
Кавказ.
Кристаллы кварца, обладающие уникальными физическими свойствами, применяются в
электротехнике, ультразвуковой технике, оптическом приборостроении и других отраслях. В
больших количествах кварц потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный
хрусталь и маложелезистый кварцевый песок), производством огнеупоров (динас). Искромётные,
чистой воды кристаллы горного хрусталя применяются в производстве стекол оптических
инструментов, ювелирных, художественных изделий, химической посуды. Горный хрусталь,
раухтопаз (дымчатый кварц), морион (чёрный кварц) используются в радиотехнике как
стабилизатор радиоволны - позволяют передавать и принимать радиоволны строго определенной
длины. Горный хрусталь применяется в автоматике и телемеханике, в высококачественных
генераторах. Окрашенные разности кварца (аметист, цитрин, авантюрин, тигровый глаз, кошачий
глаз и др.) употребляются как полудрагоценные и поделочные камни.
ХАЛЦЕДОН - от старинного названия города Вифания (Халкедон) на берегу Мраморного
моря.
SiO2 - окисел. Кристаллизуется в триклинной сингонии. Скрытокристаллический,
волокнистые, натёчные, плотные агрегаты, псевдоморфозы по другим минералам (по кальциту) и
органическим остаткам (по древесным, по раковинам).
Окраска весьма разнообразна: все цвета от белого до чёрного включительно, полосатые
разновидности - агаты и ониксы. Черты не даёт. Матовый, иногда восковой блеск. Просвечивает в
тонких сколах.
Твёрдость 6,5-7. Плотность 2,6 г/см3. Спайность отсутствует. Излом раковистый с острыми
режущими краями. Минерал вязкий. Высокоустойчивый, при выветривании образуется песок. Не
плавится. В кислотах не растворяется (за исключением HF).
Происхождение пегматитовое, гидротермальное, метаморфическое, экзогенное (выпадение
из водных растворов с кварцем и опалом), кристаллизация опала. Встречается в гранитах,
песчаниках, кварцитах, андезитах. Кавказ, Урал, Чукотка, Камчатка, Командорские острова,
Восточная Сибирь, Забайкалье, Крым, Казахстан, Тянь-Шань, Грузия, Армения, Карелия,
Закавказье, Дальний Восток.
Халцедон используется как абразивный материал для обработки твердых металлов, в точном
приборостроении, при буровых работах. Его декоративная полосчатая разновидность - агат, -
применяется для изготовления сувениров и ювелирных изделий. В химических лабораториях
применяются агатовые ступки, призмы точных химических весов, детали электрических счетчиков.
Корпуса часов, компасов и электросчетчиков, цапфы теодолитов и нивелиров, шарики для
подшипников. Халцедон - высоко кислотоустойчивый материал.
ОПАЛ - название произошло от санскр. «упала» - самоцвет, драгоценный камень.
SiO2·nH2O - гидроокисел (4-34% Н2O). Аморфный минерал. Образует натёчные,
шаровидные, почковидные агрегаты, сталактиты, сплошные, плотные, землистые массы,
студнеобразные, ноздреватые накипи.
Окраска очень разнообразна и декоративна. Черта белая, бесцветная. Блеск стеклянный,
восковой, перламутровый, матовый. Полупрозрачный, если содержит магний, железо, медь непрозрачный.
Твёрдость 5,5-6,5 (у землистых разностей гораздо меньше). Плотность 1,9-2,3 г/см3.
Спайность отсутствует. Излом раковистый, скорлуповатый. Минерал хрупкий. В природе устойчив,
постепенно переходит в кварц и халцедон (от которого трудно отличим без химического анализа).
Порошок опала легко растворяется в горячих щелочах. В пламени паяльной трубки выделяет воду,
иногда краснеет.
Происхождение гидротермальное или органогенное. Встречается в песчаниках, опоках,
трепелах. Кавказ, Урал, Казахстан, Чукотка, Камчатка, Забайкалье, Алтай, Ульяновская,
Саратовская, Курская, Днепропетровская области, Донецкая впадина.
Опал - один из самых красивых ювелирных камней, благородный и огненный опал
используются как драгоценные камни. Опал технический - не обладающий декоративной окраской и
оптическим эффектом опалесценции, применяется для получения шлифовальных порошков,
гидравлических добавок, цемента и лёгкого кирпича. Используется как звуко- и теплоизолятор,
наполнитель фильтров.
КОРУНД от санскр. kuruwinda - рубин. Разновидности: рубин, сапфир, лейкосапфир;
наждáк.
Al2O3 - окисел. Сингония тригональная. Кристаллы хорошо образованные, бочонковидные, веретенообразные, пирамидальные, пластинчатые, двойники, - шероховатые на
гранях. Агрегаты - преимущественно вкрапленники, реже - зернистые скопления.
Наждак - белый или серый с синеватым или желтоватым оттенком; рубин - красный, сапфир
- синий, лейкосапфир - бесцветный. Черты не даёт: царапает плитку. Блеск стеклянный до
алмазного. Прозрачны кристаллы благородных разностей.
Твёрдость 9 (эталон шкалы Мооса). Плотность 3,95-4,1 г/см3. Спайность отсутствует,
отдельность со штриховкой в трёх направлениях. Излом неровный до раковистого. Хрупкий. Очень
устойчив. В кислотах не растворяется, в пламени паяльной трубки не плавится. Противостоит
жёсткому радиационному излучению. Корунд можно сваривать со стеклом и припаивать к
металлам.
Происхождение магматическое, пегматитовое, метаморфическое. Встречается в роговиках,
скарнах, кристаллических сланцах, плагиоклазах, вторичных кварцитах, часто в россыпях.
Получают искусственно. Урал, Центральный Казахстан, Украина, Якутия.
Высокая твердость корунда определяет его практическое значение: порошок корунда
применяется для шлифовки драгоценных камней, металлов, оптических стекол. Из
сцементированных молотых корундовых пород изготовляют круги шлифовальных станков. Кроме
того, в наклеенном на бумагу или полотно виде он дает наждачные шкурки. Благородные
разновидности - рубин и сапфир, - драгоценные камни. Они могут играть роль подшипников и
опорных камней в часовых механизмах, обеспечивая высокую точность хода и продлевая их жизнь.
Используются в электрических генераторах (лазерах), датчиках перепада давления в магистральных
трубопроводах. Из искусственного бесцветного сапфира делают иллюминаторы в аппаратах
высокого давления и температур, в вакуумных камерах. Перья самописцев в метеорологических
приборах, изготовленные из рубина, в 300 раз долговечнее стальных.
МАГНЕТИТ - от имени пастуха Магнуса, обратившего внимание на то, что посох с
железным наконечником прилип к камню, или от г. Магнесия в Малой Азии. Синоним - магнитный
железняк.
Fe3O4 - окисел. Кристаллизуется в кубической сингонии. Часто встречаются хорошо
образованные кристаллы с комбинированной штриховкой на гранях, двойники, параллельные
сростки. Агрегаты - тонкодисперсные, вкрапленные зёрна, плотные или рыхлые сплошные массы.
Окраска железо-чёрная, иногда с синеватой побежалостью. Черта чёрная (у хромита бурая).
Блеск металлический, полуметаллический или поверхность матовая. Непрозрачный.
Твёрдость 5,5-6,5. Плотность 4,9-5,2 г/см3. Спайность отсутствует, иногда проявляется
отдельность. Излом неровный, раковистый, зернистый. Сильно магнитен, при нагревании до 580ºС
магнитность исчезает, при охлаждении вновь появляется. В природе неустойчив, переходит в
гематит, лимонит, сидерит. В соляной кислоте растворяется только в порошке при нагревании. В
пламени паяльной трубки не плавится, в окислительном пламени постепенно переходит в гематит.
Происхождение магматическое, метаморфическое, гидротермальное. Встречается в виде
вкрапленников в габбро, россыпи в песках. Кривой Рог, Курская магнитная аномалия, Урал,
Казахстан, Восточная Сибирь.
Магнетит - важнейшее сырьё для выплавки чугуна и стали - железная руда. Чистое железо
применяют в химических лабораториях, в специальных точных приборах. «Белое железо» не
ржавеет - колонна Чандрагупты в Дели сохраняет своё первоначальное состояние на протяжении 15
веков.
ГЕМАТИТ - от греч. «гематикос» - кровавый (по цвету порошка), кровáвик, красный
железняк.
Fe2O3 - окисел. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы таблитчатые,
пластинчатые, ромбоэдры, двойники. Агрегаты скрытокристаллические, чешуйчатые, пластинчатые,
плотные, оолитовые, натёчные, землистые и сплошные массы.
Окраска кристаллических масс железо-чёрная, землистых - красная. Черта вишнёво-красная.
Блеск металлический, полуметаллический или поверхность матовая. В тонких пластинках может
быть полупрозрачным.
Твёрдость 5,5-6,0, некоторые разности гораздо менее твёрдые. Плотность 5,0-5,2 г/см3.
Спайность отсутствует, отдельность по двум направлениям. Излом неровный, раковистый,
полураковистый, землистый. В природе устойчив. Растворяется в концентрированной соляной
кислоте. В пламени паяльной трубки не плавится, в восстановительном пламени приобретает
магнитность.
Происхождение магматическое, метаморфическое, низкотемпературное гидротермальное,
часто экзогенное. Встречается в гранитах, сиенитах, андезитах. Урал, Центральный Казахстан,
Курская магнитная аномалия, Украина.
Гематит - руда для получения железа. Кроме того, порошковидные разности используется для
получения красной краски (мумия, железный сурик) и для изготовления красных карандашей.
Кристаллы и плотные массы используются как поделочный камень.
ЛИМОНИТ от греч. «леймон» - луг (по месту образования на заливных лугах и
заболоченных местностях, где минерал откладывается в виде осадка из водных растворов).
Синонимы - луговáя руда, бурый железняк.
Fe2O3·nH2O - гидроокисел. Сингония ромбическая. Кристаллы редки - игольчатые,
столбчатые, двойники, псевдоморфозы. Агрегаты ноздреватые, порошковатые, натёчные,
почковидные, сталактиты, оолиты, плотные, пористые.
Окраска желто-бурая, ржаво-жёлтая, охряно-жёлтая, тёмно-бурая до чёрной. Черта
желтоватая, светло-бурая (у боксита бледнее). Блеск на изломе тусклый полуметаллический,
поверхность натёков лаковая, в других случаях матовый. Непрозрачен.
Твёрдость 1-5. Плотность 3,3-4,0 г/см3 (у боксита меньше). Спайность отсутствует. Излом
землистый. Хрупкий. Слабоустойчив: под действием давления и повышенных температур теряет
воду и переходит в гематит, магнетит. Медленно растворяется в соляной кислоте. При нагревании в
стеклянной трубке разлагается на гематит и воду, плавится, при длительном нагревании становится
магнитным.
Образуется экзогенным и биогенным путём из сидерита, пирита, халькопирита, гематита,
серпентина, роговой обманки, авгита, биотита, железистых хромитов. Луговые и болотные руды,
может быть цементом в осадочных породах или встречается самостоятельно. Урал, Липецкая,
Тульская область, Керчь, Казахстан, Западная Сибирь, Карелия, Башкирия, Средняя Азия.
Лимонит служит рудой для получения железа. Порошковатый землистый лимонит
используется как краска (охра, умбра).
КАЛЬЦИТ от лат. «кальцис» - известь. Синоним - известкóвый шпат; разновидности исландский шпат, арагонит.
CaCO3 - карбонат. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы таблитчатые,
пластинчатые, призматические, ромбоэдрические. Агрегаты зернистые, землистые, плотные, друзы,
жеоды, натёки, сростки, корочки, псевдоморфозы.
Бесцветный, молочно-белый, иногда бледные оттенки голубого, жёлтого, зелёного, синего,
фиолетового, тёмно-бурого цвета до чёрного. Черта белая Блеск стеклянный, на выветрелой
поверхности перламутровый, матовая поверхность. Прозрачный (исландский
шпат),
полупрозрачный, непрозрачный.
Твёрдость 3,0-3,5 (эталон шкалы Мооса). Плотность 2,6-2,72 г/см3. Спайность совершенная
по трём направлениям (по ромбоэдру). Излом ровный, ступенчатый, зернистый. Хрупкий. Обладает
пьезоэлектрическим эффектом, кальциты некоторых месторождений люминесцируют белым и
оранжевым цветом. Неустойчив. Легко растворяется в 10%-ной соляной кислоте с бурным
выделением СО2↑. Так же реагирует с уксусной кислотой (отличие от доломита, магнезита,
ангидрита). Слабо растворяется в воде, особенно в присутствии СО2↑ (0,03 г/л), сообщает воде
карбонатную жёсткость. В пламени паяльной трубки не плавится, растрескивается и разлагается на
СО2↑+СаО, при этом наблюдается яркое свечение, окрашивает пламя в оранжевый цвет.
Происхождение осадочное, органогенное, метаморфическое, гидротермальное и при
выветривании. Встречается в известняках, доломитах, мраморах, известковых туфах.
Месторождения многочисленны: Восточная Сибирь, Украина, Киргизия, Ленинградская область,
Кавказ. Исландский шпат встречается на Северном Кавказе, в Крыму, в Якутии. Кальцит может
быть получен искусственно.
Кальцит используется в химической промышленности, в металлургии в качестве флюса и в
производстве строительных материалов. Прозрачная бесцветная разновидность - исландский шпат, является оптическим сырьем. Он двоит и поляризует лучи света, прозрачен почти для всех длин
волн. Эти
свойства используются в различных оптических приборах, астрономических
измерительных инструментах, квантовых генераторах, радиоэлектронике, вычислительных
устройствах, медицинской аппаратуре, в голографии и лазерной технике.
ДОЛОМИТ назван по имени французского минералога Деодáта Доломьé.
CaCO3·MgCO3 - безводный карбонат. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Образует
кристаллы в форме ромбоэдра, грани часто искривлены, седловидно-вытянуты. Агрегаты - плотные
сплошные массы, землистые, часто пористые, редко крупнозернистые.
Окраска серовато-белая, желтоватая, бурые и зелёные оттенки, черный. Черта белая. Блеск
стеклянный, перламутровый. Непрозрачен.
Твёрдость 3,5-4,5. Плотность 1,8-2,9 г/см3. Спайность совершенная по трём направлениям.
Излом ровный, неровный, зернистый. Хрупкий. В зоне выветривания разрушается медленно. При
взаимодействии с 10%-ной соляной кислотой вскипает только в порошке (отличие от кальцита),
растворяется медленно, без шипения. Уксусная кислота не действует (отличие от кальцита и
известняка). В пламени паяльной трубки не плавится, растрескивается. Термолюминесценция.
Образование гидротермальное, гипергенное. Встречается в мраморах, известняках, образует
одноимённую горную породу. Может быть получен искусственно. Урал, Московская область,
Поволжье, Украина, Беларусь.
Доломит применяется как огнеупорный материал в металлургической промышленности, в
качестве флюса при плавке руд, как сырьё для получения магния и его соединений, и как удобрение.
Кроме того, доломит применяется как сырьё в цементной промышленности и строительный
материал. Доломитовая мука в смеси с другими компонентами используется в качестве
уплотнительной мастики для закупорки швов в крупнопанельном домостроении.
МАГНЕЗИТ от названия местности Магнесия в Греции. Синоним магнезиальный шпат.
MgCO3 - безводный карбонат. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы очень
редки, ромбические, всегда вытянутые (отличие от мрамора). Агрегаты кристаллические, сплошные
аморфные массы, натёки, псевдоморфозы.
Белый с серым или желтоватым оттенком, коричневый; аморфные массы белоснежные,
кремовые, жёлтые, бурые, серые. Черта белая. Блеск у зернистых масс стеклянный, у плотных
поверхность матовая. Непрозрачен.
Твёрдость 3,5-4,5. Плотность 2,9-3,1 г/см3. Спайность у кристаллических разностей
совершенная по трём направлениям (по ромбоэдру), у аморфных - отсутствует. Излом у
кристаллических масс зернистый, у аморфных - раковистый, неровный. Хрупкий. Неустойчив.
Растворяется в горячих кислотах (отличие от кальцита, доломита), слабо растворяется в воде. Не
плавится, только растрескивается.
Происхождение гидротермальное, метаморфическое. Может быть получен искусственно.
Встречается в доломитах, мраморах. Южный Урал, Иркутская область, Казахстан, Поволжье,
Дальний Восток.
Магнезит, обожжённый при температуре 1500-1650º С, становится высокоогнеупорным, и
используется в металлургической промышленности, для изготовления огнеупорных кирпичей,
выдерживающих нагревание до 3000° C. Применяется он в обожженном виде для получения
цемента Сореля, используемого при изготовлении точильных кругов; в производстве
портландцемента. Магнезит - сырьё для искусственного мрамора, очень стойкой магнезиальной
штукатурки, огнеупорных смесей с асбестом. Применяется в сахарной, резиновой, бумажной,
химической промышленности, в производстве электроизоляторов. Из него получают серную
кислоту, магний и его соединения. При нагревании до 750-800ºС получают каустический магнезит,
образующий с MgCl2 и MgSO4 вяжущие вещества.
. АПАТИТ назван от греч. «апатао» - обманываю (часто путают с ювелирными камнями - бериллом,
турмалином).
Ca5(PO4)3(F, Cl, OH) - фосфат. Кристаллизуется в гексагональной сингонии. Кристаллы
игольчатые, короткостолбчатые, призматические, таблитчатые. Друзы, зёрна, плотные массы,
тонкокристаллические агрегаты, землистые, волокнистые, лучистые, почковидные, шаровидные.
Бесцветные, чаще голубые, зелёные, фиолетовые, бурые, серые. Черта белая. Блеск на гранях
стеклянный, на изломе жирный. Некоторые отдельные кристаллы прозрачны.
Твёрдость 5 (эталон шкалы Мооса) - отличие от берилла, турмалина, аквамарина. Плотность
3,17-3,22 г/см3. Отдельность. Излом зернистый, раковистый. Очень хрупкий. Слабоустойчив,
растворяется в азотной и соляной кислотах. Раствор с HCl в соединении с аммиаком даёт белый
студенистый осадок. Порошок апатита, смоченный в серной кислоте, окрашивает пламя в
зеленовато-голубоватый цвет. В пламени паяльной трубки плавится с трудом.
Происхождение магматическое, гидротермальное, пневматолитовое. Может быть получен
искусственно. Встречается совместно с минералами щелочной магмы (нефелином и т. п.) в
сиенитах, фосфоритах. Урал, Хибины, Забайкалье, Казахстан, Якутия.
Апатит называют «хлебным камнем» - применяется он для получения удобрений
(суперфосфатов). Из отходов производства фосфорных удобрений изготавливают фосфорное
стекло, пропускающее ультрафиолетовые лучи. Получают также сорта стекол, задерживающих
инфракрасные тепловые лучи. Применение фосфорного стекла дает возможность принимать
солнечные ванны в помещении, наблюдать доменный процесс. Некоторые сорта фосфорного стекла
выдерживают нагревание до 800° C. Фосфатные минералы находят применение в керамической
промышленности для получения «костяного фарфора», в литейном деле - придают литью большую
текучесть и, таким образом, литьё хорошо заполняет формы. В химической промышленности апатит
используют для получения фосфора, ортофосфорной кислоты H3PO4, пирофосфорной кислоты
H4P2O7 и других соединений фосфора, которые применяются в спичечной, керамической,
текстильной, пищевой промышленности, военном деле, медицине. Насчитывается более ста
отраслей народного хозяйства, где используются эти вещества.
ГИПС от греч. «гипсос» - мел, гипс. Разновидности - пластинчатый гипс «марьино стекло»;
селенит от «селена» - Луна (по внешнему виду).
Ca[SO4]·H2O - сульфат. Сингония моноклинная. Кристаллы пластинчатые, игольчатые,
столбчатые, линзовидные, часто двойники. Агрегаты сахаровидные, мраморовидные,
крупнозернистые, сплошные, жилковатые, волокнистые, рыхлые, плотные, друзы.
Белый, серый, розовый, красный, синий, жёлтый, бесцветный. Черта белая. Блеск
стеклянный, перламутровый, шелковистый или матовый. Прозрачный, полупрозрачный.
Твёрдость 1,5-2 (эталон шкалы Мооса) - отличие от ангидрита. Предел сопротивления
одноосному сжатию Rсж 200 кг/см2. Плотность 2,32 г/см3. Спайность весьма совершенная в одном
направлении, совершенная в двух направлениях. Излом ровный, раковистый, занозистый. Хрупкий.
Листочки гибкие, но не упругие. Слабоустойчив. Растворяется в воде в соотношении 1:400 (2-3,3
г/л), сообщает воде сульфатную жёсткость. Растворяется в соляной кислоте, не вскипая. При
нагревании до температуры 60-70º С происходит дегидратация; при 107º С переходит в
Ca[SO4]·½H2O, при смачивании водой схватывается; при 200ºС переходит в ангидрит, а при
дальнейшем нагревании расщепляется и сплавляется в белую эмаль.
Типичный химический морской осадок, гидротермальное происхождение. Встречается в
глинах, мергелях, песках или самостоятельно - образует одноимённую горную породу. Урал,
Северный Кавказ, Прибалтика, Архангельская область, Приднестровье, Поволжье. Донбасс,
Средняя Азия, Крым, Карелия, Татарстан, Тульская, Калужская, Рязанская область.
Гипс применяется в архитектурном и скульптурном деле - изготавливают строительные
детали: карнизы, плиты, блоки, барельефы. Обожженный гипс применяется в качестве вяжущего
вещества, добавляется к портландцементному клинкеру для замедления схватывания. Волокнистая
разновидность - селенит, - обладает красивым лунным отливом и является поделочным камнем. Его
и другие разновидности гипса используют для изготовления декоративной настольной скульптуры
малых форм. Из гипса получают серу, применяют их в бумажной промышленности, в медицине, в
сельском хозяйстве в качестве удобрения, в производстве серной кислоты, цемента, эмалей,
глазурей и красок. Прозрачный пластинчатый гипс используется в оптике.
АНГИДРИТ от греч. «ан» - приставка отрицания, «гидор» - вода. Синоним - кубический
шпат (из-за формы обломков при раскалывании).
Ca[SO4] - безводный сульфат. Сингония ромбическая. Кристаллы редки; толстостолбчатые и
призматические, нередко со штриховкой на гранях, двойники. Сплошные и зернистые массы,
псевдоморфозы.
Белый с голубым, серым, красным оттенком, некоторые кристаллы бесцветны. Черта белая. Блеск
стеклянный, перламутровый. Иногда прозрачен или просвечивает.
Твёрдость 3,0-3,5 (отличие от гипса). Плотность 2,8-3,0 г/см3. Спайность совершенная по
трём направлениям. Излом неровный до занозистого. Хрупкий. Слабоустойчив. Растворяется в воде
(2,1-3,3 г/л). При гидратации переходит в гипс, увеличиваясь в объёме на 30%. Растворяется в
кислотах, не выделяя СО2↑ (отличие от мрамора, известняка, доломита, магнезита). В порошке
растворяется в серной кислоте. Сплавляется в белую эмаль.
Типичный химический осадок лагун, гидротермальный генезис. Встречается
самостоятельно, образуя одноимённую горную породу, часто сочетается с галенитом и гипсом.
Месторождения многочисленны: Приуралье, Донбасс, Литва, Архангельская область, Вологодская,
Куйбышевская, Горьковская области.
Из ангидрита получают серу, применяют в бумажной промышленности, в медицине, в сельском
хозяйстве в качестве удобрения, в производстве серной кислоты, цемента, эмалей, глазурей и
красок. Используют для изготовления декоративной настольной скульптуры малых форм.
БАРИТ - от греч. «барис» - тяжёлый. Синоним - тяжёлый шпат (удельный вес больше
среднего; способность раскалываться, образуя бруски).
(Ba,Sr)[SO4] - сульфат. Кристаллизуется в ромбической сингонии. Характерны друзы
хорошо образованных кристаллов вытянутой, пластинчатой, призматической формы.
Псевдоморфозы.
Белый, серый, красный, жёлтый, бурый, голубой, зелёный, бесцветный. Черта белая. Блеск
стеклянный, перламутровый.
Твёрдость 3,0-3,5. Плотность 4,3-4,5 г/см3. Спайность совершенная в одном направлении,
средняя в двух направлениях. Излом неровный. Минерал хрупкий. Устойчив. В соляной кислоте не
растворяется, растворим в концентрированной серной кислоте. В пламени паяльной трубки
сплавляется в белый шарик, окрашивает пламя в карминно-красный цвет.
Типично гидротермальный генезис, реже метаморфический и гипергенный. Часто
встречается в россыпях. Грузия, Приднестровье, Украина, Урал, Алтай, Туркмения.
ОЛИВИН назван от лат. «олива» - маслина (по сходству окраски). Разновидности хризолит (драг.), форстерит.
2(Mg,Fe)O·SiO2 - силикат. Сингония ромбическая. Короткостолбчатые кристаллы редки.
Зернистые агрегаты, псевдоморфозы.
Окраска оливковая от тёмно-жёлтой до тёмно-зелёной и чёрной. Черта бесцветная, белая
(отличие от похожих). Блеск стеклянный, жирный. Хризолит прозрачен.
Твёрдость 6,5-7,0 (у серпентина 2,5-4,0). Плотность 3,2-3,5 г/см3. Спайность
несовершенная. Излом неровный, раковистый. Малоустойчив. В соляной кислоте почти не
растворяется, в серной кислоте образует гель SiO2. В пламени паяльной трубки не плавится. Под
воздействием гидротермальных растворов переходит в асбест, хлорит, магнетит, гематит,
серпентинит, тальк, а затем в гидроокислы железа и марганца.
Типично магматогенный минерал, иногда пневматолитовый, реже метаморфический.
Встречается в основных и ультраосновных горных породах (габбро, базальтах, перидотитах,
дунитах, метеорах). Восточный склон Урала, Таймыр, Северный Кавказ, Сибирь.
Оливин применяется для изготовления огнеупорного форстеритового кирпича и как
магнезиальное удобрение. Его благородная разновидность - хризолит, - используются в ювелирном
деле.
ТОПАЗ назван по острову Топазос в Красном море.
Al2[SiO4](F, OH)2 - силикат. Сингония ромбическая. Кристаллы призматические, иногда
достигают значительных размеров (до нескольких десятков килограммов), кристаллические группы.
Агрегаты шестоватые, зернистые, массивные.
Голубой, соломенно-жёлтый, красноватый. Черту не даёт. Блеск стеклянный. Минерал
прозрачный.
Твёрдость 8 (эталон шкалы Мооса), у кварца 7. Плотность 3,5 г/см3. Спайность
совершенная (отличие от кварца) в одном направлении. Излом неровный. Хрупкий. В пламени
паяльной трубки не плавится. Разлагается фосфорной солью с выделением скелета SiO2.На земной
поверхности очень устойчив, поэтому часто образует россыпи.
Образуется пневматолитовым путём из летучих фтористых соединений, связанных с
интрузиями кислых пород и гидротермальным путём. Может быть получен искусственно.
Месторождения на Урале, в Украине, в Забайкалье.
Топаз - ювелирный камень, особенно ценятся розовые, голубые и тёмно-жёлтые.
СЕРПЕНТИН от лат. «серпенс» - змея из-за окраски, похожей на шкуру змеи. Синоним змеевик.
MgO·SiO2·2H20 - силикат. Сингония моноклинная. Плотные массы, смятые в мелкие
складки, агрегаты волокнистые, пластинчатые, зернистые. Часто содержит прожилки асбеста.
Тёмно-зелёный, оттенки жёлтого, бурого, почти белый. Пятнистый, полосчатый. Черта
белая. Блеск восковой, жирный. Непрозрачный.
Твёрдость 2,5-4,0 (у оливина 6,5-7). Плотность 2,5-2,7 г/см3. Излом раковистый.
Диэлектрик. Высокая вязкость. В серной и соляной кислотах разлагается с выделением кремнезёма
SiO2. При нагревании в закрытой трубке выделяет много воды. Постепенно переходит в магнезит,
халцедон, опал, лимонит.
Образуется в результате метасоматических и гидротермальных изменений оливина, авгита,
роговой обманки, интрузивных ультраосновных пород. Образует серпентиниты, змеевиковые
сланцы.
Серпентин - чудесный поделочный и облицовочный материал. Отходы такого производства
идут на изготовление огнеупорного кирпича.
МУСКОВИТ от лат. vitrum muscoviticum - московское стекло, т. к. в древности листы этого
минерала вставляли в оконные проёмы вместо стёкол, и даже везли на экспорт в Европу. Слюда.
K2O·Al2O3·3SiO2·6H20 - водный силикат. Сингония моноклинная. Кристаллы редки таблитчатые, короткопризматические, усечённо-пирамидальные, бипирамидальные. Агрегаты
листовато-пластинчатые (площадью до 3-4 м2), чешуйчатые, сростки, псевдоморфозы.
Окраска светлая: серая, желтоватая, зеленоватая, в тонких листах бесцветен. Черта белая.
Блеск стеклянный, на плоскостях спайности - перламутровый. Прозрачен.
Твёрдость 2-3. Плотность 2,76-3,1 г/см3. Спайность весьма совершенная в одном
направлении, по перпендикулярным направлениям - только несовершенная. Излом неровный. Легко
расщепляется на тонкие гибкие упругие (отличие от талька) листочки. Высокая механическая
прочность. Очень высокое электрическое сопротивление, термическая прочность. Тонкие пластинки
с трудом сплавляются в непрозрачную белую эмаль. В кислотах не растворяется. В природе
устойчив, постепенно переходит в гидрослюды. Несколько снижает прочность строительных
материалов.
Происхождение магматическое, пегматитовое, гидротермальное, метаморфическое.
Является составной частью большинства магматических (кроме эффузивов!) и метаморфических
пород, очень часто чешуйки слюд есть в составе осадочных пород. Может быть получен
искусственно. Восточная Сибирь, Средний Урал, Кольский полуостров, Украина.
Мусковит - самый надежный и долговечный диэлектрик, применяемый в сложнейших
энергетических установках, электронике, транзисторных приемниках, электрических
выключателях. Используется в индустрии строительных материалов, деревообрабатывающей
промышленности, производстве автомобильных стекол. В металлургии вставляется в окна
печей. Измельчённый мусковит применяется при изготовлении толя, обоев, смазки, писчей
бумаги, точильных камней, автомобильных шин, огнеупорных красок, а в склеенном и
спрессованном виде (миканит) заменяет листовую слюду.
БИОТИТ - по имени французского физика Ж. Био. Слюда.
K2O·6(Mg,Fe)O·Al2O3·6SiO2·2H20 - силикат. Сингония моноклинная. Кристаллы редки таблитчатые, короткопризматические, бипирамидальные, усечённо-пирамидальные. Агрегаты
листовато-пластинчатые, чешуйчатые.
Окраска тёмная: бурая, коричневая, зелёная до чёрной; в результате выветривания приобретает
бронзовый оттенок. Черта белая или зеленоватая. Блеск стеклянный, перламутровый, на
выветрелых поверхностях - металловидный. Полупрозрачный.
Твёрдость 2-3. Плотность 3,02-3,12 г/см3. Спайность весьма совершенная в одном
направлении. Излом неровный. Пластинки упругие. Обладает высокими электроизоляционными
свойствами. Растворяется в концентрированной серной кислоте с выпадением белого скелета
кремнезёма, соляная кислота действует очень слабо. Плавится с трудом. Постепенно переходит в
хлорит.
Происхождение магматическое, метаморфическое, метасоматическое из роговой обманки и
авгита. Может быть получен искусственно. Встречается в гранитах, диоритах, гнейсах, слюдяных
сланцах, редко в щелочных породах. Месторождения на Урале, в Забайкалье.
Биотит является высококачественным изолятором, применяется для производства бронзовой
краски и жаростойких масс.
ТАЛЬК - старинное арабское название «talg» - минерал. Синонимы: жировик и мыльный
камень (по ощущениям на ощупь), горшечный камень (в древности использовался для изготовления
посуды).
3MgO·4SiO2·2H20 - силикат. Сингония моноклинная. Агрегаты листоватые, чешуйчатые,
сплошные, мелкозернистые, плотные, псевдоморфозы.
Бледно-зелёный, белый с желтоватым, бурым, голубоватым, зеленоватым оттенком. Черта
белая. Блеск жирный, перламутровый. Тонкие листочки прозрачны и полупрозрачны.
Твёрдость 1 (эталон шкалы Мооса). Плотность 2,7-2,8 г/см3. Спайность весьма совершенная
в одном направлении. Жирный на ощупь. Листочки гибкие, но не упругие (отличие от мусковита).
Плохо проводит электричество. Химически устойчив. Хорошо сопротивляется выветриванию.
Огнеупор. В пламени паяльной трубки белеет, расщепляется и с трудом сплавляется по краям в
белую эмаль с твёрдостью 6.
Происхождение метасоматическое. Встречается в гидротермально изменённых
ультраосновных породах и доломитах, образует тальковые сланцы. Урал, Карелия, Казахстан,
Восточная Сибирь.
Тальк является кислотоупорным и огнеупорным материалом, электроизолятором.
Используется в качестве машинной смазки, наполнителя в парфюмерно-косметической, резиновой и
целлюлозно-бумажной промышленности. Адсорбент, сырьё для получения свето- и огнеупорной
краски, в кондитерском деле и в электронной технике.
КАОЛИНИТ - от китайской провинции Кау-Линг.
Al2O3·2SiO2·2H20 - силикат. Сингония моноклинная. Кристаллы таблитчатые, чешуйчатые,
листоватые размером менее 0,005 мм. Агрегаты землистые, рыхлые, чешуйчатые, плотные,
тонкозернистые.
Отдельные чешуйки бесцветны, массы - белые с различными оттенками. Черта белая. В
куске - матовый или жирный блеск. у отдельных чешуек и пластинок блеск перламутровый.
Непрозрачен.
Твёрдость около 1. Плотность 2,58-2,63 г/см3. Излом землистый. Хрупкий. Липнет к языку.
При взаимодействии с водой переходит в пластичное, а затем и в текучее состояние. Слабо
набухает, почти не обладает адсорбирующими способностями, при высыхании даёт усадку. Жирный
на ощупь, в руках легко растирается в порошок, отчётливый запах глины при увлажнении. Легко
растворяется в серной кислоте, особенно при нагревании. С соляной и азотной кислотой почти не
взаимодействует. Не плавится. Устойчив на земной поверхности в условиях кислой среды.
Происхождение экзогенное (гидротермальное низкотемпературное) в результате
выветривания кремнезёма. Встречается в глинистых горных породах, реже самостоятельно. Урал,
Восточная Сибирь, Закарпатье, Украина, Западная Сибирь, Казахстан.
Каолинит является важнейшим сырьём для фарфорофаянсовой, керамической, химической,
текстильной, бумажной, электроизоляционной и красочной промышленности. Каолиновая вата
используется в качестве теплоизоляционного материала в различных печах, газовых турбинах,
топках, паровых котлах, камерах сжигания, трубопроводах перегретого пара. Из нее делают
уплотняющие электроизоляционные прокладки, фильтры для горячих и химически агрессивных
газов и жидкостей. Используется каолинит и в строительном деле как водозадерживающий
материал.
МОНТМОРИЛЛОНИТ от названия местности во Франции - Монтмориллон.
(Mg, Ca)O·Al2O3·SiO2·nH20 - силикат. Сингония моноклинная или ромбическая.
Кристаллики пластинчатые, листоватые, чешуйчатые с расплывчатыми контактами размером менее
0,005м мм. Массы глиноподобные, плотные, землистые, чешуйчатые.
Белый с серым, голубовато-серым, красным, бурым, розовым, зеленоватым оттенком. Черта
светлая, обладает оттенком, соответствующим цвету образца. Поверхность матовая или с восковым
блеском. Непрозрачный.
Твёрдость 1. Плотность 2,2-2,99 г/см3. Спайность отсутствует, иногда наблюдается
отдельность. Излом землистый, раковистый. Хрупкий. Обладает высокой поглощающей
способностью, поэтому при увлажнении сильно разбухает, увеличивается в объёме в 18-20 раз.
Устойчив, возможен ионный обмен с окружающей средой. В кислотах частично разлагается с
образованием студенистого осадка. В пламени паяльной трубки не изменяется, после прокаливания
утрачивает адсорбирующие свойства. Присутствие глинистых минералов в песчаниках или
известняках резко снижает их водостойкость и морозостойкость.
Образуется осадочным путём, встречается в продуктах выветривания основных пород
(щелочная среда). Месторождения многочисленны: Кавказ, Крым, Приднестровье, Закавказье.
Монтмориллонит используется более чем в 200 отраслях народного хозяйства. Это великолепный
адсорбент (очистка нефти, масел, соков, вин и т. д.), омыляющий материал (обезжиривание шерсти
в текстильной промышленности и т. д.). Применяется в мыловарении, резиновой, бумажной
промышленности, керамическом производстве, пищевой промышленности, в сельском хозяйстве
(удобрение и добавка в корм скоту). С помощью монтмориллонита смягчают жёсткость воды,
приготовляют глинистые буровые растворы, придают бетону водостойкость.
АВГИТ - от греч. «авге» - блеск.
(Ca, Na, Mg, Fe, Al)[(Si, Al)2O6] - силикат, пироксен. Сингония моноклинная. Отдельные
кристаллы короткостолбчатые, таблитчатые, часто двойники. На срезе кристаллы выглядят как 8угольник. Сплошные зернистые массы, псевдоморфозы по другим минералам и наоборот.
Тёмно-зелёный, зеленовато-чёрный, буровато-чёрный. Черта бесцветная, светлая серозелёная (у роговой обманки темнее). Блеск стеклянный или поверхность матовая. Непрозрачен.
Твёрдость 5,0-6,5. Плотность 3,2-3,6 г/см3. Спайность ясная под углом 87-88º (у роговой
обманки 56º). Излом неровный, раковистый. Хрупкий, придаёт горным породам хрупкость,
затрудняет полировку. В кислотах не растворяется. Среднеустойчив, частично переходит в роговую
обманку, каолинит, хлорит, серпентин, гидроокислы железа, тальк.
Происхождение магматическое, метаморфическое. Встречается в магматических породах основного
состава (габбро, базальт, перидотит, порфирит, туфы), тёмноокрашенных (отличие от роговой
обманки). Никогда не встречается совместно с кварцем.
Авгит, содержащий до 5% TiO2, применяется в качестве руды на титан. Возможно
применение в качестве щебня.
РОГОВАЯ ОБМАНКА - из-за сходства с рогом на изломе.
(Ca, Na)2·(Fe²+, Fe³+, Mg, Al, Mn, Ti)3·[Si3Al4O2]2·Fe[OH, F]2 - силикат, амфибол.
Кристаллизуется в моноклинной сингонии. Кристаллы призматические, столбчатые, игольчатые,
изометричные, двойники. Агрегаты массивные или лучистые, волокнистые, вкрапленники,
псевдоморфозы по пироксену.
Окраска от тёмно-зелёной до зеленовато-чёрной, чёрная. Черта зеленовато-серая, серая (у
авгита светлее). Блеск стеклянный или поверхность матовая. Непрозрачен.
Твёрдость 5,5-6,0. Плотность 3,1-3,3 г/см3. Спайность совершенная в двух направлениях под
углом 56º (124º), у авгита 87º. Излом занозистый. Хрупкий. Постепенно переходит в хлорит,
серпентинит, асбест, биотит. В кислотах не растворяется. В пламени паяльной трубки с трудом
плавится в тёмно-зелёное стекло. Придаёт вязкость строительным материалам.
Происхождение магматическое и метаморфическое. Встречается, как правило, в
светлоокрашенных породах (граниты, сиениты, габбро, гнейсы) - отличие от авгита, в пироксенитах
и самостоятельно. Месторождения многочисленны: Урал и др.
Роговая обманка может содержать 0,1-1,25% TiO2, и тогда применяется как руда на титан. В
других случаях роговая обманка и содержащие её горные породы используют в качестве
строительного материала.
ОРТОКЛАЗ - от греч. «ортос» - прямой, «клясис» - расщепление или «клаза» - трещина (изза способности раскалываться по взаимно перпендикулярным направлениям). Разновидность лунный камень, солнечный камень.
K2O·Al2O3·6SiO2 - силикат, калиевый полевой шпат. Сингония моноклинная. Кристаллы
призматические, таблитчатые, двойники. Агрегаты крупнокристаллические, зернистые.
Окраска бледная: бесцветная, желтоватая, сероватая, часто бледно-розовая до красной и др.
Черта у выветрелых разностей белая. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый,
поверхность выветрелых образцов матовая. Собственно ортоклаз непрозрачен, но есть прозрачные
разновидности.
Твёрдость 6-6,5 (эталон шкалы Мооса). Плотность 2,55-2,58 г/см3. Спайность совершенная
под углом 90º (отличие от кварца). Излом ступенчатый. Хрупкий. В свежем состоянии
среднеустойчив, при выветривании снижается твёрдость, предел сопротивления одноосному
сжатию 120-170 МПа. Быстро переходят в глины, каолиниты, латериты. В воде и в кислотах не
растворяется, реагирует с плавиковой кислотой HF. В пламени паяльной трубки не плавится,
температура плавления 1170º С, полное разложение при 1450º С.
Происхождение магматическое и пегматитовое. Составляет до 60% массы магматических
пород (гранит, сиенит), до 30%
метаморфических (гнейс), до 12%
осадочных пород.
Месторождения многочисленны во всех странах. Карелия, Сибирь, Урал, Украина.
Ортоклаз находит применение в керамической промышленности - в производстве фарфора,
фаянса, эмалей, глазурей, стекольной промышленности. Разновидности ортоклаза - лунный и
солнечный камень, - облицовочные и поделочные материалы.
МИКРОКЛИН - от греч. «микрос» - малый, «клино» нагибаю (способность раскалываться
по двум направлениям, угол между которыми немного отличается от прямого. Разновидность амазонит.
K2O·Al2O3·6SiO2 - силикат, низкотемпературный калиевый полевой шпат. Сингония
триклинная. Кристаллы короткопризматические, таблитчатые, двойникование решетчатое (отличие
от ортоклаза). Агрегаты крупнокристаллические (десятки сантиметров, метры), зернистые,
сплошные.
Окраска бледная: бесцветная, желтоватая, сероватая, розовая, красная, зелёная. Черта у
выветрелых разностей белая. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый,
поверхность выветрелых образцов матовая. Непрозрачен.
Твёрдость 6-6,5. Плотность 2,55-2,6 г/см3. Спайность совершенная под углом,
отличающимся от прямого на 20'. Излом ступенчатый. Хрупкий. В свежем состоянии
среднеустойчив, при выветривании снижается твёрдость, предел сопротивления одноосному
сжатию 120-170 МПа. Постепенно переходит в каолинитовую глину. В воде и в кислотах не
растворяется, реагирует с плавиковой кислотой HF. В пламени паяльной трубки не плавится.
Происхождение магматическое и пегматитовое. Встречается в кислых и средних эффузивах,
пегматитах, щелочных горных породах. Забайкалье, Казахстан Карелия, Восточная Сибирь, Урал,
Украина.
Микроклин используют в производстве фарфора, фаянса, эмалей, глазурей и в стекольной
промышленности. Очень декоративная зеленая разновидность - амазонит, - используется как
поделочный материал.
АЛЬБИТ от лат. «альбус» - белый (по типичной окраске); от греч. «плягиос» - косой,
«клясис» - расщепление.
Na2O·Al2O3·6SiO2 силикат, натриевый полевой шпат, кислый плагиоклаз. Сингония
триклинная, моноклинная. Хорошо образованные кристаллы редки - мелкие таблитчатопризматические, таблитчатые, двойники, зональные. Отдельные зёрна неправильной формы,
сахаровидные, фарфоровидные массы.
Окраска белая, иногда красноватые, желтоватые, сероватые, оттенки. Черта белая. Блеск
стеклянный. Непрозрачен, прозрачен.
Твёрдость 6-6,5. Плотность 2,6 г/см3. Спайность совершенная в двух направлениях под
углом 86º. Излом неровный, раковистый. Хрупкий. Может быть среднеустойчив и неустойчив, в
кислой среде переходит в каолинит, в щелочной среде - в монтмориллонит. В кислотах почти не
растворяется. С трудом сплавляется в стекло.
Происхождение магматическое, пегматитовое, метаморфическое. Встречается в гранитах и
их аналогах, в гнейсах, диоритах, габбро. Месторождения многочисленны, наиболее крупные
кристаллы встречаются в Забайкалье, на Урале.
Альбит находит применение в керамической промышленности - в производстве фарфора,
фаянса, эмалей, глазурей, стекольной промышленности.
ЛАБРАДОР назван от полуострова в Северной Америке.
(Na, Ca)[Al Si3O8] - силикат, натриевый полевой шпат, основной плагиоклаз. Сингония
триклинная. Отдельные кристаллы редки. Сплошные крупнозернистые массы.
Окраска зеленовато-серая с эффектом иризации (под определённым углом зрения
появляются яркие синие, зелёные, очень редко красные отблески). Черта белая. Блеск стеклянный.
Непрозрачен.
Твёрдость 6. Плотность 2,7 г/см3. Спайность совершенная в одном, иногда в двух
направлениях. Излом неровный. Хрупкий. Слабоустойчив, переходит в каолинит, кальцит. С трудом
сплавляется в стекло.
Происхождение магматическое. Встречается в лабрадоритах, габбро и их аналогах.
Месторождение в Украине (Волынь).
Лабрадор - прекрасный и очень ценный поделочный и облицовочный материал.
АНОРТИТ от греч. «ан» - приставка отрицания, «ортос» - прямой (по форме кристаллов).
Ca[Al2Si2O8] - силикат. Сингония триклинная. Кристаллы таблитчатые и толстотаблитчатые.
Агрегаты зернистые и отдельные зёрна.
Белый, желтоватый, голубоватый, красноватый. Черта белая. Блеск стеклянный.
Непрозрачен.
Твёрдость 6-6,5. Плотность 2,7-2,8 г/см3. Спайность совершенная по двум взаимно
перпендикулярным направлениям. Излом неровный. Хрупкий. В процессе выветривания переходит
в глинистые минералы.
Происхождение магматическое. Является главной составной частью некоторых
интрузивных и эффузивных пород. Украина, Забайкалье и др.
Анортит используют в производстве фарфора, фаянса, эмалей, глазурей и в
стекольной промышленности.
НЕФЕЛИН - от греч. «нефеле» - облако (см. хим. св-ва). Синонимы: элеолит и масляный
камень (из-за жирного блеска), калисилит (по хим. составу).
Na2O·Al2O3·2SiO2 - силикат. Сингония гексагональная. Кристаллы - мелкие призматические
и короткостолбчатые, двойники, - редки. Агрегаты крупнозернистые и массивные, вкрапленники.
Бесцветный, серовато-белый, серый с жёлтым, красным, кирпично-красным или зелёным
оттенком. Черта бесцветная. Блеск на гранях кристаллов стеклянный, на изломе жирный (отличие от
полевых шпатов), выветрелые поверхности матовые. Иногда прозрачен.
Твёрдость 5,5-6. Плотность 2,6 г/см3. Спайность несовершенная (отличие от полевых
шпатов). При разложении в кислотах образуется облаковидный кремнезём (отличие от кварца). В
пламени паяльной трубки плавится, окрашивает пламя в жёлтый цвет. В поверхностных условиях
легко выветривается, переходит в каолинит.
Происхождение магматическое. Встречается в бескварцевых(!) породах - сиенитах,
базальтах, где заменяет полевые шпаты. Может быть получен искусственно.
Нефелин служит для получения алюминия, отходы от переработки нефелиновых руд
используются для каменного литья. Минерал применяется в качестве сырья в стекольнокерамической, абразивной (получение искусственного корунда) и цементной промышленности. Для
получения соды и силикагеля (коллоидный кремнезём), как удобрение в сельском хозяйстве.