minerały

Minerały

Spis treści

Materia w stanie stałym może być bezpostaciowa (amorficzna) charakteryzująca się brakiem uporządkowanej struktury wewnętrznej i krystaliczna, w której cząsteczki są rozmieszczone według pewnego wewnętrznego porządku. Takimi ciałami są MINERAŁY, które opisujemy jako powstałe w sposób naturalny ciała stałe, jednorodne fizycznie i chemicznie. Ich skład chemiczny jest stały, choć w pewnym z góry określonym zakresie może się zmieniać. Poza nielicznymi wyjątkami mają właściwą sobie strukturą krystaliczną.

 

Kryształy celestynu

Zewnętrznym przejawem tego uporządkowania jest powstawanie prawidłowych wielościanów ograniczonych płaskimi ścianami, zbiegającymi się w krawędziach i narożach. Zewnętrzna postać kryształu powstaje jednak tylko wówczas, gdy wzrasta on w sprzyjających warunkach (np. w rozwartej szczelinie), natomiast podczas równoczesnej krystalizacji wielu kryształów w skale zewnętrzna postać nie może się wytworzyć, gdyż kryształy te wzajemnie sobie przeszkadzają.

 

Struktura krystaliczna nie ulega zniszczeniu podczas kruszenia kryształu - drobne, obtoczone ziarna piasku kwarcowego mają wewnętrzną strukturę identyczną, jak duże kryształy kwarcu.

MINERALOIDY to ciała stałe o strukturze niekrystalicznej. Przykładem jest opal - bezpostaciowa krzemionka, która zresztą z biegiem czasu przechodzi w skrytokrystaliczną odmianę kwarcu.

 

hialit

Minerały skrytokrystaliczne (kryptokrystaliczne) mają właściwą sobie sieć przestrzenną, nie mają natomiast zewnętrznej postaci symetrycznych wielościanów.

 

Pojęcie minerału nie obejmuje substancji syntetycznych uzyskanych w warunkach laboratoryjnych, cieczy naturalnych takich jak rtęć, składników ropy naftowej, gazów, substancji pochodzenia organicznego.  Minerały są składnikami skał i złóż kruszcowych. Dziedziną geologii, która zajmuje się badaniem struktury i własności minerałów ich genezy i występowania jest mineralogia.

 

W przyrodzie występuje około 4 000 minerałów, w skład których wchodzą pierwiastki od wodoru do uranu. Większość minerałów występuje bardzo rzadko. Najpospolitsze są te minerały, w skład których wchodzi 8 najpospolitszych pierwiastków w skorupie ziemskiej: tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, sód, potas i magnez. Minerały te (skalenie, kwarc, łyszczyki, pirokseny, amfibole i oliwiny) noszą nazwę skałotwórczych.


  STRUKTURA  KRYSZTAŁÓW

Istotną cechą kryształu jest prawidłowe ułożenie jego cząsteczek: atomów i jonów w sieci przestrzennej, w której wyróżnia się węzły, proste i płaszczyzny sieciowe. Najmniejszą część tej struktury, zawierającą wszystkie jej elementy nazywamy komórką elementarną. Komórka ta powtarza się w trzech kierunkach układając się w siatkę przestrzenną. Kryształy są zewnętrznym przejawem tej struktury. Jej regularność wiąże się z istnieniem elementów symetrii takich jak płaszczyzny, osie symetrii - 2-,3-, 4- lub 6-krotne czy środek symetrii. Właśnie te elementy stały się podstawą do wyodrębnienia siedmiu układów krystalograficznych.

struktura2

Układ regularny

ukl reg mUkład ten cechuje najwyższa symetria. Trzy osie krystalograficzne są do siebie wzajemnie prostopadłe a odcinki między atomami w komórce elementarnej są w trzech kierunkach równe sobie

Najprostszym przykładem kryształów należących do tego układu jest sześcian halitu, czyli soli kamiennej. Często występuje także postać ośmiościanu, rzadziej dwunastościanu rombowego, dwunastościanu pięciokątnego a nawet czterdziestoośmiościanu.

Kryształy należące do klasy czterdziestoośmiościanu zawierają największą z możliwych ilość elementów symetrii: trzy osie czterokrotne, cztery osie trójkrotne, sześć osi dwukrotnych, dziewieć płaszczyzn symetrii i środek symetrii.

 W układzie regularnym krystalizuje ponad 26 % minerałów, między innymi diament, magnetyt, fluoryt, galena, halit, uraninit, granaty, spinele oraz metale rodzime: złoto, srebro, miedź i platyna.

 Układ heksagonalny

Układ heksagonalny cechuje obecność czterech osi krystalograficznych (nie trzech, jak we wszystkich pozostałych układach)

Pionowa oś jest o symetrii sześciokrotnej, prostopadłe do niej są trzy osie ułożone względem siebie pod kątem 120°. Odcinki między atomami w kierunku tych osi są jednakowe, lecz różne w stosunku do odcinków na osi sześciokrotnej, sześć osi dwukrotnych, siedem płaszczyzn symetrii i środka symetrii.

         W układzie heksagonalnym  krystalizuje 9% minerałów, najbardziej znane to grafit, beryl, molibdenit, kowelin, apatyt i lód.

 

 Układ tetragonalny

       Układ tetragonalnyUkład tetragonalny cechuje prostopadły układ osi krystalograficznych, oś pionowa jest osią czterokrotną, prostopadłe do niej dwie osie poziome są osiami dwukrotnymi, odcinki między atomami na osiach poziomych są równe, a różne od odcinków na osi pionowej.

W najbardziej symetrycznej klasie tego układu występuje oś czterokrotna, cztery osie dwukrotne, pięć płaszczyzn symetrii i środek symetrii.

         W układzie tym  krystalizuje ponad 12% minerałów, najbardziej znane to rutyl, kasyteryt, apofyllit, cyrkon, wezuwian i chalkopiryt.

 Układ trygonalny

układ trygonalnyUkład trygonalny, zwany również romboedrycznym, cechuje szczególny układ osi krystalograficznych, które nie są do siebie prostopadłe, lecz ułożone tak, jak krawędzie romboedru. Odcinki między atomami mierzone względem osi są równe

W najbardziej symetrycznej klasie tego układu jest oś trójkrotna, trzy osie dwukrotne, trzy płaszczyzny symetrii i środek symetrii.

         W układzie tym krystalizuje ponad 11% wszystkich minerałów. Najbardziej znane z nich to: kwarc, korund, hematyt, kalcyt, dolomit, syderyt, turmalin, cynober, oraz metale rodzime: bizmut, arsen, selen i tellur. 

  Układ rombowy

układ rombowyUkład rombowy cechuje prostopadłość trzech osi krystalograficznych a jednocześnie różna długość odcinków między atomami na wszystkich osiach (komórka elementarna ma kształt cegły i zawiera charakterystyczne dla cegły elementy symetrii). Różna długość odcinków na osiach jest powodem, że mimo prostokątnego układu osi symetria układu jest niższa od symetrii układów regularnego i tetragonalnego

Najbardziej symetryczne kryształy układu rombowego mają trzy osie dwukrotne, trzy płaszczyzny symetrii i środek symetrii.

         W układzie rombowym krystalizuje ponad 19% wszystkich minerałów, najbardziej znane z nich to antymonit, aragonit, baryt, celestyn, markasyt i siarka rodzima.

 

  Układ jednoskośny

Układ jednoskośnyKryształy jednoskośne cechuje obecność trzech osi, które przecinają się tak, że dwa kąty między nimi są kątami prostymi, jeden jest różny od prostego, a odcinki między atomami komórki elementarnej na wszystkich osiach są różne.

Najbardziej symetryczne kryształy tego układu mogą mieć jedną oś podwójną, jedną płaszczyznę symetrii i środek symetrii.

         W układzie jednoskośnym krystalizuje ponad 21% minerałów, najbardziej znane przykłady to gips, ortoklaz, augit, diopsyd, epidot, amfibol.

 

Układ trójskośny

Układ trójskośnyUkład trójskośny jest najmniej symetryczny ze wszystkich. Żadna z trzech osi krystalograficznych nie tworzy z pozostałymi kąta prostego, kryształy nie mają więc ścian prostopadłych do siebie. Odcinki między atomami komórki elementarnej są w trzech głównych kierunkach różne.

Kryształy trójskośne mogą mieć co najwyżej środek symetrii, a najmniej symetryczne nie mają żadnego elementu symetrii.

         W układzie tym krystalizuje stosunkowo niewiele minerałów (2%), ale jest on bardzo pospolity w przyrodzie, gdyż należą do niego minerały skałotwórcze z grupy skaleni: plagioklazy (skalenie sodowo-wapniowe) i mikroklin (skaleń potasowy); do minerałów trójskośnych należą m. in. pikromeryt, także dysten, aksynit i rodonit.

 

Poszczególne kryształy zalicza się do danego układu zgodnie z charakterystycznymi dla nich elementami symetrii np. wyróżnikiem układu heksagonalnego jest m. in. jedna oś sześciokrotna a w przypadku układu regularnego cztery osie trójkrotne.

 

W obrębie układów wyróżnia się 32 klasy krystalograficzne czyli grupy kryształów zawierających takie same elementy zewnętrznej symetrii.

  

Badania zewnętrznej postaci kryształów i stworzone na drodze dedukcji wzory rozmieszczenia cząstek w sieci przestrzennej zostały potwierdzone w 1912 r. przez badania za pomocą promieni Roentgena.

 

Każdy układ krystalograficzny tworzy charakterystyczne, indywidualne formy zależne od składu chemicznego i warunków fizycznych panujących w trakcie powstania kryształów, zwłaszcza temperatury i ciśnienia. Idealne wykształcenie wszystkich ścianek kryształu spotyka się rzadko, ponieważ wpływy zewnętrzne mogą zmieniać prędkość wzrostu poszczególnych ścianek kryształu. Doprowadza to do zniekształceń i mimo, że każdy minerał krystalizuje tylko w jednym układzie jego postać może być różna. Cechę tę nazywamy pokrojem. Poszczególne rodzaje pokroju opisują ich trójwymiarowy kształt. I tak rozróżnia się pokrój izometryczny, w którym wymiary we wszystkich kierunkach są zbliżone, słupkowy, igiełkowy, blaszkowy oraz tabliczkowy. Nierównomierny wzrost ścian może spowodować, że dwa kryształy tej samej substancji, ograniczone identycznymi ścianami mogą mieć pokrój bardzo różny. Przy badaniach te zniekształcenia nie są tak istotne, gdyż najważniejsze są kąty między tymi ścianami. Opisuje to prawo stałości kątów, sformułowane w 1669 r. przez Nielsa Stensena (łac. M. Stenona), uznawane za podstawowe prawo krystalografii, głoszące, że w kryształach tego samego minerału kąty między odpowiadającymi sobie ścianami są zawsze jednakowe. Niezależna od różnic pokroju stałość kątów między ścianami jest ważną cechą diagnostyczną kryształów minerałów, każdy z nich bowiem (z wyjątkiem kryształów układu regularnego) ma właściwe tylko sobie wzajemne nachylenie ścian.


 ZEWNĘTRZNA POSTAĆ

W przyrodzie rzadko występują pojedyncze kryształy. Stanowią one najdoskonalszą postać. Najczęściej jednak minerały występują w skupieniach krystalicznych o różnej wielkości i kształcie, rzadziej bezpostaciowych lub koloidalnych. Dla niektórych minerałów rodzaj skupienia może być cechą charakterystyczną. Niekiedy pojedyncze kryształy w trakcie formowania tworzą zrosty dwóch lub rzadziej większej ilości osobników ułożonych symetrycznie względem siebie wzdłuż płaszczyzny lub osi zrostu. Tego typu formy to zrosty bliźniacze lub bliźniaki. Charakterystyczne zbliźniaczenia przypominające jaskółczy ogon tworzy gips.

struktura1

Większa ilość kryształów różnej wielkości, narastających blisko siebie i łączących się u podstawy, nazywana jest szczotką krystaliczną. Jeśli szczotka krystaliczna wypełnia pustkę skalną, najczęściej zbliżoną w kształcie do owalu nazywana jest geodą (druzą). W takich formach kryształy narastają od ścianek do środka.


Jeśli pustka skalna lub szczelina została całkowicie wypełniona substancją mineralną tworzy się sekrecja. Przykładem tego są agaty. Czasami przestrzenie szczelin są tak wąskie, że z wciskającego się w nie roztworu mineralnego wytrąca się tylko niewielka ilość minerału tworząc przypominające formy roślinne określane dendrytami.


Wytrącające się roztwory mineralne mogą tworzyć na powierzchniach pustek skalnych lub jaskiń różnego rodzaju polewy lub nacieki o drobno- lub skrytokrystalicznej budowie. Są to skupienia naciekowe, przybierające często kształty nerkowate, groniaste lub skorupowe. Szata naciekowa powstająca w jaskiniach to właśnie skupienia tego typu. Pewną formą naskorupień są wykwity, które tworzą się w podobny sposób na powierzchniach minerałów i skał, w wyniku odparowania wody z roztworów mineralnych.


Skupienia ziarniste to nagromadzenia większej ilości ziarn minerałów, nie wykazujących zwykle własnych zarysów krystalograficznych, lecz ograniczonych przypadkowymi powierzchniami sąsiednich kryształów. Ich kształt i wielkość może być różna i w zależności od pokroju może przybierać formę np. promienistą, włóknistą czy blaszkową. Jeśli ziarna nie są rozróżniane gołym okiem tworzą się skupienia ziemiste, charakterystyczna dla minerałów ilastych.


Niewielkie, kuliste formy, z wyraźną budową koncentryczną, powstałe podczas szybkiego wytrącania się materii mineralnej z roztworów wodnych, tworzące się wokół jakiegoś ośrodka (np. ziarenka piasku lub komórki bakterii) określane są mianem ooidów (do 2 mm średnicy) oraz pizoidów (powyżej 2 mm średnicy) .


W podobny sposób, lecz o większych rozmiarach, powstają konkrecje, zwykle także o kształtach owalnych, wewnątrz zbite lub krystaliczne, często z promienistym ułożeniem kryształków. Są to formy występujące w skał osadowych, np. konkrecje fosforytowe czy syderytowe (węglan żelaza).
Niekiedy minerały istniejące ulegają rozpuszczeniu lub przemianom chemicznym. Na miejsce dotychczasowego tworzy się inny minerał, który wykorzystuje istniejące miejsce przybiera obcy dla niego kształt. Tego typu zjawisko nosi nazwę pseudomorfozy czyli tzw. fałszywe kryształy.


 WŁAŚCIWOŚCI MINERAŁÓW

Poznanie właściwości minerałów jest ważne dla ich rozpoznawania oraz dla zastosowań technologicznych. Właściwości te zależą od składu chemicznego i struktury krystalicznej minerału.

 Minerały mogą wykazywać zmienność swoich właściwości fizycznych w zależności od kierunku. Mają więc charakter wektorowy. W kierunkach równoległych są one takie same a w nierównoległych mogą być odmienne. Takie zjawisko nazywane jest anizotropowością.

 

właściowści minerałów

Różna jest szybkość wzrostu ścian kryształu, prędkość rozchodzenia się światła w krysztale, przewodnictwo cieplne, łupliwość i twardość. Niezależny od kierunków krystalograficznych jest skład chemiczny, który jest jednakowy w każdym punkcie, oraz gęstość minerałów.

 

Niektóre właściwości minerałów mogą być określone przy pomocy prostej obserwacji. Pokrój kryształów, barwa, rysa, połysk, łupliwość, twardość, gęstość i podstawowe dane o składzie (np. burzenie z kwasem solnym wskazujące na przynależność do węglanów) na ogół wystarczają do rozpoznania minerału - dane te są zawarte w kluczach do oznaczania minerałów.

 

Badania innych cech składu, właściwości fizycznych i struktury krystalicznej minerału wymaga zastosowania specjalistycznej aparatury: mikroskopu polaryzacyjnego, dyfraktometru rentgenowskiego,mikroskopu skaningowego sprzężonego z mikrosondą elektronową, a także nowoczesnej aparatury do analizy chemicznej.

 

Minerały mają różnorodne cechy swoiste dla każdego z nich. Do najważniejszych właściwości należą:

  • chemiczne: skład chemiczny, układ krystalograficzny, skupienia minerałów, polimorfizm, izomorfizm, inkluzje, parageneza, idiomorfizm, pseudomorfoza, paramorfoza
  • optyczne: połysk, przezroczystość, barwa, rysa, współczynnik załamania światła, dwójłomność, pleochroizm, luminescencja;
  • mechaniczne: zewnętrzna postać minerałów, twardość, łupliwość, przełam, ciężar właściwy
  • elektryczne: przewodnictwo, piroelektryczność, piezoelektryczność
  • magnetyczne

KLASYFIKACJA MINERAŁÓW

Większość minerałów to związki chemiczne dwu lub kilku pierwiastków, nieliczne są utworzone z jednego tylko pierwiastka (rodzime złoto, srebro, miedź, siarka, diament, grafit) W przyrodzie występuje około 4 000 minerałów, w skład których wchodzą pierwiastki od wodoru do uranu. Przeważająca ich ilość występuje rzadko lub sporadycznie. Najliczniejsze są te minerały, w skład których wchodzi osiem najpospolitszych pierwiastków w skorupie ziemskiej:
tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, sód, potas i magnez. Minerały te (skalenie, kwarc, łyszczyki, pirokseny, amfibole i oliwiny) noszą nazwę skałotwórczych.

klasyfikacja minerałów

Wyróżnia się następujące gromady minerałów:

Pierwiastki rodzime

Pierwiastki rodzime występują w przyrodzie bardzo rzadko. Są to minerały będące wolnymi pierwiastkami chemicznymi. Z reguły bardzo słabo reagują z innymi pierwiastkami. Ich udział w skorupie ziemskiej jest znikomy, lecz znaczenie gospodarcze niekiedy bardzo wielkie.

W gromadzie tej wyróżnia się dwie klasy:

• metale - złoto rodzime, srebro, miedź, platyna i platynowce, żelazo, rtęć i metale kruche (arsen, antymon i bizmut)• metaloidy - diament, grafit, siarka, selen i tellur

     Minerały te są z reguły łatwe do rozpoznania dzięki swym charakterystycznym właściwościom. Spośród 109 znanych pierwiastków tylko 22 występują w postaci rodzimej. W rzeczywistości po uwzględnieniu odmian jest ponad 50 minerałów w tej grupie.

 

 

 Siarczki i kruszce pokrewne

Do gromady tej prócz siarczków zalicza się siarkosole, arsenki, antymonki, bizmutki, selenki i tellurki. Większość tych minerałów cechuje duża gęstość i silny połysk metaliczny przy dużym zróżnicowaniu barwy. Zwykle są nieprzezroczyste, niekiedy tylko przeświecające a nawet przezroczyste, i wówczas mają połysk diamentowy.

     Minerały te powstają w bardzo różnych środowiskach genetycznych, niekiedy krystalizują z magmy siarczkowwej, znacznie częściej powstają z roztworów hydrotermalnych. Powstają również w zbiornikach sedymentacyjnych, w których panują warunki redukcyjne. W strefie utleniania są nietrwałe i rozkładają się pod wpływem czynników atmosferycznych.

     Minerały tej gromady stanowią zaledwie około 0,15% masy skorupy ziemskiej, ale ich znaczenie gospodarcze jest bardzo duże, gdyż stanowią rudy cennych metali: złota, srebra, platyny, miedzi, ołowiu, cynku, rtęci, niklu, kobaltu, cyny i in.

 

 Halogenki

Do gromady halogenków należą chlorki, których jest najwięcej w grupie, fluorki i oraz bardzo rzadko występujące bromki, jodki i minerały o bardziej złożonym składzie - fluorowęglany, tlenochlorki i in. Halogenki metali lekkich są przezroczyste i zwykle bezbarwne, lub mają barwę allochtoniczną (wywołaną przez obce czynniki). Odznaczają się niewielką gęstością, są na ogół miękkie, mają połysk szklisty, niski współczynnik załamania światła, są łatwo rozpuszczalne w wodzie.

Łatwa rozpuszczalność chlorków metali alkalicznych i ziem alkalicznych sprzyja ich ługowaniu, znoszeniu do mórz i bezodpływowych jezior, gdzie w wyniku parowania tworzą się złoża.

Fluorki i fluorowęglany występują głównie w pegmatytach i żyłach hydrotermalnych.

Znaczenie gospodarcze minerałów tej gromady jest bardzo wielkie (spożycie bezpośrednie, nawozy mineralne, surowce chemiczne i topniki).

 

 

 Tlenki i wodorotlenki

Mimo, że zawartość tlenu w skorupie ziemskiej stanowi 47,7% jej masy, to udział minerałów tej gromady w skorupie ziemskiej wynosi tylko 4,5%, z czego 3,9% stanowią tlenki żelaza. Wśród pozostałych najpospolitsze są tlenki glinu, magnezu, tytanu i chromu, choć w skład minerałów tej gromady wchodzi około 40 pierwiastków.

Nie zaliczany jest do niej najpospolitszy w skorupie tlenek krzemu czyli krzemionka SiO2, gdyż jej minerały (kwarc, krystobalit, trydymit) na podstawie cech krystalochemicznych są zaliczane do krzemianów. Większość tlenków ma prosty skład chemiczny i krystalizuje w układach o wysokiej symetrii. Silne wiązania jonowe sprawiają, że związki chemiczne w tej grupie są stabilne chemicznie i są słabo rozpuszczalne.

Właściwości tlenków są bardzo zróżnicowane, są wśród nich minerały miękkie i twarde, nieprzezroczyste i przezroczyste, zróżnicowana jest również barwa, połysk, twardość, gęstość, odporność na czynniki wietrzenia i forma występowania.

Minerały tej gromady powstają w warunkach magmowych, hydrotermalnych i wietrzeniowych. Tlenkowe minerały żelaza, chromu, manganu, tytanu, cyny i uranu są ważnymi surowcami przemysłowymi, niektóre tlenki (spinele, rubin, szafir, chryzoberyl) są cennymi kamieniami jubilerskimi.

 

Azotany

Azotany to słabo rozpowszechnione w naturze minerały. Ulegają łatwo rozpuszczaniu w wodzie, dlatego mogą występować tylko w klimacie suchym, na pustyniach i stepach. Główne minerały to nitronatryt – saletra sodowa i nitrokalit – saletra potasowa.

 

Siarczany i chromiany

Siarczany stanowią bardzo liczną grupę prawie 200 minerałów. Mają wiele wspólnych cech, wszystkie są przezroczyste lub przeświecające, na ogół miękkie, są bezbarwne lub zabarwione w odcieniach pastelowych (wyjątek stanowią siarczany metali ciężkich np. miedzi i żelaza). Połysk jest na ogół szklisty, niekiedy diamentowy. Niektóre siarczany (np. sodu i magnezu) są łatwo rozpuszczalne w wodzie.

     Minerały siarczanowe powstają w niskich temperaturach i ciśnieniu, w środowisku bogatych w tlen.  Złoża powstają w wyniku parowania wód mórz i jezior a siarczany metali ciężkich często tworzą się w strefie utleniania siarczkowych rud metali.

     Siarczany wapnia (gips i anhydryt) są surowcami przemysłowymi, złożone siarczany potasowo-wapniowo-magnezowe są nawozami mineralnymi.

Chromiany są grupą nieliczną gdyż podczas krystalizacji magmy chrom jest wiązany w inny grupach minerałów np. spinelach. Chromiany metali ciężkich takich jak krokoit krystalizują w strefie wietrzenia kruszców a inne spotyka się sporadycznie.

 

 

 Węglany

Minerały te- są bardzo rozpowszechnione. Najważniejszy z nich - kalcyt - tworzy wielkie masy skał osadowych (wapienie), metamorficznych (marmury), a nawet magmowych (karbonatyty). W przyrodzie istnieje około 70 różnych węglanów, które mogą być bezwodne lub uwodnione.

     Węglany cechuje niska lub średnia twardość, są bezbarwne lub słabo zabarwione (wyjątek stanowią węglany miedzi, manganu i kobaltu), połysk ich jest szklisty lub matowy, są na ogół przezroczyste, współczynniki załamania światła są wysokie a ich różnica (dwójłomność) bardzo wysoka.

     Proste węglany bezwodne krystalizują w dwóch grupach. Ich nazwa pochodzi od polimorficznych odmian węglanu wapnia CaCO3, który w zależności od warunków krystalizuje jako trygonalny kalcyt (najczęściej) lub rombowy aragonit (rzadko).

W grupie kalcytu krystalizują węglany Co, Mg, Zn, Fe, Mn i Cd; w grupie aragonitu węglany Ba, Sr i Pb. Cechą węglanów grupy kalcytu jest doskonała łupliwość romboedryczna.

     Węglany tworzą się w żyłach hydrotermalnych oraz w basenach sedymentacyjnych (niekiedy przy współudziale organizmów wiążących węglan wapnia w zewnętrznym szkielecie).

     Minerały węglanowe mają duże znaczenie jako rudy żelaza, manganu i cynku, są również surowcami przemysłu chemicznego, hutniczego (topniki) i cementowego.

 

 

Fosforany, arseniany i wanadany

W tej bardzo licznej grupie występuje około 250 minerałów ale większość z nich występuje bardzo rzadko i nie mam znaczenia gospodarczego.. Są niekiedy wspólnie rozpatrywane także z arsenianami i wanadanami). Nieliczne powstają z krzepnącej magmy, większość tworzy się z roztworów pomagmowych oraz w procesach sedymentacyjnych, zwykle związanych z działalnością organizmów. W składzie fosforanów występują na ogół obce aniony (F,Cl,CO3) i grupa hydroksylowa (OH).

     Twardość fosforanów jest na ogół niewielka, barwy są zróżnicowane, niekiedy bardzo żywe, połysk szklisty do diamentowego, gęstość jest zależna od składu chemicznego, niekiedy znaczna.

     Fosforany osadowe z reguły tworzą skupienia gruzłowe (fosforyty) stanowiące surowiec do produkcji nawozów mineralnych (fosforyty przyswajalne nie wymagają przeróbki). Fosforany itru i ceru z domieszkami pierwiastków ziem rzadkich stanowią główne źródło tych ostatnich.

 

 

 Borany

Borany stanowią złożoną grupę minerałów. Borany bezwodne są rzadkimi minerałami występującymi w pegmatytach i w strefach przeobrażenia skał przez zawierające bor roztwory i gazy. Większe znaczenie mają borany uwodnione, na ogół bezbarwne, kruche, o małej twardości i gęstości, o połysku szklistym lub matowym. Powierzchnia okazów jest często przeobrażona na skutek łatwej rozpuszczalności w wodzie. Borany uwodnione powstają głównie jako produkty odparowania w suchym klimacie wód jeziornych o podwyższonej zawartości boru. Borany uwodnione są surowcami borowymi dla przemysłu chemicznego i farmaceutycznego.

 

 

Krzemiany

Krzemiany stanowią przeszło 90% masy skorupy ziemskiej. W przyrodzie występuje około 500 minerałów z tej grupy z czego 40 występuje pospolicie. Dawniej uważano je za sole hipotetycznych kwasów krzemowych. więcej…

 

Związki organiczne i pokrewne