Существует несколько больших семейств (классов) минералов, которые выделяются на основании сходства их химического состава. Различаются следующие классы минералов: самородные элементы, существующие в природе в свободном виде, т.е. простых веществ; сульфиды — соединения элементов с серой; оксиды (окислы и гидроокислы) — соединения с кислородом; силикаты и алюмосиликаты — кремний — кислородные соединения; соли угольной (карбонаты), серной (сульфаты), фосфорной (фосфаты), азотной (нитраты) кислот; галогениды -соединения с галогенами (фтором, хлором, бромом или йодом).
В коллекции музея в соответствии с существующими в настоящее время классификациями минералы сгруппированы по сходству химических признаков с отражением также и их кристалло — химических особенностей.
Очень разнообразен мир минералов и в путеводителе нет возможности рассказать о всех его представителях. Одни восхищают нас своей красотой, другие являются источником поступления необходимых человеку элементов. Третьи сами, в силу физических или химических особенностей находят непосредственное применение. Можно перечислить и рассказать только о самых главных из этих минералах, наиболее известных и распространенных. В задачу путеводителя не будет входить строго научный рассказ: для этого есть целый ряд монографий, учебников и учебных пособий по минералогии, кристаллографии, литологии, горным породам и полезным ископаемым.
Сера — Самый ВОНЮЧИЙ Элемент на ЗЕМЛЕ!
Самородные элементы
Включают более 45 минералов. Многие из минералов этого класса сложены только одним химическим элементом. В земной коре они составляют всего 0,1% по массе. Подразделяются на подгруппы металлов и металлоидов. Примерами самородных металлов являются золото, серебро, платина и медь.
Многие металлы обычно залегают вместе с другими элементами, а эти, химически менее активные, нередко встречаются в самостоятельном виде.
Лишь немногие из металлоидов находятся в виде самородных элементов -всего два — сера и углерод. Углерод образует минералы алмаз и графит.
Другие самородные элементы встречаются гораздо реже; это кадмий, ртуть, никель, хром, олово, иридий, палладий, осмий, теллур и селен.
Источник: ozlib.com
Самородные элементы
К этому типу принадлежат минералы, состоящие из одного химического элемента (кроме интерметаллидов). К породообразующим из них относят только графит. На сегодняшний день в природе известно около 50 элементов, находящихся в самородном состоянии, общая масса которых составляет менее 0,01% массы земной коры. Если исключить природные газы (Н, N, 02, Аг и другие газы), то все оставшиеся самородные элементы делятся на четыре подкласса: металлы (медь, золото, серебро, платина, ртуть); полуметаллы (мышьяк, сурьма); неметаллы (графит, алмаз, сера, кремний) и интерметаллиды (атокит, бортниковит и др.). Интерметаллиды — это соединения двух и более металлов (например, Pd3Sn, Pd4Cu3Sn и др.).
Экскурсии «Минералы класса самородных элементов. Платина»
Современная классификация минералов
1. Простые вещества
1.1. Самородные элементы
2. Сернистые соединения и их аналоги
2.1.1. Простые сульфиды
2.1.2. Сложные сульфиды
2.1.3. Персульфиды и аналоги
Окончание табл. 2.2
3. Кислородные соединения
3.1.1. Простые окислы
3.1.2. Сложные окислы
3.2. Силикаты и их аналоги
3.2.1. Островные силикаты
3.2.2. Цепочечные силикаты
3.2.3. Ленточные силикаты
3.2.4. Листовые силикаты
3.2.5. Каркасные силикаты
3.3. Фосфаты и другие
3.5. Хроматы и другие
3.7.1. Островные бораты
3.7.2. Цепочечные бораты
3.7.3. Каркасные бораты
Большая часть из них относится к редким и очень редким, и даже наиболее известные (золото или алмаз) не могут считаться распространенными. Подкласс металлов подразделяется на четыре группы: золота, платины, железа и ртути (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Класс «Самородные элементы»
Сульфиды — класс химических соединений металлов и ряда неметаллов (бор, кремний, мышьяк и др.) с серой (рис. 2.2). Наибольшее число минералов представлено сульфидами и сульфосолями. Около 40 химических элементов образуют в природе более 300 минералов, принадлежащих этому классу. Они составляют около 0,15% массы земной коры.
Сульфиды представляют особый интерес как руды цветных металлов и часто как носители золота. Большинство сульфидов образуется из горячих водных (гидротермальных) растворов, а некоторые могут кристаллизоваться из магмы, другие имеют осадочное происхождение. К простым сульфидам относят галенит (PbS), сфалерит (ZnS), киноварь (HgS); к сложным сульфидам — халькопирит (CuFeS2), бортнит (Cu5FeS4); к персульфидам — пирит (FeS2); сульфосолям — прустит (AgsAsS6), буланжерит — Pb (Sb4Sn) и др. Сульфосоли — соединения металлов с серой и полуметаллами, в первую очередь с сурьмой, мышьяком, селеном и теллуром.
Окислы (оксиды). Минералы этого класса широко распространены в природе и насчитывают около 200 видов, представляющих собой окислы и гидроокислы металлов, реже полуметаллов. Все они составляют примерно 5% от массы литосферы.
Значительное число минералов этого класса представляют собой продукты экзогенных процессов, протекающих в самых верхних слоях земной коры при непосредственном участии кислорода атмосферы. В глубинных условиях образуются окислы железа, титана, тантала, алюминия, хрома и других элементов.
Рис. 2.2. Класс «Сульфиды»
Наибольшее распространение в природе получили следующие минералы: простые окислы — гематит (Fe203), рутил (ТЮ2), кварц (Si02), корунд (А1203); сложные окислы — ганит (ZnAl204), хромит (FeCr204); гидроокислы — брусит Mg (ОН)2, гидраргиллитА1 (ОН)3 и др.
Практически все минералы этого класса непрозрачны и имеют черту темного цвета: серую, черную или коричневую (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Класс «Окислы (оксиды)»
Силикаты представляют наиболее многочисленный класс минералов, из которых состоит около 90% земной коры. Самым важным элементом класса силикатов является четырехвалентный кремний, находящийся в окружении четырех атомов кислорода, расположенных в вершинах тетраэдра. Кремнекислородный тетраэдр (Si04) 4 — имеет четыре свободные валентные связи, благодаря которым к нему присоединяются ионы алюминия, железа, магния, калия, кальция и др. Кремнекислородные тетраэдры способны группироваться друг с другом, образуя сложные кремнекислородные структуры.
По характеру присоединения тетраэдров силикаты делятся на пять подклассов: островные, цепочечные, ленточные, листовые (слоистые) и каркасные.
Островные силикаты содержат в себе изолированные кремнекислородные тетраэдры с присоединенными к ним различными ионами. В качестве общей характеристики следует подчеркнуть компактность их структур и высокий показатель светопреломления, обусловливающий их яркий блеск. Островные силикаты обладают высокой твердостью и прочностью, поэтому их нелегко разбить и поцарапать. Типичными силикатами этого подкласса являются: оливин (Mg,Fe)2 [Si04]3, гранаты (Mg, Fe, Са, Mn)3 (Al, Fe, Cr)2 [Si04]3H др. (рис. 2.4).
В цепочечных силикатах кремнекислородные тетраэдры соединяются в непрерывные цепочки. Наиболее типичным представителем этого подкласса является группа пироксенов — основных породообразующих минералов. Пироксены бывают ромбические — гиперстен (Mg, Fe)2 [Si206] и моноклинные — сподумен LiAlSi206 и др. (рис. 2.5).
Ленточные силикаты образуются, когда кремнекислородные тетраэдры соединяются друг с другом, образуя сдвоенные цепочки. К таким силикатам относят амфиболы, которые образуются в широком диапазоне температур и давлений, поэтому содержатся в магматических и метаморфических горных породах. Многие амфиболы являются важнейшими породообразующими минералами. К этому подклассу относят роговую обманку (Са, Na)2 (Mg, Fe 2+ )4 (Al, Fe 2 +) (OH)2 (Al, Si)4On]2, нефрит Ca2 (Fe 2+ ,Mg) Si8022 (OH)2, инезит Ca2Mn7 2+ Si10O28 (0H)2-5H20 и др. (рис. 2.6).
Рис. 2.4. Оливин
Рис. 2.5. Сподумен
Рис. 2.6. Роговая обманка
Листовые (слоистые) силикаты характеризуются структурой, в которой тетраэдры соединены друг с другом в виде сплошного, непрерывного листа. Такая структура характерна для различных пластинчатых минералов. Среди листовых силикатов различают двухслойные, трехслойные силикаты и алюмосиликаты.
К двухслойным силикатам относят серпентин Mg6 [Si4O10] (ОН)8, каолинит Al4 [Si4O10] (ОН)8; к трехслойным тальк Mg3Si4O10 (ОН)2, семейство слюд, подразделяемых на алюминиевые слюды: мусковит КА12 [AlSi3O10] (ОН, F)2; литиевые слюды: лепидолит К (Li, Al,)2 [(Al,Si)4O10)](F,OH)2; магнезиально-железистые слюды: флоголит KMg3AlSi3O10 (F,OH)2. К алюмосиликатам относится группа хлоритов: кинохлор Mg6Si4O10 (ОН)2 и др. (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Листовые (слоистые) силикаты
Каркасные силикаты. Особенность этих силикатов в том, что внутри кремнекислородного тетраэдра имеются не только ионы кремния, но и ионы алюминия, которые создают сложную трехмерную группировку, называемую каркасом. Основное звено каркасных структур — [(Si, А1)408] 1_ . К этому подклассу относятся одни из важнейших породообразующих пород — полевые шпаты, составляющие более 50% массы земной коры (они являются одним из важных источников образования вторичных минералов, в том числе глинистых), а также фельдшпатоиды и цеолиты. К полевым шпатам относят ортоклаз К (AlSi3Og), альбит Na (AlSi3Og), анортит Са (Al2Si208) и др.; к фельдшпатоидам — нефелин Na3K (AlSi04)4; к цеолитам — Na2 [Al2Si3O]0]2H2O — натролит (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Каркасные силикаты
Источник: studme.org
Самородные элементы
В самородном состоянии в природе известно около 45 химических элементов, но большинство из низ встречается очень редко. По подсчетам В.И.Вернадского на долю самородных элементов, включая газы атмосферы, приходится не более 0,1% веса земной коры. Нахождение элементов в самородном виде связано со строением их атомов, имеющих устойчивые Благородные элементы [ ]
Из самородных металлов несколько чаще других встречается медь Cu.
Очень часто в самородном состоянии встречаются углерод C (каменный уголь), сера S. Минералы углерода — алмаз и графит также относятся к самородным элементам.
«Полуметаллы» [ ]
Реже встречаются так называемые полуметаллы, название которых восходит к химическим традициям девятнадцатого века. К ним относятся: мышьяк As, сурьма Sb, висмут Bi.
Литература [ ]
Минералогия и петрография,. — М .: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1958. — С. 183. (см. ISBN )
Источник: science.fandom.com