Основы систематики минералов
Современная минералогическая классификация рассматривает минералогию как «химию земной коры» (В.И. Вернадский), а минералы – как продукты природных химических реакций и основывается на важнейших, наиболее общих и существенных внутренних свойствах минералов – химическом составе и кристаллической структуре; поэтому она называется кристаллохимической. Единицей такой классификации является минеральный вид. В определении этого понятия ведущую роль играют строение кристаллической решетки и состав слагающих ее частиц (атомов, ионов).
Особыми минеральными видами (т.е. самостоятельными минералами) считаются в кристаллохимической классификации и соединения одинакового состава, но различного кристаллического строения. Сходные по составу и близкие по структуре минеральные виды объединяются в группы, последние – в подклассы или классы. Наконец, классы объединяются в типы, характеризующиеся определенным типом химической формулы.
Минералы, не имеющие кристаллического строения, так называемые аморфные, часто рассматриваются как структурные разновидности соответствующих по составу кристаллических видов (например, аморфный лимонит по отношению к гетиту). В других случаях подобные минералы выделяются в общей системе в особые группы (например, группа гидроокислов кремния в классе окислов и гидроокислов). Кроме того, в природе существуют соединения, систематика которых еще не до конца разработана, – это органические минералы, т.е. природные соединения углерода с водородом, серой, азотом, фосфором и др. В существующих классификациях все органические соединения собраны в один тип, включающий один класс, без дальнейшей детализации.
Конечно, не все классы минералов, занимающие принципиально одинаковое положение в систематической классификации, равноценны по роли, которую они играют в земной коре или в хозяйственной деятельности человека. Так, по своему количественному значению в составе земной коры силикаты и алюмосиликаты далеко превосходят все прочие классы минералов, вместе взятые; сульфиды по отношению к другим классам минералов отличаются максимальным числом промышленно ценных минеральных видов и т.д. Это необходимо учитывать, рассматривая приведенную ниже классификацию, с тем чтобы правильно ориентироваться в обширном и разнообразном мире минералов земной коры.
Современный способ написания химических формул минералов по возможности отражает не только их элементарный состав, но и кристаллическую структуру; так, квадратными скобками в формулах выделяются атомы или группировки атомов (комплексные радикалы), определенным образом связанные друг с другом в кристаллической решетке, а в круглые скобки заключаются химические элементы, способные занимать место друг друга в кристаллической решетке (т.е. обладающие атомами или ионами примерно одинакового размера, близкими химическими свойствами).
Схема современной классификации минералов в общих чертах может быть представлена в следующем виде (A – катионы; X или [BXm] – анионы; n или m – число атомов в формуле):
Тип 1. A, An
Класс 1. Самородные элементы (простые вещества).
Тип 2. AnXm
Класс 2. Сульфиды и близкие к ним соединения (X = S, Se, Te, As).
Класс 3. Галоидные соединения (X = Cl, F, Br, J).
Класс 4. Оксиды и гидрооксиды (X = O, OH).
Тип 3. An [BXm] (X – обычно O, иногда с замещением на OH, F, Cl).
Класс 5. Карбонаты (B = C).
Класс 6. Сульфаты (B = S).
Класс 7. Вольфраматы (B = W).
Класс 8. Фосфаты (B = P).
Класс 9. Силикаты и алюмосиликаты (B = Si, Al).
Тип 4. Соединения C с H, N, S, P и др.
Класс 10. Органические соединения
Для некоторых классов (особенно силикатов) большую роль играет разделение на кристаллохимические подклассы, которое приведено ниже, при описании соответствующих классов.
В пособие включены лишь те наиболее распространенные и практически важные минералы, которые хотя бы в отдельных случаях можно при некотором навыке определить по внешним признакам и физическим свойствам. Учитывая назначение издания, при описании минералов основное внимание уделяется внешним признакам, которые позволяют их диагностировать без применения точных (оптических, механических, рентгенографических, термических, химических и др.) методов исследования. Из свойств, требующих более сложных способов определения, указывается только отношение минералов к кислотам. Определенное место в описаниях уделено происхождению, важнейшим месторождениям, а также общим сведениям, касающимся практического использования минералов.
Для характеристики минералов принята единая схема описания:
Название минерала, формула.
Удельный вес. Сингония. Характер и формы выделения. Физические свойства (цвет, черта, прозрачность, блеск, твердость, хрупкость, спайность, излом). Прочие свойства. Разновидности.
Происхождение и месторождения.
Применение.
