Метаморфические горные породы

Метаморфизм – изменение и преобразование горных пород под влиянием температуры, давления и химически активных веществ. Все преобразования происходят путем их перекристаллизации в твердом состоянии, то есть без переплавления, лишь в редких случаях на больших глубинах метаморфизм может сопровождаться частичным или полным переплавлением горных пород.

При метаморфизме меняются структурно-текстурные особенности, минеральный и химический составы.

Основными типами метаморфизма являются:

1. Региональный метаморфизм проявляется в условиях, когда огромные участки земной коры испытывают длительное прогрессивное погружение, компенсирующееся осадконакоплением. Выделяются несколько зон регионального метаморфизма, характеризующихся различной степенью измененности пород: эпизона, мезазона, катазона.

2. Контактовый метаморфизм – проявляется на контактах магматических расплавов, внедряющихся в земную кору с вмещающими породами.

3. Динамометаморфизм – проявляется главным образом в верхних частях земной коры, в зонах развития тектонических движений дислокационного характера.

Минеральный состав метаморфических горных пород характеризуется минералами, унаследованными от материнских пород, составляющими группу реликтовых минералов, и минералами, возникающими только при процессах метаморфизма, то есть типоморфными минералами.

Классификация метаморфических горных пород производится в соответствии с главнейшими типами метаморфизма, то есть основана на генетическом принципе (табл. 10).

Таблица 10

Классификация метаморфических пород.

Структуры метаморфических горных пород:

- реликтовая (остаточная) – сохраняются элементы структур исходных пород (глинистая у глинистых сланцев);

- катакластическая – порода представляет собой сцементированное скопление обломков (тектоническая брекчия);

- полнокристаллическая – зёрна всех минералов в породе хорошо сформированы и легко различимы (мрамор, гнейс);

- гранобластовая (равномернозернистая) - все частицы в горной породе имеют приблизительно равные размеры (мрамор, кварцит);

- порфиробластовая (неравномернозернистая) - на фоне зёрен одного вида выделяются в крупные кристаллы других минералов (зерна граната в сланцах);

- сливная – порода представляет собой сплошную однородную микро зернистую масс (роговик).

Текстуры метаморфических горных пород:

- массивная - горная порода представляет собой плотную однородную массу (кварцит, мрамор);

- сланцеватая - совершенно однородная порода легко разделяется на тонкие плитки (филлит);

- полосчатая - чередование полос разного состава и цвета (гнейс);

- пятнистая - наличие в породе участков (пятен), отличающихся составом и окраской (гнейс, яшма);

- плойчатая - наличие в породе мелких складочек (слюдистые сланцы).

Работа 4.Описание и определение метаморфических горных пород.

Задание. Изучить основные свойства горных пород. Научиться определять характерные породы. Составить характеристику свойств горных пород, образцы которых выданы преподавателем в последовательности, указанной в соответствующей таблице, уточнить применение данных горных пород в строительстве.

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Скальные, магматические, метаморфические и осадочные породы являются хорошими основаниями зданий и сооружений, так как обладают жесткими связями, высокой прочностью и большой несущей способностью.

Монолитные или слабо трещиноватые скальные породы длительно удерживают крутые и вертикальные откосы, если только плоскости трещиноватости или напластования в массиве не наклонены в сторону падения склона, к оси выемки, к карьеру или котловану. При развитой трещиноватости склоны могут обваливаться, а из откосов будут происходить вывалы, сам откос может обрушиться. Породы, растрескивающиеся при выветривании, держат только пологие откосы, с которых не осыпается и не соскальзывает накапливающий мелки материал. Часто наиболее трещиноватые породы, обладающие сланцеватой или полосчатой текстурой - глинистые гнейсы, хлоритовые сланцы и др.

Из обломков скальных пород можно возводить земляные сооружения. Если порода легко выветривается или размокает, то из нее не рекомендуется возводить плотины, дамбы, подтопляемые насыпи. Относительно быстро размокают и выветриваются некоторые мергели, мел, аргиллиты, алевролиты, глинистые сланцы, трепел и другие породы.

Метаморфические и магматические горные породы с древнейших времён используются в строительстве в естественном виде, пройдя лишь поверхностную обработку:

Многие горные пород применяют в качестве различных строительных материалов. В табл. 11 указаны важнейшие свойства и область применения широко распространенных горных пород в качестве строительных материалов.

Таблица 11

Применение горных пород в строительстве

ПРИЛОЖЕНИЯ

Характеристика минералов

СЕРА - название дано по химическому составу.

S - самородный элемент. Кристаллизуется в ромбической и моноклинной сингонии. Часто встречаются хорошо образованные кристаллы - таблитчатые, пластинчатые, бипирамидальные, тетраэдрообразные, двойники. Образует землистые, порошковые, сплошные, землистые агрегаты, друзы, натёки, налёты, корочки.

Цвет - разные оттенки жёлтого, реже - бурый до чёрного. Черта на керамической плитке остаётся бесцветная, белая, желтоватая. Блеск на гранях кристаллов алмазный, на изломе жирный, восковой. Кристаллы просвечивают, сплошные массы могут быть прозрачными и непрозрачными.

Твердость - 1-2 балла по шкале Мооса (т.к. минерал имеет молекулярную кристаллическую решётку). Плотность 2,05-2,08 г/см³. Спайность отсутствует. Излом раковистый. Хрупкая. Полупроводник, при трении заряжается отрицательно. Ухудшает свойства строительных материалов. На поверхности земли слабоустойчива, переходит в Н₂SO₄ при взаимодействии с царской водкой, азотной и другими кислотами, растворяется в сероуглероде и керосине. Весьма легкоплавка (112,8ºС), загорается от спички (248ºС), горит голубым пламенем, выделяя SO₂↑ с резким неприятным запахом.

Генезис магматический - при вулканических извержениях. Осадочное образование серы связывают с жизнедеятельностью анаэробных бактерий, выделяющих сероводород. Его неполное окисление и приводит к выпадению серы. Кроме того, она образуется за счёт разложения сернистых соединений металлов и гипсоносных толщ пород: при восстановлении сульфатов (главным образом, гипса) органическими веществами; при окислении сульфидов (преимущественно, пирита) на дне болот, лиманов, мелких заливов. Встречается по трещинам осадочных пород вместе с гипсом, ангидритом, известняком, доломитом, сидеритом, каменной солью в Туркмении, Поволжье, Дагестане, Приднестровье, Средней Азии, на Урале.

Сера широко используется в химической промышленности: три четверти добычи серы идет на получение серной кислоты, необходима она для получения искусственного волокна, азотистых соединений. Применяется сера так же для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, в целлюлозно-бумажной, резиновой промышленности (вулканизация каучука), в производстве пороха и спичек, красок, стекла, цемента. В медицине, в кожевенном деле.

ГРАФИТ назван от греч. «графо» - пишу: чертит по бумаге.

C - самородный элемент, часто содержит примеси (до 13%). Кристаллизуется в гексагональной сингонии. Кристаллы таблитчатые и пластинчатые, очень редки (встречаются только в известняках). Агрегаты пластинчатые, тонкочешуйчатые, плотные, землистые.

Окраска от железо-чёрной до стально-серой, но примеси могут несколько изменять её. Черта остаётся блестящая чёрная или свинцово-серая. Блеск сильный металловидный (!), жирный или поверхность матовая. Иногда в тонких срезах просвечивает, выглядит зеленовато-серым.

Твёрдость 1. Плотность 2,09-3,23 г/см³. Спайность совершенная в одном направлении. Излом неровный. Хрупкий. Жирный на ощупь, растирается пальцами в чёрную пыль, пачкает руки. Обладает высокой электропроводностью. На земной поверхности устойчив, с кислотами не взаимодействует. На графите, смоченном каплей медного купороса, выделяется пятно меди (отличие от молибденита). В пламени паяльной трубки не плавится. При нагревании с калиевой селитрой вспыхивает (выделяется СО₂↑), при взаимодействии с азотной кислотой и бертолетовой солью образует графитовую кислоту.

Происхождение магматическое, метаморфическое, пегматитовое. Встречается в глинистых сланцах, редко - в гранитах. Может быть получен искусственно из антрацита. Месторождения графита есть на Урале, Тунгуске, Верхнем Саяне, Уссурийске, в Украине.

Графит используется очень широко, можно сказать, что нет ни одной отрасли, где бы он в той или иной степени не применялся. Необходим графит, главным образом, в металлургической промышленности для изготовления огнеупорных тиглей и для покрытия поверхности литейных форм (с целью предохранения отливки от пригара формовочной земли). Графитовая жидкость применяется при объемном прессовании деталей автомобилей. Штампы, обволакиваемые этим веществом, обеспечивают высокую чистоту поверхности стальных заготовок, что исключает их последующую обработку на шлифовальных станках. Он применяется для изготовления графитовых блоков «атомных котлов» и изготовления космической техники, как смазочное вещество (в тех случаях, когда из-за высокого нагрева нельзя применять масла) и в паровых котлах в качестве антинакипного средства. Используют этот минерал в производстве электродов и дуговых углей, около 4% добываемого графита идёт на производство карандашей, черных красок, черной копировальной бумаги, типографской краски и китайской туши. Из графита получают искусственный алмаз.

ПИРИТ - от греч. «пир» - огонь (при ударе высекает искру), синонимы - серный колчедан и железный колчедан (по химическому составу), золото для дураков (устар., прост.).

FeS₂ - сульфид. Кристаллизуется в кубической сингонии. Кристаллы в форме куба, октаэдра, пентагондодэкаэдра, очень часто размером до нескольких сантиметров, на гранях - взаимно перпендикулярная штриховка. Небольшие сплошные зернистые скопления, шаровидные, почковидные, лучисто-концентрические агрегаты, псевдоморфозы, вкрапленники, иногда рыхлые массы чёрного цвета.

Окраска латунно-жёлтая или ярко-жёлтая с бурой или пёстрой побежалостью (у халькопирита - темнее). Черта буро-чёрная, зеленовато-чёрная (!). Блеск металлический, особенно сильный на гранях кристаллов. Непрозрачен.

Твёрдость 6-6,5 (у халькопирита 3-4). Плотность 4,9-5,2 г/см³. Спайность отсутствует. Излом раковистый, неровный. Хрупкий. В природе неустойчив, переходит в лимонит и серную кислоту. В соляной кислоте не растворяется, в азотной растворяется в тонком порошке. Активный агент выветривания, даже в количестве 1-2% является вредной примесью в строительных материалах. Слабо электропроводен, термоэлектричество. При нагревании растрескивается и сплавляется в магнитный королёк.

Происхождение магматическое и гидротермальное, экзогенное в восстановительных условиях зоны выветривания. Может быть получен искусственно. Встречается в диоритах, гранитах, серпентинитах, известняках, мергелях, мраморах, каменных углях, часто отдельные кристаллы в осадочных породах. На Урале, в Подмосковье, в Новгородской и Оренбургской областях, в Азербайджане.

Пирит - основное сырье для получения серной кислоты (содержит около 35-50% серы), огарки используются в качестве железной руды. Кроме того, из него извлекаются примеси: золото, медь, серебро, кобальт, никель и другие элементы. Пирит используется для очистки газовых отходов химических предприятий от хлора. Обладает способностью осаждать золото из растворов, на этом основано использование его для добычи золота, содержащегося в морской воде.

ГАЛЕНИТ назван от лат. «галена» - свинцовая руда, синоним - свинцовый блеск.

PbS - сульфид. Кристаллизуется в кубической сингонии. Кристаллы в форме куба, октаэдра, кубооктаэдра. Агрегаты сплошные и зернистые, вкрапленники, друзы, псевдоморфозы.

Окраска свинцово-серая. Черта серо-чёрная. Блеск очень яркий металлический, Твёрдость 2-3 (отличие от молибденового и сурьмяного блеска). Плотность 7,4-7,6 г/см³. Спайность совершенная (отличие от самородной платины) по трём взаимно перпендикулярным направлениям. Излом плоский полураковистый. Хрупкий. Полупроводник. Легкоплавкий, с содой сплавляется в свинцовый королёк. Легко растворяется в азотной кислоте с выделением серы и выпадением белого осадка PbSO₄↓. Раствор с соляной кислотой даёт белый осадок хлористого свинца, растворимого в горячей воде. Происхождение гидротермальное, осадочное. Можно получить искусственно. Распространён на Алтае, Кавказе, в Забайкалье, в Средней Азии, Приморье, в Западной Сибири и Казахстане.

Галенит - главная руда для получения свинца; кроме того, из некоторых разностей извлекают серебро.

Свинец применяется в производстве аккумуляторных пластин, сплавов (баббит, типографский сплав, свинцовая бронза), в смеси с мышьяком для изготовления дроби (шрапнель). В кабельной и химической промышленности, в кислотном производстве (свинцовые трубы и листы), в рентгенотехнике (изолятор для рентгеновских лучей). Соединения свинца используются в производстве красок (свинцовые белила, жёлтая, сурик, крон), для приготовления сиккативов, растворяя которые в льняном масле получают олифы, и при изготовлении хрустального стекла.

ГАЛИТ назван от греч. «гальс» - соль, синоним - каменная соль.

NaCl - галоид (безводный хлорид). Кристаллизуется в кубической сингонии. Образует кристаллы кубические, октаэдрические, в некоторых месторождениях волокнистые. Агрегаты листоватые, волокнистые, сталактиты, вкрапленники, сплошные крупнозернистые массы, друзы, корочки, налёты.

Бесцветный, белый, различные оттенки, вызванные примесями. Черта белая. Блеск стеклянный или перламутровый, на выветрелой поверхности - жирный. Прозрачный.

Твёрдость 2. Плотность 2,1-2,2 г/см³. Спайность весьма совершенная по трём взаимно перпендикулярным направлениям. Излом раковистый, неровный. Очень хрупкий минерал. Сильный солёный вкус (у сильвина - горький). Слабоустойчив, ухудшает строительные свойства грунтов и стройматериалов. Сильно растворим в воде (320-350 г/л), раствор NaCl реагирует с хлоридом серебра с выпадением белого творожистого осадка AgCl. Высокая теплопроводность, на угле легко плавится, окрашивая пламя в желтоватый цвет.

Происхождение хемогенное (осаждение в замкнутых водоёмах). В осадочных породах залегает пластами, но часто формы залегания каменной соли напоминают формы магматических пород - купола, потоки, линзы. Соликамск, Донбасс, Закавказье, Соль-Илецк, оз. Эльтон, оз. Баскунчак.

Галит применяется при изготовлении более полутора тысяч различных изделий, без него не обходится почти ни одна отрасль промышленности. Соль используется как важнейший пищевой продукт (среднее потребление соли 7 - 10 кг на человека в год), для консервирования мяса и рыбы, в холодильном деле. Используется для высаливания мыла и органических красок, для соления кож. В металлургии - для хлорирующего обжига, в керамической промышленности - для глазурования глиняных изделий, в медицине, в производстве алюминия и хлорной извести, для очистки газов - гелия, неона, аргона. Галит служит сырьем для получения соляной кислоты, рудой для получения металлического натрия и хлора, а также всех соединений этих элементов. Металлический натрий применяется для получения сплавов, как восстановитель в металлургии, в качестве катализатора в производстве органических соединений. В электропромышленности - для изготовления проводов (натриевые «жилы», покрытые медной оболочкой) и разрядных ламп. Натриевые лампы применяются для уличного освещения, они в два раза ярче и почти в три раза долговечнее ртутных, повышают контрастность предметов. Натрий служит катализатором при получении синтетического каучука. Перекись натрия регенерирует воздух в кабинах космических кораблей и в подводных лодках. Облако паров натрия, выпущенных из космической ракеты, позволяет определить её местоположение и уточнить траекторию полета. Установлено, что 1мм² каменной соли способен хранить до миллиарда единиц информации, что позволяет использовать крупицы соли в электронике. Натриево-серная аккумуляторная батарея способна запасать в пять раз больше энергии, чем свинцово-кислородная батарея равного веса. Натриевый теплоноситель используется в атомных реакторах. Галит добавляют в бетон для снижения температуры его застывания и в буровые растворы.

ФЛЮОРИТ назван от лат. «флюорум» - фтор. Синонимы - плáвень (см. примен.), плáвиковый шпат (из-за способности образовывать брусочки при раскалывании), вонючий шпат.

CaF₂ - галоид. Кристаллизуется в кубической сингонии. Кристаллы в форме куба, октаэдра, двойники, иногда отдельные кристаллы диаметром до 25 см. Плотные, зернистые, землистые, шестоватые агрегаты, друзы, иногда зональные, псевдоморфозы.

Бесцветный, бледно-жёлтый, зеленоватый, фиолетовый, белый. Часто окраска зональная. Черта белая. Блеск стеклянный. Часто прозрачен. Твёрдость 4 балла (минерал-эталон шкалы Мооса). Плотность 3,18 г/см³. Спайность совершенная по граням октаэдра. Излом неровный или плоскораковистый до занозистого. Хрупкий. Проявляется флюоресценция и фосфоресценция. Устойчив. Слабо растворяется в горячей соляной кислоте, в Н₂SO₄ полностью разлагается с выделением HF. От карбонатов отличается отсутствием реакции на СО₂. На угле сплавляется в эмаль (щелочная реакция), в пламени паяльной трубки обесцвечивается или бледнеет, светится, растрескивается, с трудом оплавляется по краям. Происхождение магматогенное, гидротермальное, пневматолитовое. Встречается в магматических породах - гранитах, пегматитах, грейзенах совместно с кварцем, кальцитом. Забайкалье, Казахстан, Украина, Приазовье, Московская и Калининградская область, Узбекистан, Таджикистан.Флюорит является одним из важнейших видов минерального сырья, используемого в оптике. В химической промышленности из него получают препараты фтора, плавиковую кислоту. Применяют флюорит для производства цветных стёкол, эмалей, для электролиза алюминия. В его присутствии плавка металлов идёт быстрее, топлива требуется меньше, шлаки становятся более текучими и легче отделяются от металла.

КВАРЦ назван от нем. «кверертц», от «кверклюфтертц» - руда секущих жил. Разновидности: горный хрусталь - от «кристаллос» - лёд (считали разновидностью льда); аметист от «аметистос» - непьяный (цветом напоминает сильно разбавленное вино); мориóн - чёрный; раухтопáз - дымчатый; цитрин - лимонно-жёлтый; тигровый глаз, соколиный глаз, кошачий глаз - названы по окраске, др.

SiO₂ - окисел. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы удлинённо-призматические с поперечной штриховкой на гранях, бипирамидальные, двойники, друзы. Агрегаты сплошные, зернистые, скрытокристаллические, сливные, плотные.

Окраска разнообразна: все цвета от белого до чёрного включительно, горный хрусталь бесцветен. Черты не даёт, царапает плитку. Блеск на гранях кристаллов стеклянный, на изломе жирный. Может быть водяно-прозрачным, полупрозрачным или непрозрачным.

Твёрдость 7 (эталон шкалы Мооса). Плотность 2,65 г/см³. Спайность отсутствует (отличие от топаза). Излом неровный, раковистый. Физические параметры очень стабильны. Обладает сопротивлением одноосному сжатию R_сж около 2000 МПа, R_растяж около 100 МПа. Пьезоэлектрический эффект. В природных условиях очень устойчив. В пламени паяльной трубки не плавится, температура плавления около 1700ºС. В кислотах не растворяется. Взаимодействует только с плавиковой кислотой HF и горячей фосфорной Н₂РO₄ .

Едкие и углекислые щёлочи воздействуют при повышенных температурах.

Образуется магматическим, гидротермальным и метаморфическим путём, а так же при перекристаллизации опала и халцедона. Составляет около 65% объёма земной коры. В магматических породах (гранитах, пегматита, кварцевых порфирах и др.) до 25%, в осадочных (песках, песчаниках) и метаморфических (кварцитах) до 100%. Урал, Украина, Приморье, Якутия, Кавказ.

Кристаллы кварца, обладающие уникальными физическими свойствами, применяются в электротехнике, ультразвуковой технике, оптическом приборостроении и других отраслях. В больших количествах кварц потребляется стекольной и керамической промышленностью (горный хрусталь и маложелезистый кварцевый песок), производством огнеупоров (динас). Искромётные, чистой воды кристаллы горного хрусталя применяются в производстве стекол оптических инструментов, ювелирных, художественных изделий, химической посуды. Горный хрусталь, раухтопаз (дымчатый кварц), морион (чёрный кварц) используются в радиотехнике как стабилизатор радиоволны - позволяют передавать и принимать радиоволны строго определенной длины. Горный хрусталь применяется в автоматике и телемеханике, в высококачественных генераторах. Окрашенные разности кварца (аметист, цитрин, авантюрин, тигровый глаз, кошачий глаз и др.) употребляются как полудрагоценные и поделочные камни.

ХАЛЦЕДОН - от старинного названия города Вифания (Халкедон) на берегу Мраморного моря.

SiO₂ - окисел. Кристаллизуется в триклинной сингонии. Скрытокристаллический, волокнистые, натёчные, плотные агрегаты, псевдоморфозы по другим минералам (по кальциту) и органическим остаткам (по древесным, по раковинам).

Окраска весьма разнообразна: все цвета от белого до чёрного включительно, полосатые разновидности - агаты и ониксы. Черты не даёт. Матовый, иногда восковой блеск. Просвечивает в тонких сколах.

Твёрдость 6,5-7. Плотность 2,6 г/см³. Спайность отсутствует. Излом раковистый с острыми режущими краями. Минерал вязкий. Высокоустойчивый, при выветривании образуется песок. Не плавится. В кислотах не растворяется (за исключением HF).

Происхождение пегматитовое, гидротермальное, метаморфическое, экзогенное (выпадение из водных растворов с кварцем и опалом), кристаллизация опала. Встречается в гранитах, песчаниках, кварцитах, андезитах. Кавказ, Урал, Чукотка, Камчатка, Командорские острова, Восточная Сибирь, Забайкалье, Крым, Казахстан, Тянь-Шань, Грузия, Армения, Карелия, Закавказье, Дальний Восток.

Халцедон используется как абразивный материал для обработки твердых металлов, в точном приборостроении, при буровых работах. Его декоративная полосчатая разновидность - агат, - применяется для изготовления сувениров и ювелирных изделий. В химических лабораториях применяются агатовые ступки, призмы точных химических весов, детали электрических счетчиков. Корпуса часов, компасов и электросчетчиков, цапфы теодолитов и нивелиров, шарики для подшипников. Халцедон - высоко кислотоустойчивый материал.

ОПАЛ - название произошло от санскр. «упала» - самоцвет, драгоценный камень.

SiO₂·nH₂O - гидроокисел (4-34% Н₂O). Аморфный минерал. Образует натёчные, шаровидные, почковидные агрегаты, сталактиты, сплошные, плотные, землистые массы, студнеобразные, ноздреватые накипи.

Окраска очень разнообразна и декоративна. Черта белая, бесцветная. Блеск стеклянный, восковой, перламутровый, матовый. Полупрозрачный, если содержит магний, железо, медь - непрозрачный.

Твёрдость 5,5-6,5 (у землистых разностей гораздо меньше). Плотность 1,9-2,3 г/см³. Спайность отсутствует. Излом раковистый, скорлуповатый. Минерал хрупкий. В природе устойчив, постепенно переходит в кварц и халцедон (от которого трудно отличим без химического анализа). Порошок опала легко растворяется в горячих щелочах. В пламени паяльной трубки выделяет воду, иногда краснеет.

Происхождение гидротермальное или органогенное. Встречается в песчаниках, опоках, трепелах. Кавказ, Урал, Казахстан, Чукотка, Камчатка, Забайкалье, Алтай, Ульяновская, Саратовская, Курская, Днепропетровская области, Донецкая впадина.

Опал - один из самых красивых ювелирных камней, благородный и огненный опал используются как драгоценные камни. Опал технический - не обладающий декоративной окраской и оптическим эффектом опалесценции, применяется для получения шлифовальных порошков, гидравлических добавок, цемента и лёгкого кирпича. Используется как звуко- и теплоизолятор, наполнитель фильтров.

КОРУНД от санскр. kuruwinda - рубин. Разновидности: рубин, сапфир, лейкосапфир; наждáк.

Al2O3 - окисел. Сингония тригональная. Кристаллы хорошо образованные, - бочонковидные, веретенообразные, пирамидальные, пластинчатые, двойники, - шероховатые на гранях. Агрегаты - преимущественно вкрапленники, реже - зернистые скопления.

Наждак - белый или серый с синеватым или желтоватым оттенком; рубин - красный, сапфир - синий, лейкосапфир - бесцветный. Черты не даёт: царапает плитку. Блеск стеклянный до алмазного. Прозрачны кристаллы благородных разностей.

Твёрдость 9 (эталон шкалы Мооса). Плотность 3,95-4,1 г/см³. Спайность отсутствует, отдельность со штриховкой в трёх направлениях. Излом неровный до раковистого. Хрупкий. Очень устойчив. В кислотах не растворяется, в пламени паяльной трубки не плавится. Противостоит жёсткому радиационному излучению. Корунд можно сваривать со стеклом и припаивать к металлам.

Происхождение магматическое, пегматитовое, метаморфическое. Встречается в роговиках, скарнах, кристаллических сланцах, плагиоклазах, вторичных кварцитах, часто в россыпях. Получают искусственно. Урал, Центральный Казахстан, Украина, Якутия.

Высокая твердость корунда определяет его практическое значение: порошок корунда применяется для шлифовки драгоценных камней, металлов, оптических стекол. Из сцементированных молотых корундовых пород изготовляют круги шлифовальных станков. Кроме того, в наклеенном на бумагу или полотно виде он дает наждачные шкурки. Благородные разновидности - рубин и сапфир, - драгоценные камни. Они могут играть роль подшипников и опорных камней в часовых механизмах, обеспечивая высокую точность хода и продлевая их жизнь. Используются в электрических генераторах (лазерах), датчиках перепада давления в магистральных трубопроводах. Из искусственного бесцветного сапфира делают иллюминаторы в аппаратах высокого давления и температур, в вакуумных камерах. Перья самописцев в метеорологических приборах, изготовленные из рубина, в 300 раз долговечнее стальных.

МАГНЕТИТ - от имени пастуха Магнуса, обратившего внимание на то, что посох с железным наконечником прилип к камню, или от г. Магнесия в Малой Азии. Синоним - магнитный железняк.

Fe₃O₄ - окисел. Кристаллизуется в кубической сингонии. Часто встречаются хорошо образованные кристаллы с комбинированной штриховкой на гранях, двойники, параллельные сростки. Агрегаты - тонкодисперсные, вкрапленные зёрна, плотные или рыхлые сплошные массы.

Окраска железо-чёрная, иногда с синеватой побежалостью. Черта чёрная (у хромита бурая). Блеск металлический, полуметаллический или поверхность матовая. Непрозрачный.

Твёрдость 5,5-6,5. Плотность 4,9-5,2 г/см³. Спайность отсутствует, иногда проявляется отдельность. Излом неровный, раковистый, зернистый. Сильно магнитен, при нагревании до 580ºС магнитность исчезает, при охлаждении вновь появляется. В природе неустойчив, переходит в гематит, лимонит, сидерит. В соляной кислоте растворяется только в порошке при нагревании. В пламени паяльной трубки не плавится, в окислительном пламени постепенно переходит в гематит.

Происхождение магматическое, метаморфическое, гидротермальное. Встречается в виде вкрапленников в габбро, россыпи в песках. Кривой Рог, Курская магнитная аномалия, Урал, Казахстан, Восточная Сибирь.

Магнетит - важнейшее сырьё для выплавки чугуна и стали - железная руда. Чистое железо применяют в химических лабораториях, в специальных точных приборах. «Белое железо» не ржавеет - колонна Чандрагупты в Дели сохраняет своё первоначальное состояние на протяжении 15 веков.

ГЕМАТИТ - от греч. «гематикос» - кровавый (по цвету порошка), кровáвик, красный железняк.

Fe₂O₃ - окисел. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы таблитчатые, пластинчатые, ромбоэдры, двойники. Агрегаты скрытокристаллические, чешуйчатые, пластинчатые, плотные, оолитовые, натёчные, землистые и сплошные массы.

Окраска кристаллических масс железо-чёрная, землистых - красная. Черта вишнёво-красная. Блеск металлический, полуметаллический или поверхность матовая. В тонких пластинках может быть полупрозрачным.

Твёрдость 5,5-6,0, некоторые разности гораздо менее твёрдые. Плотность 5,0-5,2 г/см³. Спайность отсутствует, отдельность по двум направлениям. Излом неровный, раковистый, полураковистый, землистый. В природе устойчив. Растворяется в концентрированной соляной кислоте. В пламени паяльной трубки не плавится, в восстановительном пламени приобретает магнитность.

Происхождение магматическое, метаморфическое, низкотемпературное гидротермальное, часто экзогенное. Встречается в гранитах, сиенитах, андезитах. Урал, Центральный Казахстан, Курская магнитная аномалия, Украина.

Гематит - руда для получения железа. Кроме того, порошковидные разности используется для получения красной краски (мумия, железный сурик) и для изготовления красных карандашей. Кристаллы и плотные массы используются как поделочный камень.

ЛИМОНИТ от греч. «леймон» - луг (по месту образования на заливных лугах и заболоченных местностях, где минерал откладывается в виде осадка из водных растворов). Синонимы - луговáя руда, бурый железняк.

Fe₂O₃·nH₂O - гидроокисел. Сингония ромбическая. Кристаллы редки - игольчатые, столбчатые, двойники, псевдоморфозы. Агрегаты ноздреватые, порошковатые, натёчные, почковидные, сталактиты, оолиты, плотные, пористые.

Окраска желто-бурая, ржаво-жёлтая, охряно-жёлтая, тёмно-бурая до чёрной. Черта желтоватая, светло-бурая (у боксита бледнее). Блеск на изломе тусклый полуметаллический, поверхность натёков лаковая, в других случаях матовый. Непрозрачен.

Твёрдость 1-5. Плотность 3,3-4,0 г/см³ (у боксита меньше). Спайность отсутствует. Излом землистый. Хрупкий. Слабоустойчив: под действием давления и повышенных температур теряет воду и переходит в гематит, магнетит. Медленно растворяется в соляной кислоте. При нагревании в стеклянной трубке разлагается на гематит и воду, плавится, при длительном нагревании становится магнитным.

Образуется экзогенным и биогенным путём из сидерита, пирита, халькопирита, гематита, серпентина, роговой обманки, авгита, биотита, железистых хромитов. Луговые и болотные руды, может быть цементом в осадочных породах или встречается самостоятельно. Урал, Липецкая, Тульская область, Керчь, Казахстан, Западная Сибирь, Карелия, Башкирия, Средняя Азия.

Лимонит служит рудой для получения железа. Порошковатый землистый лимонит используется как краска (охра, умбра).

КАЛЬЦИТ от лат. «кальцис» - известь. Синоним - известкóвый шпат; разновидности - исландский шпат, арагонит.

CaCO₃ - карбонат. Кристаллизуется в тригональной сингонии. Кристаллы таблитчатые, пластинчатые, призматические, ромбоэдрические. Агрегаты зернистые, землистые, плотные, друзы, жеоды, натёки, сростки, корочки, псевдоморфозы.

Бесцветный, молочно-белый, иногда бледные оттенки голубого, жёлтого, зелёного, синего, фиолетового, тёмно-бурого цвета до чёрного. Черта белая Блеск стеклянный, на выветрелой поверхности перламутровый, матовая поверхность. Прозрачный (исландский шпат), полупрозрачный, непрозрачный.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: