1.2.2. Пайдалы қазбалардың химиялық класы

Химиялық құрамына қарай минералдар кластарға, класс тармақтарына, содан кейін топтарға бөлінеді. Жер қыртысында ең көп таралған минералдардың сегіз класы бар. Соларды жекелеп қарап өтелік.

1. Саф элементтер бір ғана химиялық элементтен тұрады. Олар жер қыртысының массасының 0,1%-ынан азын құрайтын, әртүрлі шығу тегі 45-ке жуық минералды біріктіретін класс тобы. Олардың көпшілігінің экономикалық маңызы зор (алмас, графит, күкірт, алтын, мыс және т.б.). Саф элементтердің минералдарының физикалық сипаттамалары өте әртүрлі.

2. Сульфидтер – ауыр металдардың күкіртті қосылыстары. Ол классқа жер қыртысы массасының 0,15%-ын құрайтын 250-ге жуық минералдар кіреді. Сульфидтердің түзілуі оттегісіз жүреді, олардың көпшілігі гидротермиялық болып табылады. Тотыққанда сульфид оңай тотыққа, карбонатқа немесе сульфатқа айналады. Сульфидтердің құндылығы мынада – олар қарапайым металл кендері, алтын көбінесе олармен байланысты таралады. Ең кең тарағандары пирит (темір колчеданы) , халькопирит (мыс колчеданы) Cu, галенит (қорғасын алдамшысы) PbS, сфалерит (мырыш қоспасы) ZnS, киноварь HgS және т.б. Сульфидтердің басым көпшілігі металдық жылтырлығымен, төмен және орташа қаттылығымен және жоғары тығыздығымен сипатталады.

3. Галогенидтер (галогенді қосылыстар) галоген-сутек қышқылдарының тұздары болып табылады. Әдетте супергендік және гидротермиялық текті 100-ге жуық өкілдері бар. Ең көп тарағандары хлорлы және фторлы қосылыстар, мысалы, галит NaCl (тас тұзы), сильвит KCl (калий тұзы) химия өнеркәсібінде, флюорит оптикада қолданылады. Галогенидтер шыны тәрізді жылтырлығымен, төмен қаттылығымен және тығыздығымен ерекшеленеді және көбінесе суда оңай еритіндігімен ерекшеленеді.

4. Фосфаттар. Осы класс фосфор қышқылының әртүрлі тұздарынан түзілген. Класcқа жер қыртысы массасының шамамен 0,7% құрайтын 200-ге жуық минералдар кіреді. Апатит (F, Cl) []₃ және соған ұқсас қосылыстар көбінесе магмалық текті фосфор тыңайтқыштарын алу үшін қолданылады, ал фосфорит (кальций фосфаты) супергендік болғандықтан фосфаттар төмен қаттылықпен және тығыздықпен сипатталады.

5. Сульфаттар негізінен тұзды су орталарында жиналатын күкірт қышқылының тұздары болғандықтан, сульфаттардың жыныс түзу маңызы зор, олар жер қыртысы массасының шамамен 0,1% құрайды. Осы кластың минералдары төмен қаттылықпен, металл емес жылтырлығымен, ақшыл түсімен ерекшеленеді. Гипс 2, ангидрит , мирабилит (глаубер тұзы) × x 10 жер қыртысында кең таралған.

6. Карбонаттар көмір қышқылының тұздары болып табылады, 80-ге жуық түрлері бар. Карбонаттар шөгінді және метаморфтық тау жыныстарының құрамында үлкен тау жыныстарының түзуші маңызы бар, олар жер қыртысы массасының 2%-ға дейін көрсеткішті құрайды. Карбонаттардың айрықша ерекшелігі олардың көмірқышқыл газының тез бөлінуімен бірге жүретін тұз қышқылымен белсенді әрекеттесуі болғандықтан, көптеген карбонаттардың жылтырлығы шыны тәрізді, ал қаттылығы төмен. Ең көп тараған түрлері кальцит , магнезит , доломит CaMg()₂, сидерит Fe.

7. Тотықтар және гидрототықтар класы Жер массасының 17%-ын құрайды. Бұл кластың өкілдері шығу тегі әртүрлі минералдарды біріктіреді және атауы бойынша екі кіші классқа бөлінеді: қаттылығы жоғары және орташа тотықтар және қаттылығы төмен гидрототықтар. Екінші жағынан, аталған класты кремнийдің тотықтары мен гидрототықтарына және металдардың тотықтары мен гидрототықтарына бөлуге болады. Кремний тотығы мен гидрототығы өте маңызды тау жыныстары түзетін қосылыстар: жер қыртысының массасының тек 12%-ын кварц құрайды. Көбіне кварцтың кристалдық модификациялары әртүрлі түсті халцедонмен беріледі, сулы кремний тотықтарына опал × мысал ретінде жатқызылады. Бұл минералдар сәйкесінше шыны немесе металл жылтырлығымен сипатталады. Металл тотықтары мен гидрототықтарының негізгі кен түзуші маңызы бар болғандықтан, сол қасиеттерге сәйкес, сәйкесінше металл немесе күңгірт жылтыр қасиетке ие. Ең маңызды минералдарға магнетит , гематит , лимонит, корунд, боксит сияқты минералдар жатады.

8. Силикат және алюмосиликаттар. Олар 800-ге жуық минералды біріктіреді, олардың көпшілігі тау жыныстарын түзетін үлкен маңызға ие, өйткені бұл кластың өкілдері жер қыртысының массасының 80%-ын құрайды. Егер силикаттардың құрамына оның кристалдық торының құрылымында (бірақ химиялық құрамы бойынша емес) типтік силикат болып табылатын кварц кірсе, онда оның үлесі 90%-дан асады. Бұл класс минералдарының шығу тегі әртүрлі. Минералдардың кристалдық торының негізі кремний-оттекті тетраэдр болып табылады және осы тетраэдрлердің қосындысына байланысты барлық силикаттар көп топтарға бөлінеді. Мысалы, шоғырланған (островные), тізбекті, сақиналы, таспалы, қабатты силикаттар. Соларға қысқаша тоқтала кетейік:

- аралдық силикаттар оқшауланған тетраэдрлерден тұрады. Тау жыныстарын түзу маңызы зор ең көп тараған түрі – магмалық текті оливин;

- тізбекті силикаттар пироксен тобының минералдарын біріктіреді, оларда тетраэдрлер үздіксіз тізбектермен байланысады. Ең көп тараған тау жыныстарын түзетін алюмосиликат – авгит;

- сақина силикаттарында тұйық сақиналарға қосылған тетраэдрлер болатын ең көп таралған түрі берилл минералы түрінде кездеседі;

- таспалы силикаттар жеке таспаларға қосылған тетраэдрлерден тұрады. Мұнда амфиболдар тобы ерекшеленгендіктен, тұрақсыз химиялық құрамы бар минералдар таралады. Олардың ішінде ең көп таралған тау жыныстарын құрайтын минерал мүйіздітас;

- қабатты немесе жапырақты силикаттар тетраэдрлер ленталарға біріктіріліп, біртұтас үздіксіз қабатты құрайтын минералдар түрінде кездеседі. Олардың ішінде слюда сияқты тау жыныстарын түзетін минералдар кең тараған: түссіз мусковит және оның майда түйіршікті серицит, қара биотит. Олардан басқа метаморфтық текті серпентин, тальк және құрамы тұрақсыз хлорит жиі кездеседі. Бұл минералдар ультранегізді жыныстарға ыстық ерітінділер мен газдар әсер еткенде түзіледі. Қабаттың екінші бөлігі силикаттардың гипергенезі – құрамында дала шпаты мен слюда бар магмалық және метаморфты тау жыныстарының үгілу нәтижесінде түзіледі. Сазды минералы каолин, монтмориллонит, бейделлит, нонтронит, сонымен қатар гидрослюда – тұрақсыз құрамды минерал түрінде таралады. Қабатты силикаттарының ішінде глауконит де ерекшеленеді, ол 200-300 м тереңдікте шельф аймағында калий, темір, алюминийдің сулы алюмосиликатынан түзіледі;

- рамалық силикаттар дала шпаттары мен нефелин топтарымен ұсынылған. Олардың ең маңыздысы – жер қыртысының массасындағы үлесі 50%-ға жететін дала шпаттар тобы. Дала шпаты қаңқасы барлық төрт төбемен байланысқан тетраэдрлерден тұрады. Топ калий-натрий және кальций-натрий дала шпаттары болып бөлінеді. Алдымен k ортоклазом ұсынылған. Екіншісі плагиоклаздың сорттары, оларда мөлшерінің біртіндеп төмендеуі байқалады. Осыған сәйкес плагиоклазға бірқатар минералдар кіреді: натрий (қышқылды) альбит na – оның аббревиатурасы ab, кальций (негізгі) анортит ca – оның аббревиатурасы an. Кальций-натрий (құрамы орташа) лабрадорит – кемпірқосақ плагиоклазы аралық орынды алады. Дала шпаттарымен қатар қаңқалық силикаттардың ішінде магмалық және пегматитті текті тау жыныстарын құрайтын алюмосиликат болып табылатын нефелиндік тобы ерекшеленеді.