Текст книги "Определитель минералов"

Автор книги: Рудольф Юбельт

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 21 страниц)

Рудольф Юбельт
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ МИНЕРАЛОВ

(Rudolf Jubellt. Mineral Bestimmungsbuch)

Редакция литературы по вопросам геологических наук

© 1976. VEB Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie, Leipzig, Deutsche Demokratische Republik

ОТ РЕДАКЦИИ

Минералы – природные соединения химических элементов – с незапамятных времен вызывали большой интерес. Еще в каменном веке такие минералы, как халцедон, нефрит, обсидиан, помогали человеку добывать пищу и огонь. Звучное латинское слово minera, образующее корень нынешнего слова «минерал», обозначало руду – камень, дающий металл. Значение минералов как сырья, используемого для выплавки металлов, составляющих основу промышленного производства, исключительно велико. Многие минералы применяются в качестве огнеупорных, керамических, изоляционных, красящих и других материалов в различных отраслях народного хозяйства. ^v

Однако человека привлекала и привлекает не только возможность промышленного использования тех или иных минералов: издавна его изумляла и восхищала красота природного камня. Стойкая, сочная окраска минералов, их удивительная естественная огранка – одно из ярких проявлений гармонии в природе.

В последнее десятилетие во всем мире интерес к природному камню чрезвычайно возрос. Коллекции минералов создаются при учебных заведениях, краеведческих музеях, геологических управлениях, на крупных рудниках. Необычайной популярностью пользуется индивидуальное коллекционирование минералов.

В этой связи большой интерес представляет книга доктора естественных наук Р. Юбельта, выдержавшая на родине автора, в ГДР, уже два издания. Основным достоинством этой книги, знакомящей читателя с миром минералов, является сочетание ее небольшого объема с высокой информативностью. Книга состоит из двух частей. В первой автор в доступной пониманию неспециалистов форме знакомит читателя с основами минералогии. Как, в ходе каких геологических процессов образуются минералы? Каковы их физические свойства: кристаллическая форма, цвет, блеск, степень прозрачности? Какие из этих свойств наиболее важны для диагностики и какие методы применяются для определения минералов? Каков химический состав минералов и какова их внутренняя структура? В книге показано, что именно внутреннее строение минералов обусловливает их внешний облик и физические свойства. Особое внимание уделено наиболее сложному для непосвященного читателя разделу – кристаллографии, который написан известным кристаллографом проф. В. Шмицем.

Весьма информативная вводная часть подготавливает читателя к восприятию второй части, в которой заключено основное содержание книги. Здесь в алфавитном порядке – «от А до Я» – описаны 205 минералов и кратко охарактеризованы их основные разновидности, приведены основные сведения не только о наиболее распространенных минералах, таких, как кварц и полевые шпаты, пироксены и амфиболы, или о минералах, имеющих большое народнохозяйственное значение, но и о ряде природных образований, редко встречающихся, но ценных с точки зрения коллекционеров, таких, например, как крокоит или ильваит.

Пользование книгой как определителем–справочником облегчается четкой рубрикацией описания каждого минерала, а также диагностическими таблицами, данными в приложении к книге.

Следует отметить некоторые особенности книги, обусловленные тем, что авторы адресовали ее в первую очередь немецкому читателю. Так, районы распространения месторождений охарактеризованы в самых общих чертах, и масштабными единицами являются горные хребты, провинции, штаты или страны в целом. Лишь для обоих германских государств (ГДР и ФРГ) и в ряде случаев для их непосредственных соседей – ЧССР, Швейцарии, Австрии, Польши – указаны конкретные районы локализации месторождений и местонахождения минералов. Некоторое несовпадение русской и немецкой научной терминологии заставило в ряде случаев дать подстрочные пояснения. Формулы минералов приведены по автору.

Безусловно, настоящая книга будет интересна и полезна минералогам, студентам геологических вузов, специалистам смежных профессий, а также коллекционерам–любителям, тем более что она составляет единое целое с изданной в 1977 г. на русском языке книгой Р. Юбельта и П. Шрайтера «Определитель горных пород» и как бы продолжает знакомить читателя с многоцветным и увлекательным миром камня.

К ЧИТАТЕЛЯМ

Определитель минералов адресован любителям минералогии и петрографии, а также всем, кто проявляет интерес к этим областям знания. Вместе с тем книга представляет собой карманный справочник по минералогии, позволяющий самостоятельно определять важнейшие и наиболее распространенные минералы (всего около двухсот) по внешним признакам и с помощью простейших приемов. Наряду с другими сведениями книга содержит информацию о хозяйственном значении многих минералов, находящих применение в качестве минерального сырья для получения металлов, в химической, керамической и других отраслях промышленности.

Во вводном разделе рассмотрено происхождение минералов и на нескольких примерах (Рудные горы, Гарц) показано, какие закономерности вещественного состава и какие геологические условия определяют местонахождение тех или иных минералов и их групп.

Книга богато иллюстрирована цветными и черно–белыми фотографиями, а также штриховыми рисунками, что облегчает определение, распознавание и поиски минералов.

За основу при описании минералов взят курс минералогии А. Г. Бетехтина [1], пользующийся международным признанием. Построенная в форме словаря определительная часть книги содержит описания отдельных минералов, названия которых расположены в алфавитном порядке и даны в соответствии с международной минералогической номенклатурой. Каждое описание включает следующие данные: название и химический состав минерала; свойства минерала – цвет, блеск, прозрачность, цвет черты, твердость, плотность, излом, спайность, кристаллографическая сингония; форма кристаллов или кристаллических выделений; структура кристаллической решетки минерала; совместно образующиеся (сопутствующие) минералы; минералы, близкие по некоторым признакам (сходные минералы); химическое поведение минерала в пламени паяльной трубки (сокращенно п. тр.) и поведение в кислотах.

Сведения о практическом применении минералов включают данные об их происхождении и месторождениях или местонахождении.

Для облегчения определения минералов по внешним признакам к книге прилагаются три таблицы, в которых приведены главнейшие свойства минералов – цвет, блеск, твердость, цвет черты, спайность и др.

Владельцам этого карманного справочника, желающим глубже вникнуть в науку о минералах, можно рекомендовать упомянутый выше учебник А. Г. Бетехтина. Другие указания можно извлечь из списка литературы в конце книги.

Р. Юбельт

ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ

Первое издание этого маленького определителя минералов встретило хороший прием и получило положительную оценку. С учетом пожеланий читателей во втором, переработанном издании книги увеличено число описаний минералов и расширен набор диагностических признаков и свойств отдельных минералов (приводятся класс симметрии кристаллов и отношение осей). Лучшему пониманию зависимости между внешним обликом минералов и внутренним строением их кристаллов способствуют дополнительные пояснения, касающиеся кристаллографических свойств минералов. Соответствующий раздел составлен д-ром В. Шмицем, которому автор приносит сердечную благодарность за сотрудничество.

Эта небольшая книга, рассчитанная на коллекционеров и любителей камня, преследует цель приобщить широкий круг читателей к красоте и многообразию мира минералов. Вместе с тем в ней подчеркнуто значение отечественных минералов как основных компонентов полезных ископаемых и сырья для народного хозяйства. для чего указаны многочисленные области применения минералов в промышленности.

Автор и издательство будут признательны за критические замечания, направленные на улучшение второго издания книги.

Р. Юбельт

ВВЕДЕНИЕ В МИНЕРАЛОГИЮ

Минералогия относится к числу наук, занимающихся изучением вещества земной коры; это одна из отраслей геологических наук. Слово «минерал» происходит от латинского minera, что означает вести горные разработки, заниматься горным делом, т. е. рыть канавы или закладывать шахты для добычи минералов и горных пород, которые в той или иной степени практически использовались прежде и в гораздо большем объеме находят применение в настоящее время. Ныне под минералами понимают (за немногими исключениями) кристаллические компоненты твердой земной коры, имеющие однородный состав. В настоящее время известно около 2000 минеральных видов, установленных с научной достоверностью. Однако в своем большинстве они встречаются редко, и в формировании твердой земной коры принимают существенное участие лишь относительно немногие минералы.

Естественная форма минерала – это кристалл. Лишь некоторые минералы не являются кристаллическими веществами. В физическом смысле они относятся к бесформенным, или аморфным, телам, как, например, опал – гель кремнезема, имеющий химический состав SiO₂xH₂O. Наряду с аморфными минералами существуют также весьма мелкие кристаллические образования, распознаваемые лишь под микроскопом. Они называются скрытокристаллическими (криптокристалличе–скими); примером образования скрытокристаллического вещества может служить переход геля кремнекислоты (опала) вследствие потери воды в минерал халцедон.

Под названием «рудные минералы» понимают минералы, из которых можно получать металлы, например золото, платину, серебро, медь, железо, хром, никель» марганец, цинк, свинец, сурьму, алюминий и др.

Начало образования минералов относится ко времени возникновения твердой земной коры, т. е. 4–5 млрд. лет назад. В процессе охлаждения раскаленного вещества Земли кристаллизовались первые породообразующие минералы. Тонкая вначале земная кора становилась в ходе длительного развития Земли все толще. Ее средняя мощность составляет ныне около 40 км. Неоднородная в химическом и физическом отношении Земля состоит из ряда земных оболочек (сфер), о вещественном (химическом) составе которых мнения ученых до сих пор расходятся.

В самом общем виде принимается, что Земля состоит из трех оболочек, резко различающихся между собой по вещественному составу и физическим свойствам, причем внешняя оболочка, или литосфера, в свою очередь характеризуется дифференцированным многослойным строением. Разграничение оболочек производится на основании результатов геофизических (сейсмических) и геохимических исследований.

Минералообразующие процессы определяются химическим составом земной коры и характером распределения в ней элементов. К области земной коры, состоящей из сиаля (гранитного слоя), сиальмы (переходного слоя) и симы [перидотит–габбрового(базальтового) слоя], относятся атмосфера (газовая оболочка), гидросфера (океаны, свободная вода, снег и лед) и биосфера (органические вещества, а также минеральные вещества панцирей и скелетов животных).

Из 102 химических соединений, составляющих периодическую систему элементов, лишь немногие широкораспространены в земной коре. Как следует из диаграммы рис. 2 (по А. Г. Бетехтину), самыми распространенными элементами являются кислород (О), кремний (Si), алюминий (А 1), железо (Fe), кальций (Са), натрий (Na), калий (К), магний (Mg), водород (Н), титан (Ti), углерод © я хлор (С 1). На долю всех остальных элементов приходится лишь несколько десятых массового процента. Большинство элементов земной коры входит в состав химических соединений. Самородные элементы, например платина, золото, серебро, мышьяк, сера, встречаются редко.

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ (MASON, I958)

Атмосфильные (атмосфера)	Гидрофильные (гидросфера)	Лнтофильиые (земная кора + верхняя мантия)	Халькофильные (нижняя мантия)	Сндерофилыше (ядро Земли)
N, О, С (в форме СО,)	Н и О (в форме Н 20)	Li, Na, К, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, B, Al, Sc, Y	Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl	Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au, Re, Mo. Ga, Sn
Н (Н 8О в виде пара)	С (в форме СОа в растворе)	Редкие земли ©, Si, Ti, Zr, Hf, Th	(Ge), (Sn), Pb As, Sb, Bi
Благородные газы	(О), (N), щелочи	(P), V, Nb, Та	S, Se, Те	C, P
	Са, Mg, галогены, бор	О, Cr, W, U (H), F, Cl. Br, J (Tl), (Ga), (Ge) (Fe), Mn	(Fe), (Mo), (Cr)	(Pb), (As), (W)

Риc. 1, Зональное строение Земли и физические свойства вещества зон.

1 – плотность и давление; 2 – скорость распространения сейсмических волн (Vt – скорость поперечной волны, V¹ – скорость продольной волны) и температура; 3 – сектор Земли.

Химическое и геохимическое своеобразие земной коры обусловливает предпочтительное образование тех или иных соединений. Частота вхождения химических элементов в состав минералов в целом соответствует их распространенности в земной коре.

Многообразие строения и размеров атомов (атомный радиус, катионный и анионный радиусы при разной валентности элементов) обусловливает многочисленность минеральных видов.

Мир минералов литосферы и атмосферы систематизирован в химическом отношении и расчленен на основании данных о тонкой атомной структуре на более дробные подразделения. В 1965 г. X. Штрунц разделил минералы на кристаллохимической основе на восемь классов.

I класс: элементы (а также природные сплавы, карбиды, нитриды, фосфиды), например серебро, золото, ртуть, мышьяк, сурьма, висмут, графит, алмаз, сера, селен, теллур и др.

II класс: сульфиды (а также селениды, теллуриды, арсениды, антимониды, бисмутиды), например пентландит, сфалерит, халькопирит, галенит, ковеллин, пирит, молибденит, прустит, борнит, реальгар, аурипегмент и др.

ВАЖНЕЙШИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Элемент	Мас., %	Число
		известных минералов
Кислород, О	49,13	1221
Кремний, Si	26,00	377
Алюминий, AI	7,45	268
Натрий, Na	2,40	100
Магний, Mg	2,35	105
Кальций, Са	3,25	194
Железо, Fe	4,20	170
Калий, К	2,35	43
Водород, Н	1,00	798
Углерод, С	0,35	194
Титан, Ti	0,61	30
Хлор, С 1	0,20	67
Фтор, F	0,08	50

III класс: галогениды, например галит, сильвин, карналлит, криолит и др.

IV класс: окислы, гидроокислы, например лед, куприт, шпинель, магнетит, хромит, гематит, корунд, кварц, ильменит, вольфрамит 1, гидраргиллит, диаспор, гётит и др. [Вольфрамит чаще описывается вместе с другими вольфрама–тами, т. е. в VI классе.]

V класс: нитраты, карбонаты, бораты, например калиевая селитра, кальцит, магнезит, сидерит, доломит, арагонит, церуссит, азурит, малахит, людвигит, борацит и др.

VI класс: сульфаты (а также теллураты, хроматы, молибдаты, вольфраматы), например ангидрит, гипс, барит, кизерит, полигалит, каинит, крокоит, вульфенит.

VII класс: фосфаты, арсенаты, ванадаты, например монацит, лазулит, вивианит, вавеллит, бирюза, апатит и др.

VIII класс: силикаты, например силикаты с изолированными тетраэдрами [SiO₄]⁴~ (незосиликаты, ортоси–ликаты) – оливин, топаз, дистен, андалузит, силлиманит, ставролит, гранат, аксинит и др.; с изолированными группами [Si2O₇]^e~ (соросиликаты) – эпидот, цоизит; с кольцевыми анионными радикалами (циклосиликаты) – берилл, кордиерит, турмалин и др.; с бесконечными цепочками тетраэдров [SiO₄]⁴~ (шюсиликаты) – пи–роксены, амфиболы, родонит и др.; с бесконечными слоями тетраэдров [SiO₄]⁴~ (филлосиликаты) – тальк, мусковит, биотит, циннвальдит, хлориты, каолинит и др.; с бесконечными трехмерными каркасами тетраэдров [(SiAl)O4] (тектооиликаты) – полевые шпаты, лейцит, анальцим, нефелин, цеолиты и др.

Каждый минерал имеет определенный химический состав, находящий свое выражение в химической формуле. Последняя содержит в виде сокращенных символов названия входящих в состав соединения элементов, таких, как железо (Fe), марганец (Мп), никель (Ni), сера (S), кремний (Si), кислород (О), водород (Н), углерод ©, кальций (Са), натрий (Na), хлор (С 1) и т. д.

Рис. 2. Диаграмма, на которой показано распространение важнейших элементов в земной коре (литосфера–т–гидросфера+ + атмосфера) (в мае. %).

По обеим сторонам диаграммы показано содержание «ажнейших металле* (черные столбики).

Структурная формула отражает строение минерала. Соединение NaCl (каменная соль) состоит из одного атома натрия и одного атома хлора. При этом 23 массовые части натрия связаны с 25 массовыми частями хлора. Пирит, FeS₂, состоит из одного атома железа и двух атомов серы, т. е. в нем 56 массовых частей железа связаны с (32–2) массовыми частями серы.

Вычисление содержаний тех или иных компонентов в минералах часто производится в массовых процентах. Для наглядности приведем простой пример. Минерал сидерит (железный шпат), FeCO₂, имеет следующий состав:

Элемент	Атомная масса	Содержание железа
Железо, Fe	55,85	55,85:15,86 =
Углерод, С Кислород, Оз	12,01 48,00	= 48,2 мас.% Fe	115,86

Чтобы в более наглядной форме представить химические взаимоотношения в минералах сложного состава, формулы в минералогии записывают несколько иначе. Калиевый полевой шпат (ортоклаз) имеет, например, химическую (структурную) формулу KAlSi₃O₈; если же выразить состав этого минерала в виде окислов, то его формула примет вид К 2О-Аl₂О 3–6SiO₂. Минерал состоит из

64,8 мас. %	SiO2	(двуокись кремния),
18,3 мас. %	А 1203	(окись алюминия),
16,9 мас. %	КаО	(окись калия).

ОБРАЗОВАНИЕ И ОБЛИК МИНЕРАЛОВ И КРИСТАЛЛОВ

Изучение облика минералов, т. е кристалломорфо–логия, составляет один из существенных разделов минералогии. Минералогам, петрографам и исследователям месторождений, словом, каждому, кто занят изучением минерального мира, кристаллография – учение о кристаллах – необходима для диагностики минералов и их агрегатов. Подчас минералы встречаются в природе в виде правильных кристаллов, выросших в пустотах, но гораздо чаще в виде сплошных зернистых или плотных образований (рис. 3). Минералы, кристаллизовавшиеся в условиях земной коры, образованы по определенным законам. Их кристаллографическая форма зависит от химического состава, а также от физических условий образования – давления и температуры.

По своим размерам природные кристаллы могут быть самыми разными: от микроскопических до весьма крупных вплоть до нескольких метров длиной и в поперечном сечении. Внешний облик кристаллов зависит от того, насколько спокойно происходил их рост. Большинство кристаллов в природе растут медленно – тысячи и миллионы лет. Однако некоторые кристаллы растут очень быстро, например кристаллы легко растворимых солей, иногда сублимационных минералов (сера, таблички гематита) в кратерах действующих вулканов.

Вообще говоря, кристаллы образуются в тех случаях, когда какое–либо вещество переходит из жидкого или газообразного состояния в твердое. Рост кристалла начинается с образования зародышей и скелетных форм. При длительном, равномерном, беспрепятственном поступлении вещества со всех сторон возникают нормальные кристаллические формы, что, однако, едва ли является правилом. В большинстве случаев кристаллы стеснены в своем росте соседними телами (соседними кристаллами). Это приводит к образованию несовершенных кристаллов с искаженными гранями, так как поступление растворов, питающих кристалл, происходит с разных сторон неравномерно.

Признаками хорошо образованных форм монокристалла являются ровные, блестящие грани, отсутствие входящих углов (только двойниковые сростки имеют разнообразные входящие углы). Часто грани кристаллов бывают шероховатыми, с притупленными ребрами, а сами ребра закругленными. Подобные особенности следует относить за счет процессов растворения, когда на кристалл воздействовали активные растворы.

Многочисленные физические и химические свойства выкристаллизовавшихся минералов, такие, например, как характер роста кристаллов, форма кристаллов, твердость, спайность, растворимость и т. д., зависят от химического состава кристаллов, от их упорядоченного атомного или молекулярного строения. Изучением этих вопросов заняты специалисты одного из наиболее важных направлений исследований в кристаллографии. Например, кристалл каменной соли – хлорида натрия (NaCl), состоит из атомов натрия и хлора. По углам кубической элементарной ячейки NaCl располагаются, чередуясь, атомы натрия и хлора (табл. 1). Эти «кирпичики» расположены в пространстве закономерно. В целом подобная конструкция называется кристаллической решеткой. Каменная соль образует кубические кристаллы и спайные выколки по кубу именно вследствие своей характерной структуры.

В соответствии с химическим и кристаллографическим многообразием в минеральном мире существует некоторое количество структурных типов кристаллических решеток, иногда построенных просто, но чаще имеющих весьма сложное строение. Исследования атомного строения кристаллических решеток, успешно проводимые с помощью рентгенографии, включают изучение химии минералов и некоторых аспектов атомной физики.

Можно привести следующие примеры отдельных типов кристаллических структур: кубическая гранецентрированная решетка самородной меди, построенная из атомов меди, кубическая решетка галита (каменной соли), построенная из как бы вложенных друг в друга кубических гранецентрированных решеток из ионов Na+ или Сl^-, кубическая решетка флюорита, слоистая решетка молибденита, гексагональная и тригональная решетки кварца, тригональная решетка кальцита.

Рис. 3. Полость рудной жилы в разрезе.

Многообразны типы кристаллических решеток у сульфидов и окислов. Особый интерес с точки зрения их структуры представляют силикаты, преобладающие в составе горных пород, и среди них в первую очередь такие, как полевые шпаты, слюды, оливин, пироксены, амфиболы. В составе этих минералов большую роль играют кремний (Si) и кислород (О). В силикатах атом кремния всегда окружен четырьмя атомами кислорода,

ТАБЛИЦА 1

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ И КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕШЕТКИ

Самородная медь, Сu Сингония кубическая, представлена гранецентрированным кубом с плотнейшей упаковкой атомов. Атомы меди расположены по углам куба и в центре каждой грани элементарной ячейки образующими правильный тетраэдр [SiO₄]⁴~. Каждый атом кислорода в решетке силикатов одновременно принадлежит двум разным тетраэдрам. Благодаря этому возникают сдвоенные тетраэдры, кольцеобразные замкнутые группы тетраэдров (например, у берилла – двойные кольца), а при дальнейшей группировке атомов – цепи, двойные цепи (например, у пироксенов и амфиболов), двумерные бесконечные слои и трехмерные бесконечные каркасы (например, у полевых шпатов и лейцита).

Галит (каменная соль), NaCl Сингония кубическая, кристаллическая структура представлена ионной решеткой. Ионы натрия (Na+, черные шарики) и ионы хлора (Сl-, белые шарики) попеременно располагаются в углах малых кубов

Спайный выколок галита в форме куба, замкнутая спайная форма

Флюорит (плавиковый шпат), CaF₂

Сингония кубическая. Ионы кальция (Са 2⁺) расположены по закону гранецентрированного куба. Ионы фтора (F^-) занимают центры всех малых кубов

Спайный выколок флюорита в форме октаэдра, замкнутая спайная форма

Молибденит (молибденовый блеск), MoS₂

Сингония гексагональная, кристаллическая структура слоистая. Ионы молибдена (Мо 2⁺) и ионы серы (S^-) образуют плоские сетки. Характер кристаллической решетки обусловливает совершенную спайность, параллельную базальной плоскости

Кальцит (известковый шпат), СаСОз

Кристаллическая решетка тригональная. Кристаллическая структура в элементарной ячейке спайного ромбоэдра состоит из ионов кальция (Са 2⁺) и карбонат–ионов [СОз]^2-. Оба типа ионов располагаются как бы в гранецентрированных решетках

Спайный выколок кальцита, замкнутая спайная форма (ромбоэдр). Примеры: кальцит, доломит, магнезит, сидерит и др.

Открытая спайная форма, листоватость, свойственная слюдистым минералам. Примеры: мусковит, биотит, хлорит

Примеры структур силикатных минералов (анионные комплексы) На рис. (а) и (б) изображены изолированные группы кремнекислородных тетраэдров, представ–лекные двумя различными видами (а) Отдельный изолированный тетраэдр [SiO₄]^{4 – (}6) Группа из двух тетраэдров, связанных между собой общим углом, с формулой [Si₂0₇]⁶-

(в) Группа из трех тетраэдров, соединенных в кольцо, с формулой [Si₃О 9]^6-

(г) Группа из четырех тетраэдров, соединенных в кольцо, с формулой [Si₄O₁₂]^8-

(д) Группа из шести тетраэдров, соединенных в кольцо, с формулой [Si₆O₁₈]^12-

Многие соединения встречаются в различных структурных типах, так что разные минеральные виды обнаруживают в этом случае одинаковый состав. Такое явление называется полиморфизмом, а химически идентичные минералы, различающиеся структурой кристаллической решетки, – полиморфными модификациями, например пирит и марказит (оба имеют состав FeS₂).

Рамки данного карманного справочника позволяют привести лишь ограниченные (но важные!) сведения о многообразии кристаллических форм и о специальных, базирующихся на математической теории принципах классификации кристаллов. Более подробные данные по этому вопросу читатель найдет в разделе «Кристаллографические свойства минералов», написанном д-ром В. Шмицем.

Для графических построений и в классификационных целях минералоги и кристаллографы используют кристаллографические оси и осевые системы. В зависимости от длины отрезков, отсекаемых на кристаллографических осях, и взаимного расположения этих осей различают семь осевых систем (см. приложение 1А) [В отечественной литературе употребляется термин сингония», который мы и будем использовать в дальнейшем. – Прим. перев.].

Триклинная сингония. Три оси разной длины пересекаются под косыми углами; например известково–нат–риевые полевые шпаты (плагиоклазы).

Моноклинная сингония. Две оси разной длины пересекаются под косым углом, третья ось составляет с ними прямой угол, например ортоклаз, авгит, слюда и гипс.

Ромбическая сингония. Три оси разной длины пересекаются под прямыми углами; например оливин, энста–тит, топаз, ангидрит, барит и сера.

Тетрагональная сингония. Два отрезка оси одинаковой длины пересекаются под прямым углом, третья ось перпендикулярна им, и отсекаемый на ней отрезок имеет иную длину, например рутил, циркон, касситерит и халькопирит.

Тригональная сингония. Три отрезка осей равной длины пересекаются в одной плоскости под углом 60°, третья ось перпендикулярна этой плоскости, и отсекаемый на ней отрезок имеет иную длину, например кальцит.

Гексагональная сингония. Положение осей аналогично их положению в тригональной сингонии, например кварц (высокотемпературный), берилл, апатит, снег и

лед.

Кубическая сингония. Три равновеликие оси пересекаются под прямым углом, например каменная соль, алмаз, магнетит, пирит, хромит, галенит, золото и гранат.

Для определения сингонии кристалла важным признаком является форма выделения минерала. Изомет–ричные, порой округленные зерна минерала, вкрапленные в агрегат других минералов, позволяют предположить для него кубическую сингонию. Так выглядит, например, гранат в слюдистом сланце или лейцит в фоно–литах, трахитах или базальтах. У большинства кристаллов гексагональной, тригональной, тетрагональной, ромбической, моноклинной или триклинной сингонии преобладает призматический габитус. Грани, ориентированные параллельно оси с, обычно называют призматическими. Хорошо образованные призматические грани характерны, например, для монокристаллов кварца, берилла, топаза, турмалина, кальцита, арагонита, дистена, ставролита и др. Другие формы этих сингонии могут иметь таблитчатый или пластинчатый габитус, параллельный оси с.

У хорошо образованных некубических кристаллов важны базальные и пирамидальные грани, определяющие различия их облика. Для высокотемпературного кварца характерна гексагональная бипирамида, для апатита характерны притупления базисной грани. Для моноклинного ортоклаза характерны резко выраженные грани диэдра, расположенные параллельно оси а. К этим главным граням часто присоединяются специфичные для разных сингоний второстепенные грани, усложняющие форму кристалла. Так, у кристаллов тригонального кварца наряду с гранями тригональной призмы присутствуют грани трапецоэдра, у гексагонального апатита и берилла – многочисленные второстепенные грани и т. д. Все эти кристаллографические признаки минералов имеют особое значение. Они часто позволяют установить, при каких физико–химических условиях образовался тот или иной минерал. Вместе с тем появление определенных граней может быть характерно для минерала из конкретного месторождения и может указывать на определенный минеральный парагенезис.

Эти наблюдающиеся на кристаллах минералов комбинации граней создают его характерную естественную огранку, а общая конфигурация определяет его габитус. Так, например, апатиты, образовавшиеся в диапазоне температур 550–300 °C, кристаллизуются в виде корот–копризматических кристаллов, а апатиты в гранитах, образующиеся при температурах выше 700 °C, имеют тонкоигольчатый габитус. Аналогичная картина наблюдается и в случае калиевых полевых шпатов: полевые шпаты, являющиеся составной частью магматических пород, образуются при температурах выше 700 °C (санидин, ортоклаз), пегматитовые калиевые полевые шпаты – примерно при 600–550 °C (ортоклаз), а гидротермальные, такие, как адуляр, кристаллизуются в интервале температур 300–100 °C; соответственно различен и облик этих полевых шпатов, возникших в различной геологической обстановке.