Вещественный состав горных пород и руд (стр. 4 из 6)
Эти высокие значения плотности могут быть обусловлены присутствием щелочных металлов - цезия и рубидия. У синтетических изумрудов, которые были получены раньше, плотность и оптические константы были заметно ниже, чем у природных камней, но в искусственных изумрудах, полученных позднее, такое различие отсутствует. Тщательное изучение включений остается одним из лучших методов, позволяющим отличать природные и искусственные камни.
Твердость берилла варьирует от 7,5 до 8, причем изумруд несколько мягче, чем другие разновидности. Отмечается слабая спайность, параллельная базису. Подобно большинству драгоценных камней, берилл весьма хрупок и легко раскалывается и покрывается трещинами. Замутненные, непрозрачные из-за трещинок камни называют моховыми.
В пламени паяльной трубки берилл плавится с трудом. Он устойчив к воздействию фтористоводородной кислоты, а также других кислот.
Непрозрачные бериллы, не находящие применения в ювелирном деле, являются главной рудой для получения металла бериллия, который используется для приготовления специальных сплавов - главным образом с медью, а также с железом и никелем.
ТУРМАЛИН- Na(Mg,Fe)3(Al,Fe)6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4 Тригональная сингония
В 1703 г. голландские моряки впервые привезли в Европу удлиненные кристаллы лилово-розового цвета. Вслед за жителями Цейлона они называли эти камни «туремали», что по-синегалезски означает «минерал», «драгоценный камень». Так возник современный термин «турмалин», которым называют разновидность силиката, включающего соединения алюминия, бора, марганца и магния.
Турмалин - прозрачный драгоценный камень, издавна известный и распространенный во всем мире. Он имеет свойство электризоваться при нагревании.
Турмалин - один из самых интересных и оригинальных самоцветов. Из-за сложности и изменчивости химического состава разнообразна и его цветовая гамма - розовые, красные, синие, зеленые, желтые, коричневые камни множества оттенков. Особенно высоко ценится красный турмалин, иначе называемый "малиновый шерл".
Наряду с однотонными турмалинами нередко встречаются полихромные, когда в одном кристалле имеются участки разного цвета.
Различно окрашенные турмалины имеют собственные названия: рубеллит (розовый, красный, малиновый), ахроит (бесцветный), индиголит (в синих тонах), верделит (в зеленой гамме), шерл (черный), хамелеонит (оливково-зеленый при дневном освещении и буровато-красный при искусственном).
Турмалин - боратосиликат, так как структура минерала содержит плоский треугольный радикал [BO3]3-.
Шерл NaFe3Al 6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4. Темно-синий, черный.
Дравит NaMg3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4. Бурый.
Рубеллит (Li,Na)(Fe,Mn)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4. Розовый.
Полная изоморфная смесимость в ряду шерл - дравит.
Главнейшие изоморфные замещения в турмалине следующие: Mg2+ = Fe2+; 2Fe2+ = Li1+ +Al3+; Fe2+ = Mn2+; Fe3+ = Al3+; Na+,Al3+ = Ca2+, Mg2+; OH- = F- и другие.
Минерал образует столбчатые удлиненные до короткопризматических кристаллы с гемиморфной огранкой головок, с поперечным сечением в виде сферического треугольника. Часто штриховка граней вдоль оси С.
Известны шестоватые, радиально-лучистые агрегаты, а также сплошные зернистые массы.
Свойства: Блеск стеклянный до шелковистого. Хрупкий. Спайности нет. Излом неровный до раковистого. Твердость 7.5-8. Обладает пиро- и пьезоэлектрическими свойствами. Пироэлектричество - электричество, возникающее в кристаллах в связи с изменением температуры. Пьезоэлектричество - электричество, возникающее в кристаллах при растяжении или сжатии.
ЭПИДОТ - Са2FeAl2[SiO4][Si2O7]O(OH) Моноклинная сингония
Название от греческого "эпидозис" - приращение - за форму поперечного сечения в виде параллелограмма.
Кристаллы удлиненные, часто штриховка вдоль удлинения. Радиально-лучистый, шестоватый, зернистые агрегаты. Цвет зеленовато-желтый, фисташково-зеленый.
Блеск стеклянный, на плоскостях спайности до перламутрового. Излом неровный, иногда ступенчатый.
Твердость 6.5-7.
Химический состав: Окись кальция (СаО) 23,5%, окись алюминия (Аl2О3) 24,1%, окись железа (Fe2О3) 12,6%, двуокись кремния (SiO2) 37,9%, вода (Н2О) 1,9% (сp. с цоизитом).
Хорошо образованные кристаллы характеризуются обилием граней (около 200 простых форм!); самые распространенные формы кристаллов — длиннопризматические, игольчатые или столбчатые.
Кристаллическая структура. Силикат с изолированными группами кремнекислородных тетраэдров.
Класс симметрии. Призматический — 2/т.
Спайность. Совершенная параллельно оси b (001) и ясная параллельно (100).
Происхождение. Метаморфический в ассоциации с хлоритом и амфиболами (зеленые сланцы); в скарнах в ассоциации с гранатом, кальцитом, диопсидом, магнетитом. В поверхностных условиях устойчив. Практического значения пока не имеет.
Основные типы неметаллических полезных ископаемых. Главные представители драгоценных и поделочных камней
Неметаллические полезные ископаемые
К неметаллическим полезным ископаемым относится обширная группа минералов и горных пород, из которых не извлекают в качестве главного компонента большинство металлов, которые не представляют углеводороды и углеводородные виды энергетического сырья, гидроминеральные и газообразные ресурсы.
Область применения неметаллических полезных ископаемых чрезвычайно широка: по существу нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы в той или иной мере не использовалось это сырье.
В настоящее время насчитывается свыше 150 видов неметаллических полезных ископаемых, используемых в естественном или переработанном виде. Из них получают различные химические элементы, включая некоторые металлы (серу, фосфор, хлор, фтор, калий, натрий и др.), и их соединения. Среди последних присутствуют и специфические виды топлива (соединения бора, фтора и др.).
Помимо сырья, из которого извлекают в качестве полезных компонентов химические элементы и их соединения, к неметаллическим полезным ископаемым относятся промышленные минералы (в том числе монокристаллы и кристаллические агрегаты) и промышленные горные породы.
Эти горные породы обладают ценными с практической точки зрения физическими (электропроводность, плотность и др.), химическими (растворимость, кислотоупорность, щелочеупорность и др.) и техническими (монолитность, декоративность, абразивность, огнестойкость и др.) свойствами.
Важнейшей особенностью многих неметаллических полезных ископаемых является значительная изменчивость их физико-химических и технических свойств, учитываемых при геолого-экономической оценке месторождений. Эта изменчивость может проявляться не только на уровне различных месторождений, но и в пределах одного месторождения и даже одной горной выработки. В первую очередь это свойственно слюде, пьезокварцу, асбесту и др.
При геолого-экономической оценке месторождений полезных ископаемых одним из главных показателей являются запасы сырья. В таблице (см. ниже) приведена группировка месторождений некоторых неметаллических полезных ископаемых по разведанным запасам, принятая в России.
| Таблица 1. Группировка месторождений некоторых неметаллических полезных ископаемых по разведанным запасам, принятая в России | ||||
| Вид сырья | Месторождения | |||
| весьма крупные | крупные | средние | мелкие | |
| Апатиты, млн т (P2O5) | более 100 | 100-50 | 50-10 | 10-1 |
| Фосфориты, млн т (Р2O5) | более 200 | 200-50 | до 50 | |
| Сера самородная, млн т | более 50 | 50-10 | 10-1 | до 1 |
| Бор, млн т (В2O3) | более 1 | 1-0,25 | до 0,25 | |
| Калийные соли, млрд т (К2О) | более 1 | 1-0,5 | 0,5-0,1 | до 0,1 |
| Хризотил-асбест, млн т волокна | более 5 | 5-0,5 | до 0,5 | |
| Антофиллит-асбест, тыс т волокна | более 50 | 50-5 | до 5 | |
| Слюда, тыс т сырец | более 25 | 25-5 | 5-1 | до 1 |
| Графит, млн т | более 10 | 10-1 | до 1 | |
| Плавиковый шпат, млн т | более 2 | 2-0,5 | 0,5-0,1 | до 0,1 |
| Барит, млн т (собственно баритовые руды) | более 2 | 2-0,5 | до 0,5 | |
| Барит, млн т (комплексные руды) | более 20 | 20-10 | 10-1 | до 1 |
| Цеолиты, млн т | более 100 | 100-10 | до 10 | |
| Тальк, млн т | более 20 | 10-5 | 5-0,5 | 0,5-0,03 |
| Тальковый камень, млн т | более 40 | 40-15 | до 15 | |
| Алмазы, млн карат: (коренные месторождения) | более 100 | 100-25 | 25-10 | до 10 |
| Алмазы, млн карат: (россыпи) | более 5 | 5-0,2 | до 0,2 | |
| Гипс, млн т | более 50 | 50-5 | 5-1 | |
| Бентонитовые глины, млн т | более 20 | 20-10 | до 10 | |
| Каолины, млн т | более 50 | 50-30 | 30-10 | до 10 |
| Песок строительный, млн м3 | более 15 | 15-10 | до 10 | |
| Песчано-гравийные смеси, млн м3 | более 30 | 30-10 | до 10 | |
| Строительный камень, млн м3 | более 30 | 30-15 | до 15 | |
Важная особенность неметаллического сырья - его взаимозаменяемость, в силу тождественности тех или иных свойств: для одной и той же цели используются различные виды сырья. Так, в качестве электроизоляторов могут выступать не только слюды, но и мрамор и тальковый камень, а в качестве смазочных веществ наряду с графитом могут применяться тальк и слюдяной порошок.