Gromada VI SOLE KWASÓW TLENOWYCH (tzw –any)
Sole kwasów tlenowych są wśród minerałów najliczniej reprezentowanym typem związków chemicznych. Ich klasyfikację oparto na rodzaju kationu centralnego oraz anionu złożonego. Ze względu na warunki powstawania i występowania w przyrodzie zgrupowano minerały jednego pierwiastka zawierające kationy wykazujące różny stopień utlenienia, np. As3+ i As5+. Ze względu na liczebność podzielono sole kwasów tlenowych na gromady różniące się pod względem chemicznym.
Dalszy podział na klasy został dokonany przy uwzględnieniu kondensacji anionów złożonych oraz na podstawie przesłanek chemicznych i geochemicznych.
Wyróżniono:
1. Sole kwaśne
2. Sole obojętne, najbardziej rozpowszechnione w przyrodzie, np. CaCO3 - kalcyt; BaSO4 - baryt; CaSO4·2H2O – gips 3. Sole zawierające inne aniony, np. [OH]- (sole zasadowe), F-, Cl-, O2- itp. Ich przykładem jest np. Cu2[(OH)2|CO3] – malachit 4. Sole podwójne i kompleksowe, np. CaMg[CO3]2 - dolomit
Klasyfikacja rodzimych soli kwasów tlenowych
Azotany
Wolframiany
Jodany i chlorany
Fosforany
Węglany
Arseniny i Arseniany
Seleniny i seleniany
Antymoniany
Telluryny i tellurany
Wanadany
Borany
Minerały uranylu
Siarczany i siarczyny
Germaniany
Chromiany i dwuchromiany
Krzemiany i glinokrzemiany
Molibdemiany
Krzeminay berylu i berylokrzemiany
Gromada VI-3 WĘGLANY
Węglany są minerałami szeroko rozpowszechnionymi. Głównie tworzą się w warunkach hipergenicznych, a także wskutek działalności roztworów hydrotermalnych. Niektóre, np. kalcyt CaCO3 i dolomit CaMg[CO3]2, są składnikami pospolitych skał osadowych i metamorficznych; inne mają znaczenie jako rudy, np. syderyt FeCO3, smithsonit ZnCO3, lub jako inne surowce mineralne, np. magnezyt MgCO3, soda rodzima Na2CO3·10H2O.
Ze względu na skład chemiczny wyróżnia się pięć klas węglanów:
Klasa 1. Kwaśne węglany
Klasa 2. Węglany bezwodne
Klasa 3. Węglany bezwodne zawierające inny anion
Klasa 4. Węglany uwodnione
Klasa 5. Węglany uwodnione zawierające inny anion
KLASA 2. WĘGLANY BEZWODNE
Wśród węglanów bezwodnych wyróżnia się:
1. proste węglany bezwodne
2. podwójne węglany bezwodne - izomorfy szeregu dolomit-ankeryt-kutnahoryt oraz inne węglany podwójne PROSTE WĘGLANY BEZWODNE
Grupa kalcytu i aragonitu
Kalcyt CaCO3 –Jest składnikiem rzadkich skał magmowych (karbonatytów), powstaje w warunkach hydrotermalnych, jest składnikiem szkieletów większości organizmów żywych ( kalcyt, Mg-kalcyt lub aragonit), wytrąca się na drodze chemicznej z wód morskich i jeziornych, w warunkach hipergenicznych (np.: stalaktyty).
Odmiany:
· Spat islandski – to zupełnie czyste, bezbarwne kryształy. Występuje w kawernistych bazaltach na Islandii, w Rosji nad rzeką Niżnaja Tunguska i innych. Znajdują zastosowanie w optyce. Widoczna makroskopowo dwójłomność!
· Spat satynowy – odmiana włóknista (połysk jedwabisty)
· Argentyn – odmiana lamelkowa (połysk perłowy)
· Kalcyt magnezowy – odmiana zasobna w MgO
Aragonit – CaCO3 – przekrystalizowywuje w kalcyt trwały na powierzchni ziemi. Własności podobne do kalcytu. Składnik szkieletów organizmów żywych, powstaje w warunkach hydrotermalnych niskich temperatur (Karlowe Vary – Czechy).
Magnezyt – MgCO3 Występuje w sąsiedztwie dolomitów i łupków talkowych. Produkt działalności hydrotermalnej oraz przeobrażeń skał zasadowych i ultrazasadowych (oliwinity) w niskich temperaturach. Wypełniają gniazda i szczeliny w serpentynitach (towarzyszy mu chryzopraz). Wyst: Szklary k/Ząbkowc Śląskich
Syderyt – FeCO3 – produkt hydrotermalny lub metamorfozy wapieni i dolomitów. Powstaje również w środowiskach redukcyjnych w niskich temp. (Środowiska morskie – szelfu, jeziorne klimatu umiarkowanego).
· Syderyty oolitowe znane są z Lubelskiego Zagłębia Węglowego
· sferosyderyty - Skupienia soczewkowate – Karbońskie osady ilaste Górnośląskiego Zagłębia Węglowego
· syderyty ilaste – syderyt z domieszkami kwarcu, kalcytu i minerałów ilastych – w osadach jury brunatnej Zagłębia Częstochowskiego. Znaczenie: były ważnymi rudami żelaza (ich znaczenie obecnie jest niewielkie) Smithsonit ZnCO3 - Pospolity składnik wielu złóż Zn. W Polsce rozpowszechniony w triasowych dolomitach kruszconośnych, np. w okolicach Bytomia, Olkusza, Trzebini, Chrzanowa i Jaworzna.
Rodochrozyt - MnCO3 - Ruda manganu.
Strontianit - SrCO3 - Minerał hydrotermalny występujący w paragenezie z celestynem, barytem, kalcytem i kruszcami.
Najważniejsza, obok celestynu SrSO4, kopalina strontu dla przemysłu chemicznego i pirotechnicznego.
Cerusyt - PbCO3 - Minerał stref utlenienia kruszców Pb, a także produkt działalności hydrotermalnej niskich temperatur. Ruda ołowiu.
PODWÓJNE WĘGLANY BEZWODNE
Dolomit – CaMg[CO3]2 – Występuje w utworach hydrotermalnych, produkt metasomatozy wapieni (dolomityzacja), produkt sedymantacji chemicznej ( ewaporaty! ) Minerał rozpowszechniony. Zastosowanie w przemyśle szklarskim, materiałów ogniotrwałych i hutnictwie.
KLASA 3. WĘGLANY BEZWODNE ZAWIERAJĄCE INNY ANION
Azuryt – Cu3[OH | CO3]2 – Minerał strefy utlenienia kruszczów Cu. Występuje w Miedziance, Miedzianej Górze, Sosnówce w Górach Świętokrzyskich; Miedziane w Tatrach; Złoty stok, Duszniki itp. na Dolnym Śląsku i inne. Znaczenie – kamienie ozdobne, składnik rud miedzi.
Malachit – Cu2[(OH)2 | CO3] –Minerał strefy utlenienia kruszczów Cu. Występuje z innymi minerałami miedzi. Występuje w Górach Świętokrzyskich. Zastosowanie w celach jubilerskich, i dekoracyjnych.
Gromada VI -7 SIARCZANY I SIARCZYNY
Wyróżnia się:
Klasa 1. Kwaśne siarczany
Klasa 2. Siarczany i siarczyny bezwodne
Klasa 3. Siarczany bezwodne zawierające inne aniony
Klasa 4. Siarczany uwodnione
Klasa S. Siarczany uwodnione zawierające inne aniony
KLASA 2. SIARCZANY I SIARCZYNY BEZWODNE
Anhydryt - CaSO4 - Rozpowszechniony składnik skał solnych i innych osadowych. Skały anhydrytowe powstają wskutek ewaporacji wód morskich. Znany również jako minerał hydrotermalny niskich temperatur i jako produkt ekshalacji wulkanicznych. Skały anhydrytowe i anhydrytowo-gipsowe są znane z cechsztynu niecki północno-sudeckiej (np. w Niwnicach) i z monokliny przedsudeckiej. Pospolity składnik soli cechsztyńskich (Kłodawa, Inowrocław). Występuje wśród skał solnych i ilastych miocenu przedkarpackiego (Wieliczka, Bochnia i Barycz). Nawiercony w skałach osadowych miocenu południowej części województwa rzeszowskiego i w Górach Świętokrzyskich.
Znacz. Anhydryt jest kopaliną przemysłu budowlanych materiałów wiążących, także jest używany do wytwarzania kwasu siarkowego.
Celestyn - SrS04 - Minerał skał osadowych. Bierze udział w budowie szkieletów organizmów. Rzadki w utworach hydrotermalnych a także w pustkach skał magmowych, np. w melafirach. W Polsce występuje w pogipsowych skałach
węglanowych towarzyszących siarce rodzimej. Towarzyszy siarce rodzimej w Machowie. Znacz. Najważniejsza kopalina strontu.
Baryt - BaSO4 - Składnik żył hydrotermalnych niskich temperatur występujących na niewielkich głębokościach. Tworzy żyły o grubości sięgającej kilku metrów. Często towarzyszą mu kruszce Pb, Cu, Ag i in., a także fluoryt, kwarc i kalcyt. Powstaje również w strefie wietrzenia. Najbardziej rozpowszechniony minerał baru.
W Polsce bardzo rozpowszechniony w Sudetach; m.in. w Boguszowie, Jabłowie i Jedlince koło Wałbrzycha. W Górach Świętokrzyskich. Znany także z Tatr, m.in. z żył w Dolinie Kościeliskiej.
Znacz. Wykorzystywany do wytwarzania ciężkich cieczy zawiesinowych stosowanych jako płuczki wiertnicze, także do wzbogacania urobku górniczego.
Anglezyt - PbSO4 - Minerał strefy utlenienia kruszców Pb. Słabiej rozpowszechniony od cerusytu. Znany również jako produkt ekshalacji wulkanicznych. W Polsce znany w niewielkich ilościach z naskorupień i ziemistych powłok na galenie ze śląsko-krakowskich złóż kruszców cynku i ołowiu.
GRUPA 1. PROSTE SIARCZANY UWODNIONE
Gips - CaSO4·2H2O
Odmiany gipsu:
selenit - zupełnie czyste odmiany gipsu makrokrystalicznego.
alabaster – zbite, białe lub lekko zabarwione skupienia - cenione jako kamień dekoracyjny i materiał rzeźbiarski.
szpak gipsowy - włóknista odmiana gipsu – wypełniająca szczeliny wśród skał osadowych.
Gips tworzy skały niemal jednomineralne. Koncentrycznie ułożone płytki gipsu zanieczyszczone ziarnami kwarcu nazywane są różami pustyni. Krystalizują z roztworów krążących w piaskach pustynnych. Zbliźniaczenia pospolite tzw. „Jaskółcze ogony” i inne.
Kizeryt - MgSO4 · H20 - Składnik ewaporatów morskich. W Polsce występuje jako składnik soli potasowo-magnezowych w słupach solnych, np. w Kłodawie.
Chalkantyt - CuS04 · 5H2O – Pospolity minerał strefy utlenienia kruszców Cu. Znany z niemal wszystkich kopalń rud miedzi.
GRUPA 2. ZŁOśONE SIARCZANY UWODNIONE
Polihalit - K2MgCa2[SO4]4·2H2O - Minerał solnych ewaporatów morskich – poziom halitowy – środkowoeuropejskich złóż
solnych. Produkt ekshalacji wulkanicznych Wezuwiusza i innych. Tworzy skały polihalitowe – polihalityty – Zatoka Pucka. W
mniejszych ilościach występuje w cechsztyńskich solach potasowych Kłodawy.
Znaczenie: Wykorzystywany do produkcji siarczanowych nawozów potasowych.
Gromada VI -11 FOSFORANY
Ze względu na skład chemiczny wyróżnia się pięć klas fosforanów: Klasa 1. Kwaśne fosforany
Klasa 2. Fosforany bezwodne
Klasa 3. Fosforany bezwodne zawierające inny anion
Klasa 4. Fosforany uwodnione
Klasa 5. Fosforany uwodnione zawierające inny anion
KLASA 2. FOSFORANY BEZWODNE
Ksenotym-(Y) - Y[PO4]
Monacyt-(Ce) - Ce[PO4] - Znacz. Najważniejsza kopalina pierwiastków ziem rzadkich .
GRUPA APATYTÓW
Wśród apatytów wyróżniane są dwie podgrupy: apatyty fosforanowe i nieporównanie słabiej rozpowszechnione apatyty krzemianowe.
Apatyty fosforanowe - Ca5[(PO4)3(OH, F, Cl)]
Skrajnymi członami tej podgrupy są:
apatyt węglanowy
apatyt fluorowy
apatyt hydroksylowy
apatyt chlorowy
Apatyty fosforanowe krystalizują w niewielkich ilościach podczas tworzenia się skał magmowych. Niekiedy jednak są ich głównym składnikiem. Wśród skał pneumatolitycznych i hydrotermalnych, zwłaszcza w pegmatytach, apatyty towarzyszą kasyterytowi, fluorytowi i innym minerałom. Odporne na działanie czynników atmosferycznych przechodzą do skał osadowych.
Fosforyty (konkrecje) występują w skałach wieku od kambru do trzeciorzędu. Największe koncentracje znane są ze skał
osadowych cenomanu północno-wschodniego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich.
***********************************
Piromorfit - Pb5[CI | (PO4)3]KLASA 4. FOSFORANY UWODNIONE
Wiwianit - Fe 2+
3
[PO4]2·8H2O
KLASA 5. FOSFORANY UWODNIONE ZAWIERAJĄCE INNY ANION
Turkus CuAl6[(OH)2|PO4]4·4H2O - Turkus jest minerałem strefy wietrzenia. Występuje często z goethytem, chalcedonem i kaolinitem.
Gromada VI -14 WANADANY
Klasa 1. Wanadany wyspowe
Klasa 2. Wanadany grupowe i łańcuchowe oraz niedokładnie poznane
KLASA 1. WANADANY WYSPOWE
Vanadynit
Pb5[Cl | (VO4)3] - Minerał strefy utlenienia kruszców Pb. Zwykle towarzyszy piromorfitowi, cerusytowi i goethytowi.