17.5 Каркасные силикаты

Карасные силликаты подразделяются на 4 группы:

1. Полевые шпаты;

2. Фельдшпатиты (по сравнению с полевыми шпатами, содержат меньше SiO₂);

3. Скаполиты;

4. Цеолиты.

Физические свойства этой минералов этой группы – стекляный блеск, твердость 5-6, светлая окраска; часто две сосершенные системы спайности (шпаты); относительно малые плотности.

Подавляющая масса минералов имеет магматическое происхождение.

Полевые шпаты разделяются по составу на натрово-кальциевые (плагиоклазы) и калиевые (ортоклаз и микроклин).

- Плагиоклазы (греч. „косораскалывающиеся”) – триклинная сингония; изоморфный непрерывный ряд твердых растворов с двумя крайними членами альбитом Na[AlSi₃O₈] и анортитом Ca[Al₂Si₂O₈].

Спайность минералов проходит под углом, заметно отличающимся от прямого (на 3-4^о). Название дано в отличие от моноклинных полевых шпатов, которые имеют угол между плоскостями спайности 90^о.

Промежуточный член изоморфного ряда – лабрадор – красивый отелочный камень темно-серого цвета с синими отливами на плоскостях спайности; применяется для облицовки зданий (нижняя часть мавзолея Ленина, станции метро). Месторождение – в Житомирской области.

- Ортоклаз К[AlSi₃O₈] – с греч. «прямоколющийся» - сингония моноклинная, совершенная спайность под прямым углом. Цвет светло-серый, светло-розовый до мясо-красного. Кристаллы хорошо выражены.

- Микроклин К[AlSi₃O₈] – с греч. «незначительно отклоненный», так как угол между плоскостями спайности, в отличие от ортоклаза, отклонен от прямого угла на 20’.

Сингония триклинная; по внешнему виду не отличим от ортоклаза; цвет – серый, розовый, желтый, красный. При скрещенных николях микроскопа характерны «решетчатые двойники».

Достигают гигантских размеров в пегматитовых жилах.

Разновидность – амазонит – зеленого цвета (окрашен катионами цезия Cs).

Широко распространены прорастания полевых шпатов кварцем – пегматит – „еврейский камень”.

Используются полевые шпаты в производстве керамики и огнеупоров. Вводятся в качестве плавня, в том числе пегматиты, - для снижения температуры обжига керамических материалов. Кварцполевошпатовые породы широко применяются при производстве стекла для введения Al₂O₃.

- Цельзиан Вa[Al₂Si₂O₈] – бариевый полевой шпат – искусственно полученные кристаллы применяются в специальных видах фарфора и огнеупоров, а также цельзиановых ситаллах.

- Нефелин 2Na[AlSiO₄] – гексагональная сингония; различные светлые цвета (серый, красноватый); блеск жирный; спайность отсутствует. В качестве диагностического признака служит рыхлая серая корка на поверхности, образующаяся при выветривании.

Цеолиты (натролит Na₂[Al₂Si₃O₁₀]·2H₂O) – водные алюмосиликаты. Характерно наличие пустот и каналов в структуре, в которых находится „цеолитная” вода. Последнюю можно при осторожном нагревании полностью удалить без нарушения структуры минералов. Обезвоженные цеолиты могут поглощать спирт, аммиак, сероводород и др. вещества, что обусловливает их применение в соответствующих технологиях. Другое свойство – способность к обмену одних основний на другие – используется для улучшения качества воды

Вопросы и задачи к разделу МИНЕРАЛОГИЯ

1. Объясните понятия: кристалл, минерал, горная порода, руда.

2. Чем кристалл отличается от минерала?

3. Роль связанной и свободной воды в структуре минералов.

4. Классификация минералов и горных пород по генезису.

5. Что представляет собой магма?

6. Собственно-магматическая стадия кристаллизации магмы

7. Пегматитовая стадия кристаллизации магмы

8. Пневматолитическая стадия кристаллизации магмы.

9. Гидротермальная стадия кристаллизации магмы.

10. Выветривание и его виды. Факторы выветривания.

11. Процессы выветривания: растворение и выщелачивание, гидролиз.

12. Процессы выветривания: окисление и гидратация.

13. Процессы выветривания: карбонатизация и восстановление.

14. Осадочные процессы минералообразования.

15. Биогенный процесс минералообразования.

16. Что такое метаморфизм ? Факторы и механизмы метаморфизма

17. Контактовый метаморфизм.

18. Как образовались осадочные метаморфизированные месторождения железных и марганцевых руд? Как называется этот вид метаморфизма?

19. Приведите примеры, когда цвет минерала является диагностическим признаком.

20. Приведите примеры когда цвет черты является диагностическим признаком.

21. Что такое блеск минералов и его виды.

22. Что такое спайность минералов и ее виды.

23. Твердость минералов. Шкала Мооса.

24. Плотность, магнитность, растворимость в воде, гигроскопичность – охарактеризуйте перечисленные свойства. Приведите примеры.

25. Вскипание. Что позволяет установить это свойство?

26. Морфология – что это такое? Три габитусных типа монокристаллов.

27. Морфология двойников. Эпитаксия.

28. Пьезоэлектричество.

29. Характеристика класса и отдельных представителей галоидов.

30. Характеристика класса и отдельных представителей оксидов и гидрооксидов (исключая кварц и его разновидности).

31. Характеристика кварца и его разновидностей.

32. Представители цепочечных и листовых силикатов. Особые свойства и значение.

33. Метаморфические процессы минералообразования.

34. Классификация минералов и горных пород по генезису.

35. Морфология агрегатов.

36. Объясните принцип работы пьезозажигалки и эхолота и используемые природные и искусственные кристаллы.

37. Какая взаимозависимость между цветом минерала и цветом его черты?

38. Характеристика класса и отдельных представителей сульфидов.

39. Характеристика класса и отдельных представителей карбонатов.

40. Абсолютный и относительный методы определения твердости минералов.

41. Обоснуйте применение минералов группы силлиманита для производства огне- и кислотоупорных керамических изделий.

42. Особенность диагностики класса карбонатов.

43. Особенности происхождения класса нитратов и их диагностический признак.

44. Минералы глин.

45. Классификация минералов по химическому составу.

46. Общая характеристика класса силикатов.

47. Характеристика класса и отдельных представителей сульфатов.

48. Представители островных силикатов: особые свойства, значение.

49. Характеристика класса фосфатов (арсенатов, ванадататов)

50. Каркасные силикаты: представители, особые свойства, значение.

51. Полевые шпаты и их использование в силикатной промышленности.

52. Экзогенный процесс каолинизации.

53. Что происходит с представителями класса сульфидов в поверхностной зоне земной коры?

54. К какому габитусу относится минеральный индивидуум, если а = в = с?

Назовите наиболее характерную сингонию.

55. Агенты выветривания. Процессы, протекающие при химическом и физическом выветривании.

56. Где находят применение пиро- и пьезокристаллы?

57. Стекло и слюда – какое из этих веществ обладает спайностью и почему?

58. Почему пиролюзит (MnO₂) в переводе с греческого означает „смывающий огонь“? К какому классу он относится, его применение и месторождение на Украине.

59. Свяжите воедино структуру графита, его физические свойства и применение. Укажите минеральный класс и распространенность на Украине.

60. Искусственное получение алмазов.

61. Назовите минералы и классы, к которым они относятся, применяемые для производства красок.

62. При помощи какого диагностического признака можно отличить класс нитратов. Назовите их представителей, применение.

63. Объясните принцип работы солнечных батарей. Назовите используемые природные и искусственные кристаллы.

64. Что представляет собой магма? Как происходит ее кристаллизация?

65. Назовите минералы и горные породы, применяемые в качестве естественных строительных материалов.

66. Какое диагностическое свойство является относительно стабильным для большинства минералов? Метод его определения в минералогии.

67. Что представляют собой минералы, используемые в качестве молекулярных сит?

68. Как определяется цвет черты для минералов различной твердости?

69. Обоснуйте взаимозависимость между химическим составом, структурой и внешней формой силикатов.

70. К какому габитусу относится минеральный индивидуум, если а = в >с; а = в< с. Назовите наиболее характерные категории в первом и втором случаях.

71. Назовите мономинеральные горные породы, содержащие кальцит.