Школьный музей Геологии

Боксит

Происхождение названия породы. Название от франц. Baux — деревня в Провансе (Франция), место первоначальных находок.

Морфологические признаки. Структура бобовая, оолитовая, иногда афанитовая (плотная с неразличимыми минералами) или колломорфная; текстура массивная, конгломерато- или брекчиевидная.

Состоит из гидратов глинозема (гидраргиллита, бёмита, диаспора), глинистых минералов, хлорита, сидерита, окислов и гидроокислов железа, пирита, кварца, халцедона и др. По количественным соотношениям минералов — гидратов глинозема различают бёмит-диаспоровые, гидраргиллитовые и смешанные бокситы.

Содержание Аl2O3 в бокситах колеблется от 28 до 45%, Fe2 O3 — от 2 до 50-60%. Иногда отмечаются повышенные содержания Ga, Zr, Zn, Со, Ni, V, Cr, Сu, Ва, Sr, РЗЭ и др.

Обычно боксит — это каменистая порода средней или высокой твердости. Реже он землистый, слабо связанный, пачкает руки.

В увлажненном состоянии не пластичен.

Удельный вес около 3.

Цвет красный, коричневый, серый до белого соответственно снижению содержания железа.

Происхождение и распространение. Бокситы залегают в виде линз, пластообразных залежей, гнезд.

По происхождению среди бокситов выделяют остаточные (латеритные) — продукты современного или древнего химического выветривания щелочных и кислых магматических пород в условиях тропического климата (красноцветные породы этого типа, и в частности бокситы, называются латеритами) и коллоидно-осадочные (прибрежно-морские и континентальные).

Прибрежно-морские (лагунные) бокситы, как правило, располагаются на неровной закарстованной поверхности известняков и перекрываются слоистыми мергелями или битуминозными известняками.

Среди континентальных месторождений бокситов различают четыре основные группы:

• склоновые, или делювиальные, формируются и залегают на склонах;
• долинные слагают линзы среди ископаемых, преимущественно каолинитовых глин, выстилающих древние овраги;
• озерные (котловинные) образовались в центральных и прибрежных частях озерных котловин и тоже часто сопровождаются каолинитовыми глинами;
• карстовые заполняют и перекрывают карствовые воронки и понижения в рельефе, обычно подстилаясь остаточными каолинитовыми глинами, под которыми залегают карбонатные породы.

Остаточные (латеритные) бокситы известны в Енисейском кряже; прибрежно-морские — на Урале, в Саянах, в Салаирском хр., в Ср. Азии; месторождения континентальных бокситов — в р-не Каменска Уральского (склоновые), Тихвинские (долинные), в Мугоджарах и Сев. Казахстане (карстовые).

Диагностические признаки. Сводится к определению входящих в состав минералов — гидратов глинозема (см. раздел Минералы).

Практическое значение. Главный источник получения алюминия. При содержании 50-60% окиси железа бокситы приобретают также значение железных руд.

Алунит

Химический состав. Содержит 11,4% К2O, 37,0% Аl2 O3, 38,6% SO3.

Происхождение названия. Первоначально назывался алюминилитом, т.е. алюминиевым камнем. Позднее появилось сокращенное обозначение минерала — алунит (алюнит). Синоним — квасцовый камень.Морфологические признаки. Плотные, зернистые, а иногда рыхлые, землистые агрегаты, в некоторых случаях волокнистые. Кристаллы встречаются редко, обычно мелкие, имеют таблитчатый или кубический облик (см. рис. 1, В).Рис. 1. Формы кристаллических многогранников: А — тетраэдр, В — октаэдр, В — куб, Г — ромбододекаэдр, Д — пентагондодекаэдр, Е — тетрагонтриоктаэдр (икоситетраэдр), Ж — ромбоэдр, З — скалендоэдр, И — трапецоэдр, К — трехгранная призма, Л — трехгранная бипирамида, М — шестигранная призма, Н — шестигранная бипирамида, О — четырехгранная призма, П — четырехгранная бипирамида

• Цвет чистых разностей белый. С примесями связана различная окраска: сероватая, красноватая, желтоватая и красновато-бурая.
• Черта белая.
• В кристаллах прозрачен.
• Блеск стеклянный, перламутровый на плоскостях спайности кристаллов и матовый — в агрегатах.
• Излом кристаллов раковистый, у некоторых плотных агрегатов — занозистый.
• Спайность в одном направлении ясная, в другом — еле заметная.
• Твердость 3,5-4 (у агрегатов выше из-за примеси кварца).
• Хрупок.
• Удельный вес 2,6-2,9.
• Сильно выражены пироэлектрические свойства (электризуется при нагревании).

Разновидности:

• натроалунит (калий наполовину замещен натрием);
• левигит — коллоидная разность с большим содержанием воды.

Происхождение и распространение. Минерал распространенный. Происхождение эндогенное, низкотемпературное гидротермальное — результат изменения полевых шпатов изверженных пород под воздействием сернокислых растворов; реже — экзогенное.

Минералы-спутники в измененных (алунитизированных) кислых и щелочных вулканических породах — каолинит, кварц, опал, гематит, киноварь; в экзогенных условиях — среди песков, глин, бокситов и в коре выветривания известняков — гидраргиллит и каолинит. Алунит известен в месторождении огнеупорных глин на Украине (Донбасс, Часов Яр); в измененных туфах (Азербайджан, с. Заглик); в разрушенных известняках (Урал, Журавлинское месторождение на р.Чусовой).

Довольно стоек и изменяется (теряет воду) лишь при высоких температурах (более 500° С).

Диагностические признаки. Характерны мелкие друзы («щетки») псевдокубических кристаллов в пустотах измененных эффузивных пород. Алунит в виде кристаллов можно спутать с кальцитом, доломитом (вскипают с HCl), шабазитом (несколько более твердым), а в плотных массах — с каолинитом и белым бокситом. Определяется оптическими, химическими, рентгенометрическими и другими точными методами.

Практическое значение. Долгое время служил сырьем для получения калиевых квасцов. В современных условиях может также служить источником получения алюминия, солей калия, серы и серной кислоты. Квасцы, преимущественно калиево-алюминиевые, применяются как дубящее средство в кожевенной промышленности, в качестве протравы при крашении тканей, при проклеивании бумаги, в фотографии. В медицине алюминиевые квасцы употребляются как вяжущее, подсушивающее и дезинфицирующее средство.

Нефелин

Химический состав. Содержит от 31 до 34% Аl2O3; в виде примесей — К, Са, иногда Fe.

Происхождение названия. Название от греческого Нефели — облако (при разложении в HNO3 дает «облако» кремнезема). Синоним — элеолит (масляный камень).

Морфологические признаки. Отдельные зерна неправильной формы или сплошные массы. Шестигранные короткопризматические (см. рис. 1, М) или толстотаблитчатые кристаллы редки; встречаются в пустотах пород, содержащих нефелин.

Рис. 1. Формы кристаллических многогранников: А — тетраэдр, В — октаэдр, В — куб, Г — ромбододекаэдр, Д — пентагондодекаэдр, Е — тетрагонтриоктаэдр (икоситетраэдр), Ж — ромбоэдр, З — скалендоэдр, И — трапецоэдр, К — трехгранная призма, Л — трехгранная бипирамида, М — шестигранная призма, Н — шестигранная бипирамида, О — четырехгранная призма, П — четырехгранная бипирамида

• Прозрачные кристаллы могут быть бесцветны. Чаще полупрозрачен, серого цвета с зеленоватым, буроватым или красноватым оттенками либо ярко окрашен: мясо-красный, зеленоватый, буровато-желтый.
• Блеск жирный.
• Спайность отсутствует или несовершенная.
• Твердость 5-6.
• Хрупок.
• Удельный вес 2,6-2,7.

Происхождение и распространение. Один из главных породообразующих минералов щелочных горных пород и их пегматитов. Происхождение магматическое, реже пегматитовое и метасоматическое.

Минералы-спутники — эгирин, щелочные амфиболы, апатит, сфен, циркон, эвдиалит, ильменит, также содалит, канкринит, цеолиты. Никогда не встречается совместно с кварцем. Районы развития: Кольский п-ов, Урал (Вишневые и Ильменские горы), Украина (Приазовье), Сибирь (Красноярский край) и др. При выветривании легко разрушается, покрываясь с поверхности белесыми пленками вторичных продуктов переменного состава (гидронефелин и др.); полное выщелачивание ведет к появлению каверн и полостей на месте зерен нефелина.

Диагностические признаки. Можно спутать с полевыми шпатами и кварцем. От полевых шпатов отличается отсутствием спайности, от кварца — ассоциацией минералов, а также меньшей твердостью, более жирным блеском, зеленоватым, красноватым и другими оттенками серого цвета (кварц в породе обычно дымчато-серый или молочно-белый), меньшей прозрачностью, способностью разлагаться под действием кислот. Характерен облик выветренной поверхности.

Практическое значение. Применяется в стекольной, керамической, химической промышленности. Служит сырьем для производства соды, силикогеля, ультрамарина и др. Может использоваться как алюминиевая руда (см. раздел Горные породы — нефелиновый сиенит). Некоторые разновидности ценятся как самоцветы.

Антрацит

Антрацит состоит из органического вещества высшей степени углефикации, в котором тонко рассеяны графитовые частицы. По внешнему облику отличается от других каменных углей.

• Цвет черный со стально-серым, желтоватым (золотистым) или красноватым оттенками.
• Блеск сильный металлический (золотистый), иногда с пёстрой побежалостью.
• Излом раковистый, полураковистый или неровный.
• Твердость средняя, максимальная — среди ископаемых углей.
• Удельный вес 1,5-1,7.
• Загорается с трудом, горит слабым бездымным пламенем вследствие малого выхода летучих веществ.
• Обладает хорошей электропроводностью.

Происхождение и распространение. Каменные угли залегают слоями, пластообразными залежами, линзами, также как и бурый уголь.

Каменные угли образуются из бурых в результате дальнейшего преобразования (метаморфизма) растительных остатков. Дальнейшее изменение (карбонизация) углей ведет к образованию графита и представляет уже процесс метаморфизма в обычном (геологическом) понимании этого термина.

Территория бывшего СССР располагает более чем 50% общемировых запасов ископаемого угля. Из общесоюзных запасов углей более 70% приходится на Россию (причем большая их часть сосредоточена в Сибири). Богаты углем также Украина и Казахстан.

Примерно 65-70% запасов угля в России составляют каменные угли, остальные — бурые. На долю коксующихся углей приходится 25,8% общесоюзных запасов.

Главнейшие каменноугольные бассейны: Тунгусский, Ленский, Кузнецкий, Таймырский, Печорский, Иркутский, Южно-Якутский, Минусинский, Буреинский, на Украине — Донецкий, в Казахстане — Карагандинский. Важное значение для промышленности имеют также Челябинский и Кизеловский бассейны на Урале, Сучанский на Дальнем Востоке, Львовско-Волынский на Украине, Экибастузское месторождение в Казахстане, Ангренское месторождение в Ср. Азии и ряд мелких месторождений в Забайкалье.

Диагностические признаки. По сравнению с бурым углем каменный более крепкий, твердый и тяжелый. Характерны черный цвет угля и особенно черты, для антрацита — сильный блеск. Раствор едкой щелочи или HNO3 каменными углями не окрашивается из-за отсутствия гуминовых кислот.

Практическое значение. По технологическому применению каменные угли делятся на химические, энергетические и металлургические.

К химическим относятся преимущественно блестящие угли низкой степени углефикации с высоким выходом летучих веществ — марка Д. Эти угли идут на полукоксование.

Энергетическими является большинство углей различной, преимущественно высокой, степени углефикации. Они используются для топок стационарных паровых котлов, паровозов, судов морского или речного флота. Наиболее ценные металлургические угли включают коксовые и близкие к ним марки. Угли почти всех марок применяются для газификации.

Из некоторых видов антрацитов путем обжига без доступа воздуха получают термоантрацит, применяемый в доменной плавке.

Кроме того, антрацит используется в электродной промышленности.

Каменный уголь

Происхождение названия породы. Назван по каменистому облику и сравнительно высокой (для угля) твердости.

Морфологические признаки. Структура аморфная. Текстура полосчатая, слоистая, часто тонкослоистая, обусловленная многократным чередованием блестящих и матовых разновидностей. Иногда однородная.

Состав — сложное сочетание аморфной гелифицированной массы с так называемыми форменными элементами углей (спорами, пыльцой, смоляными телами, фрагментами лигнинно-целлюлозных растительных тканей, кутикулой ) в любых пропорциях — от доминирующей роли гелифицированной массы до заметного преобладания форменных элементов. В отличие от бурого угля не содержит гуминовых кислот, которые в каменном угле преобразуются в карбоиды — сильно уплотненные высокомолекулярные неуглеводородные соединения углерода.

• Цвет черный, иногда с серовато-стальным оттенком либо темно-серый.
• Черта черная.
• Блеск матовый, шелковистый, смолистый (для углей более низкой степени углефикации) до стеклянного (для средней степени углефикации) и металлического (при высокой степени углефикации, у антрацита).
• Плотный, прочно связанный.
• Нередко хрупок, легко раскалывается по многочисленным трещинам отдельности на толстые плитки или прямоугольные бруски.
• Удельный вес 1,2.
• Теплота сгорания более 5700 ккал/кг на влажную беззольную массу.

Промышленно важные свойства углей — горючесть, калорийность (теплота сгорания), спекаемость, способность к коксованию и др. — в основном определяются степенью их углефикации.

Разновидности выделяются по степени углефикации. Такое подразделение часто (особенно для блестящих гелифицированных разностей) совпадает с торговой и технической классификацией углей, согласно которой каменные угли делятся на ряд марок. В основе этой классификации лежит схема, принятая для Донбасса (табл. 10).

Табл. 10. Схема торговой и технологической классификации ископаемых углей Донецкого бассейна

Как видно из табл. 10, газовыми и жирными называются угли, содержащие значительные количества летучих веществ; тощие обеднены летучими веществами и углеводородными соединениями (битумами), но они более высокоуглеродистые. Максимальная теплота сгорания — у коксовых углей.

Коксовые и близкие к ним угли обладают способностью к спеканию и дают ценный продукт — металлургический кокс.

Торф

Происхождение названия породы. Название от арабск. turab — земля (отсюда нем. Torf).

Морфологические признаки. Текстура однородная, иногда слоистая, листоватая или пористая.

Структура обычно волокнистая.

Состоит из остатков растений, в разной степени разложившихся и обугленных, перемешанных с глиной и песком; присутствуют также гумусовые вещества Содержание углерода — около 60%, водорода — 20%, зольность до 60-70%, влажность в воздушно-сухом состоянии до 20%.

• Цвет бурый до черного.
• Торф обычно кусковатый, слабо связанный, легко ломается руками.
• Плотный либо пористый.
• Твердость низкая.
• В сухом состоянии очень легок (объемный вес 0,70-0,75).
• Горюч. Теплотворная способность кусковатого торфа 2650-3120 ккал/кг.
• Гигроскопичен.

По составу растительных остатков различают следующие разновидности торфа:

• моховой,
• сфагновый,
• осоковый,
• травянистый,
• деревянистый (состоящий из остатков стеблей и корней растений).

Разновидность, богатая железным купоросом, называется купоросным торфом.

По структуре и текстуре различают разновидности торфа:

• бумажный, или листоватый, — тонкослоистый, легко расслаивающийся;
• волокнистый — сохранивший слабо разложенные волокнистые растительные остатки в однородной массе, представленной смоляным торфом;
• смоляной — однородный землистый, тяжелый, черного цвета, с восковым или смолистым блеском в изломе, почти лишенный ясно различимых растительных остатков;
• сланцеватый — с четко выраженной сланцеватостью;
• грязевой — кашеобразная влагоемкая разновидность.

По условиям образования различают

• болотный торф (с содержанием воды до 90%),
• лесной — рассыпчатый сухой материал, состоящий в основном из гуминовых кислот, и
• луговой (по составу — травянистый) торф, образовавшийся из осок на затопляемых пойменных лугах.

Происхождение и распространение. Образует линзы, линзовидные залежи, нередко непосредственно под почвенным слоем.

Происхождение биогенное. Продукт бактериального разложения растительных остатков в болотах, образующийся из отмерших растений под слоем воды (без доступа воздуха) при активной биохимической деятельности микроорганизмов. Наиболее благоприятная обстановка для образования мощных накоплений торфа создается в условиях умеренного климата, в районах с избыточным увлажнением.

Торф — единственный вид природного минерального топлива, запасы которого непрерывно возобновляются. Рост торфяников составляет в среднем 1-2 мм в год, что означает ежегодное увеличение запасов сухого торфа в 2 т на 1 га.

Масштабы добычи торфа в России примерно равны темпам увеличения его запасов.

Торф — исходный продукт для образования путем метаморфизма (углефикации) бурых и каменных углей гумусового типа. Время, необходимое для формирования торфа, измеряется тысячелетиями, тогда как для получения из торфяных залежей ископаемых углей требуются многие миллионы лет.

Запасы торфа в России превышают 60% мировых запасов. Другие районы распространения торфа — Белоруссия, Украина, Латвия, Эстония. В России основные запасы торфа сосредоточены в Зап. Сибири и на Севере. В добыче торфа, однако, главную роль играют центральные районы России.

Диагностические признаки. Обилие остатков растений и гумусовых веществ; малая прочность; преимущественно волокнистое строение; горючие свойства; условия нахождения (болота, торфяники).

Практическое значение. Распространенный вид топлива местного значения, потребляемый в форме кускового либо брикетированного торфа; сырье для получения горючего газа, аммиака, уксусной кислоты, дегтя и некоторых других химических продуктов; удобрение в сельском хозяйстве; грязелечебное средство и др.

Магнетит

Химический состав. Содержит 72,4% Fe. Характерны примеси Ti, Сr, реже — Mg, Аl.

Происхождение названия. Назван по имени легендарного пастуха (античная Греция), нашедшего природный магнитный камень. Синоним — магнитный железняк.

Морфологические признаки. Сплошные тонкозернистые массы, иногда октаэдрические (см. рис. 1, Б) кристаллы и их друзы. На гранях кристаллов — характерная косая штриховка.

Рис. 1. Формы кристаллических многогранников: А — тетраэдр, В — октаэдр, В — куб, Г — ромбододекаэдр, Д — пентагондодекаэдр, Е — тетрагонтриоктаэдр (икоситетраэдр), Ж — ромбоэдр, З — скалендоэдр, И — трапецоэдр, К — трехгранная призма, Л — трехгранная бипирамида, М — шестигранная призма, Н — шестигранная бипирамида, О — четырехгранная призма, П — четырехгранная бипирамида

• Цвет железо-черный, иногда с синеватой побежалостью на гранях.
• Черта черная.
• Непрозрачен.
• Блеск полуметаллический.
• Излом неровный.
• Спайность отсутствует. Иногда ясная отдельность по октаэдру.
• Твердость 5,5-6.
• Хрупок.
• Удельный вес 4,8-5,3.
• Сильно магнитен; при температуре красного каления магнитные свойства утрачиваются, после охлаждения снова появляются.

Разновидности:

• титаномагнетит — содержит до нескольких процентов ТiO2 и представляет собой тесное взаимопрорастание магнетита и ильменита;
• мушкетовит — пластинчатые псевдоморфозы по гематиту;
• магномагнетит — богатый Mg.

Происхождение и распространение. Один из самых распространенных минералов. Происхождение эндогенное, полигенное, магматическое, контактово-метасоматическое, гидротермально-метасоматическое; также в россыпях, осадочных и метаморфических породах. В ультраосновных породах как бы цементирует зерна оливина и пироксена.

Как акцессорный минерал магматических пород (гранитов, сиенитов и др.) встречается с биотитом, роговой обманкой, полевыми шпатами, кварцем и др.; в щелочных ультрабазитах — с перовскиттом; в габбро (прожилки и скопления титаномагнетита) — с пироксеном, плагиоклазом и др.; в скарнах — с гранатами, пироксенами, хлоритами, сульфидами, кальцитом и др. (г. Магнитная, г. Благодать на Урале; Дашкесан в Армении, Горная Шория и др.); в карбонатитах — с форстеритом, апатитом, кальцитом и др. (Ковдор на Кольском п-ове); в гидротермальных сульфидных месторождениях — с пиритом, пирротином, халькопиритом и др., иногда в виде мушкетовита.

В метаморфогенных месторождениях встречается с гематитом, кварцем, карбонатами, альбитом, щелочными амфиболами и др. (железистые кварциты Кривого Рога и КМА; месторождение Каражал в Казахстане, приуроченное к метаморфизованным вулканогенно-осадочным породам). Магномагнетит образует скопления в основных эффузивных и пирокластических породах типа траппов с апатитом, хлоритом, карбонатами, кварцем и др. (Ангаро-Илимский р-н). Промышленные месторождения относятся к метаморфогенному, магматическому (титаномагнетит), скарновому, карбонатитовому и гидротермальному, связанному с траппами (магномагнетит), типам.

При гидротермальном и отчасти гипергенном изменении переходит в гематит (мартит), а на поверхности — даже в лимонит, но вообще при процессах выветривания изменяется сравнительно слабо; накапливается в россыпях.

Диагностические признаки. Сильная магнитность, черная черта. По форме кристаллов отличается от сходных гематита, гётита и хромита.

Практическое значение. Магнетитовые руды, содержащие до 60% железа, представляют важнейшее сырье для выплавки чугуна и стали. Месторождения магнетита считаются промышленными при запасах железа в сотни тысяч и миллионы тонн.

Химический состав. Обычно содержание Na2O составляет несколько процентов. В большинстве случаев оно относится за счет обособлений альбита, который образует серию субпараллельных тонких белых прожилков, хорошо заметных в крупных зернах существенно калиевого полевого шпата. Такие срастания упомянутых двух минералов называются пертитами.

Происхождение названия. Названия: ортоклаз — от греческого Ордос — прямой и Клавис — раскалывающийся; микроклин — от греческого Микрос — незначительно и Клив — отклоненный; у ортоклаза угол между плоскостями спайности 90°, у микроклина — на 20° отличающийся от прямого .

Морфологические признаки. Призматические и таблитчатые кристаллы (см. рис. 1), значительно чаще — зерна неправильной формы. В пегматитах размеры отдельных кристаллов микроклина могут достигать 2-3 м в поперечнике и более.

Рис. 1. Формы кристаллов полевых шпатов: А, Б — пластинчатые кристаллы, В — полисинтетические двойниковые сростки, Г-Ж — примеры сложных комбинаций.

• Цвет белый, серый, светло-желтый, бледно-розовый, красный до мясо-красного из-за тончайшей примеси гематита.
• Блеск стеклянный, у микроклина на плоскостях спайности — близкий к перламутровому.
• Спайность совершенная в двух направлениях.
• Твердость 6-6,5.
• Удельный вес ~ 2,6.

Адуляр, или ледяной шпат, — бесцветная прозрачная разновидность ортоклаза; амазонит — зеленая разновидность микроклина.

Происхождение и распространение. Минералы весьма распространенные. Происхождение магматическое, метаморфическое, метасоматическое, также гидротермальное (адуляр).

Минералы-спутники: в гранитоидах и пегматитах, как и в гнейсах, — кварц, плагиоклаз, слюды и др.; в нефелиновых сиенитах и их пегматитах — нефелин, альбит, эгирин и др.; в жилах альпийского тина с адуляром — горный хрусталь, пластинчатый кальцит, сидерит, рутил, сфен, апатит и др.; в гидротермальных жилах — кварц, касситерит, вольфрамит, молибденит, слюды, топаз и др. Основным типом промышленных месторождений являются керамические пегматиты (Карелия в России и Украина).

В условиях выветривания кали-натровые полевые шпаты разрушаются, превращаясь в глинистые минералы.

Диагностические признаки. Определяется по светлой окраске, углу между плоскостями, совершенной спайности, высокой твердости. Отличить ортоклаз от микроклина без точных оптических исследований невозможно. Характерно образование в микроклине сложных тонкорешетчатых двойников — «микроклиновая решетка». Она бывает видна на некоторых сколах .по спайности в крупных выделениях минерала. Отличия от плагиоклазов см. их диагностику.

Практическое значение. Обусловлено способностью нолевых шпатов при плавлении и последующем затвердевании образовывать прозрачное стекло. Добавка альбита содействует плавлению при более низкой (1250-1320° С) температуре. Примесь кварца делает полевошпатовое стекло мутным, молочно-белым, фарфороподобным.

Главный потребитель полевого шпата — производство фарфора, фаянса, стеклоделие, где эти минералы выполняют роль глиноземистой добавки в стекольной шихте, и производство глазурей и эмалей. В небольших количествах они используются в производстве абразивов, мыла, в качестве наполнителей при изготовлении черепицы, бетона, красок и т.д., как поделочный камень (амазонит, беломорит).

Химический состав. Содержит 87% Рb. Отмечаются примеси Ag (0,1% и больше) и некоторых редких элементов (Tl, Ga, Ge, Se, иногда Bi).

Происхождение названия. Название от древнелат. galena — свинцовая руда. Синоним — свинцовый блеск.

Морфологические признаки. Кристаллы, чаще кубической (см. рис. 1, В) или кубооктаэдрической, реже октаэдрической (см. рис. 1, Б) формы, встречаются только в друзовых пустотах. Как правило, вкрапленность изометричных зерен неправильной формы или сплошные зернистые массы в тесном срастании с другими сульфидами.

• Цвет обычно свинцово-серый.
• Блеск на плоскостях спайности сильный металлический.
• Черта темно-серая до черной.
• Мягкий (тв. 2-3).
• Спайность весьма совершенная по кубу.
• Излом плоскораковистый или мелкоступенчатый.
• Очень хрупок.
• Из-за высокого содержания свинца обладает большим удельный весом (7,4-7,6).
• Разлагается HNO3 с выделением хлопьев серы и белого осадка PbSO4.

Сплошные мелкозернистые массы называются свинчаком.

Происхождение и распространение. В небольших количествах встречается часто, но крупные скопления, представляющие практический интерес как свинцовые месторождения, образует сравнительно редко. Типичный минерал средне-, низкотемпературных гидротермальных месторождений; также скарнов. Реже встречается в осадочных породах. В гидротермальных месторождениях спутники чаще всего — сфалерит, пирит, блеклые руды и прочие сложные сульфиды свинца, меди и серебра, отчасти также пирротин, арсенопирит и другие сульфиды.

Из жильных минералов — кварц, кальцит и другие карбонаты, особенно анкерит, а также барит, флюорит. В скарновых месторождениях — пироксены, гранаты, эпидот. Типичные минералы зон околорудного изменения для месторождений свинца и цинка — серицит, хлориты, карбонаты и кварц, отчасти эпидот и др. В России и странах бывшего СССР имеется много месторождений галенита различных типов. Наиболее крупные из них — месторождения Рудного Алтая, Филизчайское в Азербайджане, Алтын-Топкан в Карамазарских горах (Таджикистан), ряд месторождений в Казахстане (Каратау), Вост. Забайкалье (Нерчинский округ, Читинская обл.), на Кавказе (Садон) и др.

В зоне окисления неустойчив, иод воздействием грунтовых вод и атмосферных агентов легко замещается вторичными минералами. Среди продуктов изменения широко распространены церуссит и англезит PbSO4, реже встречаются пироморфит Рb5[Р O4]3Cl, вульфенит РbМоO4, крокоит и др. Выделения церуссита и англезита имеют вид тонкозернистых агрегатов, порошковатых налетов или землистых корок белесого цвета, покрывающих снаружи выделения галенита и нередко замещающих их целиком (псевдоморфозы). Вторичные продукты” часто окрашиваются в ржаво-бурые цвета вследствие ассоциации галенита с сульфидами железа, образующими при окислении бурые гидроокислы железа.

Диагностические признаки. В мелких выделениях иногда сходен с антимонитом и более редкими сульфосолями свинца; отличается от этих минералов по форме кристаллов, характеру спайности, удельному весу и другим свойствам.

Практическое значение. Важнейшая свинцовая руда; значительная доля мировой добычи серебра приходится на галенит.

Химический состав. Состав постоянен. Изменяется главным образом в связи с включениями других минералов или газово-жидких пузырьков, содержащих СO2, Н2O, N, H2S, углеводороды и т.д.

Происхождение названия. Происхождение названия неизвестно.

Морфологические признаки. Кристаллы — шестигранные призмы, с одного конца (реже с обоих) увенчанные шести- или трехгранной пирамидальной «головкой», сочетающей грани двух ромбоэдров (рис. 6).

Рис. 6. Форма кристалла кварца (комбинация шестигранной призмы, ромбоэдра и трапецоэдра)

Часто по направлению к «головке» кристалл постепенно сужается. На гранях призмы наблюдается поперечная штриховка. Во многих магматических и метаморфических горных породах кварц образует неправильные изометричные зерна, сросшиеся с зернами других минералов; в осадочных породах — мелкие округлые или угловатые песчинки.

• Цвет разнообразен, нередко обусловлен тончайшими примесями других минералов; наиболее распространен серый. Молочно-белый цвет кварца в жилах связан с обилием мельчайших трещинок и наблюдается только вблизи дневной поверхности. В кристаллах нередко вершина и периферическая зона окрашены интенсивнее, чем центральные части.
• Блеск стеклянный, в сплошных массах иногда жирный.
• Излом неровный, раковистый.
• Спайность несовершенная.
• Твердость 7.
• Удельный вес 2,60 (молочно-белый) — 2,65.
• В кислотах не растворяется (за исключением HF), плавится при 1713°, образуя при застывании прозрачное кварцевое стекло.
• Электричества не проводит.
• Кристалл, нагретый в закрытом сосуде и быстро охлажденный, приобретает способность притягивать мелкие обрывки папиросной бумаги (пироэлектрический эффект).
• Если кристалл или вырезанную из него пластинку подвергнуть сжатию или растяжению в поперечном направлении, то он также приобретает электростатический заряд (пьезоэлектрический эффект).

Разновидности:

• горный хрусталь — бесцветный и абсолютно прозрачный кварц,
• дымчатый кварц (раухтопаз) — светло-бурый или светло-серый,
• морион — черный,
• аметист — фиолетовый,
• цитрин — лимонно-желтый,
• авантюрин  — желтоватый или мерцающий буровато-красный (в связи с включениями слюды и железной слюдки),
• празем — зеленый (из-за включений актинолига);
• горный хрусталь с включениями тонкоигольчатых кристаллов рутила, турмалина и др. называется волосатиком.

Происхождение и распространение. Весьма широко распространенный минерал. Происхождение магматическое, пегматитовое, гидротермальное, метасоматическое, метаморфическое; также в осадочных породах. Минералы-спутники: в магматических горных породах (липаритах, гранитоидах и др.) — полевые шпаты, слюды, иногда роговая обманка, реже пироксен; в гранитных пегматитах — полевые шпаты, слюды, топаз, турмалин, апатит, гранат и др.; в гидротермальных кварцевых жилах и метасоматических зонах окварцевания — золото, арсенопирит, касситерит, вольфрамит, молибденит, пирит, халькопирит, турмалин, хлорит и др.; в метаморфических породах — полевые шпаты, слюды, гранаты, андалузит, дистен, силлиманит, ставролит, кордиерит, хлорит, эпидот и др.

Низкотемпературный кварц гидротермального происхождения в виде мелких кристаллов и щеток горного хрусталя и аметиста выстилает обычно стенки пустот или трещинок в песчаники, известняках, гипсах и бурых железняках. Наиболее ценными месторождениями горного хрусталя, аметиста, мориона и др. являются «хрустальные погреба» — полости, стенки которых покрыты друзами кварца, кристаллами полевого шпата, кальцита, рутила и т.д. Они встречаются в пегматитах и кварцевых жилах Урала, Волыни, Памира, Забайкалья, Алдана и других районов.

При физическом выветривании горных пород кварц механически разрушается, превращаясь в угловатые, а по мере переноса текучими водами — во все более округлые и мелкие обломки (кварцевая галька, песчинки в кварцевом песке и песчанике).

Диагностические признаки. Определяется по облику кристаллов: в сплошных массах и агрегатах зерен по отсутствию спайности, излому и высокой твердости. Кордиерит отличается серовато-синей окраской, нефелин — меньшей твердостью (5-6) и более жирным блеском. Чтобы обнаружить кварц в речных или морских галечниках, рекомендуется смочить гальку водой.

Практическое значение. Ценное минеральное сырье: идет на изготовление ответственных деталей в оптических приборах, используется в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре. В больших количествах потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и маложелезистый кварцевый песок). С древних времен горный хрусталь, аметист, раухтопаз, авантюрин и другие цветные разновидности используются в ювелирном деле.

Ага́т — минерал, кремнезём, скрытокристаллическая разновидность кварца, SiO2. Представляет собой тонковолокнистый агрегат халцедона со слоистой текстурой и полосчатым распределением окраски. Ювелиры называют агатом также разновидности халцедона без явной слоистости, но с различными включениями, создающими конкретный рисунок: «моховой агат», «звездчатый агат» и другие, однако эти названия являются только торговыми и в научной среде не поддерживаются.

Твёрдость 6,5—7. Блеск на изломе тусклый жирный или матовый, у полированной поверхности стеклянный. По химическому составу, как и кварц, это кремнезём, но неоднородной структуры и с большим количеством примесей. Устойчив к кислотам, травится только в HF. Прочный и вязкий. Непрозрачен, просвечивает в краях. В большинстве агатов чередуются слои собственно халцедона и его структурной разновидности — кварцина (лютецина), отличающейся от халцедона направлением удлинения волокон; у халцедона оно перпендикулярно оси «C» (направление удлинения кристаллов кварца), а у кварцина — параллельно ей или с отклонением на 30° (лютецин). Визуально слои кварцина обычно выделяются молочно-белой окраской.

По цвету очень разнообразен, обычно преобладает чередование серо-голубых и белых слоёв. Если с белыми слоями чередуются слои жёлтого, красного, бурого, чёрного или другого цвета, то такая разновидность может иметь собственное название.

С древних времён использовался для изготовления украшений, печатей, сосудов, а также как материал для вырезания изображений. Самое крупное изделие из агата хранится в одном из музеев Вены — это почти плоское блюдо диаметром 75 см, вырезанное из цельного камня.

Ценный поделочный и полудрагоценный камень, широко используется в ювелирном деле и как материал для художественной резьбы.

Применяется в точном приборостроении. Из агата благодаря его прочности и вязкости в соединении с высокой твёрдостью изготовляют ступки и пестики для химико-аналитических работ, призмы для аналитических весов, камни для часов.

Химический состав. Содержит примеси Mg, Fe, Мn, реже Zn, Sr, Ba и др.

Происхождение названия. Назван по составу. Синоним — известковый шпат.

Часто встречается в виде сталактитов, сталагмитов и натечных образований. В горных породах обычны кристаллически-зернистые, скрытокристаллические, тонкозернистые и землистые агрегаты (в некоторых известняках), а также скопления скелетов и раковин отмерших морских организмов: моллюсков, кораллов, морских лилий и др., слагающих органогенные карбонатные породы (мел, ракушечник, известняк и др.).

• Большей частью бесцветен или молочно-белый. Благодаря примесям окрашен в светлые розовые, голубые, желтые, бурые и другие тона.
• Блеск стеклянный.
• Твердость 3.
• Хрупок.
• Спайность совершенная в трех направлениях, соответствующих граням ромбоэдра.
• Удельный вес 2,6-2,8.
• При сжатии кристаллы электризуются (пьезоэлектрический эффект).
• Часто люминесцирует в катодных лучах.
• Легко растворяется в разбавленной НСl.

Разновидности:

• исландский шпат — бесцветные прозрачные кристаллы кальцита;
• мраморный оникс — полупрозрачный плотный серый или бледно-зеленый тонкополосчатый;
• атласный шпат — жилковатый с шелковистым блеском (редок).

Происхождение и распространение. Один из самых распространенных породообразующих минералов. Происхождение экзо- и эндогенное — осадочное и гидротермально-метасоматическое.

Минералы-спутники в осадочных породах (известняк и мел, мергель и др.) — иногда кварц, глинистые минералы, пирит и др.; в карбонатитах — силикаты (форстерит, диопсид, флогопит, амфиболы), магнетит, апатит, пирохлор и др.; в гидротермальных жилах — кварц, барит, флюорит, сульфиды и др.; в миндалинах вулканических пород — халцедон, опал, агат, цеолиты и др.; в отложениях горячих источников (известковый туф) — иногда минералы кремнезема и сульфиды; в ме-таморфических породах (мраморах и скарнах) — форстерит, флогопит, диопсид, волластонит, андрадит, амфиболы, иногда кварц и др. Исландский шпат добывается на Нижней Тунгуске (из траппов), известен в Ср. Азии (Зеравшанский и Гиссарский хребты). Кальцит широко распространен в составе известняков, мела, мраморов, карбонатитов (см. часть вторую. Горные иороды).

При процессах выветривания устойчив, но может подвергаться растворению и механической дезинтеграции.

Диагностические признаки. Легко определяется по совершенной спайности по ромбоэдру, сравнительно низкой твердости и бурному выделению СО3 с НСl на холоде. Трудно отличим от доломита. Доломит интенсивно вскипает с НСl только в порошке, а в образце не вскипает либо вскипает слабо. При наличии крупнозернистых выделений кальцита и доломита для их диагностики рекомендуется метод С. В. Тихомирова. Поверхность штуфа покрывается на 2 минуты фиолетовыми чернилами, разбавленными НСl до их позеленения или посинения. На кальците чернильное пятно сразу станет снова фиолетовым, а на доломите дольше останется зеленым. При удалении чернил фильтровальной бумагой кальцит будет фиолетовым, а доломит — бесцветным.

Практическое значение. Исландский шпат употребляется в специальных оптических приборах, атласный шпат и мраморный оникс — в ювелирном деле и как красивый отделочный и декоративный материал в строительстве (о мраморе, известняке и меле см. раздел Горные породы).

Фуксит, также известный как зелёный мусковит и хромовая слюда, представляет собой богатую хромом разновидность минерала мусковита, который, в свою очередь, представляет собой калиевую слюду.

В химической формуле фуксита трёхвалентный хром заменяет один из атомов алюминия (Al), придавая фукситу зелёный оттенок.

Фуксит назван в честь немецкого химика и минералога Иоганна Непомука фон Фукса.

Разновидностью фуксита является вердит — тип метаморфической горной породы, представляющий собой нечистую, часто разноцветную разновидность фуксита.

Фуксит кристаллизуется в моноклинной сингонии. Общий цвет минерала — от бледно-зелёного до изумрудно-зелёного — зависит от степени замещения атомов алюминия хромом. Кристаллы слюды гибкие и слегка секущиеся с твёрдостью 2-2,5 по шкале Мооса.

Химический состав. Обычные примеси: Fe, Mg, реже Cr, Мn, Na и др.

Происхождение названия. Название — от старинного итальянского наименования Москвы — Муска. Еще в XVI в. этот минерал вывозился из нашей страны за границу под названием московского стекла и высоко ценился за рубежом.

Морфологические признаки. Сплошные мелкочешуйчатые агрегаты, неправильные по форме, шестигранные или ромбовидные пластинки, иногда с неравномерно развитыми гранями: клиновидные и розетковидные сростки кристаллов (встречаются преимущественно в пегматитах).

• Тонкие листочки бесцветны. В крупных кристаллах цвет белый, серебристый, светло-бурый, красновато- или зеленовато-бурый. Равномерность окраски нарушается в связи с включениями мельчайших зерен или кристаллов циркона, рутила, магнетита, гематита, пластинок биотита, полевых шпатов и т.д., иногда окраска распределяется параллельно граням кристалла.
• Блеск стеклянный, на плоскостях спайности бывает перламутровым.
• Спайность весьма совершенная в одном направлении.
• Тонкие листочки упруги.
• Твердость 2-3.
• Удельный вес 2,8-2,9.
• Температура плавления 1260-1290° С.
• Обладает ярко выраженными свойствами электроизолятора, которые ослабевают, если в мусковите имеются минеральные и газовые включения, трещины или неровности поверхности.

Разновидности:

• серицит — мелкочешуйчатый и скрыточешуйчатый, обычно имеющий облик сплошной массы с шелковистым блеском;
• жильбертит — бледно-зеленый мусковит, встречающийся в виде небольших розетковидных сростков либо сплошных масс;
• фуксит — ярко-зеленый, окраска обусловлена примесью Сr (до нескольких процентов);
• роскоэлит — редкий ванадиевый мусковит, красно- или зеленовато-бурый.

Происхождение и распространение. Минерал распространенный. Происхождение эндогенное высокотемпературное: пегматитовое, гидротермально-метасоматическое, метаморфическое. Минералы-спутники: в гранитоидах и пегматитах — полевые шпаты, кварц, биотит, гранат, турмалин; в грейзенах — кварц, топаз, флюорит, касситерит, вольфрамит, турмалин и др.; в метаморфических породах — биотит, хлорит, андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, гранат и др. месторождения — в пегматитах Карелии, Урала, Иркутской области.

Продукты выветривания мусковита — различные гидрослюды.

Диагностические признаки. Определяется по светлой окраске, сильному стеклянному (слюдяному) блеску, способности легко расщепляться на тонкие упругие и прозрачные листочки.

Практическое значение. Мусковит и флогопит обладают исключительно высокими электроизоляционными свойствами и термической стойкостью, позволяющей использовать детали из слюды при температуре до 500-600o С. Мусковит и изделия из него широко используются в электро- и радиотехнике.

Химический состав. По составу является промежуточным между чисто магнезиальными и чисто железистыми слюдами (флогопитом и лепидомелацом, см. ниже). Обычны примеси Ti, Na, Li, Мn и др

Происхождение названия. Назван в честь французского физика Ж. Био.

Морфологические признаки. Скопления чешуек, табличек, призматических кристаллов, удлиненные или изометричные пластины.

• Цвет черный, темно-бурый или темно-зеленый; в тонких пластинках просвечивает.
• Блеск стеклянный, на плоскостях спайности — иногда перламутровый.
• Спайность весьма совершенная в одном направлении;
• тонкие пластинки упруги.
• Твердость 2-3.
• Удельный вес 2,9-3,2.

Черная существенно железистая разновидность — лепидомелан.

Происхождение и распространение. Широко распространенный минерал. Происхождение магматическое, пегматитовое, метаморфическое и высокотемпературное гидротермальное.

Минералы-спутники: в гранитоидах и пегматитах — полевые шпаты, кварц, гранат, мусковит; в контактовых роговиках — андалузит, кордиерит, ставролит, роговая обманка и др.; в гнейсах и кристаллических сланцах — плагиоклаз, кварц, мусковит, дистен, силлиманит и др. Легко переходит в хлорит.

В процессе выветривания гидратируется и утрачивает стеклянный блеск, упругость пластинок и их расщепляемость; твердость и удельный вес снижаются, окраска светлеет. Превращается в вермикулит и другие гидрослюды. Длительное химическое выветривание приводит к полному разложению и к образованию гидроокислов железа и глинистых минералов. В процессе механического выветривания биотит дезинтегрируется, выносится текучими водами и переотлагается в морских осадках. Здесь он со временем претерпевает «подводное выветривание» и превращается в глауконит.

Диагностические признаки. Определяется по черной окраске с буроватым или зеленоватым оттенком, хорошо заметной в тонких просвечивающих пластинках или краях кристаллов.

Практическое значение. Не имеет.

Химический состав. Содержит примеси: до 11% TiO2, до 14% А l2O3, до 8% Н 2O (гидрогематит).

Происхождение названия. Название от древнегреч. Аматитус — кровавый по густокрасному цвету порошка и черты. Синоним — спекулярит.

Морфологические признаки. Пластинчатые или таблитчатые, реже ромбоэдрические (см. рис. 1, Ж) кристаллы; сплошные землистые скрытокристаллические массы, листоватые и чешуйчатые агрегаты, натечные образования; тонкораспыленная примесь в породах и минералах, окрашивающая их в интенсивный красный цвет (сургучные яшмы, красные мраморы, калиевый полевой шпат, карналлит, сильвин, канкринит, цеолиты) и т.п.

Рис. 1. Формы кристаллических многогранников: А — тетраэдр, В — октаэдр, В — куб, Г — ромбододекаэдр, Д — пентагондодекаэдр, Е — тетрагонтриоктаэдр (икоситетраэдр), Ж — ромбоэдр, З — скалендоэдр, И — трапецоэдр, К — трехгранная призма, Л — трехгранная бипирамида, М — шестигранная призма, Н — шестигранная бипирамида, О — четырехгранная призма, П — четырехгранная бипирамида

• Цвет яснокристаллических разновидностей стально-серый до черного, землистых скрытокристаллических — матово-красный до ярко-красного.
• В тонких сколах просвечивает кроваво-красным.
• Черта вишнево-красная, красновато-коричневая.
• Блеск металлический до полуметаллического и матового; иногда встречается синеватая побежалость.
• Излом полураковистый до неровного.
• Твердость 5-6.
• Хрупок.
• Спайность отсутствует; отмечается грубая отдельность по ромбоэдру.
• Удельный вес 5,3.

Разновидности:

• железный блеск — яснокристаллические выделения гематита с металлическим блеском;
• железная слюдка — чешуйчатые или тонкопластинчатые слюдоподобные агрегаты железного блеска;
• железная роза — параллельные сростки пластинок железной слюдки, иногда слегка искривленных;
• красный железняк — тонко- и скрытокристаллические агрегаты обычно красного цвета;
• красная стеклянная голова — крупные почкообразные выделения красного железняка с гладким изломом;
• мартит — псевдоморфоза гематита по магнетиту.

Происхождение и распространение. Один из наиболее часто встречаемых минералов. Происхождение эндо- и экзогенное (минерал полигенный). Образуется в окислительных условиях. В гидротермальных месторождениях минералы-спутники — кварц, барит, сидерит, магнетит, хлорит и др. (Кутимское на Сев.Урале).

«Железные розы» гематита встречаются в альпийских жилах с кварцем, брукитом, адуляром, хлоритом и кальцитом (Альпы, Сен-Готард). В латеритах, образующихся при процессах химического выветривания в тропиках, спутники — гётит, магнетит и гидроокислы алюминия (диаспор и бемит); в метаморфических месторождениях наждака — корунд и магнетит. Мартитовые руды залегают в верхних зонах магнетитовых месторождений (г. Магнитная, г. Высокая на Урале, Кривой Рог, КМА), а также формируются при процессах регионального метаморфизма за счет обезвоживания бурых железняков.

Химически устойчив. Иногда подвергается физическому выветриванию — дезинтеграции с образованием рыхлых, жирных на ощупь агрегатов очень мелких чешуек железной слюдки (железная сметана). В специфических восстановительных условиях (в гидротермальных сульфидных месторождениях, иногда в скарнах) возникают псевдоморфозы магнетита по гематиту — мушкетовит.

Диагностические признаки. От сходных ильменита, магнетита, гётита отличается вишнево-красной чертой и формой кристаллов (пластинки, чешуйки), от гетита — высокой твердостью, от магнетита — отсутствием магнитности.

Практическое значение. Гематитовые руды являются важнейшими рудами железа. Содержание железа в них 50-65%. Порошок чистого гематита используется в качестве минеральной краски, а также для полировки золотых изделий. Кристаллы и плотные массы гематита употребляют как поделочный камень-кровавик.

Химический состав. Содержит примеси Fe (до 2-5%), Al, Са, Мn, Ni.

Происхождение названия. Название древнеарабск. происхождения. Синоним — стеатит, или жировик.

Морфологические признаки. Листоватые и чешуйчатые агрегаты (тальковый сланец), звездчатые скопления, плотные тонко- и скрыточешуйчатые породы (тальковый камень и др.), редко волокнистые массы (агалит) или таблитчатые кристаллы, плохо ограненные и легко расщепляющиеся на тонкие пластинки и листочки.

• Цвет в крупнолистоватых выделениях светло-зеленый, иногда белый с желтоватым, буроватым оттенком; может быть как бесцветным, так и окрашенным довольно густо (до бурого и темно-зеленого). Более темные тона свойственны плотным загрязненным агрегатам типа талькового камня. Интенсивность окраски зависит от содержания элементов-примесей (особенно Fe) или присутствия гидроокислов железа.
• Для тонких пластинок светлых, безжелезистых разностей характерна прозрачность или полупрозрачность.
• Блеск у листоватого талька стеклянный, с перламутровым отливом на плоскостях спайности; в плотных массах — тусклый мерцающий.
• Жирен на ощупь.
• Спайность весьма совершенная; спайные листочки гибки и чуть более упруги, чем у пирофиллита.
• Твердость 1 (эталон самой низкой твердости в шкале Мооса); легко чертится ногтем и режется ножом.
• Удельный вес 2,6-2,8.
• Инертен по отношению к кислотам и щелочам.

Происхождение и распространение. Довольно широко распространен. Главный породообразующий минерал горных пород, называемых тальковым камнем, стеатитом, жировиком, мыльным или горшечным камнем. Образуется при гидротермальной переработке ультраосновных пород, доломитов или в результате метаморфизма богатых магнием осадочных пород.

Минералы-спутники: в месторождениях, связанных с ультраосновными породами — серпентин, карбонаты (магнезит, иногда анкерит, доломит, кальцит), также хлорит, актинолит (реже тремолит), окислы железа (магнетит, гематит), пирит, остаточные минералы группы хромита, турмалин, апатит, эпидот, фуксит (хромсодержащий мусковит зеленого цвета); в месторождениях, связанных с гидротермальным изменением или метаморфизмом доломитов и доломитовых известняков (мраморов), — кальцит, доломит, кварц, иногда серпентин, термолит. Месторождения на Урале: Шабровское, Нижне-Исетское и др. в Свердловской обл., также в Миасском р-не Челябинской обл.

На поверхности земли устойчив; при гидротермальном изменении может переходить в смесь магнезита и кварца.

Диагностические признаки. От агрегатов слюд, гидрослюд, глинистых минералов отличается очень низкой твердостью, перламутровым блеском на плоскостях совершенной спайности в листоватых выделениях, светлой окраской, жирностью на ощупь, а также по ассоциации минералов и горных пород. От пирофиллита отличается с помощью химических реакций (см. пирофиллит).

Практическое значение. Безжелезистый тонко размолотый тальк широко применяется в медико-гигиенических целях; в парфюмерии и косметике; также в качестве твердой смазки; в керамическом производстве. Тальковый порошок используется как наполнитель при изготовлении резины, бумаги, красок, мыла, мягких карандашей для стекла, металла, материи; в текстильном деле в качестве отбеливающего материала для очистки хлопка; для электроизоляторов в сетях высокого Напряжения; в производстве глазурей, кислото- и щелочеупорных сосудов, водосточных труб. Тальковые камни, особенно содержащие магнезит, сочетают огнеупорные, кислото- и щелочеупорные, тепло- и электроизоляционные свойства.

Химический состав. Содержит 32,6% СаО, 46,5% SO3, 20,9% Н2O

Происхождение названия. Название от древнегреч. Гипос — термин, употреблявшийся для обозначения этого минерала и продуктов его обжига.

Морфологические признаки. Кристаллы таблитчатые, иногда призматические, реже столбчатые (длиной до 1,5 м), чечевицеобразные вследствие закругленности граней, нередко изогнутые (обручевидной формы). Сростки кристаллов часто похожи на ласточкин хвост.

Агрегаты зернистые, массивные, листоватые, в форме розеток, иногда напоминают цветы или цветную капусту (образования на стенах пещер, называемые геликтитом); также волокнистые массы, конкреции.

• Минерал белый, часто бесцветен и прозрачен, иногда серый, желтоватый, коричневатый, красноватый и даже черный.
• Черта белая.
• Блеск стеклянный, на плоскостях совершенной спайности — перламутровый и шелковистый.
• Излом раковистый, жилковатый.
• Спайность в трех направлениях: в одном — весьма совершенная (с перламутровым блеском), в другом — средняя (с шелковистым блеском), ¦в третьем — несовершенная. Сколки имеют ромбическую форму, причем одна пара сторон у этих табличек или пластинок гладкая (широкие стороны), другая характеризуется раковистым, третья — волокнистым изломом.
• Гибкий, но не эластичный, иногда хрупкий (в пластинках).
• Твердость 1,5.
• Удельный вес 2,3.

Кристаллы нередко имеют симметрично расположенные включения частиц глины, песчинок и др.

Разновидности:

• окристаллизованный гипс — лунный камень, или селенит;
• сатиновый, или волокнистый шпат (также уральский селенит) — агрегат с волокнистой структурой и перламутровым отблеском, похожим на блеск лунного камня;
• алебастр (плотный гипс) — белый тонкозернистый агрегат.

Происхождение и распространение. Минерал распространенный. Главный компонент горной породы, имеющей то же название. Происхождение экзогенное (химический осадок соляных озер и лагун); гипергенное: вследствие гидратации залежей ангидрита или выветривания соляных месторождений (гипсовые шляпы), а также сульфидных, нефтяных и месторождений серы; редко низкотемпературное гидротермальное.

Минералы-спутники в соляных месторождениях — галит, ангидрит, кальцит, бишофит MgCl2 X 6 H2O; в гидротермальных сульфидных месторождениях — галенит, пирит, сфалерит, халькопирит, карбонаты, барит, кварц, флюорит, халцедон и др. Источники добычи: гипсоносные отложения западного склона Урала (гор. Кунгур), Прикамья, Поволжья, района Бахмутского соляного месторождения (Украина) и др.

Вследствие сравнительно легкого выщелачивания грунтовыми водами замещается халцедоном, опалом, кварцем, кальцитом, ангидритом, часто с образованием псевдоморфоз.

Диагностические признаки. Характерные формы кристаллов, весьма совершенная спайность, низкая твердость (царапается ногтем), на ощупь шершавый; HCl на минерал не действует. Этими свойствами гипс отличается от сходных арагонита, некоторых цеолитов, боратов и от мрамора.

Практическое значение. Минерал в чистом виде употребляется для ваяния статуй (алебастр), для различных поделок (особенно волокнистый уральский селенит), также в оптике (пластинки гипса в компенсаторах поляризационных микроскопов) и т.д. Широко применяется гипс как горная порода в строительном деле, цементной промышленности, при производстве бумаги, красок и эмалей, в металлургии и во многих других областях.

Морфологические признаки. Однородный или слоистый агрегат обломочных зерен размером от 0,1 до 2 мм (песчинок), прочно связанных каким-либо минеральным веществом (цементом).

Структура песчаника определяется размером обломочных зерен (см. таблицу 5).

Минеральный состав последних крайне разнообразен, в связи с чем выделяют олигомиктовые и полимиктовые разновидности песчаников.

К олигомиктовым относятся кварцевые песчаники (более 90% обломочного материала составляет кварц), полевошпато-, слюдисто-, глауконито-кварцевые и др. среди обломочного материала главную роль (60-90%) играет также кварц.

Полимиктовыми являются аркозовые песчаники — с заметным преобладанием полевого шпата над кварцем, граувакки — темноокрашенные песчаники сложного состава и др.

Состав цемента определяет физические свойства песчаника:

• опаловый, халцедоновый цемент — высокую твердость и прочность;
• гипсовый, глинистый, мергелистый или известковый цемент — среднюю твердость (легко чертится ножом с появлением царапины);
• глинистый цемент — малую прочность (порода рассыпается от мороза и влаги, размокает в воде);
• мергелистый или известковый цемент — активное вскипание под воздействием HCl.

Наиболее распространена серая окраска песчаников с буроватым или зеленоватым (в глауконитовых песчаниках) оттенками. Чисто кварцевые песчаники обычно белые или светло-серые. Присутствие в составе цемента гидроокислов железа придает песчанику ржаво-бурую или темно-красную окраску, а органических веществ (битумов) — темно-коричневую или черную окраску и вызывает появление запаха нефти при нагревании обломков породы. Светло-бурая, желтовато-бурая окраска свойственна песчаникам с фосфатным цементом. При трении кусков такого песчаника один о другой ощущается неприятный запах.

Многоминеральный, трудно диагностируемый состав обломков и цемента присущ грауваккам — массивным, очень крепким разнозернистым породам темно-серого и черного цвета с характерными пёстрыми оттенками: зеленоватым, буроватым, красноватым, лиловатым и т.п. Эти оттенки обусловлены присутствием вторичных минералов (хлорита, эпидота, гематита и др.) и различной степенью окисления железа, содержащегося в темноцветных (пироксены, амфиболы, слюды) и рудных (магнетит, ильменит, пирит) минералах. В цементе граувакк главную роль играют глинистые минералы, окислы железа, хлорит, кремнистое вещество, слюды и т.п.

Происхождение и распространение. Песчаники — это сцементированные пески. Цементация происходит либо в процессе окаменения осадка (отложения минеральных веществ из воды, пропитывавшей рыхлый песчаный слой), и тогда песчаники залегают слоями, либо позднее, в связи с проникновением поверхностных или глубинных вод по трещинам и порам в песке. В этом случае рыхлый осадок преобразуется в песчаник участками, и последний имеет каравае- или линзообразную форму залегания.

Известковый цемент характерен для песчаников морского происхождения, железистый — континентального, глауконитовый — мелководного морского, гипсовый — озерного или лагунного происхождения.

Граувакки являются продуктом размыва главным образом основных и средних вулканических пород.

Песчаники широко распространены на Украине, в центральных районах Европейской России, в Поволжье (от Ульяновска до Камышина), на Сев. Кавказе и в Закавказье, во многих р-нах Вост. Сибири и Дальнего Востока.

Диагностические признаки. Мелкообломочный характер, преимущественно высокая крепость — главные отличительные особенности песчаника вообще. Разновидности определяются по минеральному составу обломков и цемента. Отличие от кварцита — см. Кварцит. Граувакки легко можно спутать с некоторыми разновидностями Вулканических туфов.

Практическое значение. Кварцевые песчаники служат материалом для производства динаса — огнеупорного кирпича, для обкладки внутренних стенок электрометаллургических, мартеновских, коксовых и стекловаренных печей; флюсом при выплавке меди и никеля; сырьем для получения ферросилиция, карбида кремния (карборунда) и силумина (сплава алюминия и кремния).

В строительстве песчаники используются как облицовочный материал, бутовый камень, щебень. Из них же изготовляются жернова, точильные камни.

Слои слабо сцементированных и трещиноватых песчаников нередко бывают водоносными, а в районах распространения нефти служат ее главными естественными вместилищами (коллекторами). Нахождение битуминозных песчаников — один из признаков нефтеносности района.

С грубозернистыми песчаниками (кварцевыми, аркозовыми, глауконитовыми) иногда ассоциируют небогатые окисные и карбонатные марганцевые руды. Они представляют собой черные плотные либо рыхлые и пористые породы с обильными округлыми пустотами, в которых заключены зерна кварца, слабо сцементированные окислами и гидроокислами марганца. Суммарное содержание окислов марганца достигает 10-20%.

Происхождение названия породы. Назван по составу (главный компонент — углекислая известь СаСO3).

Морфологические признаки. Структура крайне разнообразна, служит основой для выделения большого количества разностей известняка.

Текстура однородная, слоистая, иногда пористая, кавернозная и др.

Порода состоит из кальцита, редко — арагонита.

Обычные примеси: доломит, кремнистое вещество, песчанистый и глинстый материал, битумы. Повышение их содержания в известняке ведет к образованию породы смешанного состава: соответственно доломитового, кремнистого, песчанистого известняка, мергеля, битуминозного известняка и т.д.

Менее характерные примеси: углистое вещество, глауконит, пирит, марказит, лимонит и др. Многие известняки содержат остатки раковин или иных скелетов морских организмов.

• Порода каменистая, прочная, иногда бывает землистая, слабо связанная (мел).
• Твердость средняя (нож оставляет заметную царапину).
• Излом неровный.
• В воде не размокает.
• Цвет обычно белый, светло-серый, реже темно-серый и черный — вследствие примеси углистого вещества или битума, желто-бурый — в связи с примесью гидроокислов железа, зеленоватый — из-за примеси глауконита.
• Бурно растворяется в НСl (вскипает).

Главнейшие разновидности известняка:

1. Органогенный известняк состоит в основном из целых раковин или их обломков (детрита), сцементированных карбонатным веществом. Представителями органогенных известняков, в частности, являются:

• известняк-ракушечник — легкий, пористый или ноздреватый, белый, желтый или серый, почти целиком сложенный крупными (0,5-2 см) раковинами моллюсков или обломками таких раковин;
• рифовый известняк — чрезвычайно богатый и разнообразный в отношении остатков фауны: кораллов (сноповидные агрегаты более или менее тонких трубочек с многочисленными поперечными перегородками), мшанок (колонии из множества ячеек размером до 3 мм, объединенных единым стволом; отпечатки имеют форму мелкой сетки), морских лилий (цилиндрические членики — части бывшего стебля со следом осевого канала в центре), раковин двустворчатых моллюсков и др.;
• нуммулитовый и фузулиновый известняк состоящий из раковин древних простейших организмов: уплощенных округлых раковинок нуммулитов и удлиненных, веретенообразных раковинок фузулин.

2. Мел — микрозернистая (размер зерен менее 0,01 мм), тонкопористая порода. Состоит из мельчайших, видимых лишь Под микроскопом зерен кальцита и обломков скелетов моллюсков и водорослей, иногда с примесью глинистых минералов (мергелистый мел) или обломочных зерен кварца (песчанистый мел), которые обнаруживаются лишь после полного растворения кусочка мела в HCl.

3. Оолитовый известняк (синоним — икряной камень) — агрегат сферических или эллипсоидальных оолитов кальцита размером от долей миллиметра до 2-2,5 мм, сцементированных скрытокристаллическим карбонатным веществом (оолитовая структура). Оолиты имеют концентрически-зональное, реже радиально-лучистое строение, причем в центре каждого из них находится мельчайший обломок раковины, песчинка или зерно кальцита.

4. Известковый туф (синоним — травертин) — микрозернистая, пористая, ноздреватая неслоистая порода, нередко содержащая отпечатки листьев и стеблей наземных растений.

Происхождение и распространение. Формы залегания — слои и мощные слоистые толщи, непрерывно прослеживающиеся на многие сотни километров; куполовидные массивы, линзовидные тела и различные по величине и форме гнезда (рифовые известняки).

Органогенные известняки образовались вследствие отмирания морских организмов и накопления их скелетов в осадках на дне водоема. Благоприятными условиями для развития таких организмов были мелководные, теплые моря со спокойным течением при отсутствии сноса обломочного материала с суши. Их массовая гибель объясняется изменениями глубины моря, температуры, солености морской воды в связи с колебательными движениями земной коры и другими причинами.

Мел имеет органогенно-химическое происхождение. Это продукт совместного накопления на дне водоема илоподобного химического карбонатного осадка и остатков известковых скелетов микроорганизмов.

Оолитовый известняк и известковый туф — продукты химического осаждения карбоната кальция, первый — в морских водоемах, второй — из углекислых вод минеральных источников.

Наиболее распространенные изменения известняков — окремнение (замещение кальцита халцедоном), доломитизация (замещение доломитом с образованием доломитизированного известняка). На поверхности под воздействием текучих вод, являющихся нередко слабокислыми растворами и проникающих в карбонатную толщу по трещинам, известняки часто растворяются. При этом образуются воронки, колодцы, провалы, пещеры, подземные каналы и другие проявления карста.

Известняки распространены практически повсеместно, за исключением областей Зап. Сибири и Забайкалья. Органогенные известняки широко известны в Крыму, на Черноморском побережье Кавказа и в Приуралье (рифовые); мел — в Воронежской, Курской, Белгородской и примыкающих областях Украины, в Среднем и Нижнем Поволжье; известковые туфы — в районах Пятигорска, Еревана и др.

Диагностические признаки. Средняя твердость (у большинства разновидностей), неразмокаемость в воде, бурное вскипание под воздействием НСl (без нагревания) в любом участке породы. Мел может иметь низкую твердость, легко крошится и пачкает пальцы, слегка прилипает к языку.

Практическое значение. Определяется высокой прочностью (временное сопротивление сжатию до 900 кг/см2 и более), средней твердостью и связанной с этим возможностью распила известняка на правильные блоки и плиты, обилием чистых разновидностей, лишенных примесей фосфора, серы, кремнезема и др.

Области применения известняков следующие:

• строительный камень для изготовления стеновых блоков, плит, ступеней и облицовки;
• бутовый камень и щебень для дорожного строительства;
• наполнитель бетона (щебень и крошка, образующаяся при распиловке известняка);
• флюс в черной и цветной металлургии (вещество, способствующее разжижению шлаков и понижению температуры их плавления);
• сырье для производства извести, цемента и других вяжущих растворов, а также многих химических продуктов;
• добавка в стекольном производстве, из-за которой стекло становится химически и термически стойким и прочным;
• наполнитель для некоторых сортов бумаги;
• литографский камень в полиграфической промышленности для печатания многоцветных рисунков, марок, карт и т.п.;
• абразивный материал для тонкой шлифовки и полировки металлоизделий;
• сырье для производства зубного порошка, минеральной ваты, красок, замазок и т.д.;
• технологическое сырье в пищевой (сахарной) промышленности;
• минеральная добавка в корм скота и птицы.

Молотый известняк используется для известкования почв.

Происхождение названия породы. Название от лат. granum — зерно.

Морфологические признаки. Структура кристаллически-зернистая, в зависимости от размера зерен полевых шпатов и кварца — мелкозернистая (1-2 мм), среднезернистая (3-5 мм) или крупнозернистая (до 1 см ж более). Нередко также порфировидная. Текстура массивная.

Состав гранита: полевые шпаты — 60-65% (ортоклаз и плагиоклаз, причем первый преобладает), кварц — 25-30% и темноцветные минералы — 5-10% (главным образом биотит, значительно реже роговая обманка).

Цвет серый, желтоватый, розовато-серый до розового и мясо-красного.

Твердость высокая. В свежем (невыветренном) виде граниты весьма крепкие породы: временное сопротивление сжатию 1200-1800 кг/см2, редко снижающееся до 1000 и иногда повышающееся до 3000 кг/см2.

Отдельность матрацевидная, плитчатая, параллелепипедальная.

По содержанию и характеру темноцветных минералов выделяются следующие разновидности гранита:

• аляскит (не содержащий темноцветных);
• лейкократовый гранит (лейкогранит) с пониженным содержанием темноцветных;
• нормальный биотитовый гранит (наиболее обычный; темноцветные представлены биотитом, их содержание — 6-8%);
• двуслюдяной гранит (с биотитом и мусковитом);
• роговообманковый и рогово-обманково-биотитовый гранит (с роговой обманкой вместо биотита или наряду с ним);
• щелочной гранит (с эгирином и щелочными амфиболами; полевые шпаты — ортоклаз или микроклин и альбит).

По структурно-текстурным особенностям различают следующие разновидности:

порфировидный гранит — содержит удлиненные либо изометричные вкрапленники, более или менее существенно отличающиеся по размерам от минералов основной массы (иногда достигают 5-10 см) и обычно представленные ортоклазом или микроклином и кварцем;

• пегматоидный гранит — равномернозернистая гранитная порода с размером выделений полевого шпата и кварца 2-3 см;
• рапакиви, или финляндский гранит, — порфировидный гранит, в котором обильные округлые вкрапленники красного ортоклаза величиной 3-5 см окружены каймой серого или зеленовато-серого олигоклаза, а основной массой служит агрегат зерен ортоклаза, плагиоклаза, кварца, биотита и роговой обманки;
• гнейсовидный гранит — равномерно- и обычно мелкозернистый гранит, в котором наблюдается общая грубо параллельная ориентировка чешуек слюды или призматических зерен роговой обманки.

Происхождение и распространение. Формы залегания разнообразны: интрузивные тела небольшого размера (жилы, кольдевые дайки, лакколиты, штоки и т.д.), обширные, обычно нёсколько вытянутые в одном направлении батолиты или массивы неопределенной формы, протягивающиеся на многие десятки и сотни километров и непрерывно переходящие в поля гранито-гнейсов и мигматитов (см. метаморфические горные породы).

Происхождение магматическое: продукт кристаллизации кислой магмы в глубинных зонах земной коры; гранитные породы образуются на месте древних осадочных сильно метаморфизованных пород в результате их частичного или полного плавления.

Изменения гранитов разнообразны. К эндогенным пневматолито-гидротермальным и гидротермальным (метасоматическим) изменениям относятся: мусковитизация — образование двуслюдяных и мусковитовых гранитов; турмалинизация — появление вкрапленности, прожилов или гнезд турмалина — шерла, дравита и т.п.; альбитизация — замещение первичных полевых шпатов, особенно калиевого, и отчасти кварца мелкозернистым сахаровидным агрегатом альбита с постепенным преобразованием гранита в альбитит — тонкозернистую белую породу существенно альбитового состава нередко участковой или полосчатой текстуры.

Характерными второстепенными минералами альбититов являются, кроме биотита, мусковита и кварца, литиевые слюды, флюорит, гранат, акцессорные берилл, касситерит, колумбит-танталит, циртолит; в альбититах, ассоциирующих с щелочными гранитами, также эгирин, щелочные амфиболы и акцессорные пирохлор, колумбит, малакон и др.

Грейзенизация состоит в замещении гранита агрегатом кварца и слюды (мусковита или лепидолита) нередко при участии топаза, флюорита, турмалина, берилла, касситерита, вольфрамита, иногда молибденита и др. (подробнее см. описание грейзена в разделе «Метаморфические горные породы»); хлоритизация выражается в замещении биотита и роговой обманки гранитоидов хлоритом; серицитизация — в замещении полевых шпатов гранита тонкочешуйчатым агрегатом серицита. При метаморфизме граниты превращаются в гнейсо-граниты, ортогнейсы и т.п.

Гипергенные изменения гранитов заключаются в их выветривании.

Физическое выветривание ведет к дезинтеграции гранитных пород, превращению их в дресву и аркозовые пески.

Химическое выветривание выражается в каолинизации полевых шпатов иногда с образованием пеликанита — смеси каолинита и опала (пеликанитовые граниты Украины) и в развитии гидроокислов железа за счет темноцветных; этот процесс приводит к формированию глинистых пород.

Гранит — наиболее широко распространенная в земной коре изверженная порода. Граниты развиты преимущественно в горных странах (Кавказ, Урал, Саяны, Тянь-Шань, Памир и др.), где осадочные породы смяты в сложные складки и нарушены разломами. Особенно же они характерны для областей, где на поверхности обнажаются древние кристаллические сланцы и гнейсы (Карелия, Правобережная Украина и Приазовье, Енисейский кряж, Юго-Западное Прибайкалье, Ю. Якутия и т.д.).

Диагностические признаки. От других интрузивных пород гранит отличается высоким содержанием кварца и небольшим — темноцветных минералов (преимущественно биотита). Отличие от аркозового песчаника — по формам залегания, структуре и текстуре (отсутствию слоистости).

Практическое значение. Используется в строительстве в виде щебня, бутового камня, плит, брусков, мостовых опор и др.; также как облицовочный материал (массивные, крепкие, слаботрещиноватые разности) и в скульптуре. Признаки хорошего качества гранита: свежий облик полевого шпата, высокое содержание кварца и низкое — слюды, отсутствие пирита.

Одним из лучших сортов гранита, употребляемого для изготовления лестничных ступеней, колонн, памятников, для облицовки зданий, набережных и т.д., является гранит-рапакиви. Разработка его месторождений ведется в Карелии и на Урале (Бердяушский массив в Башкирии), в Киевской обл. Украины.

Аляскиты, некоторые лейкократовые граниты и альбититы перспективны как стекольное и керамическое сырье.

С гранитами (преимущественно измененными — альбитизированными и грейзенизированными) связано большинство месторождений олова, вольфрама, молибдена., висмута, тантала, бериллия и ряда других металлов.