Класифікація мінералів Класифікація неорганічних мінералів

1.Самородні елементи

2.Сірчисті та близькі до них з'єднання (сульфіди, селеніди, арсеніди, ан­тимоніди)

3.Галогеніди

4.Оксиди і гідроксиди

5.Солі кисневих кислот: нітрати, карбонати, сульфати, хромати, фосфати, арсенати, ванадати, борати, силікати.

Самородні елементи. До цього класу входять мінерали, що складаються з одного хімічного елементу. В самородному вигляді зустрічається вуглець (графіт, алмаз), сірка, золото, платина, срібло, мідь, осмій, іридій, паладій, благородні гази, залізо (в метеоритах). Число мінералів цього класу біля 90. За масою вони складають приблизно 0, 1% маси земної кори. За походженням самородні елементи можуть бути глибинними, аж до магматичних (алмаз, платина), поверхневими, гіпергенними. Для деяких характерно вторинне на­копичення у розсипах.

Сірчисті з'єднання. Мінералів цього класу більше 200, але за масою вони складають не більше 0, 25 ваги земної кори, причому на долю лише двох мінералів - піриту та піротину припадає 3/4цієї маси. До мінералів цього типу відносяться не лише сірчисті, але аналогічні ним селенисті, телуристі, миш'яковисті та сурм'янисті з'єднання. За походженням сірчисті мінерали в більшості гідротермальні (високо, середньо і низько температурні), магматичні, скарнові, а також екзогенні (при вивітрюванні сульфідних родовищ в зоні цементації).

Сірчисті з'єднання мають велике практичне значення - це важливі руди свинцю, цинку, міді, срібла, нікелю, кобальту, молібдену, миш'яку, вісмуту, сурми, ртуті та інших металів.

Галогеніди. До даного класу мінералів відносять фтористі, хлористі, бромисті і йодисті з'єднання, що складають біля 100 мінералів або біля 0, 5% за масою земної кори. Найбільш поширені фтористі і хлористі з'єднання. Фториди в більшості пов'язані з магматичною діяльністю, а хлориди - з осадами морів та озер і є головними мінералами соленосних товщ.

Оксиди і гідроксиди. Мінерали цього класу являють собою з'єднання елементів з киснем, в гідроксидах присутній гідроксид або вода, або і те і інше. В земній корі на їх долю припадає біля 17%, із них на долю кремнезему SіО₂ біля 15, 5%. Число мінералів біля 200. Найбільш поширеними мінералами є оксиди кремнію, заліза, алюмінію, марганцю, титану. Походження мінералів цього класу різне - магматичне, пегматитове, гідротермальне, але більшість оксидів утворилися в результаті екзогенних процесів у верхній частині літосфери. Багато оксидів є важливими рудами заліза, хрому, марганцю, алюмінію, титану, олова, танталу, ніобію, урану, рідких земель.

Нітрати - це солі азотної кислоти. До природних нітратів відносять азо­тнокислі солі Ка, К, Са, Мg, Ва, що називаються селітрами. Найбільший інте­рес представляють натрієві та калієві селітри. Походження нітратів в основному біогенне: виникає за рахунок гниття органічних залишків. Вживаються як мінеральні добрива. В харчовій промисловості, для одержання НNОз та ви­готовлення вибухових речовин.

Карбонати - солі вугільної кислоти. Відомо біля 80 їх мінералів, що складає біля 1, 7% ваги земної кори. В більшості карбонати є гіпергенними продуктами гідрохімічних реакцій.

Сульфати - солі сірчаної кислоти, їх нараховується більше 260 мінералів, що складає біля 0, 1% ваги земної кори. Мінерали цієї групи в більшості гіпергенного походження: хімічні озерні і морські осади, продукти окислення сульфідів і сірки.

Хромати - малочисельні і дуже рідкі. Знаходження їх найчастіше пов'язано з присутністю хрому у вміщуючих породах. Хромати завжди поверхневого походження, основні мінерали - крокоіт, фенецит, воколеніт, ласмоніт.

Вольфрамати та молібдати малочисельні. Два основних рудних мінерали - вольфраміт і шеєліт, глибинного походження; до групи молібдатів від­носяться: повелліт, вульфеніт, кьохлініт, феррімолібдит. Всі мінерали гіпер­генні.

Фосфати, арсенати, ванадати є солями фосфорної, миш'якової, вана­дієвої, кислот. Фосфати та їх аналоги складають близько 0, 75% ваги земної кори (біля 350 мінералів). Мінерали в основному гіпергенні.

Борати - солі різних борних кислот. Відомо приблизно 40 боратів але їх роль в будові земної кори незначна. Основна маса бору сконцентрована в силікатах.

Силікати - найважливіші породоутворюючі мінерали. Число силікатів біля 800, за масою вони складають близько 80% земної кори. Хімічний склад переважно складний. Головні компоненти: Sі, А1, Fе, Мg, Са, Na, К, іноді Мn, Ті, В, а також Zr, Li, ОН, Р та ін.

В нижче приведеній класифікації силікати розташовані по типах їх рентгено-структур (Рис.2.5). Виявлено, що в структурі кожного силікату кремній знахо­диться в центрах тетраедрів, верхівки яких утворені киснем. Кремнекисневий тетраедр представляє собою основну групу атомів Sі і О в структурі силіка­тів; типи структур силікатів залежать від того як поєднані між собою кремне­кисневі тетраедри. Розрізняють силікати: острівні; ланцюгові; стрічкові; листкові; каркасні.

На силікатах добре прослідковується залежність між будовою і фізичними властивостями мінералів. Наприклад, листкові силікати мають досконалу спайність, для стрічкових силікатів характерна волокниста будова, тощо.

Походження силікатів: ендогенне, головним чином магматичне (піро­ксени і польові шпати); пегматитове (слюди, турмалін, берил та ін.); скарнове (гримати, воластоніт); метаморфічне - в сланцях та гнейсах (гранат, дистен, хлорид); екзогенне - переважно за рахунок вивітрювання інших силікатів (каолініт, глауконіт, хризокола).

Важливість вивчення силікатів визначається тим, що багато з них є цінними корисними копалинами крім того силікати - це породоутворюючі мінерали переважної більшості гірських порід. Силікати - важливі неметалічні корисні копалини (азбест, тальк, слюди, каолін, керамічна та вогнетривка сировина, будівельні матеріали). Силікати є рудами на берилій, літій, цезій, цирконій, нікель, цинк та рідкі землі. Вони відомі як дорогоцінне каміння (смарагд, аквамарин, топаз, нефрит, родоніт).

1.Острівні силікати - силікати з ізольованими тетраедрами SіО₄ і ізольо­ваними групами тетраедрів:

а)ортосилікати - з ізольованими кремнекисневими тетраедрами (Рис.2.5, а), радикал - [SіO₄]^4-;

б) діортосилікати - з подвоєними тетраедрами, які відрізняються особ­ливими парами кремнекисневих тетраедрів [Sі₂O₇]^6-(Рис. 5, б);

в)кільцеві силікати характеризуються уособленням трьох, чотирьох або шести груп кремнекисневих тетраедрів, їх радикали [Sі₃O₉]^6-, [Sі₄O₉]^8-, [Sі₆O₁₈]^12-, [Sі₁₂O₃₀]^18- (Рис. 5, в, г, д);

2.Силікати з неперервними ланцюгами із кремнекисневих тетраедрів (Рис.2.5, е) - ланцюгові силікати. Радикали їх [Sі₂O₆]^4-, [Sі₃O₉]^6-;

3. Силікати з уособленими стрічками або поясами із кремнекисневих тетраедрів (Рис.2.5, ж) - стрічкові силікати. Радикал структури [Sі₄O₁₁]⁶;

4.Силікати з неперервними шарами кремнекисневих тетраедрів - лист­кові силікати (Рис. 2.5, з). Радикал структури [(А, Sі)₄О₁₀]^4-, [Sі₄O₁₀]^4-;

5.Силікати з неперервними трьохвимірними каркасами із алюмо- і кремнекисневих тетраедрів - каркасні силікати (Рис.2.6).