Из истории применения

Задание № 1

Флюорит.

Флюорит — это прозрачный или полупрозрачный камень, с уникальной цветовой гаммой, равной которой по разнообразию на нашей планете больше не отыскать.

Формула: CaF₂

Месторождение: Россия, США, Италия, Австрия, Колумбия, Канада, Германия.

Прозрачность: Прозрачный, Просвечивающий

Спайность: Совершенная

Излом: Неровный, Раковистый

Цвет: Белый или бесцветный, фиолетовый, синий, сине-зелёный, жёлтый, коричнево-жёлтый или красный

Блеск: Стеклянный, Тусклый

Твёрдость: 4

Свойства: Сингония: Кубическая

Состав (формула): CaF2, изоморфные примеси хлора, железа, тяжёлых металлов, иттрия, церия, самария и других редких земель, стронция, урана, тория

Плотность: 3180–3200 кг/м2

Температура плавления: 1360 °С.

Разновидности флюорита:

антозонит — тёмно-фиолетовый флюорит
хлорофан — зелёный флюорит
ратовкит — землистая или тонкозернистая разновидность флюорита
иттрофлюорит — до 15-18 % кальция замещена иттрием
Характерна зональность окраски (что очень красиво для украшений). Окраска связана с примесями редкоземельных элементов, а также хлора, железа, урана, тория.

Применение

Используется в металлургии в качестве плавня (флюса), для формирования легкоплавких шлаков. Название минерала («текучий») связано именно с этим его применением.

В химической промышленности из флюорита получают фтор, искусственный криолит для электрохимического производства алюминия и ряд фтористых соединений.

В керамическом производстве — для изготовления эмалей и глазурей.

Прозрачные бесцветные разновидности кристаллов флюорита применяются в оптике для изготовления линз.

Кристаллы флюорита с примесями редкоземельных элементов, а также с железом могут быть применены в квантовых генераторах света.

При обработке минерала серной кислотой получают плавиковую кислоту, с помощью которой можно наносить вытравленный рисунок на стекло.

Из истории применения

Камень используется с древности для изготовления некрупных видов посуды, вазочек, шкатулок, а также в украшениях. Он часто ценился выше золота по своим уникальным качествам и красоте. В настоящее время флюорит используется в оптике, в плавильной промышленности и ювелирных украшениях. При нагревании в темноте светится.

Сфалерит

Сфалери́т (др.-греч. σφαλερός — обманчивый), цинковая обманка — минерал класса сульфидов, сульфид цинка. Название связано с трудностью определения минерала.

Сфалерит янтарно-жёлтого цвета называют медовой обманкой, оранжево-красного цвета — рубиновой обманкой.

Формула: ZnS

Цвет: Жёлтый, красновато-оранжевый, зеленовато-жёлтый, серый, тёмно-серый, почти бесцветный

Цвет черты: Желтоватая до светло-бурой

Блеск: Алмазный

Прозрачность: Прозрачен, просвечивает

Твёрдость: 3,5-4

Спайность: Совершенная

Излом: Неровный; очень хрупок

Плотность: 4,08 - 4,10 г/см³

Температура плавления: 2050 °C

Добывается: в Испании, Мексике, США, Канаде, Австралии, России (Урал, Северный Кавказ,Восточное Забайкалье, Приморье), Казахстане (Жезказган), Намибии, Германии, Польше, Чехии.

Применение

Из сфалерита выплавляют металлический Zn. Попутно извлекают примеси: Cd, In, Ga. Сфалерит используют в лакокрасочном производстве для изготовления цинковых белил. Большое значение имеет получение из природного сфалерита химически чистого ZnS, применяемого как люминофор. Люминофорный сфалерит, активированный Ag, Cu, применяют для изготовления кинескопов. Сфалерит используют для изготовления различных светосоставов и светящихся красок (например, в приборостроении), в различных сигнальных аппаратах. Применяют для получения латуни.

В ювелирном деле не используется по причине большой хрупкости и малой твёрдости, а также неустойчивости к химическим воздействиям, но эксклюзивные огранённые сфалериты ценятся коллекционерами. Пригодные для огранки разновидности сфалерита встречаются в Испании (Сантандер), Мексике. Кристаллы и друзы сфалерита являются популярным коллекционным материалом.

Задание № 2

Конгломерат

Минералогический состав: Конгломераты могут быть сложены разнообразными по составу породами (полимиктовые конгломераты) или галькой одной и той же породы (мономиктовые конгломераты). По составу галек, например кремнистые, гранитовые, зеленокаменные; по характеру цемента, например известковые, железистые, глинистые и т. д.

Структура: Неоднородная, грубообломочная

Текстура: Может отличаться в зависимости от вида цемента (базальные, поровые, контактовые)

Форма залегания: Осадочные породы имеют вторичное происхождение. Они всегда образуются на поверхности Земли из остаточных продуктов предварительно разрушенных пород. Это разрушение, называемое выветриванием, осуществляется под влиянием климатических агентов, таких, как солнечная инсоляция, мороз и дождь, а также при участии кислот и организмов. Горные породы и минералы ведут себя при этом по-разному. Кварц, гранат и турмалин, к примеру, устойчивы к выветриванию; полевой шпат, фельдшпатоиды, оливин и биотит, напротив, легко разрушаются.

Применение в промышленности и строительстве: Конгломераты и брекчии используют в качестве заполнителя для бетонов, а также при производстве штучного камня и облицовочных плит. В ландшафтном дизайне имеются широкие возможности для применения конгломератов и брекчий. Благодаря разнообразию исходных оттенков и неповторимому пятнистому рисунку.

Тип и группа по происхождению: обломочная порода осадочного происхождения, которая, состоит из окатанных или частью округленных обломков, так называемых галек, одной или нескольких горных пород, связанных какой-нибудь промежуточной массой гидрохимического происхождения; эта масса носит название цемента. Если обломки не окатаны, то порода называется брекчией. Если размер обломков колеблется в пределах 1-10 мм, то порода называется гравелитом. Цементирующим материалом могут быть глина, кремнезем, кальцит, окислы железа.

Глинистый сланец

Сланец — материал вулканического происхождения большого спектра цветов. Он бывает желтый, коричневый, красный, бордовый, серый, зеленый, черный и промежуточных оттенков.

Основные месторождения: Россия, Европа, США и т.д.

Цвет. Серый, коричневый, темно-серый до черного.
Состав. Основой породы является глинистый материал, который может содержать мелкие зерна разных минералов (главным образом кварца) и органические вещества. Иногда содержится существенная примесь карбонатов (известковистый сланец, ранее называвшийся мергелистым сланцем).
Строение. Всегда имеет более или менее выраженную слоистую структуру. Зерна очень мелкие и хорошо раскалываются на мелкие плоские обломки.

Разновидности:
известковистый сланец (неправильно мергелистый сланец) — глинистый сланец с содержанием от 6 до 20 % СаСО₃;
кровельный сланец — имеет темно-серый цвет и слабый блеск на плоскостях расслаивания, отличается способностью раскалываться на тонкие, но крупные по размерам таблички. Хороший кровельный сланец не должен содержать пирита, кальцита и больших количеств органических веществ. Как правило, слабометаморфизован;
колчеданный сланец — имеет черный цвет и содержит значительные количества сохранившегося пирита в виде одиночных кристаллов, конкреций или плотных масс. Эти сланцы возникли в морской воде в восстановительной среде; иногда содержат примесь Ni, U, Au и Ag;
квасцовый сланец — первоначально колчеданный сланец, в котором пирит разложился и перешел в сульфаты;
аргиллит — в отличие от сланца не имеет слоистой структуры. В целом имеет те же особенности, что и глинистый сланец. Это, по существу, уплотненная глина.

Физические свойства. Глины и глинистые сланцы обладают весьма важпыми физическими свойствами, которые необходимо рассмотреть, п связи с нефтегазоносностыо этих пород. Во-первых, размер частиц, по предположениям, составляет менее 0,002 мм. Во-вторых, частицы соеди­нены друг с другом так, что можно видеть только их агрегаты. Окраска их очень разнообразна: часто встречаются серые, красные, зеленые, чер­ные, коричневые, желтые, белые и пурпурные. Окраска отражает нали­чие примесей и глине и глипистых сланцах. Глины обычно комковаты, а глппястые сланцы слоисты. Как глины, так и сланцы царапаются ног­тем и легко режутся. При разбурипании ударным способом глинистые сланцы расслаиваются на плоские обломки с округленными очертаниями, в отличие от обломков известняков, представляющих собой кубические или призматические частицы.

Минеральный состав. Поскольку глины и глипистые сланцы обра­зуются из минералов извержеппых пород, то они представляют собой исключительно мелкие обломки таких минералов или, чаще, продукты химического разложения их.

Минеральный состав можно определить по химическому анализу, так как частицы слишком малы, чтобы их можно было видеть. Анализы показывают, что основная часть чистых глин и глинистых сланцев представлена каолином, хлоритом и другими хлопье­видными минералами. Так как рассматриваемые породы почти никогда не бывают чистыми, в них могут присутствовать многие минералы.

Химический состав. Было выполнено много химических апализов глин я глинистых сланцев, причем результаты анализов никогда точно не совпадали. Преобладающими компонентами являются алюминий и крем­ний, которые первоначально образовались из полевых шпатов ц Дру­гих аналогичных минералов. Кроме того, обычно отмечается некоторое количество кальция, магния, железа и калия. В среднем в глинистом Сланце содержится 60% кремния, 16% алюминия, 3% калия, 2% магния, 1,5% известняка и приблизительно 7% железа. Несомненно, что многие из этих компонентой находятся в коллоидальном состоянии.

Уплотнение. Ил является очень рыхлым и пористым, причем порп-стость может достигать 50%. При небольшом давлении ил переходит в более плотную глину, имеющую пористость только 27%. Увеличение давления в результате веса вышележащих пород определяет переход глины в глинистый сланец, пористость которого уменьшается до 13%. Как доказал Атн, эти глинистые сланцы могут быть сильно уплотнены в результате давления мощной толщи вышележащих пород. В условиях очень большого Давления и высокой температуры глинистые сланцы уплотняются, образуя плитчатые сланцы. Следует указать, что когда в буровом журнале в США употребляется термин «плитчатый свинец», то следует иметь б виду глинистый сланец. Настоящие плитчатые Сланцы никогда не вегречаются в разрезах нефтяных месторож­дений.

Задание № 3