Где же и как образуются минералы?


Минералы образуются повсюду: глубоко в недрах земли, в пустынях, в болотах и в озерах.

Преобладающее количество минералов образуется из магмы. Однако среди минералов, слагающих эти магматические породы, безнадежно искать красивые образцы, нарядные кристаллы. Когда образовывались магматические породы, отдельные минералы, кристаллизуясь, мешали друг другу расти. Вот они и получились как бы «сжатыми», неполногранными. Замечательные образцы минералов возникают в пегматитовых и гидротермальных жилах, образовавшихся из горячих водных растворов. Здесь вырастают великолепные кристаллы в полостях (пустотах) жил, где ничто не мешает их свободному росту. Прекрасные кристаллы пирита и марказита встречаются в ископаемых углях, иногда глинах.

Надо всегда внимательно осматривать ту местность, где вы находитесь, чтобы не пропустить ценный минерал.

Минералы (в коллекциях и при описании в книгах) располагаются в определенном порядке: по химическому составу и строению решетки. Ниже приводится классификация минералов по химическому составу (упомянуты лишь наиболее важные минералы):

1) самородные минералы: золото, платина, серебро, графит, алмаз;

2) сернистые соединения, или сульфиды: галенит, пирит, халькопирит, сфалерит, киноварь;

3) окислы (соединения с кислородом): лед, кварц, гематит, магнетит;

4) водные окислы: бурый железняк, или лимонит, и др.;

5) силикаты (т. е. соединения кремния, или силиция): слюды, полевые шпаты, роговые обманки; сюда относятся почти все породообразующие минералы;

6) фосфаты (соли фосфорной кислоты): фосфорит, апатит, бирюза;

7) вольфраматы (соли вольфрамовой кислоты): вольфрамит, шеелит;

8) сульфаты (соли серной кислоты): мирабилит, гипс, барит;

9) карбонаты (соли угольной кислоты): кальцит, сидерит, доломит;

10) галоидные соединения (соли фтористоводородной и соляной кислот): флюорит, каменная соль, сильвин;

11)органические соединения: янтарь, различные ископаемые смолы, встречающиеся в каменных углях, и др.

По данным археологии, первобытный человек в каменном веке уже пользовался в своем обиходе примерно 20 минералами и 10 горными породами.

Теперь промышленность использует около 400 минералов. Ведь даже для издания этой книги понадобилось не менее 20 различных минералов: из антимонита, галенита, сфалерита, халькопирита были отлиты буквы и изготовлены клише для рисунков; из хромита, гематита, лимонита, висмутина приготовлены краски цветных рисунков; при производстве бумаги были использованы мирабилит, барит, мел, тальк и т. д. Прибавьте к этому еще минералы, необходимые для изготовления печатных машин: руды железа (три-четыре вида), меди, кобальта, никеля, хрома, алюминия, а также другие, — и вы получите некоторое представление о значении минералов в жизни человека.

Минералог прежде всего должен изучить свойства минералов. Есть много химических элементов, которые имеют важное значение для промышленности и сельского хозяйства, но некоторые из них встречаются очень редко и никогда не образуют мало-мальски крупных скоплений. Таковы, например, металл кадмий, придающий меди высокую прочность, металл таллий, соединения которого убивают вредителей сельскохозяйственных культур. Самостоятельных минералов они не образуют, а встречаются в виде примеси в цинковой обманке, причем по внешнему виду судить об этих примесях невозможно.

Во многих случаях по присутствию какого-нибудь, часто малозначительного, минерала можно сделать заключение о наличии ранее не замеченных ценных руд.

Важную помощь может оказать минералог и геологам-разведчикам, подробно изучающим месторождение для разработки, и горным инженерам, которые разрабатывают месторождение, извлекая из него ценные минералы. Внимательно изучая месторождение, минералог сделает точные зарисовки, в которых отметит, как располагаются отдельные минералы и их скопления (руды), которые и надо извлекать.

Знание условий образования месторождения для различных минералов имеет громадное практическое значение. Рассматривая геологическую карту какой-либо местности, мы можем предвидеть, какие минералы, какие полезные ископаемые можно здесь искать.

Для ряда полезных ископаемых — полиметаллов, золота, угля, нефти — составляют карты прогноза (предвидения). На каждой из них указываются площади или участки, на каких следует искать нужное полезное ископаемое, на каких эти полезные ископаемые должны отсутствовать и производить их поиски не следует. Карты прогнозов все более и более входят в практику поисков и разведок и приносят чрезвычайно большую пользу.

Многие руды и минералы содержат различные примеси. Прежде чем рекомендовать их для промышленного использования, минералог должен детально изучить все их технологические свойства. Другими словами, он должен указать насколько данный минерал отвечает своему назначению, какие способы его обработки можно рекомендовать и т. д. Кроме того, минералог должен указать возможность использования в промышленности отходов добычи.

При добыче любого полезного ископаемого всегда извлекается из недр большее или меньшее количество пустой породы, т. е. породы, сопутствующей полезному ископаемому. Такие породы идут в отвалы, что убыточно для государства: ведь для добычи их затрачиваются рабочая сила, материалы, электроэнергия. Поэтому минералоги тщательно изучают все минералы, находящиеся в этих породах, и стараются их использовать.

Если практически важный минерал редок или встречается в виде мелких, плохих образцов, тогда его стараются изготовить искусственно. Например, для получения алюминия нужен редчайший минерал криолит, один раз найденный в Ильменском заповеднике в ничтожном количестве. Теперь же этот минерал научились изготовлять на заводах в большом количестве: тысячи тонн. Минералогические лаборатории, специальные институты и заводы изготовляют искусственные прозрачные и бесцветные минералы: кварц, кальцит, флюорит (из которых делают линзы и призмы для оптических приборов), рубин (применяемый и в механизмах карманных часов и как драгоценный камень) и т. д. Многие тысячи тонн искусственного графита получают в электрических печах. Наша промышленность выпускает свыше сотни различных искусственных минералов, а специальные лаборатории непрерывно продолжают работать над получением новых минералов.