Хімічні властивості. Смак гіркувато-солений. Легко розчиняється у воді. З хлорною платиною дає жовтий осад хлороплатинату калію.

Різновид. Суміш галіту, сильвініту і карналіту називається сильвініт.

Генезис. Походження - утворюється у висихаючих водоймищах.

Супутники. Парагенезис - асоціює з галітом, утворюючи галіто-сильвінову породу, яка зветься сильвінітом, а також з карналітом, гіпсом.

Карналіт КСІ МgСІ₂ 6Н₂0. Названий на честь німецького інженера Р. Карналля.

Фізичні властивості. Твердість - 2,5. Блиск на зламі жирний. Прозорий або просвічується. Колір - безбарвний, молочно-білий, звичайно-червоний, бурий, жовтий. Риска - безбарвна. Калійна сіль нерідко плямиста, смугаста; чергуються сірі, білі, червоні і блакитні кольори. Сингонія ромбічна. Морфологія - зернисті маси, кристали (рідко). Спайність відсутня. Злам раковистий.

Відмінні ознаки. Для карналіту характерні жирний блиск, гіркий смак, відсутність спайності. Колір у карналіту здебільшого червоний, жовтий.

Хімічні властивості. Смак гіркий. Легко розчиняється у воді. З фосфорно-аміачної сіллю дає осад фосфорно-аміачної магнезії.

Особливі властивості - діелектрик, легко розпливається у вологому повітрі.

Походження - хімічний осадок басейнів які висихають.

Парагенезис - асоціює з галенітом, сильвіном, гіпсом, ангідритом.

Завдання 2.

Ознайомтеся із теоретичним матеріалом, який характеризує в цілому клас сульфатів та його мінерали. Розгляньте надану колекцію мінералів та визначте фізичні властивості мінералів, які входять до даного класу. Результати занесіть до таблиці 1:

Сульфати

Сульфати - солі сірчаної кислоти - H₂SO₄. На частку сульфатів доводиться 0,1% маси земної кори. Блиск у сульфатів неметалічний, вони не дряпають скло, колір у них непостійний, сульфати мають світле забарвлення, легкі, риса у них біла. Сульфати по зовнішнім ознаками нагадують мінерали, що входять в клас карбонатів. На відміну від карбонатів сульфати не реагують з розведеною соляною кислотою.

Походження у сульфатів поверхневе - вони представляють лагунові або озерні хімічні осади; також утворюються в результаті окислення і гідратації сульфідів і самородної сірки. Розрізняють безводні і водні сульфати. Безводні сульфати мають середню твердість, водні - м'які.

Ангідрит - CaSO₄. Назва походить від грецьких слів "ан" - без, "гідро" - вода.

Фізичні властивості. Блиск скляний, перламутровий. Твердість середня, 3 - 3,5. Колір блакитний, синюватий, білий. Кристали прозорі або просвічуються. Риска біла. У кристалічних різниць бездоганна спайність в трьох напрямках. Суцільні зернисті, мармуроподібні або щільні маси рідше призматичні, таблитчасті кристали. Сингонія ромбічна. На гранях кристала нерідко спостерігається штрихування.

Відмінні ознаки. У ангідриту неметалічний блиск, середня твердість. Ангідрит нагадує мармур, вапняк, доломіт, магнезит, від яких відрізняється тим, що не реагує з розведеною соляною кислотою. Зовні також схожий на гіпс, від якого відрізняється більшою твердістю (на гіпсі ніготь залишає подряпину).

Генезис. Походження - поверхневе. Ангідрит - типовий лагунних хімічний осад. Ангідрит передовий продукт возгону і відкладення гарячих розчинів, зустрічається у вулканічних районах. Іноді він відкладається в рудних жилах, виділяючись із гідротерм.

Супутники. Серед осадових порід: гіпс, кам'яна сіль, сильвін, карналіт, кальцит.

Гіпс - CaSО₄ H₂O, або легкий шпат.

Фізичні властивості. Блиск скляний перламутровий, шовковистий або гіпс матовий. М'який,

2. Колір безбарвний, білий, сірий, жовтуватий, рожевий, червоний, синій. Риска біла. Спайність у листуватих різниць дуже досконала. Морфологія - суцільний зернистий, щільний землистий, листуватий, волокнистий, також відомі кристали, двійники, що нагадують ластівчин хвіст, друзи (нагадують троянду). Сингонія моноклинальна. Кристали врослі. Листочки гнучкі, але не пружні.

Відмінні ознаки. Має неметалічний блиск, невелика твердість, риска біла, невелика щільність. Гіпс можна спутати з ангідритом, відрізняється за твердістю.

Хімічні властивості. Розчиняється у соляній кислоті.

Різновиди.1. Селеніт - паралельно-голчастий, блиск шовковистий.2. Мар'їно - скло - товсто листуватий прозорий гіпс.

Походження. Гіпс утворюється на поверхні Землі (представляє лагунний і озерний хімічний осад) або шляхом гідратації ангідриту осадового походження під дією холодних підземних вод.

Супутники. У осадових породах: кам'яна сіль, ангідрит, сірка, кальцит.

Мірабіліт або глауберова сіль - Na₂ SO₄ 10H₂ O. Німецький хімік І.Р. Глаубер отримав цю сіль штучно та назвав її "саль мирабил" - незвичайна сіль.

Фізичні властивості. Блиск скляний або мірабіліт матовий. М'який або середньої твердості. Колір білий або безбарвний. Риска біла. У кристалів мірабіліту досконала спайність в одному напрямку. На повітрі втрачає воду і покривається нальотом білого порошку, легко розсипається. Скоринки, вицвіти і суцільні зернисті, маси. Кристали голчасті. Сингонія моноклинальна.

Відмінні ознаки. Для мірабіліту характерні неметалічний блиск, невелика твердість (мірабіліт не дряпає скло), гіркувато-солоний смак.

Хімічні властивості. Смак гіркувато-солоний, Холодить. Легко розчиняється у воді.

Генезис. Походження поверхневе. Мірабіліт лагунний, озерний хімічний осад. Випадає при пониженні температури води (взимку); при підвищенні температури (влітку) розчиняється. Крім того, Мірабіліт утворює вицвіти на поверхні ґрунту.

Супутники: галіт, гіпс.

Барит, або важкий шпат BaSo₄. Назва походить від грецького слова "барос" - вага.

Фізичні властивості: Твердість середня, 3 - 3,5. Блиск скляний, іноді перламутровий. Колір безбарвний, іноді водно-прозорий, білий, сірий, домішками забарвлений в червоний, синюватий, бурий та ін. Риска біла. Спайність досконала в одному напрямку. Злам нерівний. Сингонія ромбічна. Морфологія - кристали таблитчасті, агрегати зернисті, щільні, листуваті, друзи.

Відмінні ознаки: значна вага, досконала спайність, таблитчасті кристали.

Генезис. Гідротермальний, зустрічається в рудних жилах. Екзогенний, за рахунок реакції солей барію з сульфатами інших металів.

Супутники. Галеніт, сфалерит, пірит, кіновар, флюорит з якими утворює баритові жили.

Целестин SrSO₄

Фізичні властивості: Твердість середня, 3 - 3,5. Блиск скляний, на деяких ділянках перламутровий. Колір голубий, блакитно-білий, сірий, іноді прозорий. Спайність досконала. Сингонія ромбічна. Морфологія - кристали таблитчасті, призматичні, пірамідальні, іноді сильно витягнуті. Агрегаті зернисті, щільні, утворює друзи.

Відмінні ознаки: біло-голубий колір, висока щільність, таблитчаста форма кристалів.

Хімічні властивості. Після накалювання та намочування забарвлює полум'я в червоний колір.

Генезис. Осадочне, а також низькотемпературне гідротермальне.

Супутники: гіпс, кальцит, барит, самородна сірка.

Питання для самоконтролю:

1. Перечисліть діагностичні ознаки флюориту.

2. Які найголовніші діагностичні ознаки хлоридів?

3. Порівняйте діагностичні ознаки ангідриту та гіпсу.

4. Надайте загальну характеристику класу галоїдних сполук.

5. Надайте загальну характеристику класу сульфатів.

Завдання для самостійної роботи:

1. Нанесіть на контурну карту Світу найбільші родовища галоїдних сполук.

2. Напишіть реферат на тему: "Михайло Ломоносов на його вплив на розвиток геології".

Література:

1. Павлинов В.Н. и др. Пособие к лабораторным занятиям по курсу общей геологии. - М.: Недра, 1970. - 192 с.

2. Каденская М.И. Руководство к практическим занятиям по минералогии и петрографии. - М.: Просвещение, 1976, - 240 с.

3. Музафаров В.Г. Определитель минералов, горных пород и окаменелостей. - М.: Недра, 1979. - 327 с.

4. Миловский А.В. Минералогия и петрография. - М.: Недра, 1985. - 432 с.

5. Сивий М.Я., Свинко Й.М. Геологія. Практикум. - К.: Либідь, 2006. - 248 с.

Лабораторна робота № 5

Тема: Головні породоутворюючі мінерали з класу окислів та гідроокисів

Мета роботи: ознайомитися із головними породоутворюючими мінералами класу окислів та гідроокисів, визначити їх фізичні властивості та діагностичні ознаки.

Лабораторне обладнання: колекція мінералів, шкала твердості, препарувальні голки, збільшувальні скельця, соляна кислота.

Хід роботи

Завдання 1.

Ознайомтеся із теоретичним матеріалом, який характеризує в цілому клас окислів та гідрокислів та його мінерали. Розгляньте надану колекцію мінералів та визначте фізичні властивості мінералів, які входять до даного класу. Результати занесіть до таблиці 1:

Окисли та гідроокиси

До цього класу відносять сполуку елементів з киснем та гідроксильною групою. В земній корі на долю цього класу приходиться 17 %. Найбільш поширеними мінералами є окисли кремнію, алюмінію, заліза, марганцю та титану.

Походження мінералів даного класу різноманітне - магматичне, пегматитове, гідротермальне та екзогенне. Для більшості мінералів даного класу характерна висока твердість.

Кварц SiO₂. Утворює дві модифікації: в-кварц - низькотемпературний, стійкий до температури 537°С, тригональної сингонії і кварц - високотемпературний, стійкий в межах 867°С гексагональної сингонії. В природі найбільш поширений - кварц. Дана характеристика стосується саме цієї модифікації, яка називається просто кварцом. Хімічний склад: Sі - 46,7%, О - 53,3%.

Фізичні властивості. Твердість - 7. Блиск скляний (на гранях) до алмазного, жирний, матовий (на зламі). Прозорий. Колір - безбарвний Забарвлення обумовлене наявністю механічних включень, дефектами в решітці, опроміненням. Залежно від цього колір може бути молочної білий, сірий, фіолетовий, димчатий, чорний, синій, рожевий, зеленим бурий, жовтий і інших кольорів. Риска безбарвна. Морфологія - зернисті і кристалічні агрегати, кристали друзи, щітки, жеоди. Форми граней різноманітні. Спайність дужа недосконала. Злам раковистий, нерівний.

Різновиди - гірський кришталь (прозорий), аметист (фіолетовий), маріон (буро-чорний), цитрин (жовтий), рожевий кварц, молочний кварц, празем (зелений), сагеніт (волосатик) - кварц з включенням голчатих виділень рутил.

Особливі властивості - пропускає ультрафіолетове проміння, має властивість п'єзоелектризації (при механічному впливі на нього в ньому виникають електричні заряди), діамагнітний, часто має поперечну штриховку на гранях.

Генезис. Походження - виникає в різноманітних умовах - магматичний (у вивержених гірських породах) пегматитовий (в пегматитах), гідротермальний (жильний кварц), у метаморфічних і осадових породах.

Супутники. Парагенезис - характерний для кислих і середніх вивержених порід в асоціації з польовими шпатами слюдою, роговою обманкою. В гідротермальних жилах виділяться із золотом, різноманітними сульфідами, вольфрамітом, каситеритом топазом, берилом, кальцитом, баритом.

Халцедон - SiO₂ - приховано кристалічний різновид кварцу.

Фізичні властивості. Твердість 6-6,5. Блиск восковий або матовий. Мінерал характеризується різноманітними кольорами: димчастий, голубий, молочно-сірий, синювато-чорний, жовтий, червоний, оранжевий, коричневий, бурий, зелений, яблучно-зелений, чорний з білим та ін. Риски не дає. Іноді просвічує. Спайність відсутня, злам плоско раковистий. Аморфний, натічний, щільний, часто дає псевдоморфози.

Відмінні ознаки. Восковий блиск, твердий (залишає подряпину на склі), відсутня спайність, щільною будовою.

Хімічні властивості: в кислотах не розчиняється за виключенням HF.

Різновиди: сердолік або карнеол - жовто-червоний, червоний; сардар - буро-коричневий; сапфірин - голубувато-сірий; хризопраз - яблучно зелений; плазма - лугово-зелений; геліотроп - зелений з червоними плямами; агат - смугастий, гарного забарвлення різних кольорів; онікс - стрічково-смугастий різного забарвлення; яшма - кремниста щільна порода, головна частина якої складена халцедоном і кварцом з різноманітними домішками; кремінь - халцедон, сильно забруднений домішками піску і глини.

Генезис. Гідротермальний, хімічний, вулканічний.

Супутники: кварц, опал, лімоніт, карбонати.

Опал - SiO₂ · пН0₂. Вміст SiO₂ досягає 98 - 99%, води від 1 до 4%, рідко 13 - 20%.

Фізичні властивості. Твердість 5,5. Блиск скляний, восковий, матовий. Колір білий, сірий іноді проявляються дуже різноманітні кольори. Напівпрозорі або зразки що просвічуються відносяться до благородних опалів. Мінерал аморфний, зустрічається у склоподібних утворень з раковистим зломом.

Відмінні ознаки. Скляний або восковий блиск, раковистий злом. Від халцедону відрізняється меншою твердістю та крихкістю.

Хімічні властивості. При нагріванні в пробірці опал виділяє воду.

Різновиди: вогненний опал (червоний до медово-жовтого), благородний опал, якому притаманна гра кольорів (явище опалесценції), кам'яніючий опал - псевдоморфози по органічних залишках, дереву, молочний опал - молочно-білого кольору, напівпрозорий.

Генезис. Екзогенний, гідротермальний, біогенний.

Гематит (червоний залізняк) - Fe₂О₃. Назва походить від грецького слова "гематитес" - кривавий камінь.

Фізичні властивості:. Твердість 5-6. Блиск металічний, напівметалічний, матовий. Колір кристалічних різновидів стально-сірий до чорного, скритокристалічних і землистих - матово-чорний і яскраво-червоний. Риска вишнево-червона. Морфологія - землисті, лускуваті (залізна слюдка) та зернисті агрегати, натічні брунькоподібні оолітові (червоні, скляні, голубуваті) кристали і їх зростки. Щільні агрегати темно-червоного кольору називають червоним залізняком. Спайність відсутня. Злам нерівний. Сингонія тригональна.

Відмінні ознаки. У гематиту спостерігається вишнево-червоний, темний сталево-сірий, залізно-чорний колір. Риска завжди, незалежно від кольору вишнево-червона.

Різновиди.1. Залізний блиск - крупнокристалічна різниця; колір чорний, темний стально-сірий.2. Залізна слюдка - листуватий, лускатий гематит; добре виражена окремість в одному напрямку; колір темний сталево-сірий, чорний.3. Мартіт - псевдоморфози (помилкові форми) по магнетиту; кристали, що мають форму октаедрів, ромбічних додекаедрів; колір чорний.4. Червона охра (залізна охра) - землистий, порошкуватий гематит червоного кольору; м'який.5. Залізна сметана - лускатий гематит; жирний на дотик, м'який, мазкий; колір вишнево-червоний.6. Залізна троянда - зростки пластинок, що нагадують троянду.7. Червона скляна голова - натічний гематит, радіально-променевої будови. Колір чорний з червонуватим відтінком. Поверхня блискуча.

Генезис. Метаморфічне. Лимоніт, потрапляючи в глибинні зони в умовах високого тиску і високої температури, переходить в гематит. Зустрічається і в зоні контакту гранітів, діоритів, сієнітів з вапняками у вигляді суцільних мас і вкраплень в материнську породу. Подібного типу родовища представляють результат взаємодії гідротермальних розчинів, що йдуть з магматичних вогнищ, з вапняками (контактово-метаморфічні походження).

Гематит виділяється і з гідротермальних розчинів і зустрічається в гіпотермальних і мезотермальних жилах. Утворюється він також в результаті хімічного вивітрювання ультраосновних магматичних порід і серпентинітів, на поверхні яких у такому випадку він залягає. Рідше гематит виникає в результаті хімічного вивітрювання магнетиту. Іноді він утворюється у вулканічних районах, осідаючи на стінках кратерів вулканів або на поверхні лав в результаті взаємодії виділяється FeCl₃ і пари води.

Супутники: Парагенезис - магнетит, кальцит, кварц, сілі кати, сульфіди (скарни); магнетит, кварц, барит, сидерит, сульфіди, каситерит - (гідротермальні родовища); магнетит, корунд, шпінель, силіманіт - (у вторинних кварцитах).

Гетит - FеО (ОН). Названий на честь І.В. Гете. Спочатку був названий по місцю знахідки на Вовк-острові на Онезькому озері - Онегітом. Однак ця назва в літературі не прижилась.

Фізичні властивості. Твердість 5 - 5,5. Блиск напівметалічний, матовий, шовковистий. Колір темно-бурий, чорний, жовтувато-бурий. Риска жовтувато-бура. Морфологія - суцільні, пористі, ніздрюваті маси, жеоди, брунькоподібні, сталактитові, оолітові утворення. Спайність досконала. Злам нерівний, скалковий. Сингонія ромбічна.

Особливі властивості - парамагнітний (слабо магнітний), крихкий.

Генезис. Утворюється в екзогенних умовах за рахунок окислення і розкладу залізовмісних мінералів: сульфідів, карбонатів, силікатів. Значні маси бурого залізняка виникають в зонах окислення сульфідних родовищ, утворюючи залізні шляпи, які складаються з гетиту, гідрогетиту, гідрогематиту і інших вторинних мінералів. У вигляді кристалів іноді зустрічається і як ендогенний мінерал.

Супутники. Парагенезис - спостерігається в асоціації з гідрогетитом, гематитом, бемітом, піритом, сидеритом, баритом.

Магнетит (магнітний залізняк) - Fе²⁺Fе³⁺О₄. Відноситься до складних окислів.

Фізичні властивості. Твердість 5,5 - 6. Блиск металічний, металоподібний, матовий. Колір залізно-чорний, риска чорна. Магнітний. Морфологія - зернисті маси, вкраплення в основних вивержених породах, кристали, друзи. Кристали здебільшого октаедричного, рідше додекаедричного виду. Сингонія кубічна. Спайність відсутня. Злам нерівний, крихкий.

Відмінні ознаки. Магнетит легко упізнається по постійному залізно-чорному кольору, по чорній рисці та магнітності. Схожий на хромовий залізняк. Відмінність - риса у хромистого залізняку бура; крім того, магнітний залізняк має більшу магнітність.

Хімічні властивості. Порошок розчиняється в соляній кислоті при нагріванні.

Різновид. Титаномагнетит, містить TiO₂.

Генезис. Велике промислове значення мають родовища магнетиту контактово - метасоматичного походження. Утворюється магнетит в зоні контакту гранітних магми, магми сієнітового, діоритові складу з вапняками. У цих родовищах він зустрічається у вигляді суцільних мас і вкраплень. Родовища магматичного походження пов'язані з основними, рідше кислими й середніми магматичними породами і представляють собою результат диференціації магми. Магнетит зазвичай зустрічається в габро, піроксенітах. Магнетит утворюється в результаті метаморфізму сполук заліза поверхневого походження під дією високого тиску і високої температури в глибинних умовах.

Супутники. У контактах: кальцит, кварц, гематит, пірит, халькопірит, апатит. У рудних жилах: гематит, сидерит. У кварцитах: кварц, гематит. Продукти хімічної зміни: гематит, лимоніт, сидерит.

Лімоніт (бурий залізняк) - Fe₂O₃ nH₂O. Назва походить від грецького слова "лемон" - луг, що підкреслює розташування родовищ в межах боліт.

Фізичні властивості. Твердість від 1 у землистих зразків, до 5 у щільних зразків. Блиск металоподібний, матовий. Колір буро-іржавий, буро-коричневий, жовто-бурий, чорний. Риска буро-іржава. Морфологія - натічні, ооліти, землисті, конкреції та ін. іноді утворює псевдоморфози по піриту.

Відмінні ознаки. Характерний іржаво-бурий, охряно-жовтий колір, риска іржаво-бура. Від бокситу відрізняється по кольору та щільності.

Хімічні властивості. Легко розчиняється у соляній кислоті, при нагріванні виділяє воду.

Різновиди: бура скляна голова - натічні форми з гладкою блискучою поверхнею; жовта охра - землистий, порошковатий лімоніт охряно-жовтого кольору.

Генезис. Утворюється в результаті хімічного вивітрювання: сидериту, піриту, халькопіриту, гематиту, магнетиту. Іноді внаслідок відкладення сполук заліза на дні боліт, озер та мілководної частини морів. Утворення лімоніту спостерігаються біля виходів залізистих джерел.

Супутники. Сидерит, піролюзит, халькопірит, гематит, серпентін, рогова обманка, авгіт, біотит.

Корунд - Аl₂О₃. Назва походить від староіндійського терміну "каурунтака".

Фізичні властивості. Дуже твердий, твердість 9. Блиск алмазний, скляний, металічний (для наждаку). Прозорий або просвічується в тонких уламках. Колір здебільшого синюватий, жовто-сірий, а також коричневий, червоний, зелений, чорний, фіолетовий, безбарвний при відсутності домішок. Морфології - дрібнозернисті агрегати, кристали дипірамідальні, бочкоподібні, призматичні. Спайність відсутня. Злам нерівний, раковистий. Сингонія тригональна

Відмінні ознаки. Корунд має неметалевий блиск; дуже твердий; кристали веретеноподібної або бочонкоподібної форми.

Хімічні властивості. У кислотах не розчиняється.

Різновиди: рубін - червоний, рожевий, прозорий, відповідне забарвлення виникає через присутність хрому; сапфір - синій, блакитний, прозорий; наждак - темний, непрозорий, суцільний дрібнозернистий (суміш корунду з магнетитом, гематитом, кварцом та ін.); орієнт - топаз (східний топаз) - жовтий, прозорий; орієнт - смарагд (східний смарагд) - зелений, прозорий; орієнт - аметист (східний аметист) - фіолетовий, прозорий; лейкосапфір - безбарвний.

Генезис. Утворення корунду спостерігається в зоні контакту вапняків і доломітів з гранітами. Корунд виділяється в пегматитові жилах, пов'язаних за походженням з лужними глибинними магматичними породами (сієніт-пегматити, нефелінові пегматити). Корунд виникає також в кристалічних сланцях, в мармурах і представляє собою продукт метаморфізації бокситу, що знаходився до цього серед осадових порід, які зазнали надалі метаморфізаціі. Корунд виділяється і з магми, багатих глиноземом і бідних кремнеземом, магнієм і залізом (нефелінові сиєніти), в результаті охолодження і кристалізації цих магми. Завдяки хімічній стійкості та великої твердості часто корунд концентрується в розсипах.

Супутники: плагіоклази, біотит, ортоклаз, нефелін, хлорити, кальцит, пірит, магнетит, кварц, мусковіт.

Піролюзит - МnО₂. Назва походить від двох грецьких слів "пір" (вогонь) і "лойсис" (миття).

Фізичні властивості. Твердість 6 - 6,5 (для кристалів), 1 - 2 (для землистих різновидів). Блиск металічний, матовий. Колір темно-стально-чорний (в агрегатах), стально-сірий (в кристалах). Риска чорна, синювато-чорна. Морфологія - землисті сажисті, суцільні кристалічні і приховано-кристалічні маси. Дендрити, ооліти, кірки, конкреції, іноді променисті і зернисті агрегати. Кристали довго - і коротко-призматичні. Спайність досконала. Злам нерівний, землистий. Сингонія тетрагональна. Особливі властивості - крихкий.

Відмінні ознаки. Піролюзит матовий, м'який, бруднить руки, чорного кольору, риска чорна, будова оолітова, землиста.

Хімічні властивості. Розчиняється в соляній кислоти з виділенням хлору.

Генезис. Утворюється піролюзит в мілководній прибережній частині моря. Колоїдні розчини які вміщують марганець приносяться ріками в морські, басейни. Під дією розчинених у морській воді солей відбувається коагуляція колоїдів і відкладення марганцевих сполук у прибережній частині моря. В процесі виділення марганцевих мінералів з водних розчинів беруть участь і бактерії. Окисли марганцю (конкреції піролюзиту) утворюються і на дні сучасних морів у глибоководному мулі (Чорне, Балтійське та Баренцове моря).

Крім того, піролюзит виникає в результаті хімічного вивітрювання мінералів які вміщують марганець (манганіт МnООН, родоніт (CaMn) [SiO₃]) і утворює марганцеві "капелюхи" у верхній частині родовищ.

Супутники: лімоніт, гематит.

Рутил - ТіО₂. Назва походить від латинського слова "рутилус", що означає червонуватий.

Фізичні властивості. Твердість 6 - 6,5. Блиск металоподібний, алмазний. Колір червонувато-бурий, червоний, бурий, жовтий, синюватий, фіолетовий, зелений, чорний. Риска жовта до світло-коричневої. Морфологія - кристали, зернисті агрегати. Кристали мають призматичний, стовпчастий та голковий вигляд. Спайність досконала. Злам раковистий. Особливі властивості - крихкий, грані кристалів часто покриті вертикальною штриховкою або борознами та горбками.

Генезис та супутники. Виникає в різноманітних умовах: в пегматитах, зв'язаних з основними породами; метаморфічне походження - в кварцитах, гнейсах, сланцях, в асоціації з хлоритом, тальком, серицитом; гідротермальне походження - з кварцом, ільменітом, магнетитом, гематитом, іноді з корундом; в розсипищах.

Ільменіт (титанистий залізняк) - FеТіО₃, Назва походить від назви місцевості - Ільменські гори на Уралі.

Фізичні властивості. Твердість 5 - 6. Блиск металовидний, металевий. Колір залізно-чорний із стально-сірим відтінком, темно-бурий. Риска чорна, бурувато-чорна. Морфологія - щільні утворення неправильної форми, зерна таблитчасті, кристали від дрібних до великих. Спайність відсутня. Злам раковистий. Сингонія гексагональна. Слабо магнітний.

Відмінні ознаки. Ільменіт має постійний металевий блиск, темно-бурий, залізно-чорний колір, буру або чорну риску, щільну будову, слабо виражені магнітні властивості; спайність відсутня. Титанистий залізняк можна сплутати з олов'яним каменем і вольфрамітом. Відрізняється тим, що у олов'яного каменю риса блідо-жовта або слабо коричнева, відрізняється також формою кристалів (кристали олов'яного каменю відносяться до тетрагональної сингонії, титанистого залізняку - до гексагональної). Олов'яний камінь і вольфраму не володіють магнітними властивостями. У вольфраміту досконала спайність в одному напрямку.

Хімічні властивості. Порошок, нагрітий із соляною кислотою, повільно розчиняється і дає розчин жовтого кольору, який, відфільтрований і прокип'ячений з шматочком олова, приймає синє або фіолетове забарвлення. Порошок після кип'ятіння із серною кислотою, при додаванні краплі перекису водню, забарвлює розчин в оранжево-жовтий колір.

Генезис. Походження магматичне і пневматолітове; він генетично пов'язаний з сієніт-нефелінами.

Супутники. Магнетит, апатит.

Хроміт (хромистий залізняк) - (МgFе) Сr₂ O₄.

Фізичні властивості. Твердість 5,5 - 7.5 Блиск металічний до жирного. Колір чорний. Риска бура. Спайність відсутня. Злам нерівний. Морфологія - зернисті маси, вкраплені округлі зерна, рідко кристали октаедричного вигляду. Сингонія кубічна

Відмінні ознаки. Для хроміту постійними ознаками є залізно-чорний колір, бура риска. Хромовий залізняк можна сплутати з магнітним залізняком. Відрізняється за рискою (риска у магнітного залізняку чорна) і відсутності магнітності.

Хімічні властивості. У кислотах не розчиняється. З фосфорною кислотою при згущенні дає зелений чи фіолетовий розчин.

Генезис. Походження у хромистого залізняку магматичне виділяється разом з платиною при охолоджені і затвердінні ультраосновних і основних магм, втручається у товщу земної кори при тектонічних процесах.

Супутники. Серпентин, олівін, магнетит, тальк, доломіт, гіперстен, платина, у розсипах: платина.

Каситерит (олов'яний камінь) - SnO₂. Назва походить від грецького слова "каситерос" (олово).

Фізичні властивості. Твердість 6 - 7. Блиск металовидний, жирнуватий. Колір різноманітний - від безбарвного до чорного: бурий, коричневий, жовтий, оранжевий, червоний, синій, зелений, білий. Риска біла, сіра, жовта, бура. Морфологія - кристали, зернисті агрегати, сфероліти, іноді скрито-кристалічні маси. Кристали пірамідальні, призматичні, стовпчасті до голчастих, часто зустрічаються двійники. Сингонія тетрагональна. Спайність недосконала. Злам нерівний, напівраковистий.

Відмінні ознаки. Каситерит має двійники характерної форми. Каситерит можна сплутати з титанистим залізняком і вольфрамітом. Від титанистого залізняку відрізняється рискою (у титанистого залізняку вона бура) і за відсутності магнітних властивостей у олов'яного каменю. У вольфраміту існує спайність в одному напрямку.

Хімічні властивості. Поміщений в розбавлену соляну кислоту разом з металевим цинком при нагріванні покривається шаром металевого олова.

Різновиди: дерев'янисте олово - сильно смугасті або конкреційні утворення.

Генезис. Утворюється олов'яний камінь в результаті пневматолітових процесів.

Супутники. кварц, кальцит, молібденіт, пірит, халькопірит, галеніт, сфалерит.

Питання для самоконтролю:

1. Які мінерали з вивчених являються окислами, а які гідрокисли?

2. Який генезис є характерним для окислів та гідроокисів?

3. Які мінерали даного класу відносяться до важливих руд?

4. Проаналізуйте схожість та відмінності кварцу, халцедону, опалу.

5. Які діагностичні ознаки характерні для лімоніту, гематиту, магнетиту?

Завдання для самостійної роботи:

1. На контурну карту Світу нанесіть найбільші родовища гематиту, магнетиту, лімоніту.

2. Напишіть реферат на тему: "Альфред Лотар Вегенер - як засновник гіпотези "Дрейф континентів".

Література:

1. Павлинов В.Н. и др. Пособие к лабораторным занятиям по курсу общей геологии. - М.: Недра, 1970. - 192 с.

2. Каденская М.И. Руководство к практическим занятиям по минералогии и петрографии. - М.: Просвещение, 1976, - 240 с.

3. Музафаров В.Г. Определитель минералов, горных пород и окаменелостей. - М.: Недра, 1979. - 327 с.

4. Миловский А.В. Минералогия и петрография. - М.: Недра, 1985. - 432 с.

5. Сивий М.Я., Свинко Й.М. Геологія. Практикум. - К.: Либідь, 2006. - 248 с.

Лабораторна робота № 7

Тема: Головні породоутворюючі мінерали з класів карбонатів та фосфатів

Мета роботи: ознайомитися із головними породоутворюючими мінералами класів карбонатів та фосфатів, визначити їх фізичні властивості та діагностичні ознаки.

Лабораторне обладнання: колекція мінералів, шкала твердості, препарувальні голки, збільшувальні скельця, соляна кислота.

Хід роботи

Завдання 1.

Ознайомтеся із теоретичним матеріалом, який характеризує в цілому клас карбонатів та його мінерали. Розгляньте надану колекцію мінералів та визначте фізичні властивості мінералів, які входять до даного класу. Результати занесіть до таблиці 1:

Карбонати

Карбонати представляють собою солі вугільної кислоти. Вони складають до 1,7% від маси земної кори. В них блиск неметалічний, середня твердість. Ознакою даного класу являється реакція з розбавленою соляною кислотою, при цьому виділяється СО₂. Найбільш характерна форма кристалів для карбонатів - ромбоедр, тригональна сингонія. Всі мінерали легкі, дають риску.

Карбонати діляться на безводні і водні. Колір у безводних карбонатів непостійний, але риска - постійна. Колір і риска у водних карбонатів постійний, властивий лише певному мінералу.

Карбонати - компоненти багатьох мінеральних асоціацій, що утворюються в поверхневих частинах земної кори. Карбонати осідають на дні морів, озер, лагун, утворюються при вивітрюванні сульфідів і силікатів, виділяються з гарячих і холодних підземних вод, входять до складу раковин багатьох безхребетних тваринних.

Карбонати переважно нерудні і частково рудні корисні копалини. З карбонатів складаються поширені гірські породи - вапняк, доломіт, мармур.

Кальцит (вапняковий шпат) - СаСО₃.

Фізичні властивості. Твердість середня 3, землисті різниці м'які. Блиск скляний, перламутровий; землистий, щільний кальцит матовий. Безкольоровий, білий, рідше жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий, темно-бурий, чорний. Риска біла. Морфологія - зернисті агрегати, натіки у вигляді сталактитів і сталагмітів, кристалічні маси, друзи, жеоди. Вигляд кристалів - різноманітний. Спайність досконала в трьох напрямках по ромбоедру. Сингонія тригональна.

Відмінні ознаки. Кальцит має неметалічний блиск, середню твердість або м'який, бурхливо скипає при дії розбавленої соляної кислоти або оцту. Кальцит можна сплутати з доломітом магнезитом. Відмінність - доломіт реагує з розведеною соляною кислотою тільки в порошкоподібному вигляді, магнезит - з нагрітою соляною кислотою. Схожий на нього ангідрит не реагує з розведеною соляною кислотою.

Хімічні властивості. Бурхливо скипає при дії розбавленої соляної кислоти. Скипає при дії оцтом. Порошок кальциту при нагріванні в пробірці з розчином Со (NО₃) ₂ не змінює кольору.

Різновиди: ісландський шпат - прозорий, безбарвний; паперовий шпат - листові, пластинчасті агрегати; антраконіт - чорний з домішками бітумів.

Генезис. Кальцит може утворюватися різними шляхами. Гарячі водні розчини, що йдуть з магматичних вогнищ, часто несуть розчинений вуглекислий кальцій, який при охолодженні випадає у твердому вигляді, і виникають кальцитові жили. Ці жили містять також сульфіди різних металів. Так утворюється кальцит гідротермального походження Крім того, кальцит такого походження зустрічається в порожнинах вивержених магматичних порід. Відкладення кальциту (вапняний туф) спостерігаються також на поверхні Землі біля виходів деяких мінеральних джерел.

Супутники. Сульфіди, опал, халцедон.

Арагоніт - СаСО₃. Назва походить від назви місцевості Арагонія в Іспанії.

Фізичні властивості. Твердість 3,5 - 4. Блиск скляний, в зламі жирний. Колір безбарвний, білий, жовтий, світло-зелений. Морфологія - натічні, радіально-променисті, оолітові утворення. Спайність недосконала. Злам раковистий. Сингонія ромбічна. Крихкий.

Хімічні властивості - закипає в розбавленій соляній холодній кислоті.

Різновиди: конхіт, з якого складається шар перламутру, перли; натічні квіти - натічний арагоніт, подібний до рослинних пагонів; гороховий камінь оолітової будови.

Генезис. Гідротермальний в асоціації з сульфідами, целестином. Біогенне - перли, перламутр; екзогенне - в сполученні з гіпсом, доломітом, гідрогетитом, малахітом, кальцитом, сіркою.

Магнезит (магнезіальний шпат) - МgСО₃,. Назва походить від назви області Магнезія в Греції.

Фізичні властивості:. Твердість 3,5 - 4,5. Блиск скляний. Колір у зернистих різницях сірувато-білий, жовтуватий, у щільних - білий, кремовий, жовтуватий, бурий, сірий. Риска біла. Морфологія - крупнозернисті агрегати, металоколоїдні фарфороподібні маси, кристали ромбоедричного вигляду. Спайність досконала по ромбоедру. Злам раковистий (для щільних відмінностей). Сингонія - тригональна.

Відмінні ознаки. Для магнезиту характерні неметалічний блиск, середня твердість і скипання порошку магнезиту при дії нагрітої соляної кислоти. Цим магнезит відрізняється від подібних до нього мінералів - кальциту, доломіту. Від сидериту відрізняється за кольором.

Хімічні властивості. Порошок скипає при дії нагрітої соляної кислоти.

Генезис. Магнезит буває гідротермального та поверхневого походження. Родовища гідротермального типу утворюються двома шляхами.

1. Шляхом метасоматичного заміщення кальцію, з вапняків і доломітів магнієм гарячих магнезіальних розчинів, що йдуть із магматичного вогнища. Родовища цього типу завжди залягають серед доломітів, з вапняками; магнезит має зернисту будову.

2. Шляхом метаморфізованого впливу на породи що вміщують олівін (перидотит, дуніт) вуглекислих гідротерм (процес серпентінізаціі). Процес серлентінізаціі ультраосновних магматичних порід супроводжується утворенням магнезиту. Він у цьому випадку представлений аморфними різницями.

Магнезит поверхневого походження утворюється таким шляхом. Серпентизовані ультраосновні магматичні породи на поверхні Землі підвергаються процесам хімічного вивітрювання. В результаті серпентініти розкладаються і утворюють бікарбонат магнезії, який поверхневими водами несеться в нижче лежачі горизонти, де відкладається магнезит, утворюючи жили, гнізда, прожилки в серпентініта.

Супутники. Серед доломітів і вапняків: доломіт, кальцит, кварц, тальк, хлорит, пірит, халькопірит, лимон, малахіт, галеніт, сфалерит, вуглиста речовина. Серед серпентинітів: серпентин, опал, олівін, тальк, доломіт.

Доломіт (гіркий шпат) - СаМg (СО₃) ₂.

Фізичні властивості. Твердість 3,5 - 4. Блиск скляний, перламутровий. Колір білий, жовтий, сірий, зелений, чорний. Риска біла. Морфологія - кристалічно-зернисті маси, пористі і борошнисті утворення. Вигляд кристалів ромбоедричний. Часто грані викривлені. Сингонія тригональна Спайність досконала по ромбоедру.

Відмінні ознаки. Для доломіту характерні неметалічний блиск, середня твердість | і скипання порошку доломіту при дії розбавленої соляної кислоти. Доломіт схожий на кальцит. Відрізняється тим, що кальцит бурхливо реагує з розведеною соляною кислотою.

Хімічні властивості. Порошок скипає при дії розбавленої соляної кислоти.

Різновиди - виділяють кристалічну (сіро-білого і світло-коричневого кольору) і борошнисту (яскраво-жовтого кольору) відмінності.

Генезис. Доломіт утворюється в поверхневих умовах в результаті часткового витіснення і заміщення вапняків (СаСОз) магнієм, який існує в розчинах (MgSO₄, MgCl₂). Ці процеси, відомі під назвою метасоматоза або доломітизації, спостерігаються в морських басейнах. Крім того, доломіт виникає під дією СО₂, який виділяється в результаті розкладання органічних речовин, на MgSO₄ морської води і на СаСО₃. Доломіт також виділяється у вигляді хімічного осаду в сильно засолених замкнутих водоймах (морські затоки, лагуни). Утворюється він і при метаморфізації магнезіальними розчинами ультраосновних і основних магматичних порід. Доломіт виділяється і з гідротермальних розчинів заповнюючи жили. Крім того, доломіт може утворитися при впливі гідротермальних вод, що містять солі магнію, на вапняки. При повному заміщенні кальцію вапняк може перетворитися на магнезит MgCО₃.

Супутники. Серед осадових порід: кальцит, гіпс, ангідрит, кам'яна сіль, сидерит. Серед серпентинів: серпентин, хризотил-азбест, тальк. У рудних жилах: сульфіди.

Сидерит (залізний шпат) - FеСO₃. Назва походить від грецького "сидерос" (залізо).

Фізичні властивості. Твердість 4 - 4,5. Блиск скляний, або сидерит матовий. Колір жовтувато-бурий, темно-бурий сірий. Риска світло-коричнева. Морфологія - кристалічно-зернисті агрегати, кульові конкреції (сферосидерити), ооліти. Кристали ромбоедричні. Спайність недосконала. У кристалічних різниць спостерігається досконала спайність у трьох напрямках по гранях ромбоедрів. Сингонія тригональна

Відмінні ознаки. Для сидериту характерний неметалічний блиск, середня твердість, жовтий, бурий колір, світла риска і скипання при дії нагрітої соляної кислоти. Сидерит схожий на крупнозернистий жовтуватий або коричневий мармур.

Хімічні властивості. Скипає при дії нагрітої соляної кислоти. Крапля соляної кислоти на поверхні сидериту жовтіє.

Генезис. Сидерит гідротермального походження зустрічається у вигляді самостійних сидеритових жил середньої глибини і в якості супутника в рудних жилах або представляє неправильної форми поклади, заміщаючи вапняки і доломіт. Залізисті розчини глибинного походження, зустрічаючи на своєму шляху вапняки і доломіти, реагують з останніми, залізо витісняє кальцій, що призводить до утворення сидериту.

Утворюється сидерит також в результаті дії органічної речовини на розчин двовуглекислого закису заліза в умовах відсутності кисню. Ці процеси спостерігаються в глибоководних ділянках прибережної частини морських заток, лагун.

На поверхні Землі сидерит окислюється і переходить у лимоніт. Верхні частини родовищ сидериту зазвичай представлені "залізним капелюхом", що складається з бурого залізняку.

Супутники. Серед осадових порід: кальцит, доломіт, гіпс, ангідрит, глина, мергель, кам'яне вугілля, пірит. У рудних жилах: кварц, пірит, галеніт, сфалерит, халькопірит, гематит. Продукт хімічної зміни: лимоніту.

Малахіт (мідна зелень) - Cu₃ (OH) ₂ [CO₃] або СuСо₃ · Сu (ОН) ₂. Назва походить від грецького слова "малахе" - мальва (очевидно від соковитої зелені цієї рослини).

Фізичні властивості. Твердість 3,5 - 4. Блиск скляний, алмазний; шовковистий, матовий. Колір яскраво-зелений, трав'яно-зелений. Малахіту додає красу яскраво-зелений колір, вигадливий малюнок, нерідко створює загадкові картини, химерні візерунки, концентричну, смугасту і радіально-променисту будову. Риска світло-зелена Морфологія - натічні форми, кірки, бруньки з концентрично-зональною будовою, землисті маси. Кристали призматичні, дуже рідкі. Сингонія моноклінна.

Відмінні ознаки. Постійними ознаками для малахіту є зелений колір і реакція при дії розбавленої соляної кислоти.

Хімічні властивості. Скипає при дії розведеної соляної кислоти.

Різновид. Мідна зелень - землистий, м'який малахіт.

Генезис. Утворюється малахіт в результаті хімічного вивітрювання мінералів, які вміщують мідь (халькопірита, міді самородної тощо), під впливом вуглекислоти, води і кисню. Дані сульфіди перетворюються на сульфати, а потім під дією вуглекислих розчинів в малахіт.

Супутники. Азурит, кальцит, лимоніт.

Азурит - Си₃ (СО₃) ₂ [ОН] ₂ або 2СиСо₃ · Си (ОН) ₂ (мідна синь, мідна блакить). Назва походить від французького слова "азур" або арабського "лазавард", що означає голубий камінь, блакить.

Фізичні властивості. Твердість 3,5 - 4. Блиск скляний. Колір синій, голубий. Риска голуба. Морфологія - нальоти, землисті маси (мідна синь). Спайність середня. Злам нерівномірний, ступінчаста. Сингонія моноклінна

Відмінні ознаки. Постійними ознаками для азуриту є синій колір і скипання при дії розбавленої соляної кислоти. Супутник-малахіт (зелений, реагує з розведеною соляною кислотою).

Хімічні властивості. Скипає при дії розбавленої соляної кислоти.

Різновид. Мідна синь - землистий, м'який азурит.

Генезис. Азурит, так само як і малахіт, утворюється в результаті хімічного вивітрювання мідь містких мінералів, причому сульфіди перетворюються на сульфати, а потім під впливом вуглекислих розчинів в азурит. На поверхні Землі азурит поступово переходить в малахіт.

Супутники. Малахіт, кальцит, лимоніт.

Завдання 2.

Ознайомтеся із теоретичним матеріалом, який характеризує в цілому клас фосфатів та його мінерали. Розгляньте надану колекцію мінералів та визначте фізичні властивості мінералів, які входять до даного класу. Результати занесіть до таблиці 1:

Фосфати

Фосфати - солі фосфорної кислоти - Н₃РО₄. Вони складають не більше 0,1% земної кори. Блиск у фосфатів неметалічний, вони не дряпають скло, колір непостійний, риска непостійна, не реагують з розведеною соляною кислотою. Фосфати можна сплутати з сульфатами і карбонатами. Відмінність від сульфатів риска (у сульфатів - постійна, біла), від карбонатів - по поведінці з розведеною соляної кислотою (карбонати реагують).

Апатит - Ca₅ [PO₄] ₃ (F,Cl,OH). Назва походить від грецького слова "апатао" - обманюю, раніше його часто плутали з іншими мінералами.

Фізичні властивості. Твердість середня,

5. Блиск скляний, іноді жирнуватий. Колір зелений, блакитно-зелений, синювато-зелений, також бурий, голубий, фіолетовий, рідко безбарвний, білий, іноді зелений з сірими плямами (нефелін). Риска біла. Спайність слабо виражена. Суцільні зернисті маси, вкраплення і шестикутні призматичні або таблитчасті кристали, друзи. Сингонія гексагональна. Дуже крихкий.

Відмінні ознаки. Для апатиту характерні неметалічний блиск, середня твердість, біла риса, слабо виражена розщеплення, зерниста будова, шестикутна призматична форма кристалів, крихкість. Апатит від подібних до нього мінералів (берил, аквамарин тощо) відрізняється меншою твердістю не дряпає скло.

Хімічні властивості. Розчиняється в соляній та азотній кислотах. Солянокислий розчин при додаванні аміаку дає білий студене подібний осад.

Різновид. Мороксіт - густо синювато-зеленого кольору.

Походження. Утворюється апатит в результаті магматичної диференціації і за походженням пов'язаний з лужними магматичними породами (нефелінові сієніти). Великі кристали утворюються пневматолічним шляхом. Родовища контактового типу також мають пневматолітове походження і представляють результат метасоматичного впливу летючих компонентів магми на контактні з нею вапняки.

Супутники. У магматичних породах: нефелін, ільменіт, магнезит. У жилах: кварц, польовий шпат, слюди, каситерит, берил. У контактах: кальцит, магнезит, флогопіт.

Фосфорит - Са₅ [РО₄] ₃ (F, ОН) ₂ з домішкою СаСО3.

Фізичні властивості. Твердість середня або твердий, 5 - 5,5. Матовий або виблискуючий (блиск неметалічний). Колір темно-сірий, чорний, жовтуватий, коричневий, майже білий. Риска світлого кольору. Спайність відсутня. Жовна, що мають кутасту або округлу форму; кулястий. Всередині у кулястих різниць спостерігається радіально-променева будова. (крім того, натічні, землисті маси і псевдоморфози за органічними залишками). Аморфний. При терті одного шматка фосфориту по іншому видає запах, який нагадує запах паленої кістки.

...