От кристалла о породы

Фосфаты принадлежат  к довольно редким минералам. В их структурах присутствуют тетраэдры (PO₄)^3-.

Апатит  Ca₅(PO₄)₃ (F, OH⁺, Cl). Гексагональный. Обычны мелкозернистые массы. Твердость 5. Бесцветный, зеленый, голубоватый. Блеск стеклянный, жирный. Встречается во всех типах пород, наиболее крупные кристаллы вырастают в гранитных пегматитах, промышленные концентрации образует в щелочных, осадочных и метаморфических породах.

Фосфорит. По составу близок к апатиту, но содержит примеси кварца, карбонатов, глинистых частиц. Кристаллов не образует, характерны конкреции радиально-лучистого строения. Генезис хемогенный, биогенный или биохемогенный. Встречаются карстовые фосфориты. Во всех фосфоритах апатит представлен разновидностью с гидроксилом.

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная  работа №5

 

Тема: Минералы классов - сульфаты и карбонаты

 

Материал: Коллекция минералов классов:  гипс, ангидрит, барит, ярозит, кальцит, магнезит, доломит, сидерит, азурит, малахит

 

Задание:

 

1. Записать основную характеристику минералов по классам (см. УМ пособие) и опробовать на конкретных образцах из коллекции

2. Ознакомиться и заучить  представителей классов минералов  в коллекции кафедры 

3. Зарисовать 6 образцов минералов и приложить фото (через Интернет-ресурс)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У-М пособие 12/40 шифр

Рыкус Н.Г.

2006,с.12-13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Начало:    

Окончание:    

 

Выполнила: Вильданова Ю. С.

Приняла: Аюпова Е.Н.

Лабораторная  работа №5

 

1. Класс сульфаты. Природные соли серной кислоты, среди них бывают основные, средние, кислые, кристаллогидраты. Во всех минералах в структуре имеются обособленные сложные ионы – тетраэдры (SO₄)^2-.  Для минералов характерна светлая окраска, небольшая твердость, низшие сингонии. Преимущественно экзогенные образования.

Гипс Ca(SO₄) *2H₂O. Сингония моноклинная. Спайность весьма совершенная в одном направлении; излом занозистый. Обычны двойники  - «ласточкин хвост». Твердость 2. Генезис осадочный, а также низкотемпературный гидротермальный. Алебастр - сплошные тонкозернистые массы; селенит - длинностолбчатый, волокнистый, голубоватый гипс.

Ангидрит Ca(SO₄). Твердость 3-3,5. Сингония ромбическая. Спайность совершенная по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Минерал эвапоритов – хемогенных осадков.

Барит BaSO₄. Тяжелый шпат. Ромбической сингонии, изостуктурен с целестином (сульфат стронция). Белый, желтый, коричневый (включения лимонита), красноватый. Твердость 3-3,5. Плотность 4,5.

Ярозит KFe₃(SO₄)₂(OH)₆ – Минерал зоны окисления сульфидов железа. Порошковатые, зернистые массы охристо-желтого цвета; на ощупь более жирный, чем лимонит.

Класс карбонаты. В структурах всех карбонатов выделяется обособленный треугольный анион-радикал (CO₃)^2-; имеются минералы с добавочными анионами (OH^-, F^-, Cl^-, O^2-), а также минералы смешанного состава – карбонатофосфаты, карбонатосульфаты. Карбонаты широко развиты в природе, некоторые из них слагают крупные скопления в толщах осадочных пород и среди метаморфизованных осадочных пород. Для карбонатов характерна повышенная растворимость в разбавленных кислотах (соляной), хорошая спайность, невысокая твердость.

Кальцит CaCO₃. Оптически прозрачный - исландский шпат. Черта белая. Спайность совершенная в трех направлениях по ромбоэдру. Твердость 3. Минерал известняков.

Магнезит MgCO₃. Спайность совершенная в крупных кристаллах. Чаще встречаются сплошные тонкозернистые массы, в которых наблюдается раковистый или землистый излом. Твердость 3,5-4,5. Встречается в перекристаллизованных, гидротермально переработанных доломитах в виде масс зернистого сложения с пятнистой бело-серой окраской; а также в гнездах и прожилках в серпентинитах.

Доломит CaMg(CO₃)₂. Цвет белый, желтый, серый; черта - белая. Спайность совершенная по ромбоэдру. Вскипает в порошке. Твердость 3,5-4.

Сидерит FeCO₃. Цвет серый, желтый, буроватый, до коричневого и красновато-коричневого (темные цвета вызваны частичным окислением двухвалентного железа до трехвалентного). Черта белая и желтоватая. Твердость 3,5. Разлагается в нагретой соляной кислоте, кислота желтеет в результате образования хлорного железа; в холодной соляной кислоте вскипает медленно. При нагревании становится магнитным.

Малахит Cu₂(CO₃)(OH)₂. Сегодня очень редок в России. Aзурит Cu₃(CO₃)₂(OH)₂.  Оба минерала кристаллизуются в моноклинной сингонии. Твердость 3,5-4. Цвет для обоих минералов является диагностическим признаком. Вскипают с холодной разбавленной соляной кислотой. Находятся малахит и азурит обычно вместе, нередко с бурым железняком в зоне окисления сульфидов меди вблизи мраморов.

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная  работа №6

 

Тема: Минералы классов – силикаты и алюмосиликаты

 

Материал: Коллекция минералов класса силикаты, доступная визуальному осмотру и изучению: оливин, топаз, гранат, берилл, роговая обманка, биотит, мусковит, серпентин, каолинит, тальк

 

Задание:

 

1. Записать основную характеристику следующих минералов класса силикатов (из рабочего пособия А.В. Сиднева (по Бетехтину А.Г.,1956г.)): оливин (А-2), топаз  (А-3), гранаты (А-4), берилл (Б-3), роговая обманка (В-4), тальк (Г-1), флогопит   (Г-2), биотит (Г-3), мусковит (Г-4), хризотил-асбест (Г-9), каолинит (Г-10)

2. Ознакомиться и заучить  представителей классов минералов по пункту 1

3. Зарисовать 6 образцов минералов и приложить фото (через Интернет-ресурс)

 

 

 

 

 

 

 

 

Техническое УМ пособие

А.В. Сиднева 2011, 6кл. «Селикаты»

 

У-М пособие 12/44 шифр

Рыкус Н.Г.

2006,с.13-19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Начало:    

Окончание:    

 

Выполнила: Вильданова Ю. С.

Приняла: Аюпова Е.Н.

Лабораторная  работа №6

1. Класс силикаты и алюмосиликаты

Наиболее распространенные породообразующие минералы. Около 1/3 всех известных минеральных видов. По весу составляют более ¾ от всей земной коры. Основа структуры - кремнекислородный тетраэдр (ККТ) – [SiO₄.] - рис. 6.  Связь Si-O можно рассматривать как промежуточную между ионной и ковалентной, а тетраэдрическое пространственное расположение связей Si-O объясняется с учетом  sp3- гибридизации кремневых орбиталей. В силикатах углы связей в большинстве тетраэдров близки к 109,5^о. Формальный заряд ККТ - 2^-.

 

 

Рис. 6. Кремнекислородный тетраэдр

 

 

Кремний в тетраэдре  может частично (до 50%) замещаться на алюминий. В ленточных и слоевых  силикатах часто присутствуют гидроксильные  группы. Главными катионами в силикатах  являются K, Na, Ca, Mg, Fe. Среди катионов в силикатах широко проявлен изоморфизм. Алюминий в силикатах играет двоякую роль: а) он может быть внешним катионом – тогда минерал будет силикат алюминия; б) может замещать кремний в центре тетраэдра – тогда минерал будет алюмосиликат; в) алюминий может одновременно выполнять две функции. В общей сложности в состав силикатов входит около 60-70 химических элементов с различным размером ионов и характером осуществляемых ими связей. Тетраэдры в силикатах находятся либо в изолированном состоянии, либо соединены между собой с образованием различных пространственных структур – рис. 7. Кремнекислородные тетраэдры соединяются между собой путем обобществления анионов О^-2 (вершин). Обобществление ребер и граней у тетраэдров не встречается.

 

 

Рис. 7. Типы соединения кремнекислородных  тетраэдров в силикатах: а – островные  силикаты, б – кольцевые силикаты, в – цепочечные силикаты, г – ленточные силикаты, д – листовые (слоевые) силикаты, е – каркасные силикаты

 

 

Многообразие силикатов  обусловлено: различными вариантами поликонденсации  КК-тетраэдров, разнообразием катионов, вхождением добавочных анионов и  анионных групп.

Классификация силикатов основана на структуре или способе соединения ККТ.

Островные силикаты – [SiO₄] ^-4. Ортосиликаты – наиболее многочисленный подкласс минералов. Структуры наиболее прочны и компактны среди всех силикатов; этот фактор, а также высокозарядные и небольшие катионы обеспечивают высокую твердость и плотность минералов. Алюминий всегда является катионом. Иногда входят добавочные анионы – топаз. Тетраэдры не имеют общих вершин. Металлы связываются с кислородом свободной связью.

Характерна высокая  кристаллизационная способность, хорошие кристаллы. Минералы в зависимости от катионов имеют различную окраску (за счет присутствия элементов-хромофоров).

Генезис – преимущественно  минералы высоких температур и больших  глубин:  магматические и метаморфические  образования, а также метасоматические.

Оливин (перидот) - (Fe,Mg)₂[SiO₄]. Крайние члены изоморфной серии:  форстерит - Mg₂[SiO₄] и фаялит - Fe₂[SiO₄]. Сингония ромбическая. Твердость 6,5. В кристаллах встречается редко. Хризолит - прозрачная разновидность. По оливинам развиваются тальк и серпентин.

Топаз Al₂(F,OH)₂[SiO₄]. Твердость 8. Бесцветный, бледно-голубой, желтый. Обладает слабыми пиро- и пьезоэлектрическими свойствами. Генезис связан с грейзенами, пегматитами.

Группа граната. Минералы с общей формулой R₃⁺² R₂⁺³ (SiO₄)₃ ; где R⁺² - Mg, Fe, Mn, Ca; а R⁺³ - Al, Fe, Cr, Mn. В зависимости от катионного состава выделяются различные виды гранатов: альмандин - железо, алюминий; пироп - магний, алюминий; гроссуляр - кальций, алюминий; андрадит - кальций, железо; уваровит - кальций, хром; спессартин - марганец, алюминий. Гранаты образуют изоморфные ряды: пироп – альмандин, гроссуляр – андрадит. Минералы кубической сингонии. Спайность отсутствует; твердость 7-7,5. Группа алюминиевых гранатов (альмандин, пироп, спессартин) называется пиральспиты, кальциевых (гроссуляр, уваровит, андрадит) – уграндиты, между группами редко проявляется смесимость. Демантоид – это прозрачная зеленая драгоценная разновидность андрадита с 1,5% Cr₂O₃.

Кольцевые силикаты – Шестерные кольца - Si₆О₁₈. Возможны тройные, четверные кольца, сдвоенные (двухъярусные). Структурные единицы кольцевых силикатов: (Si₆O₁₈); (Si₄O₁₂)_; (Si₃O₉). Отношение Si:Al = 1:3. Небольшое число редких в природе минералов.

Берилл Ве₃Аl₂ (Si₆O₁₈). С примесью хрома - изумруд. Голубовато-зеленый – аквамарин (примесь железа). Желтый – гелиодор (примесь железа). Розовый – воробьевит (примесь марганца). Твердость 7,5 -8. Сингония гексагональная.

Силикаты  со сдвоенными тетраэдрами (Si₂O₇). Диортосиликаты. Эпидот Ca₅(Al,Fe)₃ (OH)O (SiO₄) (Si₂O₇) – имеет характерный фисташково-зеленый цвет.

Цепочечные  силикаты. [Si₂O₆]. Форма цепочек самая разная, наиболее распространена пироксеновая цепочка с периодом повторяемости в два тетраэдра. Пироксены могут быть ромбические и моноклинные. Структурная единица [SiO₃]_m^-2. Основные катионы Mg, Ca, Na и Fe. Для пироксенов распространенная форма - призмы с восьмиугольным сечением. Спайность по граням призмы под углом около 90⁰.

Энстатит Mg₂ (Si₂O₆). Гиперстен (Fe,Mg)(Si₂O₆). Оба - ромбические пироксены. Твердость 6-6,5. Цвет от белого и светло-серого до темно-коричневого. Ромбические пироксены обычно встречаются в основных и ультраосновных породах с низким содержанием кальция.

Диопсид - СаMg(Si₂O₆). Призматические кристаллы серого и зеленого цвета разных оттенков. Происхождение магматическое и контактово-метаморфическое.

Авгит - моноклинный пироксен Ca (Mg, Fe, Al) [(Si,Al)₂O₆]. Если присутствует натрий - эгирин-авгит. Авгит - наиболее важный железо-магнезиальный минерал основных и ультраосновных магматических пород.

Ленточные силикаты.[Si₄O₁₁]. Различных форм лент много, наиболее распространена амфиболовая – это две соединенные пироксеновые цепочки. Период повторяемости – кольцо из шести тетраэдров.

Группа амфиболов. Как и пироксены, амфиболы могут быть ромбические и моноклинные. В структуре происходит чередование кремнекислородных тетраэдров с двумя и тремя общими атомами кислорода. Общая формула R₇ (OH)₂x(Si₄O₁₁); где R - Ca, Mg, Fe Ca, Mg, Fe, Na, Al. В тетраэдре возможно замещение Si на Al. В отличие от пироксенов в состав амфиболов обязательно входит конституционная вода в форме (ОН).

Для амфиболов характерна весьма совершенная спайность под  углом 124⁰, удлиненные кристаллы, вплоть до волокнистых (амфибол-асбест). Амфиболы в отличие от пироксенов имеют более совершенную спайность, шелковистый блеск, габитус вытянутый, часто игольчатый.