ОКСИДЫ И ГИДРОКСИДЫ
К этому классу относятся минералы, представляющие собой соединения различных элементов с кислородом, а в гидроксидах присутствует также и вода. По количеству входящих в него минералов он стоит на одном из первых мест, на его долю приходится около 17% массы всей земной коры (из них на долю оксидов кремния – около 12,5 % и оксидов железа – 3,9%). Минералы этого класса образуются как в эндогенных, так и в экзогенных условиях.
Оксиды и гидроксиды кремния (группа кварца)
Кварц – SiO2
Физические свойства. Блеск стеклянный, в изломе жирноватый. Твердый. Бесцветный, белый, сероватый, дымчатый черный, розовый, фиолетовый, зеленый. Черты не дает. Спайность отсутствует. Излом неровный. Сплошной плотный, рыхлый (кварцевый песок); кроме того вкрапления, отдельные кристаллы или друзы. Кристаллы имеют форму шестигранной призмы, увенчанной пирамидой. Грани кристаллов покрыты поперечной штриховкой. Сингония тригональная. Кристаллы наросшие или вросшие. В Казахстане найден кристалл горного хрусталя величиной с двухэтажный дом, его вес 70 т.
В районах распространения песков (в пустынях) встречаются кристаллы и друзы гипса (псевдоморфозы кварца по гипсу), пронизанные зернами песка, что сообщает этим образованиям большую твердость, не присущую гипсу.
Отличительные признаки. Характерными признаками для кварца являются неметаллический блеск, большая твердость (оставляет царапину на стекле), отсутствие спайности. Кварц можно спутать с халцедоном, опалом, полевым шпатом и нефелином. Халцедон и опал отличаются восковым блеском и плотным строением. Для полевого шпата характерна совершенная спайность в двух направлениях. Нефелин растворяется в крепкой серной кислоте. Горный хрусталь похож на бесцветный топаз. В отличие от горного хрусталя у топаза наблюдается спайность в одном направлении.
Химические свойства. В кислотах не растворяется (за исключением HF).
Разновидности. 1. Горный хрусталь — бесцветный, прозрачный. 2. Цитрин — лимонно-желтый, прозрачный. 3. Аметист — фиолетовый, сиреневый, лиловый, малиновый, прозрачный. 4. Раухтопаз — дымчатый, прозрачный (название неудачное — топаз совершенно другой минерал). 5. Морион — черный, непрозрачный. 6. Розовый кварц. 7. Зеленый кварц (празем). 8. Молочно-белый кварц, непрозрачный. 9. Авантюрин (искряк) — мелкозернистый, желтого, бурого цвета с мерцающим золотистым отливом.
Халцедон — Si02.
Физические свойства. Блеск восковой или халцедон матовый. Твердый. Халцедон имеет различный цвет, разнообразные сочетания цветов и оттенков. Он бывает дымчатый, голубоватый, молочно-серый, синевато-черный, желтый, красный, оранжевый, коричневый, бурый, зеленый, яблочно-зеленый, зеленый с красными пятнышками, черный с белым, бурый с белым, красный с белым, уникальным является алый халцедон. Нередко слабо просвечивает. Черты не дает. Спайность отсутствует. Излом плоскораковистый. Часто в изломе дает острые режущие края. Натёчный, плотный; иногда в пустотах наблюдаются мелкие кристаллы кварца. Аморфный. Также дает псевдоморфозы по другим минералам (кальцит) и по органическим остаткам (по дереву и раковинам).
Отличительные признаки. Халцедон отличается восковым блеском, большой твердостью (оставляет царапину на стекле), отсутствием спайности, плотным строением. От кварца и других сходных с ним минералов отличается по блеску. Халцедон похож на застывший студень.
Химические свойства. В кислотах не растворяется (за исключением HF).
Разновидности. Сердолик (карнеол)—красный. Сардер — буро-коричневый, на просвет красный. Сапфирин — молочно-синий. Хризопраз — яблочно-зеленый, яркий. Плазма — луково-зеленый. Гелиотроп — неоднородный, темно-зеленый, малопрозрачный с темно-красными пятнами. Моховой халцедон — разных цветов с рисунком или включениями, напоминающими мох. Узоры у халцедона бывают концентрические, плоскопараллельные и более причудливые — моховой, глазчатый, облачный, звездчатый, ландшафтный. Различно окрашенный концентрически сложенный халцедон называется агатом; халцедон, загрязненный примесями (глина, опал, кальцит и др.), — кремнем. Цвет у кремня бурый, желтый, серый, черный; непрозрачный. Встречается кремень в виде желваков, в основном в известняках, мергелях и меле. Иногда агат бывает прозрачный с тонкими слоями, реже желтоватый и коричневатый в сочетании с белым и дымчатым цветом и очень редко розовый.
Разновидности агата: оникс — чередующиеся черно-белые слои (иногда ониксом называют агаты плоскопараллельного строения). Сардоникс — буро-коричневые и белые слои. Карнанол оникс — бурые и черные слои. Карнеолоникс — красные и белые слои.
Опал - SiO2 nH2O.
Физические свойства. Блеск восковой, стеклянный, перламутровый или опал матовый. Твердый; землистые и рыхлые разности мягкие. Цвет непостоянный: белый, желтый, бурый, красный, зеленый, голубой, радужный; бесцветный. Черты не дает; у мягкого опала черта белая. Студнеобразные натечные образования, ноздреватые накипи, желваки, сталактиты, агрегаты, напоминающие по внешнему виду строение дерева (окаменелое дерево); псевдоморфозы по другим минералам, землистые масс и др. Аморфный.
Отличительные признаки. Опал имеет неметаллический блеск, значительную твердость (оставляет царапину на стекле); спайность отсутствует. Опал внешне похож на халцедон, и без химического анализа их трудно различить.
Разновидности. Благородный опал обладает радужной игрой цветов. Некоторые разности благородного опала имеют черный цвет и испускают ярко-красный свет. 2. Гиалит – водяно-прозрачный, бесцветный. 3. Огненный опал – красного цвета, прозрачный. 4. Деревянистый опал – (окаменелое дерево) – псевдоморфоза опала по дереву. 5. Кахолонг – белый фарфоровидный.
Опал – один из красивых ювелирных камней. Благородный и огненный опал используются как драгоценные камни.
Оксиды и гидроксиды металлов
Гематит (красный железняк) — Fe203.
Физические свойства. Блеск металлический, металловидный или гематит матовый. Твердый, некоторые разности имеют среднюю твердость или являются мягкими. Цвет вишнево-красный, темный стально-серый, железно-черный. Черта вишнево-красная. Спайность отсутствует. Натёчный, зернистый, плотный, землистый, листоватый, чешуйчатый, оолитовый; кроме того, отдельные кристаллы и вкрапления. Сингония тригональная.
Отличительные признаки. У гематита наблюдается вишнево-красный, темный стально-серый, железно-черный цвет. Черта всегда, независимо от цвета, вишнево-красная.
Разновидности. 1. Железный блеск — крупнокристаллическая разность; цвет черный, темный стально-серый. 2. Железная слюдка — листоватый, чешуйчатый гематит; хорошо выражена отдельность в одном направлении; цвет темный стально-серый, черный. 3. Мартит — псевдоморфозы (ложные формы) по магнетиту; кристаллы, имеющие форму октаэдров, ромбических додекаэдров; цвет черный. 4. Красная охра (железная охра) — землистый, порошковатый гематит красного цвета; мягкая. 5. Железная сметана — чешуйчатый гематит; жирный на ощупь, мягкий, маркий; цвет вишнево-красный. 6. Железная роза — сростки пластинок, напоминающие розу. 7. Красная стеклянная голова— натёчный гематит, радиально-лучистого строения. Цвет черный с красноватым оттенком. Поверхность блестящая.
Лимонит (бурый железняк) – Fe2O3 nH2O.
Физические свойства. Матовый или имеет металловидный, шелковистый, смоляной блеск. Твердость непостоянная: встречаются разности мягкие, средней твердости и твердые. Цвет бурый, охряно-желтый, черный. Черта ржаво-бурая, охряно-желтая. Спайность отсутствует. Сплошной, плотный, натечный; конкреции, жеоды, оолиты, получившие название бобовой и болотной руды; иногда землистый (дерновые руды), порошковатый; кроме того несцементированные оолиты. Аморфный; иногда встречаются кристаллы в виде кубов, пентагональных додекаэдров – результат химического выветривания пирита (псевдоморфозы по пириту) или ложные формы по сидериту и органическим остаткам.
Отличительные признаки. Цвет у лимонита ржаво-бурый, охряно-желтый, черный; черта ржаво-бурая, охряно-желтая. Бурый железняк по внешним признакам имеет много общего с бокситом. Отличается по цвету (цвет у боксита кирпично-красный, буро-красный, розовый), черте (черта у боксита бледнее) и плотности (боксит легче бурого железняка).
Химические свойства. Легко растворяется в соляной кислоте.
Разновидности. 1. Бурая стеклянная голова – натечные формы с гладкой блестящей поверхностью. 2. Желтая охра (железная охра) – землистый, порошковатый лимонит охряно-желтого цвета. Мягкая.
Происхождение. Лимонит образуется в результате химического выветривания железосодержащих минералов: сидерита пирита, халькопирита, гематита, магнетита и др.
Магнетит (магнитный железняк) — Fе304.
Физические свойства. Блеск металлический, металловидный или магнетит матовый. Твердый или средней твердости. Цвет железно-черный. Черта черная.
Магнитный. Кусок магнитного железняка, добытого на горе Высокой, уже более века силой магнитного притяжения держит 50-килограммовую гирю. Спайность отсутствует. Сплошные зернистые, плотные или рыхлые (магнетитовый песок) массы, отдельные кристаллы (октаэдры, ромбические додекаэдры), двойники; вкрапления; россыпи. Сингония кубическая. Кристаллы вросшие или наросшие.
Отличительные признаки. Магнетит легко узнается по постоянному железно-черному цвету, по черной черте и по магнитности. Похож на хромистый железняк. Отличие — черта у хромистого железняка бурая; кроме того, магнитный железняк обладает магнитностью.
Химические свойства. Порошок растворяется в соляной кислоте при нагревании.
Разновидность. Титаномагнетит, содержит Ti02.
Хромит (хромистый железняк) — FeCr2O6
Физические свойства. Блеск металловидный, металлический. Твердый. Цвет железно-черный. Черта бурая. Спайность отсутствует. Сплошные зернистые до плотной массы вкрапления; редко кристаллы (октаэдры), реже россыпи. Сингония кубическая.
Отличительные признаки. Для хромита постоянными признаками являются железно-черный цвет, бурая черта. Хромистый железняк можно спутать с магнитным железняком. Отличается по черте (черта у магнитного железняка черная) и отсутствию магнитности.
Химические свойства. В кислотах не растворяется.
Пиролюзит — МпО2.
Физические свойства. Матовый. Мягкий. Цвет черный, темный стально-серый. Черта черная. Пачкает руки. Спайность отсутствует. Оолитовый, землистый, натёчный, плотный; также конкреции, желваки и псевдоморфозы по манганиту.
Отличительные признаки. Пиролюзит матовый, мягкий, пачкает руки, черного цвета, черта черная, строение оолитовое, землистое.
Химические свойства. Растворяется в соляной кислоте с выделением хлора.
Псиломелан - mMnO. MnO2 nH2O
Физические свойства. Обычно наблюдается в натечных формах с концентрически-зональным строением или в тонкокристаллических агрегатах. Химический состав непостоянен. Соотношение МnО МnО2 колеблется в относительно широких пределах. Цвет черный, иногда буровато-черный. Черта обычно черная. Блеск полуметаллический, у рыхлых разностей матовый. Хрупок.
Отличительные признаки. Принадлежность к группе псиломелана устанавливается по натечным формам агрегатов, черной черте и реакции на марганец.
Касситерит (оловянный камень) — SnО2
Физические свойства. Блеск металловидный, жирноватый. Твердый. Цвет бурый, черный, черта бледно-желтая, слабо коричневая. Тяжелый. Спайность отсутствует. Сплошной зернистый, плотный или лучистый. Кристаллы призматические (тетрагональной сингонии), двойники характерной коленчатой формы.
Отличительные признаки. Касситерит имеет двойники характерной формы. Касситерит можно спутать с титанистым железняком и вольфрамитом. От титанистого железняка отличается по черте (у титанистого железняка она бурая) и по отсутствию магнитных свойств у оловянного камня. У вольфрамита совершенная спайность в одном направлении.
Химические свойства. Помещенный в разбавленную соляную кислоту вместе с металлическим цинком при нагревании покрывается слоем металлического олова.
Брусит Mg[OH2]
Физические свойства. Цвет брусита белый, изредка зеленоватый или бесцветный. Блеск в изломе стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Твердость 2,5. Сингония тригональная. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Тонкие отщепляемые листочки гибки.
В поверхностных условиях в более кислых средах брусит легко карбонатизируется.
Отличительные признаки. Похож на тальк, пирофиллит и
гидроаргиллит. Легче всего отличается от них по легкой растворимости в HCl.