Юбельт. Определитель минералов. Определитель минералов

• Название: Определитель минералов
• Анкор: Юбельт. Определитель минералов.doc
• Дата: 08.01.2018
• Размер: 1.68 Mb.
• Имя файла: Юбельт. Определитель минералов.doc
• Тип: Документы; #13790
• Категория: Геология
• страница: 6 из 30

Рис. 17. Рудная зональность вокруг гранитного плутона Рамберг, южнее Тале, Нижний Гарц (по А. Циссарцу, Л. Бауманну, К-Д. Вернеру).

1 — антимонит; 2 — сидерит; 3 — галенит — сфалерит; 4 — пирит — халькопирит — флюорит; 5 — флюорит; 6 — вольфрамит — пирит — кварц; 7 — арсенопирит — пирит — кварц; 8 — форланд Гарца; 9 — порфир; 10 — гранит; 11 — контактовый ореол; 12— граувакки, глинистые сланцы,



Рис. 18. Поперечный разрез главной жилы

(Штрасберг-Нёйдорфская система жил) в районе шахты Глазебах (Oelsner, Kraft, Schutzel, 1958).
В пределах зон минерализации различными путями формируются специфические минеральные образования и скопления минералов; они обнаруживают зависимость от условий температуры и давления внутри геологиче­ских объемов, где локализуются процессы минералооб-разования. С внедрением магматических масс связаны геологические движения, особенно тектонического ха­рактера, приводящие к образованию разрывов во вме­щающих породах и в самих магматических телах. Возни­кающие трещины в дальнейшем заполняются пегмати­товыми расплавами, пегматит-пневматолитовыми до гидротермальных растворами, находящимися под высо­ким давлением.

Трещины в течение того или иного геологического отрезка времени или в ходе истории развития Земли, охватывающей сотни миллионов лет, могли неоднократ­но приоткрываться. При каждом повторном приоткры-вании трещин в них вновь проникали минералообразую-щие растворы, большей частью отличающиеся от предшествовавших (рис. 3, 19). Одной из задач минералоги­ческого изучения является упорядочение всего многооб­разия минералов по составу и времени образования. При этом особый интерес представляют разнообразие габитуса кристаллов, кристаллические сростки и особен­ности огранки (см. табл. 3 и приложение 1А) минера­лов.

Результаты комплексного исследования минералов и установленные минералогические закономерности слу­жат предпосылкой успешных поисков месторождений. Многочисленные минеральные парагенезисы группиру­ются в серии, различающиеся по последовательности образования (см. приложения).

Некоторые минералы, например кварц и пирит, пред­ставляют собой так называемые сквозные минералы. Они начинают кристаллизоваться уже в пневматолито-вую фазу и еще ранее и сопровождают минеральные вы­деления вплоть до гидротермальной серии. Для других минеральных фаз устанавливается различная интенсив­ность выделения в пределах разных температурных ин­тервалов.


Рис. 19. Гидротермальное выполнение трещины.

Парагенезис серебросодержащей сфалерит-арсенопирит-халькопирит-галенит-родохрозитовой дайки в гнейсах Бранд близ Фрейберга в Рудных горах (по В. Маухеру).

1 — биотитовые гнейсы; 2 — столбчатый кварц; 3 — сфалерит (серебросодержащая цинковая обманка); 4 — арсенопирит; 5 — родохрозит (марганцовый шпат); 6—галенит (свинцовый блеск); 7 — халькопирит (медный колчедан); 8 — кальцит (известковый шпат).
КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ И КОНТАКТОВЫЙ МЕТАСОМАТОЗ
В контактовых породах, особенно вокруг гранитных массивов, встречаются разнообразные минеральные ас­социации. В контактовых зонах на вмещающих породах сказывается влияние температуры, давления и прежде всего летучих компонентов магматического расплава. Минеральные образования (минеральные парагенезисы) в области контакта зависят от состава преобразуемых горных пород.

Если, например, контактовому метаморфизму под­вергаются глинистые породы (богатые алюминием), то возникают, в частности, андалузит-кордиеритовые рого­вики с биотитом и кварцем. Если метаморфизм испыты­вают известняки, доломиты, известковые, доломитовые или известково-доломитовые мергели, то формируются известково-силикатные роговики с весьма разнообраз­ными минералами, в том числе диопсидом, везувианом, гроссуляром, андрадитом. Они иногда сильно обогаще­ны магнетитом (магнетитовые скарны) или рудами цвет­ных металлов, содержащими халькопирит, пирротин, сфалерит, арсенопирит (полиметаллические скарны).
ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМ
С горообразующими процессами связано появление большого числа специфических минеральных перагене-зисов. При этом возникают такие породы, как гнейсы, гнейсо-сланцы, слюдяные сланцы, филлиты, амфиболи­ты, гранатовые породы, эклогиты, серпентиниты и др.
ХАРАКТЕРНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ПАРАГЕНЕЗИСЫ
Мусковит, альмандин, кварц — мусковит-гранат-слюдя­ные сланцы

Мусковит, кварц, дистен, альмандин — дистен-гранат-слюдяные сланцы

Мусковит, кварц, дистен, ставролит — ставролит-слюдя­ные сланцы

Мусковит, биотит, калиевый полевой шпат, плагиоклаз, кварц — слюдяные гнейсо-сланцы или парагнейсы

Амфибол, плагиоклаз, гранат, рутил — плагиоклазовые амфиболиты и т. д.
МИНЕРАЛЬНЫЕ ПАРАГЕНЕЗИСУ ХЕМОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ПОРОД, МИНЕРАЛЬНЫХ И РУДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
В экзогенной зоне земной коры минеральные образо­вания исключительно разнообразны прежде всего бла­годаря химическим процессам разложения и осаждения (химическое выветривание) под влиянием кислорода ат­мосферы, углекислоты и воды. Процессы разрушения минералов происходят весьма различно. Они зависят от устойчивости минералов и от характера самого процес* са (химическое разложение, медленное или быстрое ме­ханическое разрушение).

Приведем несколько примеров:

твердые минералы (кварц, алмаз, касситерит, хромит и др.) с трудом разрушаются механическим и химиче­ским путем;

мусковит легко разрушается механическим, но труд­но разлагается химическим путем;

оливин, биотит, сульфиды (лирит, халькопирит, пир­ротин и др.) подвержены быстрому разложению. Легко разрушающийся оливин, представленный сплошными массами (перидотит), разлагается с образованием зем­листых окислов железа (лимонит, гидрогематит) и от­части гидросиликатов никеля (гарниерит, никелевый хлорит);

породообразующие минералы — полевые шпаты, фельдшпатоиды, пироксены, амфиболы, гранаты и др.— разрушаются медленнее или быстрее в зависимости от характера выветривания. Продуктом выветривания по­левых шпатов обычно является каолинит — главная ми­неральная составная часть большинства почв.

Над месторождениями сульфидов меди, золотонос­ного пирита, свинцово-цинковых руд под действием грун­товых вод формируются так называемые «шляпы» (зоны окисления). В результате химического разложения обра­зуются следующие минеральные парагенезисы:

лимонит в месторождениях пирита;

куприт, азурит, малахит в сульфидно-медных место­рождениях;

гемиморфит (каламин, галмей), церуссит, кальцит, доломит и др. в свинцово-цинковых месторождениях.


Рис. 20. Рудные жилы в гнейсах или других породах.
Ниже уровня грунтовых вод происходит образование сульфидных рудных минералов или самородных металлов, таких, как медь, серебро, золото. Сульфидные руды, прежде всего медные, слагают вторично обогащенные металлом зоны (зоны цементации) с ковеллином, бор­нитом, халькозином и др. Процессы их формирования в химическом отношении очень сложны. Разнообразие ми­нералов в этих хемогенно-осадочных парагенезисах чрез­вычайно велико. Осаждение минералов и возникновение минеральных скоплений может происходить благодаря деятельности организмов, ассимиляции минерального вещества растениями и усвоению его скелетами живот­ных. Образуются такие карбонатные соединения, как кальцит, арагонит, доломит, сидерит и иногда пирит, фосфаты (например, вивианит или фосфорит).

При процессах испарения соленосных участков мор­ских бассейнов в осадок выпадают такие минералы со­лей, как галит (каменная соль), сильвин, карналлита также ряд минералов — ангидрит, гипс, кальцит, доло-мит. Все эти минералообразующие процессы часто находят свое выражение в возникновении соответствую­щих парагенезисов.

К книге приложены три диагностические таблицы для определения минералов по различным свойствам, (см. приложения 2А и 2Б).
МИНЕРАЛЫ ОТ А ДО Я
1. АВГИТ
Ca(Mg, Fe, Al)[(Si, Al)₂O₆]



Греч, «ауге» — блеск (кристаллы ав­гита часто имеют блестящие грани) Минерал группы пироксенов

Химический состав. Изменчив; окись кальция (СаО) 16—20%, окись магния (MgO) 11,5—17,5%, закись железа (FeO) 5—10%, окись железа (F₂O₃) 1,5—8%, окись алюминия (А1₂О₃) 4,5—7,8%, окись титана (ТiO₂) 0,2— 1,25%, двуокись кремния (SiO₂) 46—50,5%.

Цвет. Черный с буроватым оттенком, зеленовато-черный, темно-зеленый.

Блеск. Стеклянный.

Прозрачность. Непрозрачный, просвечивающий.

Черта. Белая.

Твердость. 5—6.

Плотность. 3,3 — 3,5.

Излом. Раковистый.

Сингония. Моноклинная.

Форма кристаллов. Короткостолбчатые, игольчатые, толстотаблитчатые.



Кристаллическая структура. Простые цепочки ионов. Класс симметрии. Призматический — 2/m. Отношение осей. 1,1:1: 0,6; |3 105°.

Спайность. Средняя по призме; угол между плоскостя­ми спайности 87 и 89° (см. рисунок — базальное сечение с трещинами спайности).

Агрегаты. Сплошные, зернистые, плотные, игольчатые. П. тр. Плавится в черное стекло.

Поведение в кислотах. Лишь титанавгит полностью рас­творяется в кипящей соляной кислоте. Сопутствующие минералы. Плагиоклазы, биотит, магне­тит, пирит, халькопирит и др. Сходные минералы. Роговая обманка (амфибол). Практическое значение. Не имеет.

Происхождение. Чаще всего породообразующий мине­рал различных магматических пород; встречается преж­де всего в основных эффузивных породах, в том числе в базальтах, отчасти в андезитах, фонолитах и вулкани­ческих пеплах. Распространен повсеместно.
2. АЗУРИТ
Си₃[ОН/СО₃]₂, или 2CuC0₃-Cu[OH]₂
Франц. «азур» — лазурно-синий, не­бесно-голубой Синоним: медная лазурь (водосо-держащий карбонат меди)

Химический состав. Окись меди (СиО) 69,2% (Си 55,3%), двуокись углерода (СО₂) 25,6%, вода (Н₂О) 5,2 %.

Цвет. Лазурно-синий, темно-синий, также зеленовато-фиолетовый (фото 7).

Блеск. Стеклянный.

Прозрачность. Просвечивающий, непрозрачный. Черта. Кобальтово-синяя, бледно-синяя, небесно-голу­бая.

Твердость. 3,5—4, хрупкий.

Плотность. 3,5—4. Излом. Раковистый.

Сингония. Моноклинная.

Форма кристаллов. Часто встречаются красивые многогранные кристаллы, образующие мелкие друзы; корот­кие, длиннопризматические, толстотаблитчатые кри­сталлы.

Класс симметрии. Призматический — 2/m.

Отношение осей. 0,851 : 1 : 1,762; р = 92°24'.

Спайность. Совершенная по (100).

Агрегаты. Плотные зернистые массы, радиально-лучи-стые агрегаты, землистые скопления. П. тр. Плавится, в восстановительном пламени дает ко­ролек меди.

Поведение в кислотах. Растворяется в соляной кислоте (с шипением).

Сопутствующие минералы. Малахит, халькопирит, куп­рит, блеклая руда, халькозин, карбонаты. Сходные минералы. Вивианит, лазурит. Практическое значение. Иногда используется как мед­ная руда.

Происхождение. Азурит почти всегда встречается сов­местно с малахитом, при этом медная лазурь замещает­ся малахитом. Типичный минерал зон окисления суль­фидно-медных месторождений.

Месторождения. Шесси близ Лиона (Франция); Колы-вань и Нижний Тагил (СССР); Цумеб (Намибия); Копьяпо (Чили); в ГДР в районе Тюрингенского крае­вого разлома у Заальфельда, Камсдорфа и в других местах.
3. АКСИНИТ
Ca₂(Mn, Fe) A1₂[OH/BO₃/Si₄O₁₂]

Греч, «аксине» — топор



Химический состав. Кальциевый боросиликат сложного состава. Содержание кальция остается более или менее постоянным, а содержания марганца, железа и магния сильно меняются; примечательно участие летучих компонентов (вода и окисные соединения бора).

Цвет. Фиолетовый с зеленоватым оттенком, серый, гвоздично-коричневый.

Блеск. Стеклянный; минерал просвечивающий.

Черта. Белая.

Твердость. 6,5—7.

Плотность. 3,3.

Излом. Раковистый.

Сингония. Триклинная.

Форма кристаллов. Многогранные, клиновидные.

Класс симметрии. Пинакоидальный— 1.

Отношение осей. 0,779:1:0,978; а=88°04', р=81°36', _Y = 77°42'.

Спайность. Средняя до несовершенной.

Агрегаты. Зернистые, плотные, в виде включений.

П. тр. Плавится со вспучиванием в зеленое стекло.

Поведение в кислотах. Растворяется в НСl после пред­варительного прокаливания, причем выпадает гель кремнекислоты.

Сопутствующие минералы. Полевые шпаты, кварц, эпидот, хлорит; на рудных месторождениях — магнетит, медный колчедан, сфалерит, арсенопирнт и др.

Сходные минералы. Титанит.

Практическое значение. Не имеет.

Происхождение. Образуется в пневматолитово-гидротер-мальных условиях, встречается в трещинах в известко-во-силикатных роговиках и в скарновых рудах. Месторождения. В ГДР в магнетитовых скарнах Швар-ценберга, близ Теллерхёйзера в западных Рудных горах, в Гарце (массив Броккен) недалеко от Ширке, в трещи­нах в диабазе у Трезебурга; крупные проявления на Урале, в Средней Азии (СССР); в Дофине (Франция); в гнейсах в Швеции и в других районах.
4. АКТИНОЛИТ
Ca₂(Mg, Fe³⁺)₅[Si₄O_n]₂[OH]₂
Греч, «актис» — луч, «литое» — камень Минерал группы амфиболов Синоним: лучистый камень

Химический состав. Сильно изменчив; подобен тремоли­ту, но обогащен железом (6—13% Fe). Разновидности: нефрит (греч. «нефрос» — почка) —зеленый, очень плот­ный (под микроскопом) агрегат минералов; амиант (греч. «амиантос» — незапятнанный, чистый)—амфибо-ловый асбест, актинолитовый асбест (см. асбест). Цвет. Бутылочно-зеленый, светло-зеленый до темно-зе­леного (зависит от содержания железа). Блеск. Стеклянный, шелковистый (асбест). Прозрачность. Непрозрачный; тонкие кристаллы и ос­колки просвечивают.

Черта. Белая. Твердость. 5—6. Плотность. 3,1—3,2. Излом. Оскольчатый. Сингония. Моноклинная.

Форма кристаллов. Призматические, шестоватые. Кристаллическая структура. Двойные цепочки (пояса) тетраэдров.

Класс симметрии. Призматический — 2/m5. Отношение осей. 0,544: 1 :0,295; р = 105°00'. Спайность. По призме (110).

Агрегаты. Радиально-шестоватые, волокнистые, сплош­ные, грубозернистые.

П. тр. Сплавляется с трудом (см. роговая обманка). Поведение в кислотах. Трудно растворим. Сопутствующие минералы. Тальк, хлорит, серпентин, магнетит, рутил, гранат и др.

Сходные минералы. Эпидот, турмалин, жадеит, эгирин. Практическое значение. Нефрит (редок) — ценный по­делочный камень, необычайно вязкий; из него изготав­ливали каменные топоры, наконечники стрел и пр. Происхождение. Актинолит — минерал контактового и регионального метаморфизма; распространен в толщах гнейсов, хлоритовых и слюдяных сланцев. Месторождения. Рудные горы, саксонские Гранулитовые горы, Тюрингенский Лес (ГДР); распространен повсе­местно.
5. АЛМАЗ
C
Греч, «адамас» — непреодолимый

Самый твердый из естественных драгоценных камней; шлифуется лишь алмазным порошком; в чистом виде бесцветный, водяно-прозрачный, с сильной игрой цветов

Химический состав. Бесцветные разности представляют собой чистый углерод. Окрашенные и непрозрачные ал­мазы содержат примеси двуокиси кремния (SiO₂), окиси магния (MgO), окиси кальция (СаО), закиси железа (FeO), окиси железа (Fe₂O₃), окиси алюминия (А1₂О₃), окиси титана (ТЮ₂); в виде включений встречаются гра­фит и другие минералы.

Цвет. Белый, серый, желтый, синий, черный.

Блеск. Алмазный.

Прозрачность. Прозрачный, мутный.

Черта. Не имеет: царапает пробную пластинку. Твердость. 10 (самый твердый минерал); абсолютная твердость в 1000 раз превышает твердость кварца и в 150 раз — твердость корунда.

Плотность. 3,5—3,52. Излом. Раковистый. Сингония. Кубическая.

Форма кристаллов. Октаэдры, додекаэдры (тетраэдры); встречаются двойники срастания; кристаллы иногда ха­рактеризуются фигурами травления, штриховкой, ис­кривлением граней, наблюдаются неправильные, иска­женные кристаллы.

Кристаллическая структура. Гранецентрированная ре­шетка куба; каждый атом окружен четырьмя другими, расположенными по тетраэдру.

Класс симметрии. Гексаоктаэдрический — m3m. Спайность. Совершенная по октаэдру (111), хрупкий. П. тр. В порошке сгорает на платиновой проволочке с образованием двуокиси углерода (СО₂); при прекраще­нии доступа воздуха и температуре 1500 °С превращает­ся в графит.

Поведение в кислотах. Нерастворим.

Сходные минералы. Отсутствуют.

Свойства обеих модификаций углерода (алмаз и графит) представлены в нижеследующей таблице:

Свойства	Алмаз	Графит
Цвет	Бесцветный	Серо-черный
Твердость	Самое твердое веще­ство (Н=10)	Очень мягкий (Н=1)
Кристаллы	Зернистый	Чешуйчатый
Сингония	Кубическая	Гексагональная
Кристаллическая ре­шетка	Кубическая	Гексагональная слои­стая
Плотность, г/см3	3,50—3,52	2,09—2,23
Электропроводность	Отсутствует	Проводник
Поведение при нагре­вании	При 1500 °С перехо­дит в графит	При температуре свы­ше 2800 °С проис­ходит сублимация

Сопутствующие минералы. Оливин, хромшпинелиды, пи­роп, магнетит, ильменит, гематит, графит, кальцит. Практическое значение. Совершенно прозрачные алма­зы используются как драгоценные камни (бриллианты). Нечистые алмазы имеют важное значение для техниче­ских целей, например при глубоком бурении для арми­рования буровых коронок, для изготовления шлифую­щих и режущих инструментов, шлифующего материала. Происхождение. Алмазы образуются в вулканических трубках взрыва (алмазные трубки) при очень высоких давлениях. Вмещающими алмазы породами являются кимберлиты (перидотиты с пиропом), которые состоят в основном из оливина, пиропа, ильменита и других ми­нералов. Такие трубки образуют первичные месторож­дения алмазов. Кроме того, алмазы добываются из зна­чительно более широко распространенных и обычно более богатых россыпных месторождений, представлен­ных морскими и речными песками и галечниками, в ко­торых алмазы накапливаются благодаря механическому разрушению первичных вмещающих их пород. Месторождения. Претория: первые разработки кимбер­литов и окружающих россыпей (Южная Африка); мно­гочисленные россыпи в Центральной Африке; Мирный в Якутии: многочисленные трубки и россыпи; крупные россыпные месторождения в западном Предуралье (СССР).