Класс оксиды и гидроксиды

Магнетит (син.: магнитный железняк) – Fe₃O₄. Изоморфные примеси Ti, Al, Mg, Cr, V, Mn и др. Кристаллы в виде октаэдров (рис. 3), реже ромбододекаэдров. Форма зёрен изометричная. Магнетит встречается в виде сплошных зернистых агрегатов, вкрапленных зёрен и кристаллов, в пустотах образует друзы. Цвет: железно-чёрный. Цвет черты: чёрный. Блеск: полуметаллический до металлического. Спайность: весьма несовершенная. Твёрдость: 5,5–6. Прочие свойства: плотность 4,9–5,2 г/см³, хрупкий, сильно магнитный. Диагностические признаки: форма зёрен и облик кристаллов, цвет, цвет черты, высокая твёрдость, сильная магнитность. Происхождение. Магматическое – преимущественно в связи с основными магматическими породами. Контактово-метасоматическое – в скар­нах. Гидротермальное. Регионально-метаморфическое – в составе железистых кварцитов и кристаллических сланцев. Экзогенное – накапливается в россыпях.

Гематит (син.: красный железняк, кровавик) – Fe₂O₃. Кристаллы имеют пластинчатый, таблитчатый, ромбоэдрический облик. Форма зёрен уплощённая – от таблитчатой до листоватой и чешуйчатой. Агрегаты гематита отличаются разнообразием: в пустотах возникают друзы сросшихся таблитчатых кристаллов – «железные розы»; в породах гематит образует плотные сплошные зернистые листоватые или чешуйчатые агрегаты; обычны скрытозернистые, натёчные, почковидные агрегаты, землистые массы, оолиты. Цвет: железно-чёрный до стально-серого, у землистых масс кирпично-красный. Цвет черты: вишнёво-красный до красновато-бурого. Блеск: полуметаллический, у землистых масс – матовый. Спайность: отсутствует. Твёрдость: 5,5–6, у землистых масс понижается до 1–2. Прочие свойства: плотность 5,0–5,2 г/см³, хрупкий, просвечивает в тонких пластинках густо-красным цветом. Диагностические признаки: характерная вишнёво-красная черта, сильно уплощённый облик кристаллов и зёрен, высокая твёрдость кристаллических разностей, отсутствие магнитности (отличие от магнетита). Происхождение. Образуется в окислительных условиях (избыток кислорода) при различных геоло­гических процессах. Магматическое – в связи с различными магматическими по­родами. Гидротермальное средне-, низкотемпе­ратурное. Экзогенное – в коре выветривания в усло­виях влажного, жаркого климата (бокситы, латериты). Регионально-метаморфическое – в составе железистых кварцитов.

Гематит входит в состав почв. Почвы влажного жаркого климата наследуют кирпично-красные оттенки цвета от латеритной коры выветривания, на которой они образуются, за счет высокого содержания тонкодисперсного гематита.

Пиролюзит – MnO₂. Кристаллы редки: игольчатые или шестоватые с продольной штриховкой. Зёрна удлинённые до изометричных. Обычно наблюдается в виде сплошных зернистых или скрытозернистых агрегатов, землистых (сажистых) масс, радиально-лучистых скоплений, налётов, оолитов, натёчных гроздевидных выделений, дендритов. Цвет: железно-чёрный, иногда тёмно-стально-серый. Цвет черты: чёрный. Блеск: полуметаллический до матового у порошковатых масс. Спайность: совершенная. Твёрдость: 5–6, у землистых масс понижается до 1–2. Прочие свойства: плотность 5,2 г/см³, хрупкий, землистые массы пачкают руки, немагнитен, растворяется в HCl с выделением Cl₂. Диагностические признаки: в кристаллических выделениях узнаётся по форме кристаллов, спайности, хрупкости, от магнетита отличается отсутствием магнитности; в порошковатых, скрытозернистых, натёчных, оолитовых агрегатах пиролюзит практически неотличим от других оксидов и гидроксидов Mn чёрного цвета с чёрной чертой (см. псиломелан). Происхождение. Гидротермальное. Коры выветривания – развивается по марганецсодержащим породам и бедным марганцевым рудам. Осадочное – в прибрежно-морской обстановке при коагуляции коллоидных растворов, выносящихся речными водами. Гидротермально-осадочное – на дне современных океанов в виде железо-марганцевых конкреций.

Пиролюзит входит в состав почв. Совместно с оксидами железа слагает округлые новообразования подзолистых горизонтов почв – рудяковые бобовины.

Псиломелан – (Mn⁴⁺, Mn²⁺)₅O₁₀(Ba,H₂O)_{£ 2}. Кристаллы образует редко. Зёрна мелкие неправильной формы. Агрегаты сплошные мелко- и скрытозернистые, натёчные, гроздевидные и почковидные, оолиты, землистые массы, дендриты. Цвет: железно-чёрный до тёмного стально-серого, иногда буровато-чёрный. Цвет черты: блестящий чёрный, буровато-чёрный. Блеск: полуметаллический, у землистых масс – матовый. Спайность: отсутствует. Твёрдость: 5–6, у землистых масс падает до 1–2. Прочие свойства: плотность 4,7–4,8 г/см³, хрупкий, землистые массы пачкают руки, немагнитен, растворяется в соляной кислоте с выделением Cl₂, а также в серной, лимонной и щавелевой кислотах; при кипячении в H₂SO₄ (1:1) окрашивает раствор в розовый или розовато-фиолетовый цвет (реакция Фаддеева). Диагностические признаки: чёрный цвет, чёрная черта, особые агрегаты, в зернистых массах от магнетита отличается отсутствием магнитности; в скрытозернистых, порошковатых, натёчных, оолитовых агрегатах надёжно отличается от пиролюзита только по реакции Фаддеева. Происхождение: смотри «пиролюзит».

Кварц – SiO₂. Кристаллы удлиненные сложной формы, основой которой является шестигранная призма с горизонтальной штриховкой на поверхности граней. Головка кристалла представлена двумя ромбоэдрами (рис. 4). Зерна неправильные, близкие к изометричным. Кварц встречается в виде сплошных зернистых и вкрапленных агрегатов, в пустотах возникают друзы (см. рис. 2.4, а). Кварц является вторым, после полевых шпатов, по распространённости минералом земной коры. Он является породообразующим минералом многих магматических, осадочных и метаморфических пород. Цвет: разнообразный – бесцветный водяно-прозрачный, молочно-белый, серый, чёрный, зелёный, фиолетовый, жёлтый, красный и т.д. В горных породах кварц обычно серый, светло-серый, реже бесцветный прозрачный или полупрозрачный; жильный кварц – молочно-белый. Цвет черты: белый. Блеск: на гранях кристаллов стеклянный, в изломе жирный. Спайность: отсутствует. Твёрдость: 7 (эталон шкалы твёрдости Мооса). Прочие свойства: плотность 2,65 г/см³, обладает пьезоэлектрическими свойствами, пропускает ультрафиолетовые лучи. Диагностические признаки: форма кристаллов, стеклянный или жирный блеск, высокая твёрдость (царапает стекло), отсутствие спайности. Кварц часто встречается с похожими на него полевыми шпатами в метаморфических и светлоокрашенных магматических породах. От полевых шпатов кварц отличается отсутствием спайности (полевые шпаты имеют заметную спайность в двух направлениях) и обычно серым цветом. От опала и халцедона – явнозернистыми агрегатами и жирным или стеклянным блеском (опал и халцедон имеют восковой блеск). Происхождение. Магматическое – в кислых магматических породах. Пегматитовое – в гранитных пегматитах. Гидротермальное. Вулканогенно-осадочное. Метаморфическое. В экзогенных условиях стоек к химическому и физическому разрушению (выветриванию) и поэтому накапливается в виде частиц песчаной и пылеватой размерности в обломочных осадочных породах.

Кварц в виде обломочных зёрен входит в состав почв.

Халцедон – SiO₂. Это морфологическая тонковолокнистая скрытокристаллическая разновидность кварца. Встречается в виде сплошных однородных скрытокристаллических масс, прожилок, корок, желваков, концентрически-слоистых агрегатов, часто с гроздевидной поверхностью (см. рис. 2.4 д). Цвет разнообразный. Обычно серый, голубовато-серый, желтовато-серый, встречается молоч-но-белый, красно-коричневый, оран-жево-красный, бурый, яблочно-зелёный, изумрудно-зелёный, голубо-вато-синий, чёрный. Окраска часто полосчатая (агат) (рис. 5). Просвечивает до прозрачного в тонких срезах. Цвет черты: белый. Блеск: восковый до матового. Спайность: отсутствует. Твёрдость: 6,5–7. Прочие свойства: плотность 2,65 г/см³, хрупкий, непрозрачен, но часто просвечивает, тонкопористый. Диагностические признаки: форма агрегатов, блеск, отсутствие спайности. От кварца отличается по восковому блеску, скрытозернистому строению. От опала по более высокой твёрдости (халцедон легко царапает стекло, опал – практически не царапает). Происхождение. Гидротермальное низкотемпературное – обычно сопровождающее вулканическую деятельность, при этом халцедон выделяется в пустотах и трещинах лав. Вулканогенно-осадочное – в результате коагуляции гидротермальных растворов, поступающих в морской бассейн при подводных вулканических извержениях. Экзогенное – при дегидратации гелей кремнезёма.

Опал – SiO₂× nH₂O. Это твёрдый гидрогель кремнезёма переменного состава. Аморфен или состоит из плотноупакованных глобул кремнезёма размером от 150 до 400 нм. В пространстве между глобулами в различных количествах адсорбируется вода. Опал никогда не образует кристаллов и не имеет спайности. Опал наблюдается в плотных клее- и стеклообразных массах, жилах, корках, желваках, натёчных, иногда землистых агрегатах. Опал слагает твёрдые ткани многих примитивных морских организмов (диатомовых водорослей, радиолярий, жгутиковых, стеклянных губок и т.д.). Часто отмечаются псевдоморфозы опала по органическим остаткам (по дереву, раковинам моллюсков и т.д.). Опал образует кремнистые цементы обломочных пород. Цвет: молочно-белый, серый, зелёный разных оттенков, жёлтый, оранжево-красный, красно-бурый, коричневый до чёрного, иногда бесцветный водяно-прозрачный. Благородные опалы обладают радужной опалесценцией. Цвет черты: белый до слабоокрашенного (у цветных разновидностей опала). Блеск: восковый до матового, иногда стеклянный (гиалин), перламутровый. Твёрдость: 5–5,5. Прочие свойства: плотность 1,8–2,5 г/см³, очень хрупкий, имеет раковистый излом, растрескивается при дегидратации, иногда липнет к языку. Непрозрачен, просвечивает по краям. Благородный опал – полупрозрачен. Диагностические признаки: форма агрегатов, блеск. От похожего халцедона отличается большей хрупкостью и меньшей твёрдостью – опал не царапает или слабо царапает стекло. Происхождение. Гидротермальное низкотемпературное – выполняет пустоты эффузивных пород, а также опал кристаллизуется из гейзерных вод в зонах современного вулканизма (кремнистый туф, гейзерит). В корах выветривания – при разложении силикатов. Биогенное – в результате накопления кремниевых скелетов и панцирей водных организмов (диатомит, трепел, радиолярит). Осадочное – в прибрежных зонах морских бассейнов.

Накапливается в подзолистом слое почв в результате химического разложения первичных минералов органическими кислотами.

Лимонит (син.: бурый железняк). Лимонит не является самостоятельным минеральным видом, а представляет собой смесь гидроксидов железа (гётита a-FeO(OH), гидрогётита a-FeO(OH)×nH₂O, лепидокрокита g-FeO(OH), гидролепидокрокита g-FeO(OH)×nH₂O). Часто лимонит загрязнен гидроксидами Al, Mn, кремнезёма, глинистыми минералами. Лимонит образует тонкодисперсные землистые, натёчные почковидные и сталактитообразные агрегаты, оолиты, желваки, жеоды, пористые, ноздревидные, шлаковидные массы, псевдоморфозы по пириту, гематиту и др. минералам, натёки в почвах. Цвет: ржаво-жёлтый, жёлто-бурый, тёмно-бурый до чёрного. Цвет черты: желтовато-бурый, охристо-желтый. Блеск: матовый до полуметаллического (у натёчных агрегатов), иногда стеклянный. Спайность: отсутствует. Твёрдость: 4,5–5 до 1 у землистых агрегатов. Прочие свойства: плотность 2,7–4,2 г/см³, медленно растворяется в HCl. Диагностические признаки: агрегаты, цвет, цвет черты. Происхождение экзогенное в поверхностных и приповерхностных условиях. В коре выветривания пород, сложенных железосодержащими минералами. В зоне окисления сульфидных месторождений образуются скопления лимонита – «железные шляпы». Осадочное химическое – в прибрежной зоне морей и крупных озёр. Осадочное биохимическое – в болотных условиях.

Лимонит и отдельные слагающие его гидроксиды Fe входят в состав почв, где совместно с соединениями Mn и Si образуют включения в виде округлых бобовин и примазок.

Гиббсит (син.: гидраргиллит) – Al(OH)₃. Кристаллы редки: шестиугольные таблитчатые или короткостолбчатые. Зёрна уплощённые. Гиббсит образует тонкочешуйчатые, скрытозернистые, натёчные, оолитовые агрегаты, землистые или фарфоровидные массы. Редко формируются яснокристаллические пластинчато-зернистые агрегаты. Цвет: в яснокристаллических агрегатах гиббсит бесцветный водяно-прозрачный; в скрытозернистых агрегатах – белый, сероватый, розоватый, зеленоватый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, на плоскостях спайности – перламутровый, в скрытозернистых массах – тусклый. Спайность: весьма совершенная в одном направлении (слюдоподобная). Твёрдость: 2,5–3,5. Прочие свойства: плотность 2,4 г/см³, хрупкий, кристаллы прозрачные. Диагностические признаки: светлые тона окраски, весьма совершенная спайность, стеклянный блеск, невысокая плотность. От похожего диаспора отличается низкой твёрдостью (у диаспора 6–7). От мусковита – более низкой плотностью. В бокситах гиббсит неотличим от бёмита, с которым образует тонкокристаллические смеси. Гиббсит надёжно диагностируется только специальными исследованиями. Происхождение в основном экзогенное. В корах выветривания – в условиях жаркого влажного климата при выветривании алюмосиликатных минералов в составе латеритов и бокситов. Осадочное – при переотложении продуктов кор выветривания в озёрной или прибрежно-морской обстановке. Гидротермальное низкотемпературное (редко).

Гиббсит входит в состав почв.

Бёмит – g-AlO(OH). Кристаллы образует редко: пластинчатого или чечевицеобразного облика. Зёрна уплощённые. Обычен в скрытозернистых, землистых, фарфоровидных агрегатах. Цвет: бесцветный водяно-прозрачный, белый, желтоватый, розовый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, на плоскостях спайности – перламутровый. Спайность: совершенная в одном направлении. Твёрдость: 3,5. Прочие свойства: плотность 3,1 г/см³, хрупок, в кристаллах прозрачен. Диагностические признаки. Макроскопически трудно отличим от гиббсита, с которым часто образует тесные смеси в бокситах. Отличия можно выявить только в яснокристаллических выделениях либо специальными методами. От диаспора бёмит отличается меньшей твёрдостью. Происхождение: смотри «гиббсит».

Диаспор – a-AlO(OH). Кристаллы пластинчатого, таблитчатого, столбчатого облика. Зёрна уплощённой формы. Слагает листоватые, тонкочешуйчатые зернистые агрегаты, скрытокристаллические массы в бокситах, натёчные образования. Цвет: белый, светло-серый, светло-фиолетовый, желтовато-бурый, красновато-коричневый, зеленовато-серый. Цвет черты: белый. Блеск: стеклянный, на плоскостях спайности – перламутровый, в срытозернистых агрегатах – матовый. Спайность: совершенная. Твёрдость: 6,5–7. Прочие свойства: плотность 3,4 г/см³, хрупок, в кристаллах прозрачен, нерастворим в кислотах. Диагностические признаки: форма кристаллов, листоватые и чешуйчатые агрегаты, высокая твёрдость. В тонкодисперсных агрегатах надёжно диагностируется только специальными методами. Происхождение. Экзогенное – в коре выветривания при разрушении алюмосиликатных пород, при этом диаспор входит в состав бокситов. Метаморфическое – в кристаллических сланцах. Контактово-метасоматическое и гидротермальное (редко).