Оксиди
J Гематит Fe
2O3. (Від грец. «Гематікос» - кривавий). домішки Ti, Mg.Структура така ж, як у корунду, але позиції алюмінію зайняті залізом. Складається на 70% з заліза. Сингония трігональная. Кристали мають форму шестикутних пластинок і більш складних таблитчатих кристалів. Часто зустрічається в землистий масах, натічних агрегатах, званим червоним залізняком. Великі ниркоподібні форми з радіальнолучістим будовою звуться «червоною скляної голови». У кристалів колір чорний, блиск напівметалевий. Колір натічних і землистий мас яскравий, цегляно-червоний, блиск скляний або матовий. В тонких відколах просвічує червоним. У всіх випадках риса характерного вишнево-червоного кольору.Твердість 5,5-6. Спайність відсутня. Характерна груба окремість по ромбоедрі. Щільність 5-5,2 г / см3.
Важливий рудний мінерал. Порошковатая гематит використовують в якості фарб і для виготовлення червоних олівців.
Освіта: 1) гидротермально змінені олівінітов - в них гематит разом з тальком утворюється на місці олівіну (Шабри, Урал 2) кварцові жили з гематитом (на о. Ельба, гематитові троянди з Сен-Готтард і ін. В Альпах) - 3) скарни - в них гематит зустрічається з епідотом і кварцом (гори Висока та Благодать, Урал) - 4) кварцити, сланці та інші регіонально-метаморфічні породи (Кривий Ріг, Україна-оз. Верхнє, США- шт. Мінас Жерайс, Бразилія) - 5) зона окислення залізних руд і латерити, де гематит є в умовах посушливого клімату найбільш стійкий ой формою існування заліза (оолітові червоні залізняки на західному схилі Середнього Уралу - Кусье-Олександрівський і Пашинський р-ни та ін.).
Впізнається за кольором риси, блиску і за іншими ознаками.
J Група кварцу SiO2. Походження назви залишається невідомим. Група названа по її головному мінералу - кварцу, вірніше за його низькотемпературної різновиди alpha - кврцу. Вона об`єднує різні поліморфні модифікації SiO2 - alpha-- і beta - кварц, alpha-- і beta - тридимит, alpha-- і beta - кристобалит, стишовит, коесит і інші (зараз їх відомо 12). У всіх цих модифікаціях, крім стішовіта, кремній утворює з киснем щільні тетраедричних угруповання (SiO4)4. У них він розташовується між чотирма прилеглими один до одного атомами кисню. Зв`язки між киснем і кремнієм змішані іонно-ковалентні, тетраедри з`єднуються один з одним через свої вершини (через атоми кисню), утворюючи нескінченний тривимірний каркас з «порожнинами» між тетраедрами. Поява поліморфних модифікацій кварцу обумовлено різним розворотом тетраедрів один щодо одного. Сингония поліморфних модифікацій різна кубічна, гексагональна, тетрагональна, трігональная, ромбічна, Моноклінна. Також різні вигляд і властивості кристалів. Особливою формою знаходження кремнезему в природі в приповерхневих умовах і в біосфері є опали - тверді гідрогелю кремнезему, в яких кристалічна тонкодисперсна фаза представлена деякими з модифікацій SiO2.
Стішовіт має принципово іншу, ніж у кварцу і інших його модифікацій структуру (структуру рутилу): кремній оточений шістьма атомами кисню, він як би сидить в центрі кисневого октаедра. Тому структура стішовіта більш компактна. І щільність його вище (4,4 проти 2,6 г / см3 у інших модифікацій кварцу). Утворюється в особливих умовах - при надвисоких тисках, наприклад в метеоритних кратерах. Можливо, в глибинних частинах Землі SiO2 може існувати тільки в такому вигляді.
alpha - Кварц (низькотемпературний) складає близько 13% земної кори, т. е. за поширеністю є другим після польового шпату мінералом. Кристалізується в тригональной сингонії. Структура його представляє нескінченний тривимірний каркас, утворений в`яззю кремнекислородних тетраедрів (SiO4)4.Тетраедри розташовуються спіралями, при цьому кремній і кисень пов`язані між собою іонно-ковалентними зв`язками, тетраедри з`єднуються один з одним через вершини (через атоми кисню). Кожна вершина належить двом тетраедра. На один тетраедр з його чотирма вершинами доводиться два атома кисню. Звідси і формула кварцу SiO2.
Структура кварцу містить гвинтову вісь симетрії третього порядку. Вона як би поєднує один з одним тетраєдри за правилом «гвинта». При повному обороті тетраєдри тричі поєднуються один з одним. Більш того, виявляється, що обертання гвинтових осей може відбуватися як вправо, так і вліво - за цією ознакою виділяють дві структурні різновиди мінералу: правий і лівий.
Властивості структури кварцу проявляються в його фізичних властивостях і морфології кристалів. Велика частка ковалентних зв`язків забезпечує більшу твердість кварцу - 7 за шкалою Мооса і відсутність спайності. «Рихлість» будови каркаса обумовлює малу щільність мінералу (2,65 г / см3). Характер зв`язків виражається також і в хорошій прозорості кристалів кварцу, невисокому показнику заломлення (1,54), скляному блиску.
Наявність потрійних гвинтових осей зовні виражено в тому, що кристали кварцу мають трігональную (псевдогексагональние) вигляд зниженою симетричності: в них немає ні центру інверсії, ні дзеркальних площин симетрії. В ідеалі кристали утворені шістьма сильно розвиненими вертикальними гранями гексагональної призми (з грубої штрихуванням поперек граней), що замикаються зверху двома ромбоедрі (по три малих і великих граней). Зовнішня симетричність здається, т. К. Вона різко знижується найдрібнішими скосами на гранях призми - це межі трапецоедра (на кристалах правого кварцу вони розташовуються на призмі вгорі праворуч, а на лівому кварці - зліва). В результаті набір елементів симетрії простий L33L2. уздовж осей L2 в кристалах кварцу найбільш сильно проявлені його п`єзоелектричні властивості. При стисненні пьезоелемента уздовж осі з фізично нерівнозначних кінцями ступінь стиснення виявиться різною на протилежних кінцях, і за рахунок порушення електростатичного поля між кінцями платівки виникне різниця потенціалів, і навпаки, при створенні різниці потенціалів на кінцях пластинки вона розширюється або стискається. Кварц - це найцінніше п`єзоелектричні сировину, однак якість його високо тільки в бездефектних і несдвойнікованних кристалах.
Для кварцу характерно двойникование. Встановлено 6 видів двійників, з них найбільш поширені дофінейскій, бразильський і японський. У дофінейскіх зростаються кристали або лівих, або правих кварців. У бразильських двійників зростаються кристали лівого і правого кварцу, а в японських кристали зростаються по тригональной діпіраміди і двійники нахилені один до одного під кутом 84ordm-34 `.Кварц може зустрічатися в одиночних кристалах, сростках кристалів (друзі, щітки), в зернистих масах, у вигляді гальок і піщинок (в осадових породах), у вигляді суцільних мас і прожилків. Найкращі знаходяться в салоні "Принцеса на горошині". Тут ви зможете підібрати вподобане вам весільну сукню, переглянути каталог вечірніх суконь на випускний, а також підібрати до них різні аксесуари.
Забарвлення кварцу різна і за кольором і за своєю природою. Кварц з домішкою Fe3+ і упровадилися в межузельние простір катіонів лужних металів володіє фіолетовим кольором - аметист. Кварц з такою ж домішкою алюмінію і катіонів лужних металів має буро-чорний колір і називається морионом. Безбарвна, фіолетова і димчастий забарвлення - це власні забарвлення кварцу, обумовлені його складом і структурою. З числа різновидів кварцу з помилковою забарвленням найбільш поширені молочно-білий кварц і зелений (празем). Перший зазвичай наповнений дрібними (десяті і соті частки мм) залишковими включеннями природних розчинів, з яких зростав кварц, або в інших випадках розбитий найтоншими трещінкамі- в праземе розсіяні дрібні голочки актинолита.
Особлива морфологічна різновид кварцу (скритокрісталліческая) - халцедон - являє собою тонковолокнисті, скритокрісталліческіе агрегати шарувато-концентричного, полосчатим, однорідного, завжди тонкопорістоескладання.
Походження кварцу. Утворюється кварц в різних умовах:
1) як продукт кристалізації кислих магм;
2) як гідротермальний мінерал в скарнах, рудних і нерудних жилах;
3) як складова частина метаморфічних гірських порід;
4) як мінерал осадових гірських порід.
Промислове значення для розробки кварцу як пьезосирья і ограночного матеріалу мають гранітні пегматити Топаз-берилові типу і жили гірського кришталю або мориона серед сланців (їх називають по місцях перших знахідок жилами альпійського типу), в них іноді добувають прозорі хороші кристали кварцу масою до 500 кг. Кварц з відходів цього виробництва використовується для виплавки жаростійкого скла і в якості сировини для вирощування штучних (бездефектних) кристалів пьезокварца. Промислове значення для скляної промисловості мають білі кварцові піски. Халцедон як камінь видобувають в міаролових і інших мінералізованих порожнинах в ефузивних породах (базальтах).
Безбарвні різновиди використовуються в оптичних приладах, в точній механіці (особливо технічний агат) для виготовлення опорних призм, часових каменів і т.д. У радіотехніці - пьезокварц. З плавленого кварцу виготовляється хімічний посуд, кварцові лампи. У скляно-керамічної промисловості (піски). Для виробництва карборунда (твердість вище, ніж у корунду), як абразив і т.д. Кварцит і яшми - декоративно-виробний і облицювальний матеріал.
Кварц легко впізнається по призматичним кристалів з поперечної штрихуванням, раковістим зламу, твердості (7), скляному або жирного блиску.
beta - кварц зазвичай називають високотемпературним. Він кристалізується у вигляді добре огранованих дипирамидальний кристалів гексагональної сингонії. Такий кварц утворює порфірові вкрапленники в кислих ефузивних породах і при зниженні температури псевдоморфно заміщуються низькотемпературним alpha - кварцом.
Трідіміт і кристобалит зустрічаються в кислих ефузивних гірських породах. (Трідімос по грец. - потрійний, через часто спостерігаються трійників). Кристобалит названий по місцевості Сан-Крістобал (Мексика). Трідіміт зустрічається в ромбічної alpha - тридимит (низькотемпературний) і гексагональної beta - тридимит (більш високотемпературний) сингониях. кристобалит beta - різновид (більш високотемпературна) - кубічноїсингонії, alpha - крістобалліт - тетрагональной сингонії. Ці два різновиди кварцу зустрічаються спільно. Зрідка вони спостерігаються у вигляді дрібних кристаликів, вкраплених в основну масу еффузівов. Зустрічаються також розетковідние або черепітчатие кристали в пустотах ефузивних порід.
опал SiO2*nH2O (Твердий гідрогель змінного складу). (Походження назви невідомо). Зазвичай спостерігається у вигляді щільних напівпрозорих клее- і склоподібних мас, жилках, натічних агрегатах. Безбарвний, молочний, зелений, бурий, чорний, веселковий (опалесцентний). Блиск скляний, воскової, матовий. Твердість близько 5-5,5.
Своєрідна структура опалів. Деякі з них взагалі аморфні. Інші складаються з глобул кремнезему (трідіміта або кристобалита) розміром від 150 до 400 нм, розташованих по закону дуже ретельним кубічної упаковки. У просторі між глобулами концентрується вода, в різній кількості в залежності від розміру глобул і ступеня їх впорядкованості.
Особливостями будови гідрогелю пояснюється характер забарвлення благородних опалів. Вони опалесцентну і райдужно иризирует за рахунок інтерференції (дифракції) світла, що проходить через щільно упаковані глобули кремнезему. Бура, зелена. Коричнева, чорна забарвлення опала виникають за рахунок вростков Пігментується речовин - зеленого гарніеріта, бурого залізняку, чорного пиролюзита і ін.
Кристалізується з гейзерних вод, утворюється при поверхневому вивітрюванні польових шпатів і інших силікатів, випадає в осад за рахунок коагуляції гелів кремнезему в прибережних зонах морських басейнів, складає тверді тканини всіх діатомових водоростей, джгутикових, деяких радіолярій і т.д. Золі кремнезему здатні просочувати відмерлі стовбури дерев і, відкладаючи опал, повністю їх заміщати зі збереженням всіх деталей будови. Такі скам`янілі дерева часто зустрічаються в вулканічних областях в межах ареалів поширення лісів третинного періоду, проте декоративні різниці рідкісні (в районах молодий вулканічної діяльності в геосинклінальних і платформних районах Північного Сходу Сибіру в аллювии рік Лени, Вилюя, Витима і ін.). Опалові породи (опоки, трепели, діатоміти) застосовуються для виготовлення фільтрів, у виробництві кераміки, для полірування металів, як термоізолятора, в хімічній, харчовій, нафтовій промисловості. Шляхетний опал - камінь. У вапняках опал - шкідлива домішка, псує, одержуваний з нього цемент і вапно. У скам`янілих дерев, що залягають в пеплах, зустрічається благородний опал, що виконує тріщинки (США, шт. Невада).
Група рутила
У цю групу входять сполуки типу AX2, кристалізуються переважно в тетрагональной сингонії: двоокису титану, олова, марганцю і свинцю (головні мінерали - рутил, Брук, анатаз, каситерит, пиролюзит, стишовит). Так як розміри іонних радіусів всіх цих іонів приблизно одного порядку, то кристалічна структура більшості мінералів залишатиметься однотипної.
Всі пов`язані сюди головні мінерали не пов`язані один з одним і утворюються в різних геологічних умовах.
J Рутил TiO2. Назва - від лат. «Рутілус» - червонуватий. Він є найбільш стійкою модифікацією TiO2 як при високих, так і при низькому тиску. Сингония тетрагональна. Звичайний в шестоватих і голчастих кристалах, нерідко добре огранених (прості форми - тетрагональні діпіраміди і призма). Структура рутила складена ланцюжками октаедрів (TiO6)8-. У кожній ланцюжку сусідні октаедри з`єднані ребрами. Осі всіх ланцюжків в структурі рутилу паралельні один одному, в цьому ж напрямку зазвичай витягнуті самі кристали рутилу. Кожен ланцюжок розгорнута щодо іншої на 90ordm- і злився з нею через вершини октаедрів (TiO6)8-. Між ланцюжками тягнуться нескінченні канали. Таку ж структуру мають каситерит, пиролюзит і стишовит. Твердість 6. Щільність 4,2-4,3 г / см3. Колір чорний, червоно-коричневий, риса світла коричнева, блиск алмазний. Характерна розщеплення по призмі.
Відео: 47 Оксиди, їх класифікація та властивості
Зустрічається в різних родовищах. Особливо характерний в кварцових жилах серед метаморфічних порід, де зустрічаються його ефектні включення в кварці. Накопичується в розсипах (розсипи Середнього Уралу) і використовується як руда на титан.
J Анатаз TiO2. (Тетрагональна сингония). Структура характеризується дуже ретельним кубічної упаковкою іонів кисню з вертикальною четверний віссю. Зустрічається у вигляді одиночних бурих, коричневих, синяво-чорних кристалів, наростаючих на гірський кришталь в кварцових жилах серед метаморфічних порід. Рідкісний.
Є ще одна поліморфна різновид TiO2 - Брук, кристалізується в ромбічної сингонії. Його структура аналогічна структурі ромбического танталіту і колумбіту. Вона характеризується в ідеалізованому вигляді дуже ретельним «топазові» гексагональної упаковкою іонів кисню. Кристали сплощені, колір жовто-або червоно-бурий до чорного. Риса безбарвна до буро-жовтої. Блиск алмазний. Твердість 5-6. Щільність 3,9-4 г / см3. Зустрічається в жилах альпійського типу, іноді в розсипах.
J Касситерит SnO2. Тетрагональна сингония (кассітерос по-греч. Олово). Кристали добре утворені - призматичні, шестоваті, голчасті, з штрихуванням уздовж подовження. Часті двійники. Блиск алмазний на гранях, жирний в дрібнозернистих суцільних масах. Твердість 6-7. Дуже важкий (щільність 6,8-7 г / см3). Колір червоний, коричневий, коричнево-чорний. Риси немає або дуже світла.
Утворюється в гранітних пегматитах, в грейзенах, високотемпературних гідротермальних родовищах і скарнах. Накопичується в розсипах. Видобувається як руда на олово.
У суцільних масах впізнається з працею. Може допомогти реакція на олив`яне дзеркало: якщо його покласти на нагріту цинкову пластинку і змочити розведеної соляною кислотою, то він з поверхні покривається тонким нальотом металевого олова, яке стає блискучі, якщо його потерти.
пиролюзит MnO2. По-грецьки «пірос» - вогонь, «люзіос» - нищівний (вживається в склоробстві для знищення зеленого відтінку скла). Містить 63% марганцю. Тетрагональна сингония. Кристалічна структура аналогічна структурі рутилу і каситериту. У кристалах виключно рідкісний. Звичайний у вигляді землистий мас і оолітов. Колір чорний. Блиск матовий. Риса чорна.
Зустрічається в промислових кількостях як руда на марганець у вигляді ПРОПЛАСТ і лінз серед осадових гірських порід і у вигляді землистий мас в зонах окислення деяких руд і гірських порід. Взагалі ж є найбільш стійкою формою існування марганцю в зонах окислення.
Відео: Оксиди. Хімія 8 клас
Впізнається по ооліти, чорної межах, маркості. Якщо на межу пиролюзита нанести одну краплю бензидина, утворюється синьо-зелена пляма.
Місце народження. Нікопольське (Україна), Чиатурское (Грузія), Платтен (Чехія)
J Ільменіт (Fe, Mg, Mn)TiO3. спрощено - FeTiO3. Синонім титанистий залізняк. Сингония трігональная. Кристали шестикутні таблітчатиє або пластинчасті чорного кольору, з металевим блиском. Риса чорна. Іноді слабо магнітів. Твердість близько 5,5.Руда на титан і залізо
У промислових кількостях зустрічається в вигляді гнізд, прожилків, пластових покладів в піроксенітах і габро, в розсипах в пісковиках. Характерний для лужних порід, де він зустрічається разом з нефеліном і цирконом, для кімберлітів, але промислових скупчень тут не утворює.
Дуже схожий на магнетит, відрізняється слабкою магнитностью або немагнітних і формою кристалів.
Прибережні титано розсипи з ільменітом, рутилом, лейкоксеном, цирконом - «чорні піски» - це один з головних джерел отримання титану і цирконію з прибережно-морських розсипів.
