Вопрос №40. Минералы земной коры Окислы и гидроокислы

Минера́л (нем. Мinеrаl или фр. minéral, от позднелат. (аеs) minerale — руда) — однородное природное твёрдое тело, находящееся или бывшее в кристаллическом состоянии. Минералы являются составной частью горных пород (породообразующие минералы), руд, метеоритов.

Термин минерал используют для обозначения минеральных индивида, вида и разновидности. Минерал как минеральный вид — это природное химическое соединение, имеющее определённый химический состав и кристаллическую структуру. Если различия в химическом составе при структурной идентичности не очень велики, то по окраске, морфологическим или другим особенностям выделяют минеральные разновидности - например горный хрусталь, аметист, цитрин, халцедон являются разновидностями кварца.Минеральные индивиды - минеральные тела, между которыми имеются поверхности раздела, например, кристаллы и зёрна.

Изучением минералов занимается наука минералогия. Изучением минеральных видов занимается филогения минералов и генетическая минералогия.

С 1950-х годов факт открытия нового минерала и его название утверждает Комиссия по новым минералам и названиям минералов Международной минералогической ассоциации (ММА)^[5]. В настоящее время установлено более 6000 минеральных видов и ежегодно комиссией утверждается несколько десятков новых, однако лишь 100 - 150 минералов пользуются широким распространением.

· Минералами считаются также некоторые природные вещества, представляющие собой в обычных условиях жидкости (например, самородная ртуть, которая приходит к кристаллическому состоянию при более низкой температуре). Воду, напротив, к минералам не относят, рассматривая её как жидкое состояние (расплав) минерала лёд.

· Некоторые минералы находятся в аморфном состоянии и не имеют кристаллической структуры. Это относится главным образом к т. наз. метамиктным минералам, имеющим внешнюю форму кристаллов, но находящимся в аморфном, стеклоподобном состоянии вследствие разрушения их изначальной кристаллической решётки под действием жёсткого радиоактивного излучения входящих в их собственный состав радиоактивных элементов (U, Th, и тд.). Различают минералы явнокристаллические, аморфные — метаколлоиды (например, опал, лешательерит и др.) и метамиктные минералы, имеющие внешнюю форму кристаллов, но находящиеся в аморфном, стеклоподобном состоянии.

Соединения металлов с кислородом (окислы) составляют обширный класс минералов, включающий многие широко распространенные и важные в практическом отношении минеральные виды.
Все устойчивые в условиях земной коры окислы нерастворимы в воде и слабо поддаются выветриванию. К ним относятся окислы железа, марганца, хрома, титана, олова, отчасти меди, циркония и др. Химически некоторые окислы различаются только по степени окисления соответствующих металлов.
Существуют окислы простые и сложные (т. е. содержащие атомы нескольких элементов), безводные и гидроокислы. Безводные окислы образуются преимущественно при эндогенных процессах, но некоторые из них (двуокись марганца — пиролюзит, окислы меди — куприт и тенорит и др.) имеют экзогенное происхождение. Окислы, образующиеся в эндогенных условиях, обычно имеют высокую твердость, стойки к истиранию, характеризуются значительным удельным весом и поэтому часто накапливаются в россыпях (рутил, касситерит, хромшпинелиды, магнетит и др.). Этим минералам свойственна тенденция к образованию кристаллов. Окислы, образующиеся на поверхности, чаще бывают мягкими до сажистых, мажущихся масс и нередко' встречаются в виде сплошных землистых скоплений, пленок, примазок и т. п.

Из водных окислов в справочнике приводятся лишь самые важные и распространенные минералы, широко используемые в промышленности,— гидроокислы алюминия, железа, марганца и кремния. Они имеют много сходных черт. Все эти минералы образуются в экзогенных условиях, при выветривании горных пород или руд либо при отложении осадков в водоемах морского, озерного или болотного типа, из вод источников и т. п. Промышленные скопления гидроокислов Al, Fe, Мп и Si наблюдаются в осадочных месторождениях, в корах выветривания и в зонах окисления рудных месторождений. В природе различные гидроокислы алюминия, железа и марганца находятся в тонкодисперсных агрегатах, отдельные составные части которых различаются с большим трудом; такие образования известны под собирательными названиями — боксит, лимонит, псиломелан (вад). Часто минералы всех указанных групп встречаются совместно, образуя тонкие механические смеси между собой, а также с глинистыми продуктами.
Наиболее широко распространенные формы выделений гид-роокислов — плотные тонко- и скрытокристаллические, рыхлые, землистые, пористые или натечные агрегаты, различные налеты, корочки, пленки и т. п.; часто встречаются аморфные разности (твердые гели). Для многих минералов характерны широкие колебания состава и физических свойств. Содержание воды в гидроокислах всегда значительно, но обычно непостоянно; при нагревании они теряют воду: частью уже при температурах ниже 110° С, частью при более высоких. В гидротермальных условиях рассматриваемые минералы (исключая опал) образуются редко.
Гидроокислы возникают обычно в окислительных условиях, вследствие чего элементы переменной валентности (железо, марганец) присутствуют в них в высоких степенях окисления; с этим связана темная, преимущественно бурая и черная, окраска гидроокислов железа и марганца. Светлые сами по себе гидраты глинозема — минералы бокситов — из-за постоянного присутствия гидроокислов железа часто окрашены в красно-бурые тона. Большинство окислов — промышленно ценные рудные минералы; важнейшие металлы — железо, алюминий, хром, марганец, титан, олово, уран — в основном получаются из их природных окислов и гидроокислов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: