26. Галоиды . Карбонаты

К классу галоидных соединений или галоидов относятся около 100

минералов, представляющих собой соединения металлов с галогенами –

фтором (F), хлором (Cl) и гораздо реже бромом (Br) и йодом (I) – фториды,

хлориды и др. Главное значение из металлов в этих соединениях имеют

натрий (Na), калий (К), магний (Mg), кальций (Ca) и некоторые другие.

Роль галоидов как породообразующих минералов невелика: широкое

распространение имеют лишь хлориды и отдельные фториды, но они

важны в общегеологическом и практическом отношении. Хлориды

образуют мощные соленосные толщи в виде осадочных пород и являются

ценным химическим и агрономическим сырьем. Фториды используются

преимущественно в металлургической промышленности.

Галоиды, за редким исключением, встречаются в виде изометричных

кристаллов и кристаллически-зернистых агрегатов.

Минералы в основном бесцветные и, лишь содержащие примеси

окрашены в различные цвета, обычно светлые. Большая часть галоидов

прозрачна или просвечивает, имеет стеклянный блеск, низкую твердость и

небольшую плотность. Обычна совершенная спайность. Хлориды легко

растворимы в воде и поэтому имеют вкус.

Хлориды образуются главным образом в осадочных процессах при

испарении вод поверхностных бассейнов. Преобладающая связь хлоридов

с осадочными процессами объясняется тем, что около 75% всего хлора

земной коры сосредоточено в океанической воде.

Фториды связаны в основном с эндогенными процессами.

В классе галоидных соединений из хлоридов рассматриваются

галит, или каменная соль NaCl – наиболее распространенный минерал

этого класса, сильвин KCl, из фторидов – флюорит, или плавиковый шпат

(греч. «флюор» - течь) CaF2.

Эвапориты (от латинского evaporo - испаряю, англ.: evaporites) - химические осадки, выпавшие из пересыщенных растворов. Эвапориты - продукты испарения воды путём её постепенного сгущения в замкнутых и полузамкнутых водоёмах за счёт солнечной радиации. Эвапориты могут быть жидкими (седиментационные рассолы) и твёрдыми (минералы, осадки). Термин "Эвапориты" впервые был предложен применительно к породам норвежским геологом В.М. Гольдшмидтом, к седиментационным рассолам - советским геологом М.Г. Валяшко.

К эвапоритам относятся осадки и рассолы современных морских заливов и лагун (Kapa-Богаз-Гол, Сиваш, Бокано-де-Виррила и др.), континентальных озёр (Цархан, Большое Солёное озеро и др.), морских и континентальных себх (соляные марши, плайя, болота). Все водоёмы расположены в аридных и полуаридных климатических зонах. Осадки в них представлены набором минералов от труднорастворимых (хемогенный кальцит, гидромагнезит, гипс) до легкорастворимых (галит, мирабилит, глауберит, эпсомит, карналлит). Для водоёмов характерно изменение солёности вод в пространстве, что приводит к избирательному выпадению в осадок солей по мере нарастания их минерализации солнечным испарением в последовательности, отвечающей законам физической химии. Из ископаемых отложений к эвапоритам относятся соляные породы позднеплиоценового Кайдакского калийного бассейна (полуостров Бузачи), а также те галогенные отложения, которые образовались из морских, континентальных и слабоминерализованных гидротермальных (в областях активного вулканизма) вод в процессе повышения их минерализации солнечным испарением (галогенез). На происхождение большей части галогенных отложений, слагающих калийные бассейны и месторождения (калийные соли), существуют различные точки зрения.

Минералы класса карбонатов являются природными солями

угольной кислоты (H2CO3) и представляют собой соединения кальция,

магния, железа, меди и др. с кислотным радикалом [CO3]2-.

Всего в этом классе известно около 100 минералов, которые

составляют до 1,7% веса земной коры. Некоторые из них очень широко

распространены в природе. Особенно это относится к кальциту и

доломиту, нередко образующих в земной коре мощные толщи в виде

мономинеральных осадочных пород (известняки, доломиты и др.). Из

остальных наиболее широкое значение имеют магнезит и сидерит.

Карбонаты обычно встречаются в виде массивных, кристаллически-

зернистых и натечных агрегатов, а также в виде кристаллов разной формы.

Наиболее характерная форма кристаллов – ромбоэдр. Хорошо

образованные кристаллы иногда достигают значительных размеров (до

нескольких десятков сантиметров).

Большинство минералов этого класса бесцветны или имеют белый

цвет. Окраска карбонатов определяется в основном присутствием в их

составе элементов-хромофоров, а также изоморфных и механических

примесей. Например, карбонаты меди, являющейся типичным

хромофором, имеют зеленую (малахит) или синюю окраску. Бесцветный

или белый в чистом виде кальцит приобретает розоватую окраску от

изоморфных примесей марганца, а при загрязнении другими минералами–

примесями – зеленую (от включений хлорита или актинолита), красную

(от включений гематита), темно-серую или черную (от включений

битуминозных веществ).

Карбонаты имеют низкую твердость (3 – 4,5), совершенную

спайность в трех направлениях (по ромбоэдру) и обычно небольшую

плотность. У большинства минералов блеск стеклянный и

иногда ( на плоскостях спайности) перламутровый.

В целом, широко распространенные карбонаты имеют очень сходные

внешние признаки. Для их диагностики издавна используется характер

(интенсивность) реакции с соляной кислотой (HCl). Кальцит реагирует

бурно – «вскипает» (даже с разбавленной HCl); доломит реагирует слабо,

только в порошке; магнезит и сидерит – при действии нагретой HCl, при

этом у сидерита капля холодной HCl желтеет ( от образования хлорного

железа).

Образование карбонатов связано главным образом с

поверхностными химическими и биогенными процессами (химические и

органогенные осадки), а также с метаморфическими и гидротермальными.

Карбонаты – важнейшие неметаллические полезные ископаемые

(строительные материалы – известняк, мрамор, доломит; огнеупорное и

оптическое сырье – магнезит, оптический кальцит; декоративные и

поделочные камни – малахит, кальцит). Кроме того, карбонаты – ценные

руды на железо (сидерит), медь и другие металлы.

В этом классе рассматриваются: кальцит, или известковый шпат

Ca[CO3] – породообразующий минерал, участвующий в строении как

осадочных, так и метаморфических пород. Прозрачная бесцветная

разновидность кальцита называется исландским шпатом или оптическим

кальцитом. Для него характерно сильное двулучепреломление

(проявляющееся, например, в отчетливом раздвоении изображения);

доломит, или горький шпат CaMg[CO3]2 – широко распространенный

минерал; магнезит Mg[CO3]; сидерит, или железный шпат Fe[CО3] (греч.

«сидерос» – железо); малахит Cu2[CO3](OH)2 – ценный ( и теперь очень

редкий) поделочный камень.