Виды и группы минералов. Виды и отличительные признаки камней и минералов

Привет всем! Сегодня я вот решила рассказать о том, из чего делают украшения для человека. Это драгоценные камни, которые добывают из недр Земли, в которых находятся минералы. И в этом посте речь будет идти именно и минералах, о том сырье, из которого и делают эти прекрасные драгоценности...

Земная кора (подробнее о земной коре ), в основном, состоит из веществ, которые называются – . Минералы сыграли очень важную роль в развитии человечества и создании цивилизаций.

Люди в каменном веке пользовались кремниевыми орудиями труда. Человек около 10 000 лет назад освоил способ получения меди из руды, а с изобретением бронзы (сплава олова и меди) начался новый век – бронзовый век.

С начала железного века 3300 лет назад, человек осваивал все больше и больше способов использования полезных ископаемы, которые добыты из земной коры. По-прежнему современная промышленность зависит от минеральных ресурсов Земли.

При поиске новых залежей необходимы знания о том, что они собой представляют, умение отличить их друг от друга, и как они оказались там, где мы их нашли.

Около 3000 видов минералов насчитывают ученные, но лишь только 100 из них достаточно широко распространены.

Минералы относятся к неорганическому (неживому) миру. Они чаще всего являются твердыми веществами. Только ртуть является исключением.

Органические и неорганические вещества.

Все, что добывают из земли, многие называют минералами. Также, к этому разряду они относят ископаемое топливо, уголь например.

Минералоги – это люди, которые изучают минералы профессионально. Они считают, что нефть, уголь и природный газ – это органические субстанции, потому что они образовались из остатков когда-то живых животных и растений, а потому не являются минералами.

У минералов определенный химический состав. Они всегда однородны, другими словами, все части минерала одинаковы. Они этим отличаются от горных пород, которые состоят из нескольких минералов.

Минералы состоят из химических элементов, то есть веществ, которые уже нельзя разложить на другие вещества химическим путем. В естественном виде из 107 элементов, которые известны науке, в земной коре встречаются 90.

Некоторые в земной коре пребывают в чистом виде или почти в чистом виде. Их называют самородными элементами.

Существует 22 самородных элемента, среди них – серебро, золото и алмазы (одна из форм углерода).

Земная кора.

74% массы земной коры составляют два элемента: кремний и кислород. Еще 24,27% составляют другие шесть элементов: железо, алюминий, натрий, кальций, магний и калий. Они все вместе формируют почти 99% земной коры.

Самые распространенные минералы – это силикаты, химическое соединение кремния и кислорода, часто с примесью одного или более из остальных шести элементов.

Такие силикаты как слюда, кварц и полевые шпаты встречаются чаще всего. В разных пропорциях все три являются основными компонентами разных типов гранита. Кварц, эродированный из гранита, часто накапливается на побережье и образует песчаные пляжи.

Определение минералов.

Часто встречающиеся минералы, такие как полевые шпаты, кварц и слюда, называются породообразующими. Это их отличает от минералов, которые находят только в небольших количествах.

Еще один породообразующий минерал – кальцит. Он формирует известняковые породы.

Минералов в природе существует очень много. Минералоги выработали целую систему их определения, которая основана химических и физических свойствах.

Распознать минерал иногда помогают очень простые свойства, например твердость или цвет. А иногда для этого требуются сложные лабораторные тесты с применением реагентов.

По цвету можно распознать некоторые минералы, такие как малахит (зеленый) и лазурит (синий). Но цвет часто бывает, обманчив, потому что у многих минералов он довольно широко варьируется.

Различия в цвете зависят от температуры, примесей, радиации, освещения и эрозии.

Черта минерала и твердость.

Черта минерала – это порошок, который получится, если поскрести минерал. Черта – важная характерная особенность: она иногда отличается от цвета минерала в образце и обычно постоянна для одного и того же минерала.

Также минералы еще различаются по твердости, которая оценивается по шкале Мооса (по имени австрийского минеролога) от 1 до 10.

Мягкий минерал тальк на ней соответствует 1, а алмаз, самый твердый из природных минералов, — 10.

Удельный вес.

Удельный вес, или плотность – это соотношение между весом вещества и одинакового количества воды. Эта величина для определения довольно важна.

Если удельный вес воды ми примем за 1, то у большинства минералов он варьируется от 2,2 до 3,2. Удельный вес у некоторых минералов (таких немного) очень высокий или очень низкий.

Например, он у графита ранен 1,9, а у золота от 15 до 20, в зависимости от чистоты. Для определения минералов еще одним показателем является кливаж, т. е. то, как при ударе минерал распадается на части.

Поднеся минерал к свету можно получить о нем информацию. Прозрачные минералы так легко пропускают свет, что сквозь них все видно.

Свет вовсе не пропускают непрозрачные минералы, а наоборот отражают его или поглощают. В процессе определения эти свойства также используются. Часто у минералов бывает радужный или металлический блеск.

Например, у галена (свинцовая руда) – металлический блеск, он блестит почти как металл, а у большинства силикатов – стекловидный, они напоминают блестящее стекло.

Также существуют и другие виды блеска – землистый (тусклый), жемчужный, шелковистый (или атласный), адамантовый (как у алмаза). У некоторых минералов может несколько видов блеска.

Блеск кальцитов варьируется от землистого до стекловидного. У многих минералов есть специфические свойства, по которым их легко узнать. Например, тальк – на ощупь мыльный, а скородит и самородный элемент мышьяк при нагревании пахнут чесноком.

В рентгеновских или ультрафиолетовых лучах некоторые минералы флюоресцируют (меняют цвет или светятся). Другие под давлением или при нагревании электрически заряжаются.

Есть и такие минералы, которые распознать можно только посредством специальных тестов в лабораториях. Одни растворяются только в концентрированных кислотах, но не в разведенных, другие – только в горячих кислотах, а в холодных – нет.

Кристаллы.

У минералов свой определенный состав и химическая формула. У галита (каменная соль) химическая формула NaCl. Это обозначает, что галит – это химическое соединение натрия (Na) и (Cl).

Так у каждого минерала определенный и постоянный состав, атомы его элементов выстраивают правильную трехмерную решетку специфической для него структуры.

Эти кристаллические решетки – геометрические фигуры, их плоские грани располагаются симметрично.

Если в плоской посуде на какое-то время оставить немного соленой воды, то она испарится, и на дне образуются кристаллы соли.

В увеличительное стекло видно, что они представляют собой правильные кубы. Изучения кристаллов важно для определения минералов, так как у кристаллов большинства минералов имеется правильная определенная форма.

Существует семь основных кристаллографических, или изометрических, систем, которые называются сингониями. Например, бирюза принадлежит к триклинной системе, рубин – к гексагональной, алмаз – к кубической.

Каждую систему можно описать в соответствии со спецификой ее симметрии – свойства, которые при вращении кристалла вокруг оси позволяет ему появляться в тождественном виде два или больше раз за один полный оборот.

По количеству осей симметрии можно определить кристалл.

Драгоценные минералы.

Люди еще в каменном веке делали украшения из золота, в бронзовом веке – из серебра. Множество минералов сегодня в распоряжении ювелиров.

Алмаз (особенно бесцветный) – самый дорогой драгоценный камень. Также к самым дорогим камням относятся: рубин, изумруд и сапфир, которые, в первую очередь, ценятся за цвет.

Эти камни настолько дорогие, что их вес измеряют в каратах. Один карат равен 200 миллиграммам.

Алмаз – это разновидность химически чистого угля и по химическому составу не отличается от обыкновенного мягкого минерала графита, который нам знаком по карандашам.

Ценят алмаз за блеск и твердость. Свой блеск он приобретает при огранке и шлифовке. Причина такого отличия графита от алмаза в том, что у них атомы расположены по-разному, у них разная внутренняя структура.

Полиморфоз – это способность вещества существовать в двух и более формах при одинаковом химическом составе.

Например, редкая и зеленая разновидность берилла – это изумруд . В Колумбии находят самые красивые экземпляры. В Мьянме находят самые известные рубины в мире. В Таиланде и на Шри-Ланке добывают прекрасные сапфиры .

Ну вот теперь, думаю, что когда мы будем себе покупать драгоценные камни, то будем знать о их составе и как их добывают. И будем разбираться в каратах, что являет ценность драгоценных камней. А также будем знать, как определяются минералы, какими способами определяется их твердость и т. д...

В этой статье:

Чтоб узнать ответ на вопрос, чем отличается камень от минерала, нужно учитывать химическую структуру и применение этих веществ. В принципе, камни можно называть минералами и наоборот, грубой ошибки в этом не будет. Но все равно есть несколько существенных отличий, по которым различают и классифицируют эти элементы.

Принципы отличия

Чтоб понять суть вопроса и отличия, нужно учитывать такие факторы, как:

• Существование минералов и горных пород. Эта классификация является базовой в минералогии. Суть ее заключается в том, что минералы - это вещества, которые имеют однородную структуру, а вот горные породы или же просто камни являются неоднородными по составу.
• Минералы используются в ювелирном деле, а камни чаще встречаются в отраслях промышленности, строительстве.
• С точки зрения эзотерики, минералы имеют магические свойства, а у камней они отсутствуют.
• Стоимость камней отличается иногда в тысячи раз от цены минералов. Минералы всегда дороже, их меньше в природе, поскольку чистых веществ всегда меньше, чем материалов с примесями. Они и выглядят красивее, правда пользы от обычных камней или горных пород больше. Горные породы позволяют добывать тепло, используются во многих отраслях энергетики.
• Природное происхождение. Минералы - это продукты природы, которые находятся непосредственно в почве. Поэтому шеллби, стразы и другие камни, изготовленные в лаборатории, минералами называть нельзя, а вот камнями - можно. Не подходят под категорию и органические вещества, например, янтарь, гагат.

В идеале, минералы действительно однородны, чаще всего в составе кристалла есть примеси, которые называют дефектами или включениями и цена изделия из-за этого падает. Если минерал называть камнем, то к нему лучше подбирать прилагательное «драгоценный», «полудрагоценный» или «поделочный».

Классификация камней

Как таковой классификации камней и минералов не существует. Ювелиры разделяют камни по одним признакам, геологи и минералоги - по другим, продавцы - по стоимости товара. Первые попытки упорядочить камни возникали у Клюге, Гюриха - профессоров-минералогов.

Ясность в это дело внес Бауэр в 1986 году. Так, он разделил все самоцветы на драгоценные, поделочные и камни органогенного происхождения. Причем камни горных пород в эту классификацию не попали. В свою очередь, классы разделялись на порядки. Но сейчас принято пользоваться классификацией В. Я. Киевленко, по которой выделяются такие группы:

1) Ювелирные камни. Обычно представители этой категории самые дорогие и красивые:

• i порядок: алмаз, изумруд, сапфир, рубин;
• iI порядок: александрит, тадиит, сапфир, кроме синего оттенка, ;
• iII порядок: демантоид, шпинель, благородный белый и , аквамарин, топаз, розолит, лунный камень, красный турмалин;
• iV порядок: , искусственный циркон, отдельные представители берилла, бирюза, хризолит, аметист, хризопраз, пироп, альмандин, цитрин.

2) Ювелирно-поделочные камни.

• i порядок: раухтопаз, гематит-кровавик, ;
• iI порядок: агат, цветной халцедон, кахонит, амазонит, родонит, гелиотроп, розовый кварц, ирризирующий обсидиан, обыкновенный опал; лабрадор; белопорит, шпаты.

3) Поделочные камни или те, из которых можно изготавливать не только украшения, но и предметы интерьера. К их числу относятся: яшма, ганит, оникс, цветной мрамор, обсидиан, флюорит.

Большинство минералов образуется в земле в виде кристаллов, то есть кристаллизируются, приобретают регулярное расположение атомов, ионов, молекул. Часто кристаллы имеют строгую форму, грани. А их решетка, то есть внутренняя структура определяет такие свойства, как форма, твердость, плотность и тип излома.

А вот горные породы являются агрегатами, которые состоят из нескольких частей, слитых воедино. Их характеристики и структура зависит от условий образования, в том числе температуры, глубины залегания камня. Все камни классифицируют по таким группам, как:

• Магматические. Камни залегают глубоко в земле (больше 100 километров) и выходят на поверхность вместе с магмой во время извержения вулкана.
• Осадочные. Породы, которые образуются на поверхности земли под действием погодных условий.
• Метаморфические. Камни, которые получаются в результате изменения первоначальных горных пород вследствие тектонических смещений земли или действия температуры.

Кстати, в эту классификацию могут входить некоторые минералы, например, турмалин, топаз, кварц. А еще существует классификация по таким признакам, как физико-химический состав камня. В этом случае ученый выделяют:

• самородки (алмазы);
• сульфиды;
• галогениды;
• оксиды;
• нитраты, карбонаты;
• сульфаты и фосфаты;
• бораты;
• силикаты.

К каждой группе подходит около 10-15 камней. Если в камне преобладает хотя бы один элемент из таблицы Менделеева, то группа экземпляров назовется в его честь, например, если в составе содержится арсен, то камни будут называться арсенатами. Всего открыто более 4 тысячи видов камней, в том числе и минералов, поэтому классификации очень объемные и трудные для запоминания.

Все способы упорядочить камни мало интересуют ювелиров, поскольку их главная задача - определение стоимости и обработка экземпляра, а не его химический состав и название. Именно стоимость играет значительную роль в определении камень это или минерал. Если камень, то мастера и геммологи решают, насколько он драгоценный.

Стоимость минералов и камней

Иногда, чтоб узнать и вычислить стоимость, достаточно понять подлинный камень или нет. Но в большинстве случаев с прозрачными кристаллами и бриллиантами вопрос решается с помощью таблицы и оценки «4С»:

• Чистота (Clarity). Этот фактор указывает на примеси в драгоценностях. Иногда их можно скрыть с помощью огранки. Образуются они во время роста минерала в естественных условиях. Включения в структуру допускаются определенной локализации, размеров. Если же это , то на включения обращают меньше внимания. А если экземпляр не подлежит обработке из-за большого количества примесей, тогда он ничем не отличается от обыкновенного камня с земли.
• Цвет (Color). Гамма оттенков разнообразная у минералов. Бывают экземпляры, которые имеют несколько оттенков и они все равно называются минералами, а не камнями. Есть варианты, которые меняют цвет в зависимости от освещения.
• Огранка (Cut). Драгоценностям придают форму, которая подчеркнет их блеск и другие достоинства.
• Масса (в каратах). Изделия взвешиваются и оцениваются в каратах. Один карат приравнивается к 0,02 граммам.

Конечно, обычные камни и горные породы никто не оценивает по этим критериям, поскольку они не единичны, а ценятся общей массой. Камни транспортируются сотнями тонн независимо от формы и размеров. А месторождения минералов и обычных камней также имеют разную локализацию. Отрасли по добыче экземпляров не пересекаются между собой, сама техника и объемы добычи экземпляров могут отличаться.

Камни и минералы хоть и относятся к дарам Земли, но все же отличаются по содержанию между собой. Достаточно и того, что камни - это более обширное понятие, включающее минералы. Но каждая разновидность камней используется, потому что нужна человечеству по разным причинам.

Недра нашей планеты таят несметные сокровища – минералы. Их неописуемое разнообразие и ‎красота всегда покоряли человеческие сердца. Предлагаем полюбоваться подборкой этих ‎прекрасных образцов застывшей природной гармонии.‎

1. Окаменелое дерево с опаловыми прожилками
При определенных условиях фрагменты поваленного дерева не истлевают, а минерализуются, ‎превращаясь в настоящие камни причудливой формы. Для этого требуются сотни лет и ‎отсутствие доступа воздуха к материалу, в результате чего получается уникальный минерал, ‎напоминающий осколки обледеневшего дерева, испещренные сверкающими вкраплениями ‎опала или халцедона.‎

2. Уваровит
Обнаруженный в 19-м веке в Сибири камень, относящийся к гранатам, прозвали в народе ‎‎«уральский изумруд». Завораживающий зеленый цвет придает минералу хром. В природе он ‎встречается крайне редко, а немногочисленные находки имеют весьма скромные размеры. ‎Кстати, именно этот минерал подразумевал Александр Куприн в своем произведении ‎‎«Гранатовый браслет».‎

3. Флюорит
Этот минерал, издавна используемый в декоративных целях и услаждавший взгляды высшего ‎общества грациозными полупрозрачными вазочками и статуэтками, светящимися в темноте, в ‎настоящее время нашел себе и более прикладное применение в оптике, став отличным ‎материалом для создания линз.‎

4. Кеммерерит
Весьма хрупкий камень цвета фуксии – кеммерерит – считается коллекционным. Чтобы сделать ‎из него ювелирное украшение, мастеру нужно приложить всю свою щепетильность и точность. ‎По этой причине стоимость обработанного минерала крайне высока.‎

5. Гематит, рутил и полевой шпат
Способность черного минерала гематита при обработке окрашивать воду в кроваво-красный ‎цвет стала причиной многих неискоренимых суеверий относительно этого камня. Но популярен ‎он не только поэтому – гематит очень распространен в природе и используется помимо ‎декоративных во многих прикладных сферах.‎

6. Торбернит
Сколь завораживающе красив этот минерал, столь же он и смертельно опасен. Призмы ‎кристаллов торбернита содержат уран и способны вызвать у человека рак. Кроме того, при ‎нагревании эти камни начинают медленно испускать опаснейший для здоровья газ радон.‎

7. Клиноклаз‎
Редкий кристалл клиноклаз имеет один небольшой секрет – при нагревании этот изысканно ‎красивый минерал выделяет чесночный запах.‎

8. Белый барит, усыпанный кристаллами ванадинита ‎
Свое имя ванадинит получил в честь скандинавской богини красоты Ванадис. Этот минерал – ‎один из самых тяжелых на планете, поскольку он отличается высоким содержанием свинца. ‎Хранить кристаллы ванадинита стоит подальше от солнечных лучей, так как они склонны ‎темнеть под их воздействием.‎

9. Ископаемое яйцо? Нет – жеода с опаловой сердцевиной
В местах, богатых полезными ископаемыми, можно найти жеоды – геологические образования, ‎представляющие собой полости, таящие внутри разнообразные минералы. На срезах и сколах ‎жеоды могут выглядеть крайне диковинно и привлекательно.‎

10. Серебристый стибнит с баритом
Стибнит является сульфидом сурьмы, однако кажется, что он состоит из серебра высокой пробы. ‎Благодаря этому сходству однажды кто-то решил делать из этого материала элитные столовые ‎приборы. И это была очень плохая идея… Кристаллы сурьмы вызывают сильнейшее ‎отравление, даже после контакта с кожей необходимо тщательно промыть ее с мылом.‎

11. Халькантит
Очаровывающая красота этих кристаллов скрывает смертельную опасность: оказавшись в ‎жидкой среде, медь, содержащаяся в этом минерале, начинает стремительно растворяться, ‎грозя всему живому, оказавшемуся на ее пути. Всего один небольшой синий камешек способен ‎погубить целый пруд со всей его флорой и фауной, так что стоит относиться к нему крайне ‎осторожно.

12. Какоксенит
Выполняя роль включения, этот редкий минерал способен придать кварцу и аметисту ‎неповторимую расцветку и более высокую стоимость. Как представитель игольчатых ‎кристаллов, какоксенит невероятно хрупок.‎

13. Лабрадорит
Добываемый в северных регионах минерал своим видом будто бы отражает небо, под которым ‎он был найден: цветные переливы на фоне испещренной искристыми звездами темноты камня ‎напоминают северное сияние, полыхающее долгой полярной ночью.‎

14. Черный опал
Самая ценная разновидность опалов. Несмотря на слово «черный» в названии, наибольшую ‎стоимость этот минерал получает, если обладает разноцветной искристостью на темном фоне. ‎Чем разнообразней оттенки его сияния – тем выше цена.‎

15. Купросклодовскит
Игольчатые кристаллы купросклодовскита привлекают восхищенное внимание глубиной и ‎разнообразием своей зеленой расцветки, а также занятной формой. Однако этот минерал ‎добывается в урановых месторождениях и отличается высокой радиоактивностью и его следует ‎держать подальше не только от живых существ, но и даже от других минералов.‎

16. Синий галит и сильвит
Молочно-белый или беловатый сильвит часто обнаруживают в вулканах, а синий галит (хлорид ‎натрия) – в осадочных породах.‎

17. Висмут
Искусственно выращиваемые кристаллы имеют узнаваемый радужный блеск на своей ‎темной поверхности. Такой эффект возникает из-за покрывающей ее оксидной пленки. Кстати, ‎оксид-хлорид висмута применяется при создании лаков для ногтей как средство для придания ‎им блеска

18. Опал
Благородный драгоценный камень опал требователен к окружающей его влажности: при ‎долгом пребывании в излишне засушливых условиях он может потускнеть и даже растрескаться. ‎По этой причине опалы стоит изредка «купать» в чистой воде, а также почаще носить, если они ‎представлены в виде ювелирного украшения, чтобы камни насыщались влагой, исходящей от ‎человеческого тела. ‎

19. Турмалин
Сочные красные и розовые цвета, плавные переходы оттенков с самыми неожиданными ‎диапазонами делают турмалин одним из популярнейших коллекционных минералов. По ‎данным историков именно такие камни венчали многие украшения и аксессуары членов ‎королевских семей и именитых особ: от Екатерины Второй до Тамерлана. ‎

20. Байлдонит
Своим цветом редкий кристалл байлдонит обязан содержащейся в его составе меди, а блеском – ‎высокому проценту свинца.‎

21. Осмий ‎
Имея статус самого плотного натурального вещества, осмий крайне трудно поддается какой-‎либо обработке. Широкое применение этого металла в медицине, производстве и оборонной ‎промышленности делает спрос на него невероятно высоким. А при условии редкости осмия в ‎природе стоимость одного грамма его изотопа в настоящее время равняется двадцати тысячам ‎долларов.‎

22. Малахит
Причудливость расположения медных наслоений в пустотах карстовых пещер, где зарождается ‎малахит, определяет будущую структуру его узоров. Они могут быть представлены ‎концентрическими кругами, звездчатыми россыпями или хаотичными ленточными рисунками. ‎Возраст бус из малахита, найденных в древнем городе Иерихоне, археологи определяют в 9 ‎тысяч лет.‎

23. Эммонсит
Довольно редкий минерал эммонсит, представленный в виде небольших игольчатых ‎кристаллов со стеклянным блеском, встречается на рудниках Северной и Южной Америки.‎

24. Аквамарин на калиевой слюде
За подобие граней чистейшим морским волнам римский мыслитель Плиний Старший дал этому ‎благородному камню название «аквамарин». Более синие аквамарины ценятся дороже, чем ‎зеленоватые. Этот минерал пользуется большой популярностью у дизайнеров и любителей ‎украшений, а его высочайшая прочность как нельзя кстати помогает создавать ювелирные ‎изделия любой конфигурации.‎

25. Метеорит палласит
Немецкий ученый Паллас в 1777 году доставил в музей Кунсткамера образцы редкого металла, ‎обнаруженного в Красноярске на месте падения метеорита. Вскоре в Петербург была ‎переправлена вся глыба внеземного происхождения весом 687 кг. Этот материал получил ‎название «палласово железо» или палласит. Аналогичного ему вещества из тех, что добываются ‎на нашей планете, не найдено. По оценкам специалистов этот метеорит представляет собой ‎железно-никелевую основу с многочисленными вкраплениями кристаллов оливина. ‎

26. Болеит
Небольшие кубические кристаллы синего цвета – болеиты – особенно ценятся в странах Южной ‎и Северной Америки. В России пока что этот редкий минерал в ходу замечен не был.‎

27. Крокоит‎
Название «крокоит» происходит от древнегреческого слова, означающего «шафран», поскольку ‎сходство поверхности кристалла с этой пряностью заметна невооруженным взглядом. Красная ‎свинцовая руда, коей является этот минерал, представляет особую ценность для ‎коллекционеров и знатоков.

Минералы — природные химические соединения или само-родные элементы, встречающиеся в земной коре. Из минералов состоят горные породы (грунты) и почвы, непосредственно находя-щиеся у нас под ногами. Распространение минералов крайне не-равномерно. Известно около 3000 минералов, широкое распростра-нение среди них имеет всего около 50. Эти минералы названы по-родообразующими. Если рассматривать отдельные геологические провинции, например, центральную часть Русской равнины, то по-родообразующих минералов на поверхности земли здесь еще меньше — около 20 .

В целом химических соединений значительно больше, чем ми-нералов, но они в большинстве представляют собой вещества, по-лучаемые искусственно. В последнее время минералами стали на-зывать дополнительно еще два класса веществ:

• то, что раньше было принято называть минеральными веще-ствами, — неорганические соединения, присутствующие в пи-щевых продуктах, лекарствах, косметике;
• компоненты, образующиеся в процессе изготовления строи-тельных материалов, — кирпича, бетона, керамики и т.д.

Минералы бывают в основном твердыми, значительно реже жидкими (подземные воды) и газообразными (радон, метан). Среди твердых минералов преобладают кристаллические, аморфные и коллоидные (встречаются реже). По внешнему виду минералы очень разнообразны и обладают большим количеством особен-ностей. Одно и то же сочетание химических элементов может крис-таллизоваться в различные структуры и образовывать различные минералы — это явление называется полиморфизмом. Например, модификации углерода (С) дают графит и алмаз; сульфид железа (FS 2) образует два минерала — пирит и марказит, карбонат кальция СаС0 3 — минералы кальцит и арагонит.

Минералы бывают изотропными и анизотропными: изотропные одинаковы по свойствам во всех направлениях, а анизотропные различны в непараллельных направлениях.

По происхождению минералы принято подразделять на эндо-генные (глубинные) и экзогенные (образовавшиеся на поверх-ности; к ним же относятся минералы, образовавшиеся на дне моря). Многие минералы могут иметь как эндогенное, так и экзогенное происхождение. С фактором происхождения не следует объединять фактор присутствия минерала в породе — многие эндогенные ми-нералы далее слагают осадочные (экзогенные) породы или присут-ствуют в них (например, кварц, имеющий магматическое или мета-морфическое происхождение, образует пески или песчаные и пы-леватые фракции и является существенной составной частью осадочных глинистых пород).

Диагностика минералов

Минералы обладают различными свой-ствами, одни из которых могут определяться визуально, другие — при помощи специальной аппаратуры. Свойства, определяемые визуально или с помощью простейших приспособлений (соляной кислоты, лупы, ножа, шкалы твердости), называют внешними, а соответствующую диагностику — макроскопической. Обычно ее вполне достаточно, чтобы определить названия породообразующих минералов и сложенных ими пород и в предварительной, оце-ночной форме судить о свойствах геологической среды.

К внешним свойствам минералов, определяемым макроскопи-чески, относятся: форма выделения, окраска, цвет порошка (черта), блеск, излом, спайность, твердость, удельный вес и некоторые особые свойства.

Форма выделения

Наиболее распространенные формы — крис-таллические, землистые и аморфные массы. Кристаллы называют изометричными, если они примерно одинаково развиты по всем трем направлениям. Вытянутые в одном направлении кристаллы называют столбчатыми, призматическими, игольчатыми, а вытяну-тые в двух направлениях — таблитчатыми, пластинчатыми, листо-ватыми. Прочие формы — это щетки (жеоды), конкреции и секре-ции, псевдоморфозы (окаменелости), оолиты и др..

Один минерал может иметь различные формы выделения, со-храняя при этом"неизменными прочие свойства.

Окраска

Окраска — цвет минерала. В природе имеются минералы, обла-дающие как какой-либо одной окраской, так и различными окрас-ками. Графит всегда темно-серый, а полевой шпат может иметь цвет от белого до черного — розовый, красный, серый, зеленый, коричневатый.

Цвет порошка (черта)

Как правило, цвет минерала имеет более темный оттенок, чем цвет минерала в порошке. Многие цветные минералы имеют белый порошок. Порошок получают посредством черчения образцом по фарфоровой пластинке — отсюда название свойства — черта. При черчении по фарфору получается идеальный порошок, тонким слоем лежащий на белом фоне. Про минералы с твердостью больше, чем у фарфора (> 6,5), говорят, что они черты не дают. Некоторые минералы хорошо диагностируются с по-мощью черты (например, черная роговая обманка имеет темно-зе-леную черту, черный лабрадор (полевой шпат) — белую или светло-серую, темно-серый гематит — вишневую).

Формы выделения минералов (схемы)

а — вытянутые кристаллы; б — плоские; в — изометричные; г — кристаллическая масса (порода); д — окаменелость (псевдоморфоза); е — дендрит; ж — почковидная натечная форма; з — сталактиты; и — сталагмиты; к — конкреция; л — секреция; м,н — оолиты; о — щетка (друза, жеода); п — роза (розетка)

Блеск

Блеск — это свойство минералов, как и всех предметов, отражать, преломлять, поглощать лучи света, а также наше восприятие отра-женного света. Блеск минерала следует определять по тем местам, где он блестит ярче всего — по поверхностям свежего скола (при необходимости скол надо получить). У одного минерала может на-блюдаться различный блеск (например, у пластинчатого гипса — стеклянный и перламутровый; у кварца — жирный на сколах и стек-лянный на выросших гранях). Назовем виды блеска, расположив их в списке по мере убывания интенсивности отраженного света.

• металлический. Минералы похожи на металлические пред-меты;
• полуметаллический, алмазный смоляной. Это яркие виды блеска; минералы, обладающие ими, довольно редки в природе, многие являются ценными полезными ископаемыми, но вряд ли будут встречаться при работах в области природообустройства;
• жирный. Поверхность минерала производит впечатление по-крытой тонким слоем масла. Чаще наблюдается у минералов, имеющих неровную поверхность, например, у кварца и опала;
• перламутровый. Наблюдается на ровных гладких поверх-ностях, дает легкий цветной отлив (примеры: тальк, в меньшей сте-пени гипс, слюды);
• стеклянный. Наблюдается на ровных гранях многих мине-ралов. Блестит одновременно вся поверхность (примеры: кальцит, ангидрит, полевые шпаты);
• шелковистый. Наблюдается у минералов с игольчатым из-ломом, когда поверхность скола напоминает длинные нитки блес-тящей капроновой ткани (примеры: асбест, роговая обманка, во-локнистый гипс);
• . матовый (слабый, тусклый). Поверхность даже на свежем сколе блестит слабо (примеры: кремень, халцедон, фосфорит в кон-крециях);
• минералы без блеска (примеры: фосфорит в землистых массах, монтмориллонит, каолинит).

Излом

Излом — форма поверхности минерала, получающаяся при раз-ламывании образца. Излом одного и того же образца можно оха-рактеризовать несколькими словами, которые без противоречия будут дополнять друг друга. Например, излом лимонита землистый и неровный одновременно, излом сахаровидного гипса зернистый и неровный у всего образца и ступенчатый, если присмотреться к кристаллам. Некоторые виды излома, поддающиеся схематич-ному изображению, представлены ниже.

Некоторые виды излома (схемы)

а — ступенчатый в кристалле; б — ступенчатый в кристаллической массе; в — игольчатый в кристаллической массе; г — крупнозернистый; д — раковистый

Виды излома:

• ступенчатый. Легко определяется у одиночных кристаллов, имеющих плоскости излома, например, у кальцита и слюд. Сложнее бывает увидеть ступенчатый излом у кристаллов внутри кристалли-ческих масс. В таких случаях следует найти кристаллы и обратить внимание на небольшие плоскости у них, в то время как весь об-разец будет производить впечатление неровного или зернистого, как, например, у лабрадора или доломита;
• игольчатый (занозистый, волокнистый). Похож на излом древесины или какого-то волокнистого материала; наблюдается у роговой обманки, асбеста;
• зернистый (сахаровидный). Наблюдается у минералов с мел-кокристаллической формой выделения; кристаллы еще видны, а их излом виден уже плохо (примеры: ангидрит, мелкокристаллический апатит);
• землистый. Наблюдается у минералов с негладкой поверх-ностью, у которых кристаллы не видны из-за малых размеров. Об-разцы похожи на сухую землю, не имеют блеска, часто пачкают руки (примеры: лимонит, фосфорит, глинистые минералы);
• раковистый. Чаще наблюдается у аморфных минералов. По-верхности излома блестящие, выпуклые или вогнутые, гладкие,
  с острыми краями, что использовалось древними людьми при изго-товлении инструмента и оружия (примеры: кремень, халцедон, об-сидиан, кварц);
• неровный. Минерал при раскалывании образует непра-вильные, незакономерные поверхности (примеры: мелкокристал-лический кварц, фосфорит).

Спайность

Спайность — это способность кристаллических минералов рас-калываться по особым направлениям кристаллической решетки. У предметов, окружающих нас в повседневной жизни, это свойство не наблюдается. За счет спайности при раскалывании минералов могут образовываться плоскости, иголки или волокна. Спайностью обладает большинство кристаллических минералов и не могут об-ладать аморфные минералы. Поверхности спайности не следует пу-тать с гранями, образовавшимися при росте кристалла. Спайность хорошо видна в крупных кристаллах (пример: слюда или полевой шпат). В разбитых образцах крупнокристаллических масс спай-ность определяется уже потому, что видны сами кристаллы — каждый дал свою плоскость, отличную от соседней.

Схема спайности

а — крупный кристалл расколется только по трещинам, параллельным граням; б — в кристаллической массе хорошо видны сколы, проходящие по плоскостям спайности

Спайность бывает различной. Она может проявляться очень хорошо, как у слюды, и отсутствовать, как у кристаллов кварца. По степени совершенства выделяется пять видов спайности: весьма совершенная, совершенная, средняя, несовершенная, весьма несо-вершенная (спайности фактически нет). Если спайности нет, часто бывает невозможно понять, где закончился один кристалл и на-чался следующий. Спайность совсем не видна у минералов, пред-ставленных землистыми массами. В этом случае она определяется под микроскопом, а данные публикуются. Вследствие анизотро-пии кристаллов даже внутри одного минерала спайность может проявляться по-разному, например, полевой шпат имеет совер-шенную спайность по двум направлениям и среднюю — по треть-ему. Слюды имеют весьма совершенную спайность в одном направлении и не имеют ее по двум другим.

Кристалл слюды

Спайность в одном направлении, по двум другим направлениям спайности нет, слюда разрывается наподобие листа бумаги. Выросшие грани не учитываются.

Как можно понять из сказанного, спайность довольно тесно свя-зана с изломом. Она имеется у минералов со ступенчатым, игольча-тым и крупнозернистым изломом и отсутствует у минералов с ра-ковистым изломом. О спайности минералов с мелкозернистым, землистым, неровным изломом следует читать в справочниках.

Плотность (удельный вес)

Определяется она на глаз. Боль-шинство минералов имеет плотность 2,5—3,5 г/см 3 . Плотность по-могает узнать легкие породы — трепел, опоку, диатомит, высохшую глину, так как у них плотность менее 2,0 г/см 3 , у тяжелых мине-ралов плотность более 4 г/см 3 .

Твердость

Твердость — сопротивление поверхности материала царапанью, резанию, вдавливанию, истиранию. Это очень удобное свойство для простейшей диагностики минералов. У минералов постоянная твердость. Образец всегда можно попробовать поцарапать ногтем,

ножом, кусочком стекла. Можно также острым углом образца по-царапать другие материалы.

В геологической практике при простейшей диагностике принято сравнивать рассматриваемый образец с минералами-эталонами путем царапанья их друг о друга. В качестве эталона используется шкала немецкого геолога Фридриха Мооса. Шкала в условных еди-ницах имеет размах от 1 до 10.

Твердость минералов

Шкала Мооса			твердости	Заменители шкалы Мооса
Твердость		Минерал		Материалы	Твердость замени- теля
Относи- тельная	кг/см 2
		Тальк	Мягкая	Мягкий карандаш
		Гипс		Ноготь	2,0-2,5
		Кальцит		Бронзовая мо-нетка	2,5-4,0
		Флюорит		Железный гвоздь	4,0-4,5
		Апатит		Стекло
		Полевой шпат (микроклин, ортоклаз, альбит, анортит)	Твердая	Обычная сталь, лезвие бритвы	5,0-6,0
	1120	Кварц		Инструменталь-ная сталь	7,0-7,5
	1427	Топаз	Очень твердая
	2060	Корунд
	10 060	Алмаз

С помощью шкалы Мооса удается измерить твердость мине-ралов с точностью до 0,5 или 1. Полученный результат объявляется, например, так: доломит имеет твердость 3,5.

Особые свойства. Сюда относятся необычные свойства, име-ющиеся лишь у отдельных минералов.

1. Реакция с кислотами. В нее вступают кальцит, доломит и другие карбонаты: СаС0 3 (кальцит) + 2НС1 (соляная кислота) —> СаС1 2 + Н 2 0 + С0 2 .
2. Запах при трении. Его может иметь фосфорит.
3. Соленый вкус имеет галит (NaCl), горький вкус — сильвин (КС1).
4. Восприятие на ощупь. Жирными, скользкими могут быть тальк и каолинит.
5. Иризация — появление красивого синего отблеска на сколах спайности лабрадора.
6. Магнитность. Проверяется по реакции стрелки компаса. Ею обладают некоторые минералы, содержащие железо, кобальт, никель.
7. Двойное лучепреломление. Некоторые прозрачные минералы раздваивают изображение. Хорошо видно, если положить такой об-разец на текст и смотреть сквозь него.

Природа дает человеку возможность пользоваться производимыми ею благами. Поэтому люди живут вполне комфортно и имеют все необходимое. Ведь вода, соль, металлы, топливо, электричество и много другое - все создается естественным путем и в дальнейшем преобразуется в нужную для человека форму.

То же самое касается и таких продуктов природы, как минералы. Эти многочисленные разнообразные кристаллические структуры являются важным сырьем для огромного количества самых разнообразных промышленных процессов в хозяйственной деятельности людей. Поэтому рассмотрим, какие бывают виды минералов и что вообще представляют собой эти соединения.

Минералы: общая характеристика

В общепринятом в минералогии смысле под термином "минерал" понимается твердое тело, состоящее из химических элементов и обладающее рядом индивидуальных физико-химических свойств. Кроме того, образовано оно должно быть только естественным путем, под влиянием тех или иных природных процессов.

Минералы могут быть образованы как простыми веществами (самородные), так и сложными. Пути их формирования также различны. Существуют такие процессы, способствующие их образованию:

Крупные агрегаты минералов, собранные в единые системы, называются горными породами. Поэтому путать эти два понятия не следует. Горные минералы добываются именно путем дробления и обработки целых кусков пород.

Химический состав рассматриваемых соединений может быть разным и содержать большое количество разных веществ-примесей. Однако всегда есть одно главное, которое доминирует в составе. Поэтому именно оно и является определяющим, а примеси не учитываются.

Строение минералов

Структура минералов - кристаллическая. Существуют несколько вариантов решеток, которыми она может быть представлена:

• кубическая;
• гексагональная;
• ромбическая;
• тетрагональная;
• моноклинная;
• тригональная;
• триклинная.

Классифицируют эти соединения по химическому составу определяющего вещества.

Виды минералов

Можно привести следующую классификацию, которая отражает основную часть состава минерала.

Помимо выше обозначенных групп, встречаются также органические соединения, формирующие целые природные залежи. Например, торф, уголь, уркит, оксолаты кальция, железа и прочие. А также несколько карбидов, силицидов, фосфидов, нитридов.

Самородные элементы

Это такие минералы (фото можно увидеть ниже), которые образованы простыми веществами. Например:

Часто эти вещества встречаются в виде крупных агрегаций с другими минералами, кусками горных пород и рудами. Добыча и их использование в промышленности имеют важное значение для человека. Они - основа, сырье для получения материалов, из которых впоследствии изготавливают самые разные предметы быта, конструкции, украшения, приборы и прочее.

Фосфаты, арсенаты, ванадаты

В эту группу входят породы и минералы, которые имеют преимущественно экзогенное происхождение, то есть встречаются в наружных слоях земной коры. Внутри формируются только фосфаты. Солей фосфорной, мышьяковой и ванадиевой кислот на самом деле достаточно много. Однако, если рассматривать общую картину, то в целом процентное их содержание в коре небольшое.

Можно выделить несколько самых распространенных кристаллов, которые относятся к этой группе:

• апатит;
• вивианит;
• линдакерит;
• розенит;
• карнотит;
• паскоит.

Как уже отмечалось, данные минералы формируют горные породы достаточно внушительной величины.

Оксиды и гидроксиды

В данную группу минералов входят все оксиды, и простые, и сложные, которые образованы металлами, неметаллами, интерметаллидами и переходными элементами. Общее процентное содержание данных веществ в земной коре - 5%. Единственное исключение, которое относится к силикатам, а не к рассматриваемой группе, - это оксид кремния SiO 2 со всеми его разновидностями.

Можно привести огромное количество примеров подобных минералов, однако обозначим самые распространенные:

1. Гранит.
2. Магнетит.
3. Гематит.
4. Ильменит.
5. Колумбит.
6. Шпинель.
7. Известь.
8. Гиббсит.
9. Романешит.
10. Холфертит.
11. Корунд (рубин, сапфир).
12. Боксит.

Карбонаты

Данный класс минералов включает в свой состав достаточно большое разнообразие представителей, которые также имеют важное практическое значение для человека. Так, существуют следующие подклассы или группы:

• кальцит;
• доломит;
• арагонит;
• малахит;
• содовые минералы;
• бастнезит.

Каждый подкласс включает в свой состав от нескольких единиц до десятков представителей. Всего насчитывается около ста разнообразных минеральных карбонатов. Самые распространенные из них:

• мрамор;
• известняк;
• малахит;
• апатит;
• сидерит;
• смитсонит;
• магнезит;
• карбонатит и прочие.

Некоторые ценятся как очень распространенный и важный строительный материал, другие используются для создания ювелирных изделий, третьи находят применение в технике. Однако все являются важными, и добыча их ведется очень активно.

Силикаты

Самая многообразная по внешним формам и количеству представителей группа минералов. Такое варьирование обусловлено тем, что атомы кремния, лежащие в основе их химического строения, способны соединяться в разного вида структуры, координируя вокруг себя несколько атомов кислорода. Так, могут формироваться следующие типы конструкций:

• островные;
• цепочечные;
• ленточные;
• листовые.

Данные минералы, фото которых можно видеть в статье, известны каждому. По крайней мере некоторые из них. Ведь к ним относятся такие как:

• топаз;
• гранат;
• хризопраз;
• горный хрусталь;
• опал;
• халцедон и прочие.

Они находят применение в ювелирном деле, ценятся как прочные конструкции для использования в технике.

Можно также привести в пример минералы, названия которых не так известны для простых людей, не связанных с минералогией, но тем не менее они очень важны в промышленности:

1. Датонит.
2. Оливин.
3. Мурманит.
4. Хризокол.
5. Эвдиалит.
6. Берилл.