ТИПЫ МИНЕРАЛОВ
Подавляющее большинство минералов, слагающих земную кору представляют собой соединения химических элементов и только немногие состоят из одного элемента. Во множестве минералов отдельные элементы сочетаются в виде сложных комплексов. Сейчас в природе известно более 4000 минералов и открытие новых продолжается. Но лишь малая их часть, а это 40-50 видов сравнительно обычна, это кварц, полевые шпаты, слюды, оливин, пироксены, амфиболы. Эти минералы составляют основную часть многих горных пород в следствии чего они называются породообразующими.
Классификация минералов
Основой классификации минералов является их химический состав, а также симметрия их кристаллической решётки. В настоящее время все минералы подразделяют на девять классов это :
| 1 Самородные элементы |
В эту группу входят около 20 минералов, встречающихся в природе в чистом виде, или по меньшей мере, в свободной форме. Все они делятся на : металлы, полуметаллы и металлоиды. Основные самородные металлы – это золото, серебро, медь, платина, иридосмин и очень редко железо и никель. К полуметаллам относятся сурьма, мышьяк и висмут. К металлоидам – сера и углерод в форме алмаза и графита.
| 2 Сульфиды (с селенидами, теллуридами, арсенидами, антимонидами и висмутидами) |
Сульфиды состоят из серы в соединении с металлом или с металловидным веществом. К ним относятся такие металлические руды, как галенит, халькопирит, киноварь. Обычно сульфиды тяжёлые и хрупкие. Они являются первичными минералами и после вступления в контакт с атмосферой, многие быстро превращаются в оксиды.
| 3 Галогениды |
Галогениды – минералы, образующиеся в результате соединения металлов с галоидными элементами, такими как хлор, бром, фтор, иод. Эти минералы очень мягкие, многие хорошо растворяются в воде. Однако это очень распространённые минералы. Представители этой группы – галит (поваренная соль), флюорит.
| 4 Оксиды и гидрооксиды |
Оксиды – это соединения металлов с кислородом. Они являются наиболее разнообразной по физическим характеристикам группой. Здесь и тусклые земли (боксит) и ювелирные камни (сапфиры, рубины). Твердые первичные оксиды обычно образуются глубоко в земных недрах, более мягкие – ближе к поверхности вследствии контакта с воздухом.
| 5 Карбонаты (с нитратами и боратами) |
Карбонаты – минералы, образующиеся при соединении металлов с карбонатной группой (углерод и кислород). Их отличает мягкость, светлая окраска и во многих случаях прозрачность. Большая часть из них является вторичными минералами. Самым распространённым представителем этого класса является кальцит.
| 6 Сульфаты (с молибдатами, хроматами и вольфраматами) |
Сульфаты – минералы, образующиеся в результате соединения металлов с сульфатной группой (сера и кислород). Они мягкие, прозрачные или просвечивающие, ненасыщенного цвета. Широко распространены гипс, ангидрит, барит.
| 7 Фосфаты (с арсенатами и ванадатами) |
Фосфаты образуются при соединении металлов с фосфатной группой (фосфор и кислород). Это вторая по количеству группа после силикатов, хотя многие из них встречаются довольно редко. В основном фосфаты являются вторичными минералами, часто имеющие яркий,цвет (бирюза).
| 8 Силикаты |
Силикаты – металлы соединённые с силикатной группой (кремний и кислород), это самые рапространённые минералы в природе (поти треть всех минералов – силикаты). Все они делятся на подгруппы в зависимости от своей внутренней структуры (незосиликаты, соросиликаты, иносиликаты, циклосиликаты, филосиликаты и тектосиликаты). Представители этого класса – кварц, полевые шпаты.
| 9 Органические соединения |
В эту группу входят твёрдые тела, встречающиеся в природе и возникшие благодаря жизни и деятельности живых организмов. Из-за этого их не всегда относят к минералам. Представлена группа такими минералами, как янтарь, гагат, жемчуг, вевеллит.
Происхождение минералов
Различают минералы первичные (выделившиеся непосредственно из магмы при её застывании или при кристаллизации водных растворов либо сформировавшиеся в результате метаморфизма –рекристаллизации в твёрдом состоянии) и вторичные (появившиеся в результате видоизменений уже сформировавшихся минералов, например окисления или восстановления при низких температурах и давлении вблизи земной поверхности).
Первичные минералы по способу и условиям формирования разделяют на группы :
- магматические – минералы, кристаллизовавшиеся непосредственно из расплава, застывшего на большой глубине, образуя интрузивные породы (плутониты), или из лавы, излившейся на поверхность земли, образуя эффузивные породы (эффузивы). Стадия охлаждения подразделяется на четыре этапа и характеризуется различными температурами и соотношением магмы, газа и воды. В порядке понижения температуры стадии называются : ортомагматическая, пегматитовая, пневматологическая и гидротермальная.
Первыми, как правило, образуются кристаллы с высоким содержанием железа и магния и низким содержанием кремнезёма, это: олвин, пироксены, амфиболы, плагиоклазы, биотит, циркон, а также несиликатные минералы – апатит, магнетит, хромит.
На пегматитовой стадии формируются: кварц, полевые шпаты, бериллы (изумруд, аквамарин), топазы, турмалины.
На пневматологической стадии: кварц, молебденит, касситерит, шеелит, ильваит, везувиан.
На гидротермальной стадии: многие сульфиды, среди них галенит, сфалерит, пирит, антимонит, киноварь,флюорит, барит.
- осадочные – минералы этой группы делятся на две категории: минералы, кристаллизующиеся непосредственно из воды, в которой они находятся в растворённом виде, и минералы, образовавшиеся в результате эрозии других ранее существовавших горных пород, перенесённых речными потоками и осаждённых по течению рек, в озёрах и морях. Представители первой категории – кальцит, галит, сильвин, карналлит. Ко второй категории можно отнести все породообразующие минералы, не растворимые в воде и не разрушающиеся при миграции. В процессе передвижения некоторых минералов происходит их естественный отбор по удельному весу, или по устойчивости к истиранию. Таким образом возникают концентрации минералов. Эти особые залежи называются россыпными месторождениями.
- метаморфические – минералы, подверженные преобразованию в твёрдом состоянии при воздействии различных значениях температур и давления. Они претерпевают или композиционные, или только структурные изменения, в результате чего возникают новые минералы: хлориты, некоторые разновидности гранатов, мусковит, кианит, андалузит, силлиманит, везувиан. Различают три типа метаморфизма: динамический, контактовый (или термальный) и региональный.
Вторичные минералы делятся на группы :
- минералы зоны окисления образуются в результате окисления (выветривания) первичных минералов руд и горных пород. Например, малахит, азурит и лимонит, образующиеся в ходе окисления халькопирита, выветривание пирита может привести к образованию серной кислоты, которая в свою очередь может воздействовать на породы в результате чего известняк преобразуется в гипс и возникает целая серия других сульфатов. В ходе подобного процесса образуется также опал.
- минералы зоны цементации образуются в результате восстановления первичных минералов. Например, образование самородной меди и самородного серебра.