- актинолита и роговой обманки;
- диопсида и берилла;
- сподумена и турмалина;
- авгита и шерла;
- родонита и родохрозита;
- тремолита и гипса;
- волластонита и антимонита?
Задание: описать макроскопические свойства и определить минерал из групп цепочечных и ленточных силикатов.
Лабораторная работа № 13
СЛОИСТЫЕ СИЛИКАТЫ
Основная характеристика минералов группы слоистых силикатов
К силикатам и алюмосиликатам слоистой структуры относятся группы минералов, в состав которых кроме кремния и алюминия входят ионы Mg2+, Fe2+, Fe3+, Ni2+, K+, Na+, Li+. Они содержат гидроксильные группы (ОН) и другие дополнительные анионы, а иногда воду.
В зависимости от того, каким образом и в каких отношениях сочленяются между собой слои можно выделить двух-, трех - и многослойные структурные типы слоистых силикатов – пакеты. Между пакетами могут располагаться молекулы воды, что приводит к разбуханию структуры минерала. Слоистые силикаты часто образуют сложные смешанослойные образования, особенно характерные для глин (каолинита, монтмориллонита).
Совершенная спайность проявляется у всех рассматриваемых минералов, вплоть до весьма совершенной в одном направлении, при этом излом не всегда выражен.
Основные характеристики силикатов слоистой структуры
Серпентин Mg6[Si4O10] (OH)8 (змеевик). Образует плотные скрытокристаллические массы или параллельно-волокнистые прожилки. Хризотил-асбест – волокнистый серпентин. Цвет желто-зеленый до темно-зеленого. Блеск восковой, матовый, либо шелковистый; излом раковистый (в сплошных агрегатах) или занозистый; спайность совершенная в чешуйчатых и волокнистых разновидностях. Твердость 2,5-4 и до 5,5 у наиболее плотных образцов; плотность 2,6.
Образуется за счет изменения ультраосновных пород гидротермальными растворами. Ассоциирует с тальком, магнезитом, доломитом, хромитом, магнетитом. Диагностические признаки: форма образования, цвет, блеск, небольшая плотность, ассоциации.
Каолинит Al4[Si4O10] (OH)8 образует тонкодисперсные плотные, а также землистые массы. Цвет белый с разными оттенками (от примесей). Блеск матовый, иногда жирный; хрупкий; излом землистый; спайность совершенная в одном направлении. Твердость 1-2,5; плотность 2,6. Гигроскопичен – в сухом состоянии прилипает к языку, во влажном образует пластичную массу.
Образуются за счет выветривания полевых шпатов, образуют осадочные глинистые толщи. Диагностические признаки: форма образования, цвет, отсутствие блеска, низкая твердость и плотность, гигроскопичность.
Тальк Mg3[Si4O10] (OH)2 (стеатит) встречается в виде плотных скрытокристаллических масс, листоватых, чешуйчатых агрегатов. Цвет белый, яблочно-зеленый, светло-серый, иногда до бурого (из-за инородных примесей); черта белая. Жирный на ощупь; блеск часто перламутровый; излом неровный; хрупкий, хотя листочки гибкие; спайность весьма совершенная у кристаллических разностей. Твердость 1; плотность 2,8.
Образуется в результате гидротермального изменения ультраосновных пород. Ассоциирует с серпентином, магнезитом, доломитом, актинолитом, магнетитом, гематитом. Диагностические признаки: цвет, жирный на ощупь, блеск, низкая твердость и плотность.
Группа слюд: мусковит KAl2[AlSi3O10] (OH)2 – бесцветная слюда (иногда желтоватая, красноватая, коричневатая). Флогопит KMg3 [AlSi3O10] (OH)2 – бурый, коричневый разных оттенков. Биотит K(Fe, Mg)3 [AlSi3O10] (OH)2 – черный. Лепидолит KLiAl2[AlSi3O10] (OH)2 – розовый, светло-фиолетовый, реже бесцветный.
Кристаллы слюд листоватые, чешуйчатые. Спайность весьма совершенная в одном направлении; излом не выражен, листочки упругие; блеск перламутровый. Твердость около 2; плотность до 3,2.
Слюды являются составной частью многих магматических и метаморфических пород. Практическое значение имеют слюды пегматитового и контактово-метаморфического происхождения. Диагностические признаки: блеск, весьма совершенная спайность, низкая твердость и упругость.
Монтмориллонит (Al, Mg)2[Si4O10] (OH)2 x 4H2O входит в состав глин, характерной особенностью которых является набухание при поглощении воды. Образует сплошные массы. Цвет белый, кремовый, коричневатый, серый. Блеск матовый; легко расщепляются на мельчайшие частицы в сухом виде. Твердость 1; плотность 1,4, но может несколько возрастать при наличии примесей.
Образуется при выветривании напластований вулканического пепла и осадочным путем. Диагностические признаки: форма образования, цвет, отсутствие блеска, маленькая твердость, разбухание при поглощении воды и проседание при высыхании.
Группа хлорита образует множество политипов и изоморфных замещений. Один из наиболее распространенных хлоритов – Клинохлор (Mg,Al)6[Si3AlO10] (OH)8. Хлориты образуют сплошные массы, либо листоватые, чешуйчатые агрегаты, иногда веерообразные и радиально-лучистые выделения. Цвет зеленый различных оттенков до серо - и черно-зеленого. Спайность весьма совершенная в одном направлении, но в отличии от слюд более хрупкие; блеск матовый в сплошных массах и перламутровый в кристаллических агрегатах. Твердость 2-2,5; плотность 2,6-3,3.
Широко распространены в породах метаморфического происхождения совместно с тальком, кварцем, серицитом, актинолитом. Характерен также для низкотемпературных гидротермальных жил и жил альпийского типа. Диагностические признаки: габитус выделений, цвет, блеск, низкая твердость и плотность, ассоциации.
Хризоколла Cu5[Si4O10] (OH)2 x 4H2O скрытокристаллического облика. Встречается в виде натечных корочек с пузырчатой поверхностью. Цвет голубоватый, зеленовато-голубой; черта зеленовато-белая. Блеск восковой, иногда до стеклянного; хрупкая; спайность не выражена. Твердость 2-3; плотность 2,2.
Типичный минерал зоны окисления медных и других рудных месторождений, содержащих сульфиды меди. Встречается совместно с малахитом, азуритом, купритом, самородной медью, гипсом, опалом, гидроокислами железа. Диагностические признаки: иногда можно спутать с малахитом, но в отличии от последнего обладает более выраженным голубым цветом, характерной формой выделения, пониженной твердостью и большей хрупкостью.
Контрольные вопросы
1. На какие физические свойства минералов влияет слоистое строение силикатов?
2. В каких условиях образуются глинистые минералы: каолинит и монтмориллонит?
3. Какие формы образования характерны для минералов группы слоистых силикатов?
4. Чем усложнен химический состав слоистых силикатов?
5. В чем сходство и различие следующих минералов:
- малахита, хризоколлы и бирюзы;
- каолинита и монтмориллонита;
- малахита и клинохлора;
- минералов группы слюд;
- серпентина и талька;
- серпентина и нефрита?
Задание: описать макроскопические свойства и определить минерал из группы слоистых силикатов.
Лабораторная работа № 14
КАРКАСНЫЕ АЛЮМОСИЛИКАТЫ
Общая характеристика группы каркасных алюмосиликатов
В радикале данной группы минералов появляется алюминий, который частично замещает кремний, следовательно они составляют алюмосиликаты. В катионной части находятся крупные ионы Na, K, Ca, реже Ba, Sr, Cs и некоторых других элементов. Все они слагают трехмерный каркас, который образует относительно крупные пустоты, заполняемые катионами и дополнительными анионами, водой. Каркасные алюмосиликаты имеют довольно разнообразные свойства, в зависимости от размеров ячеек каркаса и наличии примесей. Так широко изменяется плотность, спайность.
В зависимости от химического состава каркасные алюмосиликаты могут быть разделены на группы: полевых шпатов, фельдшпатоидов, цеолитов. Внутри данных групп наблюдаются широкие изоморфные замещения.
Основные характеристики минералов группы каркасных алюмосиликатов
Полевые шпаты
Полевые шпаты состоят из двух главных изоморфных рядов: калиево-натриевые или щелочные полевые шпаты; натриево-кальциевые полевые шпаты или плагиоклазы. Кроме того, встречаются бариевые полевые шпаты, которые имеют меньшее распространение.
Калиево-натриевые полевые шпаты составляют несовершенный изоморфный ряд между ортоклазом, микроклином и санидином (K, Na) [Si3 AlO8]. Образуют часто кристаллические агрегаты таблитчатого габитуса. При распаде твердого раствора образуются взаимопрорастания минералов в виде параллельных пластинок, называемых пертитами. Цвет светло-серый, желтоватый, розоватый до мясо-красного, белый; окраска часто неравномерная; голубовато-зеленая разновидность – амазонит. Нередко встречаются полупрозрачные до прозрачных выделений (адуляр). Блеск стеклянный на гранях кристалла, особенно на плоскостях спайности. Спайность совершенная по одному направлению и средняя по другому, при этом угол спайности между плоскостями составляет приблизительно 900. Распространены двойники, в следствии чего, на плоскостях двойникования проявляется переливчатость. Твердость 6-6,5; плотность 2,5.
Происхождение магматическое, характерны для кислых, средних и щелочных пород. Также образуются в пегматитах, апогранитах, высокотемпературных гидротермальных жилах и входят в состав метаморфических пород – сланцев и гнейсов. Диагностические признаки: габитус, характер спайности, твердость, небольшая плотность, ассоциации.
Плагиоклазы образуют непрерывный изоморфный ряд, крайними членами которого являются Альбит Na [Si3AlO8] и Анортит Ca [Si2Al2O8]. Внутри ряда идет постепенное замещение альбита анортитовой составляющей (от 0 до 100%), при этом уменьшается доля кремния и плагиоклазы переходят от кислых к основным.
Кислые плагиоклазы: альбит (0-10%)
олигоклаз (11-30 %)
средние плагиоклазы: андезин (31-50 %)
лабрадор (51-70 %)
основные плагиоклазы: битовнит (71-90 %)
анортит (91-100 %)
Плагиоклазы, также как и калиево-натриевые полевые шпаты образуют таблитчатые кристаллы, либо друзы, пластинчато-лучистые агрегаты, а также кристаллически-зернистые мономинеральные породы. Цвет белый, серый, часто холодных оттенков. Блеск стеклянный, иногда перламутровый на плоскостях спайности; для олигоклаза характерна голубоватая иризация (беломорит), а для лабрадора – сине-зеленая. Спайность совершенная в двух направлениях под углом около 700. Твердость 6-6,5; плотность 2,6.
Происхождение магматическое, а также характерны для пегматитов; являются породообразующими минералами многих метаморфических пород, скарновых и грейзеновых. Диагностические признаки: форма образования, цвет, блеск, характер спайности, относительно высокая твердость и не большая плотность. От калиево-натриевых полевых шпатом отличаются углом между плоскостями спайности.
Фельдшпатоиды
Нефелин KNa3 [SiAlO4] образует мелкие призматические кристаллы, зерна, вкрапленники, а также сплошные сливные массы. Цвет серый, красноватый, зеленоватый, иногда бесцветен. Блеск жирный, реже стеклянный; спайность практически не выражена. Твердость 5,5; плотность 2,6.
Происхождение магматическое, характерен для нефелиновых сиенитов, породообразующий в щелочных пегматитах, в ассоциации с апатитом, эгирином, биотитом, титанитом, полевыми шпатами, цирконом. Не встречается с кварцем. Диагностические признаки: форма зерен, оттенки цвета, блеск, отсутствие спайности, иногда можно спутать с кварцем, но отличается пониженной твердостью и ассоциациями.
Содалит Na8[SiAlO4]6Cl2 в крупных полостях каркаса содержит дополнительные анионы. Кристаллы встречаются редко в виде ромбододекаэдров, но чаще массивный, либо в виде вкрапленников. Цвет белый, зеленоватый, голубой, гаюин – ярко синий, сине-зеленый. Может образовывать полупрозрачные бесцветные выделения. Блеск жирный или стеклянный; спайность средняя, излом неровный; хрупкий. Твердость 5,5-6; плотность 2,3. Люминесцирует в ультрафиолетовом свете.
Встречается в виде вкрапленниках в лавах, а также в щелочных породах и пегматитах вместе с нефелином, микроклином, эгирином, титанитом. Диагностические признаки: форма нахождения, цвет, блеск, спайность, средняя твердость и низкая плотность, ассоциации.
Лазурит Na6Ca2 [SiAlO4]6 (SO4, S, Cl2) редко образует кристаллы, обычно встречается в виде зернистых выделений. Цвет яркий синий до фиолетово-синего. Блеск матовый, восковой; излом неровный; спайность средняя. Твердость 5,5; плотность 2,3.
Образуется в магнезиальных скарнах вместе с флогопитом, диопсидом, форстеритом, кальцитом, пиритом. Диагностические признаки: яркий цвет, тусклый блеск, средняя твердость, характерные ассоциации в одной полиминеральной породе.
Группы цеолитов
К цеолитам относятся каркасные алюмосиликаты с объемистыми и сообщающимися между собой полостями, в которых располагаются крупные катионы и молекулы воды. Распространены изоморфные замещения между катионами. Цеолиты легко поглощают воду и некоторые другие вещества, поэтому широко используются для очистки питьевой воды и регенерации сточных и технических вод.
В природе встречаются в виде изометричных выделений, либо волокнистых, радиально-лучистых разностях. Цвет чаще белый, серый и с различными оттенками, в зависимости от примесей. Блеск стеклянный, шелковистый у лучистых агрегатов, либо матовый; спайность совершенная в одном или нескольких направлениях. Твердость 3,5-4,5; плотность 2,2.
Образуются в пустотах базальтовых лав. Диагностические признаки: форма агрегатов, цвет, блеск, спайность, низкая плотность, ассоциация.
Скаполит составляет изоморфный ряд, крайними членами которого являются мариалит Na4[Si3AlO8] Cl и мейонит Ca4[Si2Al2O8]3 (Cl, CO3, SO4). Встречается в виде зернистых и массивных скоплений, реже в виде кристаллов призматического габитуса с неровными гранями. Цвет белый, серый с зеленоватым, розоватым, голубоватым оттенками, иногда сиреневый. Блеск стеклянный; спайность средняя; излом неровный. Твердость 5-6; плотность 2,5-2,7.
Встречается на контакте с известняками, вместе с диопсидом, кальцитом, флогопитом, апатитом, тремолитом, титанитом; а также в некоторых метаморфических породах. Диагностические признаки: цвет, блеск, спайность, средняя твердость и плотность, ассоциации.
Поллуцит CsnNan[Si2AlO6] x nH2O встречается в сплошных сливных или зернистых массах, иногда в виде форфоровидных скоплениях. Цвет белый, в прозрачных разностях бесцветный, часто светло-розовый, серый. Блеск стеклянный, в плотных массах матовый. Спайность не выражена; излом неровный, раковистый. Твердость 6,5; плотность 2,7-3,0.
Образуется в гранитных пегматитах вместе с лепидолитом, сподуменом, зеленым и розовым турмалином, амблигонитом. Диагностические признаки: форма выделения, цвет, отсутствие спайности, излом, относительно высокая твердость, ассоциация.
Контрольные вопросы
1. Какие наиболее крупные группы минералов составляют каркасные алюмосиликаты и чем они характеризуются?
2. В каких породах полевые шпаты являются породообразующими?
3. Какими практическими свойствами характеризуются минералы-цеолиты?
4. Для каких пород характерен нефелин?
5. Чем объясняется относительно невысокая плотность каркасных алюмосиликатов?
6. В чем сходство и различие следующим минералов:
- содалита и скаполита;
- ортоклаза и плагиоклаза;
- поллуцита и опала;
- нефелина и кварца;
- плагиоклаза и кальцита;
- плагиоклаза и кварца?
Задание: описать макроскопические свойства и определить минерал из группы каркасных алюмосиликатов.
Лабораторная работа № 15
КОНТРОЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛОВ
Для выполнения контрольной работы студенту предоставляется набор из пяти образцов минералов или минеральных агрегатов; подручные средства для определения некоторых макроскопических свойств: стекло, игла, фарфоровая пластинка, раствор слабой соляной кислоты. В процессе работы студенту разрешается пользование собственной диагностической таблицей.
Порядок выполнения работы
1. Описать внешний облик кристалла, либо минеральных выделений в агрегате.
2. Описать цвет минерала с его возможными оттенками.
3. Определить цвет черты образца, когда это возможно.
4. Описать блеск минерала на природных гранях, на изломе, либо в целом агрегате.
5. Описать характер излома минерала, если таковой наблюдается.
6. Определить характер спайности; угол между плоскостями спайность, проявляемой в нескольких направлениях.
7. Определить твердость минерала.
8. Определить относительную плотность образца, путем сравнения с другими образцами. Для минералов, выделяемых только в виде вкрапленников в породе, данное свойство не определяется.
9. Описать проявление дополнительных диагностических свойств, если такие проявляются (магнитность, реакция с соляной кислотой, характерный вкус, ковкость, иризация).
10. Определить минерал – дать ему соответствующее название.
11. Выписать его характерные парагенетические ассоциации, либо процесс образования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бетехтин минералогии. –М.: Госгеолтехиздат, 1961.
2. Булах с основами кристаллографии. –М.: Недра, 1989
3. Лазаренко генетической минералогии. - Львов, изд-во Львовского ун-та, 1963.
4. Миловский и петрография. –М.: Недра, 1985.
5. Минералогическая энциклопедия. Под ред. К. Фрея, - Л.: Недра, 1985.
6. , Кононова к лабораторным занятиям по общей петрографии. –М.: Недра, 1991.
7. Гинзбург исследования в практике геологоразведочных работ. –М.: Недра, 1981.
8. Лабораторные методы исследования минералов, руд и пород. Под ред. –М.: изд-во МГУ, 1979.
9. Мак-Коннел Дж. Основные черты поведения минералов. –М.: Мир, 1983.
10. , Полуэктова минералогия. Самородные элементы, сульфиды и сульфосоли, окислы и гидроокислы: учеб. пособие. –Томск, ТПИ, 1981.
11. Дир минералы. –М.: Мир, 1965.
12. Копченова анализ шлихов. –М., Л., 1940.
13. Смольянинов руководство по минералогии. –М.: Недра, 1972.
14. Минералогические сборники. Под ред. . –Львов, львовское геол. об-во, гг.
15. Минералогические сборники. Всесоюз. Минер. Об-во. –Сыктывкар: коми фил. АН СССР, гг.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
