Основные классы и виды породообразующих минералов.

В соответствии с принятой классификацией породообразующие минералы объединены в классы:

Класс силикатов объединяет минералы, которые являются основной составляющей магматических и метаморфических горных пород. Минералы этого класса, сходные по составу и строению, объединяют в следующие группы: полевые шпаты, слюды, железисто-магнезиальные силикаты, тальк.

Полевые шпаты – довольно распространенные минералы, участвующие в образовании многих горных пород. По химическому составу полевые шпаты представляют собой алюмосиликаты калия, натрия или кальция. Полевые шпаты характеризуются хорошо выраженной спайностью по двум направлениям. Из разновидностей полевых шпатов в природе различают: ортоклаз (прямораскалывающийся) К₂О^.Al₂O₃^.6SiO₂ и плагиоклаз (косораскалывающийся) в виде альбита Na₂O^.Al₂O₃^.6SiO₂ и анортита СаО^.Al₂O₃^.2SiO₂.

Цвет полевых шпатов от белого до темно-красного, истинная плотность 2, 50-2, 76 г/см³, твердость 6, предел прочности при сжатии от 120 до 170 МПа, температура плавления 1170-1550 ⁰С. Эти минералы обладают низкой атмосфероустойчивостью и при выветривании разрушаются с образованием минерала каолинита.

Слюды – по химическому составу являются слоистыми водными алюмосиликатами. В природе много разновидностей слюд, среди которых чаще всего встречаются биотит и мусковит. Биотит не прозрачен, темного, даже черного цвета с характерным металлическим блеском. Мусковит – прозрачная бесцветная слюда. Слюды имеют совершенную спайность, расщепляясь на тонкие гибкие пластинки. Истинная плотность 2, 8-3, 2 г/см³, твердость 2-3.

Каолинит – водный силикат алюминия – самый распространенный минерал осадочных горных пород. Чистый каолинит белого цвета, однако примеси придают ему различные оттенки: желтоватый, бурый, зеленоватый и др.

Истинная плотность 2, 5-2, 6 г/см³, твердость 1. каолинит наряду с другими минералами входит в состав глин, известняков, песчаников и других осадочных горных пород. Каолинит – ценное сырье для производства фарфоровых и фаянсовых изделий, а также огнеупорных материалов и изделий.

Железисто-магнезиальные минералы имеют темную окраску. Наиболее распространенными являются роговая обманка, авгит и оливин. Истинная их плотность 3-3, 6 г/см³, твердость 5, 5-7, 5, цвет от темно-зеленого до черного. Минералы этой группы обладают высокой прочностью, ударной вязкостью и атмосферостойкостью.

Тальк – минерал светло-зеленого или буро-желтого цвета с жирным блеском, твердость 1, спайность весьма совершенная, встречается в виде листовых и чешуйчатых агрегатов среди известняков, мраморов и в составе тальковых сланцев.

Класс карбонатов включает соли угольной кислоты, кальция и магния, которые широко распространены в породах осадочного и метаморфического происхождения.

Кальцит – известковый шпат СаСО₃ – часто встречающийся минерал в осадочных горных породах (известняки, мергели, мел). Это прозрачный или бесцветный минерал, но может быть окрашен за счет примесей. Блеск кальцита стеклянный, истинная плотность 2, 6-2, 8 г/см³, твердость 3. Кристаллы кальцита обладают совершенной спайностью по трем направлениям. При действии соляной кислоты кальцит бурно «вскипает» с выделением углекислого газа. Присутствие кальцита в осадочных горных породах делает их ценным сырьем для производства минеральных вяжущих веществ.

Магнезит по химическому составу является карбонатом магния MgCO₃. В природе он менее распространен, чем кальцит. Магнезит белого цвета, часто с желтоватым оттенком, истинная плотность его 2, 9-3, 0 г/см³, твердость 3, 5-4, 5. Образует породу того же названия.

Доломит встречается в природе в виде двойной соли СаСО₃^. MgCO₃. Он имеет серовато-белый цвет, иногда с желтоватым, зеленоватым или красноватым оттенком; истинная плотность его 2, 8-2, 9 г/см³, твердость 3, 5-4. Входит в состав известняков, мраморов и др.

Класс оксидов и гидроксидов – наиболее распространенный класс минералов, составляющих около 17% объема земной коры. Наибольшее распространение имеют кварц, опал и лимонит.

Кварц – кристаллический кремнезем SiO₂, в природе встречается в виде самостоятельной породы (кварцевого песка) и в составе многих горных пород (граниты, кварциты, песчаники и др.). Кварц – один из самых прочных, твердых и стойких минералов. Он непрозрачен, часто имеет молочно-белый цвет, характеризуется отсутствием спайности. Истинная плотность его 2, 65 г/см³, твердость 7, предел прочности при сжатии превышает 1000 МПа. При обычной температуре кварц не реагирует с кислотами и щелочами. При 1710 ⁰С кварц плавится, образуя после быстрого охлаждения кварцевое стекло. При выветривании магматических горных пород стойкие зерна кварца не разрушаются, а образуют кварцевый песок.

Опал – аморфный кремнезем (SiO₂^. Н₂О), в отличие от кварца обладает большей реакционной способностью. Опал имеет истинную плотность 2, 0-2, 5 г/см³, твердость 5-6, 5. Из опала состоят панцири диатомей и скелеты радиолярии.

Лимонит (2Fe₂O₃^.Н₂О) встречается в виде примесей в осадочных породах, придавая им бурую или красно-бурую окраску.

Класс сульфатов включает большое число минералов, среди которых наиболее распространены гипс и ангидрит.

Гипс по химическому составу представляет собой водную сернокислую соль кальция СаSO₄^.2Н₂О. Кристаллы гипса имеют пластинчатое, волокнистое или зернистое строение. Гипс белого цвета, но может быть за счет примесей окрашен в серый, желтый, красный и другие цвета. Истинная плотность 2, 3 г/см³, твердость 1, 5-2, растворим в воде. В природе образует породу гипсовый камень, который широко используется при производстве гипсовых вяжущих веществ.

Ангидрит – безводная (CaSO₄) разновидность гипса, внешне напоминающая мрамор. Может быть белого, серого или голубого цвета. Имеет стеклянный блеск, истинная плотность 2, 9 г/см³, твердость 3, 5, спайность совершенная. Используется в качестве поделочного и облицовочного камня.

Класс сульфидов представляет пирит (Fe₂S), который имеет латунно-желтый цвет с металлическим блеском, истинная плотность его около 5 г/см³, твердость 6. В зоне выветривания легко разрушается. В качестве примесей содержится в мраморе и других породах, снижая эксплуатационные качества облицовочных материалов.