Страницы Список страниц 24 25 26 27 28 · · ·  42                    

Алмаз.

Химический состав — С. Тв. 10. Уд. в. 3,5. Сингония кубическая.

Алмаз встречается в кристаллах, обычно в виде октаэдров, а также в других формах (рис. 100).

Диагностика. По внешнему виду, в особенности в песках, алмаз по прозрачности сходен с кристаллами циркона, от которых он отличается более сильным блеском, обликом кристаллов с округленными гранями и исключительной твердостью (дает черту на корунде).

Обладает совершенной спайностью по октаэдру. Грани кристаллов нередко бывают округленные.

Среди разрушенных пород алмаз попадается в виде мелких

Формы кристаллов алмаза

Рис. 100. Формы кристаллов алмаза

кристаллов и их обломков, обычно величиной — от просяного зерна до горошины. Кристаллы большей частью прозрачны, бесцветны или желтоваты, с сильным блеском; синие, голубые и красные алмазы встречаются редко. Черные пористые разности алмаза называются «карбонадо».

Главные массы алмаза скапливаются во вторичных месторождениях, в россыпях. Коренные месторождения известны в Южной и Центральной Африке. В африканских месторождениях алмазы образовались при высокой температуре и давлении в своеобразных глубоких трубках при извержении тяжелых магнезиальных магм, содержащих углерод.

Эти трубки наполнены синей алмазоносной породой, кимберлитом, принадлежащим к типу вулканических брекчий или вулканического туфа. Богатство кимберлита алмазами совершенно исключительное. В среднем м3 этой породы содержит около 0,07 карата алмазов. В коренных месторождениях Южной Африки были найдены крупнейшие в мире алмазы.

Алмаз ,,Звезда Африки'' (,,Куллинан'')

Рис. 101. Алмаз ,,Звезда Африки» (,,Куллинан»)

Величайшим из всех известных до настоящего времени алмазов является «Звезда Африки» или иначе «Куллинан» (рис. 101.) Он весил 3024 3/4 карата (около 605 г). Длина его равнялась 10см, высота 6 см и ширина 5 см. Найден он в Кимберлейских копях в 1905 г. Несмотря на исключительную величину, «Куллинан» представлял обломок значительно большего кристалла. Из «Куллинана» приготовлено четыре выдающихся по величине бриллианта и много мелких. Большой бриллиант «Куллинан первый» весит 516 1/2» каратов.

Вторым но величине алмазом был «Эксцельсиор», весом 9713/4

карата (194 г), найденный в 1903 г. в копях Ягерсфонтейн, также в Южной Африке; он имел 8 см длины и 4 см ширины и толщины.

В 1934 г. в Южной Африке был найден алмаз «Джонкер» весом в 726 каратов, из которого было приготовлено 12 бриллиантов, общей ценностью в 2 млн. долларов.

При разрушении коренных пород алмазы могут накапливаться в песчаных россыпях (Индия) . Последние иногда превращаются в песчаники и другие алмазоносные породы, залегающие в осадочных или метаморфических свитах.

Алмаз прозрачен для рентгеновских лучей, чем отличается от стеклянных имитаций.

Употребление. Прозрачные разности алмаза идут в огранку для ювелирных целей. Граненый алмаз называется бриллиантом. Черные карбонадо, а также непрозрачные алмазы (борт), составляющие 1/31/2 всей добычи, применяются для вставки в «коронки» при бурении твердых пород и для других технических целей: для резки стекла изготовления «фильеров» для волочения медной и вольфрамовой проволочки; мелкие осколки алмазов используются для приготовления алмазного шлифовального порошка.

Месторождения Африки (главным образом россыпные) дают в настоящее время почти 99% всех алмазов,, поступающих на мировой рынок. Из отдельных областей Африки первое место занимает Белгийское Конго (около 63% мировой добычи), далее идет Золотой Берег, Южно-Африканский Союз и Сиерра-Леоне (Британская колония). Кроме того, россыпные алмазы добываются в Бразилии и в очень небольшом количестве в Индии.

Графит.

Химический состав — С, с различными примесями, количество которых доходит иногда до 13%. Тв. 1. Уд. в. 2,2. Сингония гексагональная.

Цвет железно-черный до темного стально-серого. Мягок, жирен на ощупь, марает руки. Иногда выделяется в ясно образованных кристаллах в виде пластинок.

Графит образует листоватые, чешуйчатые и плотные массы с металлическим блеском и совершенной спайностью в одном направлении.

Диагностика. Графит легко отличить от рудных минералов по цвету и малой твердости (пишет на бумаге, марает руки, жирен на ощупь). Из других минералов графит сходен с молибденитом. При расщипывании кончиком ножа или булавкой графит дает осколки или толстые чешуйки, а молибденит тонкие гибкие листочки.

Графит нередко выделяется в изверженных породах в виде неправильных включений, иногда образуя большие залежи. Выделяется также при разложении углеродистых соединений, из газовых возгонов в верхних частях земной коры. Таковы графитовые жилы о. Цейлона.

В других случаях графит образуется среди метаморфических пород — кристаллических сланцев, мраморов, гнейсов. Возможно,

что здесь он является продуктом преобразования органических остатков, попавших в эти породы.

В СССР нужно отметить следующие важнейшие месторождения графита, имеющие промышленное значение:

1. В Тункинских горах (Бурят-Монгольская АССР) эксплуатируется так называемое Алиберовское месторождение — гнезда и жилы графита среди нефелиновых сиенитов, связанных с мраморами. Графит этого месторождения считается лучшим материалом для карандашей и в этом отношении превосходит цейлонский.

2. Красноярский край — крупное месторождение графита, образованное действием изверженных пород на пласты каменного угля.

3. На Украине в ряде месторождений — пластообразные залежи графита в графитовом сланце, подчиненном гнейсовой толще.

Употребление. Лучшие сорта графита идут для производства карандашей. Для этого графит обогащают, смешивают с отмученной глиной и формуют из смеси палочки, которые затем обжигают и оправляют в дерево. Наибольшая масса графита употребляется для изготовления плавильных тиглей (крупночешуйчатый графит), электродов для электрометаллургии, сухих элементов и в смеси с маслом для графитной смазки (плотный графит).

Кроме природного графита, в промышленности применяется искусственный графит, получаемый из антрацита.

По добыче графита первое место в мире принадлежит СССР, далее следует Корея, Цейлон. США, Мадагаскар и др.

Сера.

Химический состав — S, с незначительными примесями. Тв. 2. Уд. в. 2. Сингония ромбическая.

Сера встречается в виде включений, порошкообразных масс, часто в хороших кристаллах. Цвет желтый. В кристаллическом виде прозрачна или просвечивает. Излом раковистый с жирным блеском.

Диагностика. Сера отличается от сходных минералов по цвету, хрупкости и жирному блеску. На фарфоровой пластинке дает белую черту. Электризуется при трении. Легко загорается слабым голубым пламенем, выделяя сернистый газ SO2 с характерным удушливый запахом.

Главная масса самородной серы образуется при распадении гипса, а отчасти, и других сернокислых соединений, в присутствии органических веществ. Таковы месторождения серы мирового значения в Сицилии, где сера встречается в известняках, мергелях и глинах вместе с гипсом.

Кроме того, сера выделяется в кратерах вулканов из возгоняющихся паров и сероводорода. Залежи серы образуются также в зоне выветривания от разложения сернистых минералов. Таковы месторождения серы на Урале в железных шляпах месторождений колчедана.

Все промышленные месторождения серы в СССР осадочного происхождения и находятся главным образом в различных частях Средней Азии и в Поволжье.

В Средней Азии следует отметить месторождения серы в Туркменской ССР, в пустыне Кара-Кум в 250 км от Ашхабада, где построен завод для выплавки серы, и месторождение Гаурдак. Представляет также интерес месторождение Шор-Су в Узбекистане.

В Поволжье важные месторождения серы находятся близ Лле-ксеевки и Водина в Куйбышевском районе, также в Татарской АССР (Тетюши), известна самородная сера в Дагестане (Кавказ).

Вулканические выделения серы ввиду большей частью незначительных размеров, редко имеют промышленное значение, крупные месторождения этого типа имеются только в Японии и Чили (Южная Америка).

При окислительных процессах сера образует серную кислоту, которая или остается в породе в свободном состоянии (Кара-Кумы), или дает различные сульфаты (гипс, алунит и пр.).

Употребление. Сера применяется в резиновой промышленности (для вулканизации каучука), в бумажном производстве при выработке целлюлозы, в военной промышленности — для приготовления пороха и отравляющих веществ, в химической промышленности — для получения серной кислоты, в медицине, в сельском хозяйстве и др.

X группа. Органические соединения

Совершенно особую группу составляют органические соединения, положение которых в систематике спорно. Некоторые из них, не имеющие очень широкого распространения и более индивидуализированные, можно отнести, хотя бы условно, к минералам (озокерит, янтарь, асфальт), другие же как, например, нефть, угли, несомненно, принадлежат к горшим породам и должны рассматриваться в разделе петрографии осадочных пород, как особый их тип — каустобиолиты.

Асфальт.

Химический состав — 80% углерода, 10% водорода и 10% кислорода. Уд. в. 1 —1,2. Представляет смесь окислившихся углеводородов и образуется из нафтеновых нефтей в виде коричнево-черных и черных масс со смолистым блеском и битуминозным запахом.

Диагностика. Асфальт легко плавится на свече, горит коптящим пламенем, отделяя своеобразный запах. Очень легок.

Пропитывает известняки, мергели и песчаники.

В СССР важнейшие промышленные месторождения асфальта находится в Поволжье близ Сызрани. Кроме того, асфальт встречается в Казахстане и других местах СССР.

Употребление. Применяется для изготовления лаков и

для дорожных и уличных покрытий, что особенно важно для автомобильного движения.

Озокерит (горный воск). Химический состав — 84% углерода, 16% водорода. Уд. в. 0,8—0,97.

По внешнему виду и физическим свойствам озокерит очень схож с воском.

Образует массы зеленоватого коричневого и черно-бурого цвета. Просвечивает, жирен на ощупь.

Диагностик а. Озокерит напоминает воск, в мелких кусочках мнется в руках, легко плавится на свече.

Озокерит отчасти залегает пластами, проникая в слои песчаников, отчасти заполняет трещины в породах.

Представляет остаточный продукт естественной дистилляции парафини-стых нефтей.

В СССР озокерит добывается в Во-риславе (Западная Украина), на о. Че-лекене в Каспийском море и в Фергане, в месторождениях Шор-Су и Сель-Рохо.

Употребление. Озокерит применяется для изготовления церезина (искусственного воска), пропитывания тканей, брезентов и для других технических целей.

По добыче озокерита СССР занимает первое место в мире.

Янтарь (сукцинит).

Химический состав — С10Н16О, 79% углерода, 10,5% водорода, 10,5% кислорода. Тв. 2—2,5. Уд. в. 1,05—1,09.

Цвет желтый, буровато-желтый, бурый и красно-бурый, иногда совершенно бесцветный, прозрачный или матовый. Блеск стеклянный. Аморфный бесструктурный минерал.

Диагностик а. Янтарь отличается от других минералов по цвету и малому удельному весу. При трении о сукно электризуется (по-гречески янтарь — электрон).

Образует неправильной формы капли, округлые куски, наплы вы и т. д., с поверхности часто покрытые коркой выветривания

Янтарь (рис. 103) представляет смолу ископаемых хвойных деревьев третичного периода, главным образом Pinites succinifer, и содержит иногда включения листьев и насекомых.

В СССР янтарь встречается на берегах Балтийского моря Калининградской обл., где волны после сильных штормов выбрасывают на берег много кусков янтаря. 

Янтарь (окаменевшая смола)

Рис. 103. Янтарь (окаменевшая смола) с включением насекомого

Кроме того, янтарь попадается на берегах Днепра в районе Киева и в других частях Украины, по берегам Белого моря и в Сибири, по берегам Северного Ледовитого океана.

Употребление. Янтарь идет для различных изделий — мундштуков, бус, брошек и т. п.; легко обрабатывается в горячем виде. Является прекрасным изолятором для электроприборов. Мелкие обломки идут для получения янтарной кислоты, янтарного лака и политуры.

б) ГЕНЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ МИНЕРАЛОВ И ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ

Минералы, как все в природе, с течением времени подвергаются изменениям. Раз образовавшись, они находятся в постоянном соприкосновении с окружающей их средой — под влиянием температуры, давления и тех веществ, которые их окружают. Так как условия среды подвержены также постоянному изменению, то, естественно, минералы должны также изменяться, стремясь к равновесию со средой.

Скорость, с которой минералы реагируют на изменение среды, весьма различна. Некоторые из них могут сохраняться без заметных изменений огромные промежутки времени — сотни миллионов лет, другие изменяются прямо на глазах. Характерным примером может служить мирабилит (Na24·10Н2О). Вынутый из водного раствора или выброшенный волнами на берег Кара-Богаз-Гола он за 1 час теряет свою воду и превращается из крупных красивых бесцветных кристаллов в белый порошок тенардита (Na24). Другой пример представляет марказит, разлагающийся в условиях музейного хранения на железный купорос и серную кислоту. В природных условиях это разложение идет очень медленно, и конкреции пирита и марказита, образовавшиеся в юрскую эпоху в черных глинах, только с периферии превращены в лимонит, в то время как центральная часть конкреции все еще имеет состав колчедана.

Таким образом минералы являются лишь этапами в развитии и изменениях вещественного состава земной коры. Продукты их изменения или легко растворяются и уносятся далеко от места реакции или тут же превращаются в новые минералы, в свою очередь, подвергающиеся изменениям в связи с изменением среды, в которой они находятся. Определенные условия данного участка земной коры создают определенные минералы, образующиеся совместно при этих условиях. Например, кварц, микроклин, биотит, апатит и циркон очень часто образуют минеральную ассоциации), которую называют гранитом. Такое совместное нахождение упомянутых минералов или их парагенезис является весьма типичным для некоторых этапов развития земной коры.

Другим примером может служить характерное совместное нахождение халькопирита, пирита, сфалерита и галенита с кварцем в полиметаллических гидротермальных рудах. Это типичным парагенезис указанных минералов при условиях, как полагают, температуры порядка 200—300°. В условиях зоны выветривания происходят многие сложные химические реакции, в результате которых образуется новая ассоциация, парагенезис «железной шляпы»: малахит, азурит, лимонит, смитсонит, каламин, англезит, це-руссит и др. Такие парагенезисы очень характерны и помогают отыскивать среди главных минералов те, которые не всегда с ними встречаются, но для своего образования нуждаются в сходных условиях. С другой стороны можно привести примеры таких минералов, которые не встречаются совместно. Так, нефелин никогда не выделяется вместе с кварцем или энстатитом, а глауконит не образуется вместе с пиритом. 

Если исходить из представления, что начало минералообразования связано с застыванием и кристаллизацией магмы, то можно, хотя бы до известной степени произвольно, наметить несколько этапов или стадий минералообразования в земной коре: 1) этап магматический, распадающийся на собственно магматический, флюидо- и пневматолитический (газовый) и гидротермальный (водный), 2) этап гипергенный или этап выветривания и 3) этап метаморфический, связанный с определенным изменением среды, в которой находится тот или иной минерал или группа минералов. Эти изменения характеризуются повышением давления, температуры и некоторыми, иногда весьма важными, изменениями состава, связанными с привносом вещества из других участков земной коры или магмы, в ней включенной.

26

25 27