Важнейшие породообразующие минералы

Минералы группы кварца состоят из свободного оксида кремния - SiO₂. Оксид кремния содержится в земной коре в наибольшем количестве. В природе встречается в виде молочного, дымчатого кварца, а также других его разновидностей – горного хрусталя, аметиста, халцедона, агата, опала. Характерными признаками этих минералов являются отсутствие спайности и стеклянный блеск. Минералы группы кварца стойки к действию кислот, кроме плавиковой. Прочность кристаллов кварца очень высока и достигает 2000 МПа. Твердость – 7 по шкале Мооса. При 575 °С кварц из β-модификации пере-ходит в α-модификацию, увеличиваясь в объеме на 1,5 %. При 870 °С переходит в тридимит, кристаллизуясь в виде шестигранных пластин. Кварц плавится при 1710 °С и при быстром охлаждении переходит в кварцевое стекло. В природе кварц наиболее часто встречается в виде месторождений песка, а также содержится в составе кислых горных пород - гранита, порфира, гнейса и др.

К группе алюмосиликатов относят полевые шпаты, слюды, каолинит. Известны две разновидности минералов полевого шпата: ортоклаз – К₂О ^. Аl₂O₃ ^. 6SiO₂ и плагиоклаз – Na₂O ^. Al₂O₃ ^. 6SiO₂. Характерной особенностью минералов полевого шпата является наличие двух плоскостей спайности. У ортоклаза они располагаются под углом 90^о. Ортоклаз имеет твердость 6 по шкале Мооса. Под влиянием углекислого газа и воды алюмосиликаты разрушаются с образованием глинистых минералов, водного кремнезема и поташа.

Глинистые минералы и слюды представляют собой водные алюмосиликаты. К глинистым минералам относят каолинит Аl₂O₃ ^. 2SiO₂ ^. 2H₂O, который состоит из мельчайших тонких чешуек, способных с водой образовывать пластичную массу. Твердость минералов слюд (мусковита, биотита, вермикулита) находится в пределах 2…3 по Моосу. Слюды присутствуют в составе гранитов и его аналогов.

Характерной особенностью группы железисто-магнезиальных силикатов является темная окраска. Твердость минералов этой группы составляет 5,5…7,7 по шкале Мооса. Минерал оливин имеет зеленоватую окраску. Под влиянием кислорода, углекислого газа и воды он переходит в серпентин (змеевик). Одной из разновидностей серпентина является асбестовый слоистый минерал хризотил Mg₆ ^. Si₄ ^. O₁₀ ^. (OH)₈, состоящий из тонких прочных волокон. Встречается он в составе темноокрашенных изверженных горных пород, таких как габбро, базальт, диабаз.

К группе карбонатов относят минералы: кальцит СаСО₃ , магнезит MgCO₃, доломит СаСО₃ ^. МgСО_3. Кальцит отличается ярко выраженной спайностью в трех плоскостях, твердость – 3, слабо растворим в воде. Кальцит содержится в таких горных породах, как мрамор, известняк, известковый туф. Магнезит мономинеральная горная порода с твердостью 4…5. Доломит по свойствам близок к кальциту, но более тверд и прочен, менее растворим в воде.

Из группы сульфатов в строительной индустрии применяют мономинеральные горные породы – природный гипс и ангидрит. Природный гипс встречается в виде минералов алебастра, селенита и пластинчатого гипса - СаSO₄ ^. 2H₂O, с твердостью 2 по шкале Мооса. Ангидрит – безводная форма сульфата кальция, твердость ангидрита несколько выше, чем у природного гипса. Природный гипс и ангидрит слабо растворимы в воде.