Minerallar tog' jinslarining ajralmas qismidir. Ularni yer haqidagi fanlar sikliga kiruvchi mineralogiya fani o‘rganadi. Mineralogiyaning asosiy mohiyati minerallarning tarkibi, tuzilishi va xossalarini hamda ulardan amaliy foydalanish sohalarini har tomonlama o‘rganishdan iborat.

Hozirda mineral oddiy modda (mahalliy kimyoviy element) yoki birikma shaklida jismoniy va kimyoviy jihatdan individual tabiiy (yerdagi yoki kosmik) jarayonlarning qattiq kristalli mahsulotidir.

Tabiiy jarayonlarning kristalli mahsuloti ularning kristall jismlar ekanligini ta'kidlaydi. Kristal jismlarning asosiy xususiyati - ular tashkil topgan zarrachalarning joylashishidagi uch o'lchovli davriylik, ya'ni. atomlar, ionlar, molekulalar. Kristal jismlarning ichki tuzilishining bu xususiyati kontseptsiya bilan tavsiflanadi fazoviy panjara, bu uch o'lchovli davriylikning ifodasidir. U boshlang'ich nuqtasini parallel tarjimalar orqali kengaytirish orqali qurilgan. Uch o'lchovli panjaraning asosiy birligi kristall o'qlarining yo'nalishlari bilan mos keladigan uchta vektorga qurilgan parallelepipeddir. Shunday qabul qilindi. Parallelepiped elementar hujayra yoki Bravais hujayrasi deb ataladi. Hammasi bo'lib 14 ta Bravais hujayralari mavjud bo'lib, ular barcha singoniyalar panjaralarining xususiyatlarini aks ettiradi.

Kristallarning qirrasi strukturaning tashqi dizaynidir. Kristallarning tashqi shakli turli xil polihedralar: - kublar, oktaedrlar, tetraedrlar, prizmalar, bipiramidalar va undan murakkab shakllar.

Guruch. 3. Galenaning kristall tuzilishi

PbS; -Pb; o-S

U 32 ta qonun bilan tavsiflanadi - simmetriya turlari, ular simmetriya elementlari to'plamidir. Turlar, o'z navbatida, 7 ta tizimga (singoniyalarga), ikkinchisi esa 3 toifaga birlashtirilgan.

Mineralni tabiiy jarayonlarning kimyoviy mahsuloti sifatida belgilashda uning kimyoviy tarkibi nazarda tutiladi. Ikkinchisi bitta yoki bir nechta kimyoviy elementning atomlari bilan ifodalanishi mumkin. Birinchi holda, mineral oddiy moddadir (masalan, mahalliy oltin, oltingugurt, grafit, olmos). Ikkinchisida - mineral ikki, uch yoki undan ko'p turli xil atomlardan iborat kimyoviy elementlar. Bu allaqachon kimyoviy birikma (masalan, NaCl galit, Ca kalsit va boshqalar).

1-jadval

Kristallografik kategoriyalar va singoniyalar

Minerallarning kimyoviy tarkibida deyarli barcha ma'lum kimyoviy elementlar ishtirok etadi, inert gazlar va transuraniklardan tashqari. Biroq, minerallarning hosil bo'lishida kimyoviy elementlarning roli bir xil emas. Elementlarni ajratish mumkin tur hosil qiluvchi va tarqoq. Tur hosil qiluvchi kimyoviy elementlar minerallarning asosiy qurilish bloklari hisoblanadi. Dispers elementlar minerallar tarkibiga aralashmalar sifatida kiradi.

Bundan tashqari, minerallar quyidagilarga bo'linadi doimiy va o'zgaruvchan tarkibi.

Doimiy tarkibli minerallar, ularning hosil bo'lish shartlaridan qat'i nazar, elementlarning barqaror tarkibi bilan tavsiflanadi. Bunday minerallar kam. Bular olmos C, kinobar HgS, galit NaCl, kvarts SiO 2, pirit FeS 2 va boshqalar. Ularda aralashmalar ham mavjud.

O'zgaruvchan tarkibli minerallar tur hosil qiluvchi elementlarning miqdoriy tarkibining keng o'zgarishi bilan tavsiflanadi. O'zgaruvchan tarkibli minerallarga olivin (Fe, Mg) 2, dolomit (Ca, Mg) va boshqalar misol bo'ladi. Qavslar ichidagi vergul Fe va Mg, Ca va Mg ning tarkibi juda xilma-xil bo'lishi mumkinligini anglatadi.

Tabiatda minerallar alohida shaxslar sifatida yoki ko'pincha mono- yoki polimineral agregatlarda, masalan, turli jinslar tarkibida birlashmalarida uchraydi. Individuallar bir-biridan interfeyslar bilan ajratilgan va shakli (izometrik, ustunli, qatlamli) va o'lchamlari (mm, sm, kamroq tez-tez metr) bo'lgan qirrali kristallar va kesilmagan donalar bilan ifodalanishi mumkin.

Mineralning ta'rifida uning kristalli qattiq moddalarga tegishli ekanligi muhim ahamiyatga ega. Biroq, ba'zi tabiiy moddalar kristall emas, balki amorf (ya'ni kristall panjaraga ega emas). Bunday tabiiy amorf qattiq jismlar uchun (opal, allofan, shungit va boshqalar) mineralogiyaga "mineraloid" atamasi kiritilgan. Tabiiy suvlar mineral emas, muz esa mineraldir. Yerda simob faqat suyuq holatda bo'ladi va istisno sifatida u minerallarga tegishli. Neft va uning hosilalari (bitum) mineral emas. Inson tomonidan sintez qilingan moddalar mineral emas, garchi ular (olmos, yoqut, ametist va boshqalar) minerallarning sintetik analoglari ekanligi ta'kidlangan. Faqat biologik jarayonlar tufayli paydo bo'ladigan biogen moddalar, masalan, siydik va buyraklardagi toshlar, mollyuskalar qobig'i va boshqalar minerallar emas. Ammo biologik jarayonlar turli xil kimyoviy noorganik birikmalar (ohaktoshlar, fosforitlar va boshqalar) hosil bo'lishida ishtirok etgan bo'lsa, unda ular minerallarga tegishli.

Minerallarni tasniflash asosida mineralogiyaning asosiy tushunchalaridan biri hisoblanadi mineral ko'rinishi- ikkita mezonga javob beradigan mineral moddalarning shaxslar birlashmasi:

a) asosiy (tog' jinslarini hosil qiluvchi) kimyoviy elementlarning yaqinligi, sifat tarkibi;

b) kristall strukturaning identifikatorlari.

Jismoniy shaxslarni bitta mineral turga birlashtiradigan qat'iy mezon - bu struktura, kamroq qat'iy mezon - ularning kimyoviy tarkibi.

Shunday qilib, agar minerallarning individlari bir xil kimyoviy tarkibga ega bo'lsa-da, lekin boshqa kristalli tuzilishga ega bo'lsa, ular turli xil mineral turlariga tegishli. Misol: pirit va markizitning kimyoviy tarkibi bir xil - FeS 2, lekin pirit kubik, markazit esa rombsimon.

Yana bir tushuncha bor xilma-xillik mineral turi. Ularning kimyoviy tarkibi, tuzilishi va mineral izolyatsiya shakllarining xususiyatlariga qarab navlar farqlanadi. Masalan, Al 2 O 3 - korund - rangsiz, ozgina Cr +3 - yoqut aralashmasi, Fe +3 va Ti +3 - sapfir bilan deyarli iflosliklardan tozalangan korund. Turli xil rangdagi kvarts kristallari navlar bilan ifodalanadi: ametist-binafsha, sitrin-oltin, morion-qora va boshqalar. Selektsiyaning turli shakllari, masalan, gips, navlarni ajratish imkonini beradi: alabaster - zich nozik taneli gips; selenit tolali, marino shishasi shaffof qatlamli.

Minerallarning turlari va guruhlari

Minerallar: umumiy xususiyatlari
"Mineral" bu qattiq, kimyoviy elementlardan iborat va bir qator individuallarga ega fizik va kimyoviy xossalari. Bundan tashqari, u faqat shakllanishi kerak tabiiy ravishda ma'lum tabiiy jarayonlar ta'siri ostida. Minerallar oddiy moddalar (mahalliy) va murakkab moddalar yordamida ham hosil bo'lishi mumkin.

Ularning shakllanishiga yordam beradigan jarayonlar mavjud:
Magmatik
gidrotermal
Cho'kindi
Metamorfogen
Biogen
Yig'ilgan minerallarning yirik agregatlari yagona tizimlar toshlar deyiladi. Shuning uchun bu ikki tushunchani aralashtirib yubormaslik kerak. tog'li minerallar tog' jinslarining butun qismlarini maydalash va qayta ishlash orqali aniq qazib olinadi. Ko'rib chiqilayotgan birikmalarning kimyoviy tarkibi har xil bo'lishi mumkin va juda ko'p miqdordagi turli xil moddalar-ifloslarni o'z ichiga oladi. Biroq, har doim kompozitsiyada ustunlik qiladigan asosiy narsa bor. Shuning uchun, bu hal qiluvchi va nopokliklar hisobga olinmaydi.
Minerallarning tuzilishi
Minerallarning tuzilishi kristalldir. Uni ifodalash mumkin bo'lgan panjaralar uchun bir nechta variant mavjud:
kub
Olti burchakli
Rombik
tetragonal
Monoklinik
Trigonal
Triklinik

Ushbu birikmalar bo'yicha tasniflanadi kimyoviy tarkibi belgilovchi modda.

Minerallarning turlari
Mineral tarkibining asosiy qismini aks ettiruvchi tasnif.

Mahalliy yoki oddiy moddalar. Bular ham minerallardir. Masalan: oltin, temir, olmos, ko'mir, antrasit, oltingugurt, kumush, selen, kobalt, mis, mishyak, vismut va boshqalar shaklida uglerod.

Xloridlar, ftoridlar, bromidlarni o'z ichiga olgan galogenidlar. Masalan: tosh tuzi (natriy xlorid) yoki galit, silvin, florit.

oksidlar va gidroksidlar. Metall va metall bo'lmagan oksidlar, ya'ni kislorod bilan birikmasidan hosil bo'ladi. Bu guruhga minerallar - kalsedon, korund (ruby, safir), magnetit, kvarts, gematit, rutil, kazematit va boshqalar kiradi.

Nitratlar. Masalan: kaliy va natriy nitrat.

Boratlar: optik kalsit, eremeyit.

Karbonatlar karbonat kislota tuzlaridir. Bu guruhga konchilar: malaxit, aragonit, magnezit, ohaktosh, bo'r, marmar va boshqalar kiradi.

Sulfatlar: gips, barit, selenit.

Volframlar, molibdatlar, xromatlar, vanadatlar, arsenatlar, fosfatlar - har xil tuzilishdagi minerallarni hosil qiluvchi tegishli kislotalarning tuzlari. Ismlar - nefelin, apatit va boshqalar.

silikatlar. SiO4 guruhini o'z ichiga olgan kremniy kislotasi tuzlari. Masalan: beril, dala shpati, topaz, granatalar, kaolinit, talk, turmalin, jadeit, lapis lazuli va boshqalar.

Butun tabiiy konlarni hosil qiluvchi organik birikmalar ham mavjud. Masalan, torf, ko'mir, urkit, kaltsiy oksalatlar, temir va boshqalar. Shuningdek, bir nechta karbidlar, silisidlar, fosfidlar, nitridlar.

mahalliy elementlar

Bu oddiy moddalardan hosil bo'lgan minerallardir.
Masalan:
Qum va nuggetlar, ingotlar shaklida oltin
Olmos va grafit - uglerodning kristall panjarasining allotropik modifikatsiyalari
Mis
Kumush
Temir
Oltingugurt
Platin metallar guruhi

Ko'pincha bu moddalar boshqa minerallar, tog' jinslari va rudalar bo'laklari bilan katta agregatlar shaklida yuzaga keladi. Ekstraksiya va ulardan sanoatda foydalanish muhim ahamiyatga ega. Ular turli xil uy-ro'zg'or buyumlari, konstruktsiyalar, zargarlik buyumlari, jihozlar va boshqa ko'p narsalar ishlab chiqariladigan materiallarni olish uchun asos, xom ashyo hisoblanadi.

Fosfatlar, arsenatlar, vanadatlar
Bu guruhga asosan ekzogen kelib chiqadigan, ya'ni er qobig'ining tashqi qatlamlarida joylashgan jinslar va minerallar kiradi. Ichkarida faqat fosfatlar hosil bo'ladi. Fosforik, mishyak va vanadik kislotalarning juda ko'p tuzlari mavjud. Ammo umuman olganda, ularning qobig'idagi ulushi kichikdir.

Ushbu guruhga tegishli umumiy kristallar:

Apatit
Vivianit
Lindakerit
Rosenit
Karnotit
Paskoit

Yuqorida aytib o'tilganidek, bu minerallar hosil bo'ladi toshlar juda ta'sirli o'lcham.

Oksidlar va gidroksidlar

Ushbu minerallar guruhiga metallar, metall bo'lmaganlar, intermetall birikmalar va o'tish elementlaridan hosil bo'lgan oddiy va murakkab barcha oksidlar kiradi. Ushbu moddalarning umumiy ulushi er qobig'i- 5%. Ko'rib chiqilayotgan guruhga emas, balki silikatlarga tegishli bo'lgan yagona istisno silikon oksidi SiO2 barcha navlari bilan.

Eng keng tarqalgan:
Granit
Magnetit
Gematit
Ilmenit
kolumbit
Spinel
Laym
Gibbsit
Romaneshit
Xolfertit
Korund (yaqut, sapfir)
Boksit

Karbonatlar
Ushbu minerallar sinfi odamlar uchun juda katta amaliy ahamiyatga ega bo'lgan juda ko'p turli xil vakillarni o'z ichiga oladi.
Kichik sinflar yoki guruhlar:
kaltsit
dolomit
aragonit
malaxit
sodali minerallar
bastnäsite

Har bir kichik sinf bir nechta birlikdan o'nlab vakillarni o'z ichiga oladi. Hammasi bo'lib, yuzga yaqin turli xil mineral karbonatlar mavjud.

Ulardan eng keng tarqalganlari:

marmar
ohaktosh
malaxit
apatit
siderit
smitsonit
magnezit
karbonatit va boshqalar

Ba'zilar juda keng tarqalgan va muhim qurilish materiali sifatida baholanadi, boshqalari esa yaratish uchun ishlatiladi zargarlik buyumlari, boshqalar texnologiyada qo'llanilishini topadi. Biroq, barchasi muhim.

silikatlar

Tashqi shakllari va vakillari soni bo'yicha eng xilma-xil minerallar guruhi. Bu o'zgarish ularning kimyoviy tuzilishi asosidagi kremniy atomlarining birlasha olishi bilan bog'liq. turli xil o'z atrofida bir nechta kislorod atomlarini muvofiqlashtirish orqali tuzilmalar.

Shunday qilib, quyidagi turdagi tuzilmalar tuzilishi mumkin:

insular
zanjir
lenta
bargli

Bularga quyidagilar kiradi:
topaz
anor
xrizopraza
rinstone
opal
kalsedon va boshqalar.
Ular zargarlik buyumlarida qo'llaniladi, texnologiyada foydalanish uchun bardoshli dizaynlar sifatida baholanadi.

Sanoatdagi muhim minerallar:
Datonit
Olivin
Murmanit
Xrizokol
Eudialit
Beril