Основные черты систематики минералов
Содержание книги - Минералы и горные породы
Современная научная минералогическая классификация рас-сматривает минералогию как «химию земной коры» (В. И. Вернадский), а минералы — как продукты природных химических реакций и основывается на важнейших, наиболее общих и существенных внутренних свойствах минералов — химическом составе и кристаллической структуре; поэтому она называется кристаллохимической. Единицей такой классификации является минеральный вид. В определении этого понятия ведущую роль играют строение кристаллической решетки и состав слагающих ее частиц (атомов, ионов). Особыми минеральными видами (т. е. самостоятельными минералами) считаются в кристаллохимической классификации и соединения одинакового состава, но различного кристаллического строения. Сходные по составу и близкие по структуре минеральные виды объединяются в группы, последние — в подклассы или классы.
Наконец, классы объединяются в типы, характеризующиеся определенным типом химической формулы.
Минералы, не имеющие кристаллического строения, так называемые аморфные, часто рассматриваются как структурные разновидности соответствующих по составу кристаллических видов (например, аморфный лимонит по отношению к гетиту). В других случаях подобные минералы выделяются в общей системе в особые группы (например, группа гидроокислов кремния в классе окислов и гидроокислов).
Кроме того, в природе существуют соединения, систематика которых еще не вполне разработана,— это органические минералы, т. е. природные соединения углерода с водородом, серой, азотом, фосфором и др. В существующих классификациях все органические соединения собраны в один тип, включающий один класс, без дальнейшей детализации.
Конечно, не все классы минералов, занимающие принципиально одинаковое положение в систематической классификации, равноценны по роли, которую они играют в земной коре или в хозяйственной деятельности человека. Так, по своему количественному значению в составе земной коры силикаты и алюмосиликаты далеко превосходят все прочие классы минералов, вместе взятые; сульфиды по отношению к другим классам минералов отличаются максимальным числом промышленно ценных минеральных видов и т. д. Это необходимо учитывать, рассматривая приведенную ниже классификацию, с тем чтобы правильно ориентироваться в обширном и разнообразном мире минералов земной коры.
Современный способ написания химических формул минералов по возможности отражает не только их элементарный состав, но и кристаллическую структуру; так, квадратными скобками в формулах выделяются атомы или группировки атомов (комплексные радикалы), определенным образом связанные друг с другом в кристаллической решетке, а в круглые скобки заключаются химические элементы, способные занимать место друг друга в кристаллической решетке (т. е. обладающие атомами или ионами примерно одинакового размера, близкими химическими свойствами).
Схема современной кристаллохимической классификации минералов может быть представлена в следующем виде (А — катионы; X или [ВХт] — анионы; п или m — число атомов в формуле):
Тип 1. А, А„
Класс I. Простые вещества (самородные элементы).
Тип 2. АпХт
Класс II. Сульфиды, арсениды и др.\ X=S, Se, Те, As.
Класс III. Галоиды (хлориды, фториды и др.); Х=С1, F, Br, J.
Класс IV. Окислы и гидроокислы\ Х=0, (ОН).
Тип 3. А„ [BXJ
X — обычно О, иногда с замещением на (ОН), F, С1; реже S (сложные сульфиды) .
КлассУ. Титанаты, титано-таптало-циобатъц Х=0, (ОН); B = Ti, Nb, Та. Размеры атомов А и В примерно равны.
Класс VI. Нитраты-, B=N (азот).
Класс VII. Карбонаты, В=С (углерод).
Класс VIII. Сульфаты; B=S (сера).
Класс IX. Хроматы, волъфраматы, молибдатъц В = Сг, Mo, W.
Класс X. Фосфаты, арсенаты, ванадаты; В = Р, As, V.
Класс XI. Бораты, В = В (бор).
Класс XII. Силикаты, алюмосиликаты и др.; B = Si, А1; Х=0, (ОН), F, CI, редко S.
A„[SiXm] — силикаты А„[(А1, Si)Xm] — алюмосиликаты
Тип 4. Соединения С с Н, N, S, Р и др.
Класс XIII. Органические вещества.
Для некоторых классов (особенно наиболее обширного XII) большую роль играет разделение на кристаллохимические подклассы, которое приведено ниже, при описании соответствующих классов
