Що таке мінерали

Наша планета і все, що нас оточує, практично повністю складається з мінералів. Але далеко не всі здатні розрізняти їх з першого погляду, більш того, багато хто плутає поняття «мінерал» і «гірська порода». Гірська порода формується двома або більше мінералами.

МІНЕРАЛ (від лат. Minera - руда), природне тіло, що утворюється в результаті фізико-хімічних процесів в глибинах і на поверхні Землі. Мінерали - це складові частини гірських порід.

Сьогодні науці відомо понад 3500 мінералів, однак широко представлені в земній корі трохи більше двохсот. Щорічно геологи і вчені відкривають нові мінерали, правда, деякі з них настільки рідкісні, сто перебувають в декількох примірниках. Тільки кілька десятків, на чолі з кварцом, широко поширені на поверхні землі. Найбільш поширені силікати, в природі їх відомо понад 700 видів силікатів - кварц, польові шпати, карбонати, слюди і інші. Ознаками мінералів є: форма, колір, щільність, твердість, механічні, оптичні, магнітні, електричні властивості. Мінерали, входять також до складу метеоритів, виявлені на Місяці і Марсі.

Більшість мінералів - кристалічні речовини. Розрізняють мінеральні види і їх різновиди.

У поч. 19 століття було відомо близько 100 мінеральних видів, сучасна мінералогія налічує їх близько 3500. Щороку відкривається 30-40 мінералів, назви вони отримують в честь великих геологів (Ферсману), відомих вчених (ландауіт), письменників (гетит), космонавтів (Гагаріна), за місцем першої знахідки (чароїт), за особливостями хімічного складу або фізичних властивостей. Розміри мінералів коливаються від 1-100 нм (колоїдні мінерали) до кристалів довжиною до 10 метрів (наприклад, кристали сподумена в пегматитах) і масою кілька тонн (кристали кварцу і польового шпату).

Умови утворення мінералів досить різноманітні. Будучи продуктом природних фізико-хімічних реакцій, кожен мінерал може стійко існувати лише при певній температурі, тиску і складі навколишнього середовища.

Процеси минералообразования діляться на ендогенні: в глибинах земної кори і верхньої мантії і екзогенні: в приповерхневих і поверхневих зонах планети

Найбільш поширені в земній корі польові шпати і слюди, силікати. оксиди (кварц, оксиди і гідроксиди заліза і алюмінію), карбонати; в сумі вони становлять 98% маси земної кори. Кристали мінералів неоднорідні, мають різну будову.

Зазвичай мінерали містять масу газово-рідких бульбашок, дрібних і мікроскопічних часток інших мінералів.

Мінерали мають широкий різноманітністю фізичних властивостей, знання яких необхідно для точної діагностики, вивчення умов утворення, методів пошуку та розвідки родовищ, розробки ефективних методів вилучення мінералів з руд і використання їх в промисловості.

Зовнішність кристалів буває стовпчастий, шестоватих, голчастий, лістоватимі, лускатий. Колір буває обумовлений внутрішніми властивостями мінералу, наявністю дефектів або домішок. При фізичних впливах деякі мінерали змінюють своє забарвлення. Радіоактивне опромінення викликає синій колір кухонної солі (Галіт), зелений колір алмазу, чорний колір кварцу.

Багато мінерали мають здатність розколюватися тільки за певними напрямами, це властивість називається спайностью.

Важливою характеристикою є твердість. Іноді твердість сильно змінюється в залежності від напрямку дряпання. Наприклад, самородні метали (мідь, золото) мають ковкістю, слюди - пружністю, але більшість мінералів - тендітні.

Виділяють легкі мінерали: бурштин, бітуми, гіпс, кварц; із середньою щільністю (від 3,5 до 6,0). малахіт, пірит; важкі (понад 6,0): мідь, золото, мінерали платинової групи (17-23).

Сильними магнітними властивостями володіють магнетит, маггеміт, пирротин, ферроплатіна.

Радіоактивність характерна для мінералів урану, торію і калію, а також акцесорних мінералів, розсіяних в гірських породах.

Багато мінерали при опроміненні рентгенівськими, катодними і ультрафіолетовими променями люминесцируют (тобто мають світінням).

Різнобарвна люмінесценція сильно проявлена ​​у алмазу, апатитів (жовта, бузкова, блакитна), кальциту (червона), шеелита (блакитна, жовта), рубіна (червона).

Використовується близько 15% всіх мінеральних видів. Мінерали служать джерелом всіх металів (руди чорних і кольорових металів, рудних і розсіяних елементів), будівельних матеріалів, природних барвників; ряд мінералів є дорогоцінним і каменями.

Природний кварц часто зустрічається у вигляді зернистих кристалів, агрегатів і суцільний маси. Колір різноманітний: безбарвний кварц - гірський кришталь, фіолетовий - аметист, димчастий - раухтопаз, чорний - морион, золотистий - цитрин і ін. Різні забарвлення зазвичай обумовлені наявністю домішок. При наявність титану або марганцю кварц набуває приголомшливу по красі забарвлення, яка змінюється від ніжно - рожевого до яскраво - рожевою.

Цей різновид кварцу називається рожевої - «король» напівпрозорих кварцев. Рідко зустрічаються прозорі екземпляри цього каменю відрізняються приголомшливою красою і можуть коштувати дуже дорого. Незважаючи на свою крихкість, цей вид кварцу широко використовується в виготовленні простих прикрас.

З незапам'ятних часів кварц грав важливу роль в житті людини. Він широко використовувався у виготовленні зброї, начиння, інструменту, прикрас, орнаментів і магічних кристалів.

ГАРНИЙ КРИШТАЛЬ, мінерал, безбарвна прозора різновид кристалів кварцу. Відомі кристали гірського кришталю масою до 1 т і більше. Застосовується в оптиці, радіотехніці, скляному виробництві, ювелірній справі.

СЕРДОЛІК (карнеол), мінерал, рожева або червона різновид кварцу (халцедону), широко застосовується у виготовленні фігурок і орнаментів. Знайти хороший кристал сердоліку дуже непросто.

Польовий шпат, група найпоширеніших породоутворюючих мінералів - білі, рожеві, сірі. Застосовуються в керамічної, порцелянової, скляної, цементної промисловості; як камені виробів.

АЛЕКСАНДРИТ, мінерал, хромсодержащих різновид хризоберилу. При природному освітленні смарагдово зелений, при штучному - фіолетово-червоний. Темна прозорі кристали масою св. 2-3 карат - дорогоцінні камені 1-го класу. Дорогоцінний камінь, вперше знайдений на Уралі в 1830 році, в день повноліття царевича Олександра Другого, був названий його ім'ям.

Котяче око, мінерал,

1) дорогоцінна різновид хризоберилу (цимофан);

2) зелена різновид кварцу з включенням волокон азбесту. Камінь.

З усіх каменів з ефектом «котячого ока» цей самий красивий. На ніжно-зеленому або коричнево-золотому тлі плаває практично синя блискуча смужка, що нагадує вузький котячий зіницю.

АЛМАЗ, мінерал по блиску, красі і твердості перевершує всі мінерали. Безбарвні або пофарбовані е кристали. Великі прозорі кристали алмаза - коштовні камені першого класу. Застосовується в промисловості. У Укаїни родовища алмазу знаходяться в Якутії, на Уралі.

Великі алмази ювелірної якості зустрічаються рідко і одержують власні імена (найбільші в світі "Куллінан", "Ексцельсіор" - 971,5 кар, «Зірка Сьєрра-Леоне» - 968,9 кар).

В Алмазному фондеУкаіни зберігаються огранований діамант «Орлів» (199,6 кар), привезений з Індії і подарований графом Г. Орловим імператриці Катерині II, а також індійський алмаз «Шах» (88 кар), подарований імператору Миколі I іранським шахом після вбивства в Тегерані українського посла і поета Олександра Грибоєдова. У Луврі знаходиться великий індійський алмаз «Регент» (137,75 кар), що належав Людовику XV Бурбону і згодом вправлений в ефес шпаги Наполеона I Бонапарта. Найбільший в світі синій алмаз «Хоуп» (44,5 кар), власники якого нерідко гинули при загадкових обставинах, зберігається в музеї Смітсонівського інституту (США). «Хоуп», найбільший в світі синій діамант. Знайдений в 17 в. на копальнях Голконди в Індії. У 1642 привезений до Франції мандрівником Таверньє; прибуття в Європу синього алмаза збіглося з початком епідемії чуми, завезеної з Індії. Діамант вважається фатальним: його власники трагічно гинули. Решта власників «Хоупа» гинули і розорялися. У 1949 «Хоуп» купив мільйонер з Нью-Йорка Г. Уїнстон; справи його пішли погано, і в 1958 він подарував камінь Смітсонівському інституту, де він зберігається по теперішній час. Діамант намагалися викрасти, але злодії були схоплені поліцією. Під ультрафіолетовими променями «Хоуп» світло не блакитним кольором, як більшість алмазів, а криваво-червоним.

Найбільші алмазиУкаіни «Двадцять шостий з'їзд КПРС» (342,5 кар) і дрібнозернистий агрегат алмазів (загальною масою 1191,8 кар) знайдені в Якутії.

ГРАФИТ. Блоки з чистого штучного графіту використовують в ядерній техніці, в якості покриття для сопел ракетних двигунів.

ІЗУМРУД, мінерал, прозорий різновид берилу, забарвлена ​​домішками в густий зелений колір. Дорогоцінний камінь масою понад 5 карат цінуються вище рівновеликих алмазів.

Синтетичні смарагди використовуються в квантовій електроніці. Найбільший і знаменитий смарагд в світі - «Девонширский смарагд».

Колір смарагдів зелений - від блідого до найбільш цінованого соковитого і яскравого трав'яний-зеленого, інтенсивно-зеленого з легким блакитним або жовтуватим відтінком, аж до темно-зеленого. Прозорі тільки смарагди найвищої якості. Густозабарвлені прозорі смарагди - одні з найдорожчих ювелірних каменів. Великі смарагди масою більше 5-6 кар коштують дорожче алмазів тієї ж величини.

До 17 в. смарагди надходили з Індії і з легендарних єгипетських «копалень Клеопатри», розташованих в 50-60 км від узбережжя Червоного моря.

З відкриттям багатих родовищ смарагдів в Колумбії «копальні Клеопатри» були занедбані. Спочатку з Колумбії в Європу вивозилося величезна кількість смарагдів, вилучених іспанцями із скарбниць індіанців. Так, відомо повідомлення Кортеса про величезне смарагді величиною зі страусине яйце, що зберігався в Тенотчітлане в Палаці правосуддя (вважалося, що камінь сприяє з'ясуванню вину підсудних). Однак далеко не всі іспанські галіони з награбованими скарбами досягали Європи.

В наші дні пошуки затонулих кораблів приносять рідкісну удачу. Так, в 1987 з іспанського галеона «Нуестра сеньйора де Маравільяс» було піднято смарагд масою 100 кар, який був поміщений в Музей затонулих скарбів на Кайманових островах.

ГІПС. Безбарвні, білі, сірі кристали. Використовується в будівництві, для гіпсування ґрунтів, у медицині.

БУРШТИН - викопна скам'яніла смола древніх хвойних дерев верхнемелового - палеогенового періодів. Коштовний матеріал. Для отримання суцільних мас бурштинова дрібниця обробляється під тиском при підвищених температурах. ВУкаіни - найбільше в світі промислове родовище в Конотопській обл. (Сел. Бурштиновий).

СІРКА - використовувалася в медицині - її полум'ям обкурювали хворих, її включали до складу різних мазей для лікування шкірних захворювань.

Охорона мінералогічних об'єктів.

Для охорони унікальних геолого-мінералогічних утворень їх навічно вилучають з користування, створюючи мінералогічні заповідники. Перший в світі спеціалізований мінералогічний заповідник з'явився в 1920 на Уралі (Ільменський заповідник).

Деяким геолого-мінералогічних об'єктів надається статус пам'яток природи.

Зберігання, вивчення і експонування мінералів здійснюється в мінералогічних і відділах геологічних музеїв. У світі відомо понад 400 таких музеїв. ВУкаіни найбільші колекції мінералів зберігаються в геологічному музеї ім. Ф. Н. Чернишова в Харкові і Мінералогічному музеї ім А. Е. Ферсмана в Москві. Найбільші закордонні мінералогічні колекції відомі в Австралії (Музей Міністерства мінеральної сировини і енергетики в Канберрі), в США (Національний музей природної історії - філія Смітсонівського інституту; геологічному музеї колорадського школи гірників в Голдені), у Великобританії (Британський музей).

Естетична цінність мінералів здавна привертала збирачів та колекціонерів, наприклад, відомо, що однією з найбільших мінералогічних колекцій свого часу володів німецький письменник І. Гете, граф А. Кочубей вУкаіни, англійська банкір Хоуп, за іменем якого названо найбільший в світі синій діамант.