Что такое минералы

Наша планета и все, что нас окружает, практически полностью состоит из минералов. Но далеко не все способны различать их с первого взгляда, более того, многие путают понятия «минерал» и «горная порода». Горная порода формируется двумя или более минералами.

МИНЕРАЛ (от лат. minera — руда), природное тело, образующееся в результате физико-химических процессов в глубинах и на поверхности Земли. Минералы – это составные части горных пород.

Сегодня науке известно свыше 3500 минералов, однако широко представлены в земной коре чуть более двухсот. Ежегодно геологи и ученые открывают новые минералы, правда, иные из них столь редки, сто находятся в нескольких экземплярах. Только несколько десятков, во главе с кварцем, широко распространены на поверхности земли. Наиболее распространены силикаты, в природе их известно более 700 видов силикатов - кварц, полевые шпаты, карбонаты, слюды и другие. Признаками минералов являются: форма, цвет, плотность, твердость, механические, оптические, магнитные, электрические свойства. Минералы, входят также в состав метеоритов, обнаружены на Луне и Марсе.

Большинство минералов — кристаллические вещества. Различают минеральные виды и их разновидности.

В нач. 19 века было известно около 100 минеральных видов, современная минералогия насчитывает их около 3500. Ежегодно открывается 30-40 минералов, названия они получают в честь крупных геологов (ферсманит), известных ученых (ландауит), писателей (гетит), космонавтов (гагаринит), по месту первой находки (чароит), по особенностям химического состава или физических свойств. Размеры минералов колеблются от 1-100 нм (коллоидные минералы) до кристаллов длиной до 10 метров (например, кристаллы сподумена в пегматитах) и массой несколько тонн (кристаллы кварца и полевого шпата).

Условия образования минералов весьма разнообразны. Являясь продуктом природных физико-химических реакций, каждый минерал может устойчиво существовать лишь при определенной температуре, давления и составе окружающей среды.

Процессы минералообразования делятся на эндогенные: в глубинах земной коры и верхней мантии и экзогенные: в приповерхностных и поверхностных зонах планеты

Наиболее распространены в земной коре полевые шпаты и слюды, силикаты , оксиды (кварц, оксиды и гидроксиды железа и алюминия), карбонаты; в сумме они составляют 98% массы земной коры. Кристаллы минералов неоднородны, имеют различное строение.

Обычно минералы содержат массу газово-жидких пузырьков, мелких и микроскопических частиц других минералов.

Минералы обладают широким разнообразием физических свойств, знание которых необходимо для точной диагностики, изучения условий образования, методов поиска и разведки месторождений, разработки эффективных методов извлечения минералов из руд и использования их в промышленности.

Облик кристаллов бывает столбчатый, шестоватый, игольчатый, листоватый, чешуйчатый. Цвет бывает обусловлен внутренними свойствами минерала, наличием дефектов или примесей. При физических воздействиях некоторые минералы меняют свою окраску. Радиоактивное облучение вызывает синий цвет поваренной соли (галита), зеленый цвет алмаза, черный цвет кварца.

Спайность минералов.

Многие минералы обладают способностью раскалываться только по определенным направлениям, это свойство называется спайностью.

Твердостьминералов.

Важной характеристикой является твердость. Иногда твердость сильно меняется в зависимости от направления царапания. Например, самородные металлы (медь, золото) обладают ковкостью, слюды — упругостью, но большинство минералов — хрупки.

Плотность минералов.

Выделяют легкие минералы: янтарь, битумы, гипс, кварц; со средней плотностью (от 3,5 до 6,0):, малахит, пирит; тяжелые (более 6,0): медь, золото, минералы платиновой группы (17-23).

Магнитность.

Сильными магнитными свойствами обладают магнетит, маггемит, пирротин, ферроплатина.

Радиоактивность

Радиоактивность характерна для минералов урана, тория и калия, а также акцессорных минералов, рассеянных в горных породах.

Люминесценция

Многие минералы при облучении рентгеновскими, катодными и ультрафиолетовыми лучами люминесцируют (то есть обладают свечением).

Разноцветная люминесценция сильно проявлена у алмаза, апатита (желтая, сиреневая, голубая), кальцита (красная), шеелита (голубая, желтая ), рубина (красная ).

Применение минералов.

Используется около 15% всех минеральных видов. Минералы служат источником всех металлов (руды черных и цветных металлов, рудных и рассеянных элементов), строительных материалов, природных красителей; ряд минералов является драгоценными и поделочными камнями.

Природный кварц часто встречается в виде зернистых кристаллов, агрегатов и сплошной массы. Цвет разнообразный: бесцветный кварц — горный хрусталь, фиолетовый — аметист, дымчатый — раухтопаз, черный — морион, золотистый — цитрин и др. Различные окраски обычно обусловлены наличием примесей. При наличие титана или марганца кварц приобретает потрясающую по красоте окраску, которая изменяется от нежно – розовой до ярко - розовой.

Эта разновидность кварца называется розовой - «король» полупрозрачных кварцев. Редко встречающиеся прозрачные экземпляры этого камня отличаются ошеломляющей красотой и могут стоить очень дорого. Несмотря на свою хрупкость, этот вид кварца широко используется в изготовлении простых украшений.

С незапамятных времен кварц играл важную роль в жизни человека. Он широко использовался в изготовлении оружия, утвари, инструмента, украшений, орнаментов и магических кристаллов.

АМЕТИСТ, кристаллический минерал, прозрачная фиолетовая наиболее ценная разновидность кварца. Крупные, красиво окрашенные кристаллы аметиста — драгоценные камни. На протяжении веков разные религии и культуры считали аметист символом духовности. Сейчас аметист относится к категории полудрагоценных камней.

ГОРНЫЙ ХРУСТАЛЬ, минерал, бесцветная прозрачная разновидность кристаллов кварца. Известны кристаллы горного хрусталя массой до 1 т и более. Применяется в оптике, радиотехнике, стекольном производстве, ювелирном деле.

СЕРДОЛИК (карнеол), минерал, розовая или красная разновидность кварца (халцедона), широко применяется в изготовлении фигурок и орнаментов. Найти хороший кристалл сердолика очень непросто.

ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ, группа самых распространенных породообразующих минералов - белые, розовые, серые. Применяются в керамической, фарфоровой, стеклянной, цементной промышленности; как поделочные камни.

АЛЕКСАНДРИТ, минерал, хромсодержащая разновидность хризоберилла. При естественном освещении изумрудно- зеленый, при искусственном — фиолетово-красный. Темноокрашенные прозрачные кристаллы массой св. 2-3 карат — драгоценные камни 1-го класса. Драгоценный камень, впервые найденный на Урале в 1830 году, в день совершеннолетия царевича Александра Второго, был назван его именем.

КОШАЧИЙ ГЛАЗ, минерал,

1) драгоценная разновидность хризоберилла (цимофан);

2) зеленоватая разновидность кварца с включением волокон асбеста. Поделочный камень.

Из всех камней с эффектом «кошачьего глаза» этот самый красивый. На нежно-зеленом или коричнево-золотом фоне плавает практически синяя блестящая полоска, напоминающая узкий кошачий зрачок.

АЛМАЗ, минерал по блеску, красоте и твердости превосходящий все минералы. Бесцветные или окрашенные е кристаллы. Крупные прозрачные кристаллы алмаза — драгоценные камни первого класса. Применяется в промышленности. В Российской Федерации месторождения алмаза находятся в Якутии, на Урале.

Крупные алмазы ювелирного качества встречаются редко и получают собственные имена (крупнейшие в мире «Куллинан», «Эксельсиор» — 971,5 кар, «Звезда Сьерра-Леоне» — 968,9 кар).

В Алмазном фонде России хранятся ограненный бриллиант «Орлов » (199,6 кар), привезенный из Индии и подаренный графом Г. Орловым императрице Екатерине II, а также индийский алмаз «Шах » (88 кар), подаренный императору Николаю I иранским шахом после убийства в Тегеране русского посла и поэта Александра Грибоедова. В Лувре находится крупный индийский алмаз «Регент » (137,75 кар), принадлежавший Людовику XV Бурбону и впоследствии вправленный в эфес шпаги Наполеона I Бонапарта. Крупнейший в мире синий алмаз «Хоуп » (44,5 кар), владельцы которого нередко погибали при загадочных обстоятельствах, хранится в музее Смитсоновского института (США). «Хоуп », самый большой в мире синий бриллиант. Найден в 17 в. на копях Голконды в Индии. В 1642 привезен во Францию путешественником Тавернье; прибытие в Европу синего алмаза совпало с началом эпидемии чумы, завезенной из Индии. Бриллиант считается роковым: его владельцы трагически погибали. Остальные владельцы «Хоупа» погибали и разорялись. В 1949 «Хоуп» купил миллионер из Нью-Йорка Г. Уинстон; дела его пошли плохо, и в 1958 он подарил камень Смитсоновскому институту, где он хранится по настоящее время. Бриллиант пытались похитить, но воры были схвачены полицией. Под ультрафиолетовыми лучами «Хоуп» светится не голубым цветом, как большинство алмазов, а кроваво-красным.

Крупнейшие алмазы России «Двадцать шестой съезд КПСС» (342,5 кар) и мелкозернистый агрегат алмазов (общей массой 1191,8 кар) найдены в Якутии.

ГРАФИТ. Блоки из чистого искусственного графита используют в ядерной технике, в качестве покрытия для сопел ракетных двигателей.

ИЗУМРУД, минерал, прозрачная разновидность берилла, окрашенная примесью в густой зеленый цвет. Драгоценный камень массой свыше 5 карат ценятся выше равновеликих алмазов.

Синтетические изумруды используются в квантовой электронике. Самый крупный и знаменитый изумруд в мире — «Девонширский изумруд ».

Цвет изумрудов зеленый — от бледного до наиболее ценимого сочного и яркого травяно-зеленого, интенсивно-зеленого с легким голубоватым или желтоватым оттенком, вплоть до темно-зеленого. Прозрачны только изумруды наивысшего качества. Густоокрашенные прозрачные изумруды — одни из самых дорогостоящих ювелирных камней. Крупные изумруды массой более 5-6 кар стоят дороже алмазов той же величины.

До 17 в. изумруды поступали из Индии и из легендарных египетских «копей Клеопатры», расположенных в 50-60 км от побережья Красного моря.

С открытием богатых месторождений изумрудов в Колумбии «копи Клеопатры» были заброшены. Первоначально из Колумбии в Европу вывозилось огромное количество изумрудов, изъятых испанцами из сокровищниц индейцев. Так, известно сообщение Кортеса о громадном изумруде величиной со страусовое яйцо, хранившемся в Тенотчитлане во Дворце правосудия (считалось, что камень способствует выяснению виновности подсудимых). Однако далеко не все испанские галионы с награбленными сокровищами достигали Европы.

В наши дни поиски затонувших кораблей приносят редкостную удачу. Так, в 1987 с испанского галиона «Нуэстра сеньора де Маравильяс» был поднят изумруд массой 100 кар, который был помещен в Музей затонувших сокровищ на Каймановых островах.

ГИПС. Бесцветные, белые, серые кристаллы. Используется в строительстве, для гипсования почв, в медицине.

ЯНТАРЬ - ископаемая окаменелая смола древних хвойных деревьев верхнемелового — палеогенового периодов. Ценный поделочный материал. Для получения сплошных масс янтарная мелочь обрабатывается под давлением при повышенных температурах. В России — крупнейшее в мире промышленное месторождение в Калининградской обл. (пос. Янтарный ).

СЕРА - использовалась в медицине — ее пламенем окуривали больных, ее включали в состав различных мазей для лечения кожных заболеваний.

Охрана минералогических объектов.

Для охраны уникальных геолого-минералогических образований их навечно изымают из пользования, создавая минералогические заповедники. Первый в мире специализированный минералогический заповедник появился в 1920 на Урале (Ильменский заповедник).

Некоторым геолого-минералогическим объектам придается статус памятников природы.

Хранение, изучение и экспонирование минералов осуществляется в минералогических и отделах геологических музеев. В мире известно свыше 400 таких музеев. В России самые крупные коллекции минералов хранятся в Геологическом музее им. Ф. Н. Чернышева в Санкт-Петербурге и Минералогическом музее им А. Е. Ферсмана в Москве. Крупнейшие зарубежные минералогические коллекции известны в Австралии (Музей Министерства минерального сырья и энергетики в Канберре), в США (Национальный музей естественной истории — филиал Смитсоновского института; Геологическом музее Колорадской школы горняков в Голдене), в Великобритании (Британский музей).

Эстетическая ценность минералов издавна привлекала собирателей и коллекционеров, например, известно, что одной из самых больших минералогических коллекций своего времени обладал немецкий писатель И. Гете, граф А. Кочубей в России, английский банкир Хоуп, по имени которого назван крупнейший в мире синий бриллиант.