BSU. Mineraalide keemiline klassifikatsioon

Originaal
03.07.2020

Kvarts - SiO 2. Modifikatsiooni, mis on stabiilne madalatel temperatuuridel, nimetatakse tavaliselt lihtsaks kvartsiks. Diagnostilised märgid. Kvartskristalle diagnoositakse kuju, kõvaduse, luumurdude ja lõhustumise puudumise järgi. Kvartsi võib segi ajada kaltsedoni, päevakivi, nefeliini ja topaasiga. Päritolu. Umbes 65% maakoorest koosneb kvartsist, mida nimetatakse kõikjal esinevaks, kivimit moodustavaks. Paljudes sissetungivates ja effusiivsetes happelistes tardkivimites on see peaaegu peamine mineraal. See on osa pegmatiitidest ja esineb paljudes moondekivimites. Märkimisväärsetes massides on see mineraalainena tavaline hüdrotermilistes maardlates. Seda esineb ka settekivimites (kvartsliivad, kvartsliivakivid, kvartskonglomeraadid). Keemiline koostis. Teiste värvidega värvitud sortidel on mitmesuguseid lisandeid või muude mineraalide lisandeid. singoonia kvarts on trigonaalne ja kõrgtemperatuuriline modifikatsioon a - kvarts on kuusnurkne. Välimus Kristallid on sageli kuusnurksed ja bipüramidaalsed. Prisma servad on sageli lühenenud või puuduvad. Tuntud on väga suuri kristalle. Kasahstanist leiti 70 tonni kaaluv kristall. Kristallide servad on kaetud ristviirutusega. looduses druusid, pintslid, granuleeritud massid. Kvartsi iseloomustab mestimine ja kristallid kasvavad koos erinevate seaduste järgi Dauphinae, Brasiilia ja Jaapani kaksikud. Värv võivad olla väga erinevad. Läbipaistvatel ja poolläbipaistvatel sortidel on erinevad nimed: 1) mägi kristall- värvitud vett läbipaistvad kristallid; 2) ametüst- violetne, lilla, lilla, karmiinpunane, läbipaistev; 3) rauchtopaz- suitsune, värvitud hallikas või pruunikas toonis; 4) morion- värvitud mustaks; 5) tsitriin- kuldkollane või sidrunikollane; 6) prase- rohekas kvarts; 7) roosa kvarts; 8) piimjas- valge kvarts; 9) aventuriin(säde). Bl e sk klaas. Kõvadus 7. Dekoltee puudub. Tihedus 2,5 - 2,8. Muud omadused. See on piesoelektriline seade, mis on võimeline edastama ultraviolettkiiri. Sulakvarts tahkub kergesti ja moodustab kvartsklaasi (amorfne kvarts). Praktiline kasutamine. Selle rakendus on mitmekesine. Ehetes kasutatakse kauneid sorte. Unikaalsete omadustega puhtaid kristalle kasutatakse elektroonikas, ultrahelitehnoloogias ja optiliste instrumentide valmistamisel. Raadiolainete stabilisaatorina kasutatakse rauchtopaasi, mäekristalli, moriooni. Mäekristalli kasutatakse telemehaanikas, automaatikas ja kvaliteetsetes generaatorites. Puhtad madala rauasisaldusega kvartsliivad on suurepärased toorained klaasi- ja keraamikatööstuses karborundi (SiC) tootmiseks. Karborund ehk ränikarbiid on esmaklassiline abrasiivmaterjal. Peenfraktsiooniga kvartsliiva kasutatakse liivapritsi masinates kivi- ja metalltoodete poleerimiseks, samuti kivimite saagimiseks. Sünnikoht. Uuralites on kvartsimaardlaid, nn "kristallkeldrid", mis sisaldavad mäekristalli, moriooni. , ametüsti, topaasi jne leidub Primorye's ja Jakuutias. Koola poolsaarel on tuntud Korabli neemelt pärit Valge mere ametüst. Kvartskristallidega pegmatiidisooned on levinud Aldanis, Pamiris ja Volõnis. Mäekristalli kaevandatakse Jakuutias (Bolšaja Khatõm). Looduslikke kvartskristalle tööstusele tarnib Brasiilia. Kvartsi leidub Sri Lankal, Indias, Birmas, Uruguays, Šveitsis, Madagaskaril ja teistes piirkondades. Muuseumis on üle 700 kvartsi ja selle sortide näidise. Laialdaselt on esindatud mitmesugused kristallid kaaluga 440 kg kuni 1 g (kepikujulised, kasvufiguuridega jne). Rikkaim Uurali kvartsikollektsioon: mäed. kristall Gumbeyki maardlast, Berezovskoje, Astafiyevo; Morion Murzinkast; kvartspraseem, kvarts kloriti ja adulariaga ning “karvane” kvarts Subpolaarselt Uuralilt; roosa kvarts (Gumbeika); Mias, Pyshma, Nagly kristallide omavahelised kasvud. Kaunid druusid Kamtšatkalt ja Tšukotka poolsaarelt (Iultinskoje); kvarts tsingi seguga (Inglismaa); kvarts rubelliidiga Chita piirkonnast (Borschevochny Ridge). Seal on kvartsi Transbaikaliast (Adun-Cholong), Mangystaust; paagutav kvarts Kõrgõzstanist, roosa kvarts Altaist (Tigerets oravad, Kolyvan), Uuralitest (Gumbeyka) ja Lõuna-Aafrikast.

Mineraalide kõige silmatorkavam ja ilmekaim välistunnus on värvus. Mineraalid eristuvad ülimalt laia värvi- ja toonivaliku, intensiivsuse ja külluse poolest. Mineraalide värvus sõltub nende sisemisest struktuurist, mehaanilistest lisanditest ja lisandelementide (kromofooride) olemasolust.

Mõnda mineraaliliiki iseloomustab värv, mille järgi saab neid peaaegu eksimatult ära tunda. Nende jaoks on värv diagnostiliseks märgiks: malahhiit on roheline, rodoniit on roosa, kinaver on punane, lapis lazuli on sinine, väävel on kollane ja teised.

Mõnikord võib samal mineraalil olla erinevaid värve: kaltsiit– värvitu, valge, kollane, pruun, hall, roheline, sinine jne; päevakivid– valge, kollane, punane, roheline, must jne; fluoriit– lilla, roheline, roosa, kollane, värvitu jne;

Sõltuvalt värvist võivad samal mineraalil olla erinevad nimed: kvarts must – morion, lilla – ametüst, suitsune – rauchtopaz, kollane – tsitriin, läbipaistev – mäekristall; korund punane – rubiin, sinine – safiir, värvitu – leukosafiir; berüll roheline – smaragd, sinine – akvamariin, kollane – heliodor.

Mineraalidel võib olla oma värv (idiokromaatiline), kui värvuse määravad täielikult keemilise koostise omadused, kristallstruktuur, kromofooride olemasolu või kristallstruktuuri defektid. Tuntakse palju kromofoorseid elemente, s.t. värvikandjad: Kr(roheline, kollane, punane) , Mn(punane), Fe(annab värvid kollasest tumepruunini) , Ti(lilla) , V(sinakasroheline) , Co(Punane ja sinine) , Cu(roheline või sinine), Mo, W Ja U. Need elemendid võivad olla mineraalis peamised, näiteks malahhiidis vask või rodoniidis mangaan ning need moodustavad nende mineraalide omavärvi, vastavalt rohelise ja roosa kromofoori elemendid võivad olla lisandite kujul. Näiteks kroomi segu berüllis muudab selle roheliseks smaragdiks ja korundis punaseks rubiiniks. Kroom, tõlgitud kreeka keelest vene keelde, tähendab "värvi", "värvi" See värvib mineraale punaseks, roheliseks, violetseks.

Värvimine võib olla allokromaatiline värvimine ( tulnukas), mis on seotud erksavärviliste võõrmineraalide mehaaniliste lisamistega. See värv ei sõltu mineraali keemilisest olemusest. Päevakivis, mida nimetatakse päikese kivi, on punakaspruun toon tulikuldsete sädelustega, mis on tingitud raudvilgukivi - hematiidi tillukestest helvestest. Roheline kvarts - prazem - roheliste aktinoliidi nõelte lisamise tõttu sisaldab mitmesuguseid kvartsi - pruunikaspruun aventuriin - peeneks hajutatud hematiidihelbeid; roheline scheeliit – sisaldab peeneks hajutatud malahhiidi lisandit mööda mikropragusid jne. Kui värvipigment jaotub ebaühtlaselt, tekib kirju, ebaühtlane värvus, mida sageli täheldatakse ahhaatidel ja jaspistel.

Pseudokromaatiline (energiakromaatiline) värvimine (vale värvimine) on põhjustatud valguse hajumise või valguslainete interferentsi nähtustest. Ozhin valevärvimise tüüpidest - tuhmuma- nähtus, kui mineraalil on lisaks põhilisele õhukeses pinnakihis valguse interferentsi tõttu erinev värvus. Tummutus võib olla ühevärviline (kovelliidis sinine) või kirju, sillerdav (borniidis violetne-sinine, kalkopüriidis karmiinpunane-kollane-sinine-roheline).

Iriseerimine(vikerkaarevärv, ilmneb valguse murdumise tulemusena mineraalide sisepindadel) ja opalestsents - labradoriidile (peaplagioklaasile), kuukivile (oligoklaasile), opaalile omane hele sillerdamine.

Löögi värv

Joone värvus on pulbris oleva mineraali värvus. Seda pulbrit on lihtne saada, kui tõmmata matile (glasuurimata) portselanplaadile mineraaliga joon. Nad joonistavad (sellest ka omaduse nimi – joon) plaadile mineraalidega, mille kõvadus on väiksem kui portselanil (6,5-7 Mohsi skaalal). Suurema kõvaduse korral jätab mineraal portselanile kriimu. Mõnede mineraalide puhul on tunnus üks peamisi diagnostilisi tunnuseid. Näiteks õlgkollasel püriidil on must triip, mustal kroomil on pruun, terashallil hematiidil on kirsipunane vööt jne.

Sära

Läige on mineraali võime peegeldada sellele langevat valgust.

Iga mineraali peegelduse hulk on erinev ja konstantne. Rohkem kui pool langevast valgusest peegeldub erkvalgete metallilise läikega arsenopüriidi kristallidega, mis peegeldavad üle 90%. Kvarts ja topaas oma eredalt sädelevate tahkudega peegeldavad mitte rohkem kui 5%.

Läiketugevust on instrumentaalselt üsna raske määrata, seetõttu jaotati kõik mineraalid tinglikult kahte suurde rühma: metallilise ja mittemetallilise läikega mineraalid.

Metalliline sära meenutab värske metalli pinna sära. See on proovi oksüdeeritud pinnal selgelt nähtav. Mineraalid, millel on metalliline läige, on läbipaistmatud ja raskemad kui mineraalid, millel puudub metalliline läige. Mõnikord kaetakse metallilise läikega mineraalid oksüdatsiooniprotsesside tõttu tuhmi koorikuga. Metalliline läige on iseloomulik mineraalidele, mis on erinevate metallide maagid. Mõnda neist nimetatakse näiteks "glitteriks". galeena, Galena sünonüümina.

Metallilise läikega mineraalid on näiteks: kuld, galeen, molübdeniit, püriit, kalkopüriit, plaatina, hõbe, vask jne.

Poolmetallist läige või on metalliline läige tuhmim, nagu ajaga tuhmunud metallidel. Seda sära on väga raske üheselt määratleda. Hematiit, kromiit, magnetiit jne on metallilise läikega.

Mittemetallist läige on palju sorte: klaasist meenutab poleeritud klaasi läiget (kvarts, haliit, korund jne), teemant – tugevam kui klaasiläige (teemant, sfaleriit, kinaver), pärl särab vikerkaarevärvides , nagu pärlmutter. Täheldatud selgelt määratletud lõhustusega mineraalides (kaltsiit, muskoviit, kips), siidine– virvendab. Iseloomulik kiulise ja nõelalise struktuuriga mineraalidele (asbest, kips - seleniit, malahhiit ), mineralas rasvane läige– pind tundub olevat määritud või veega niisutatud. Eriti iseloomulik talk, nefeliinväävel jne. Vaha sära sarnane rasvasele, kuid nõrgem (kaltsedon, opaal) , kui mineraalil puudub läige, liigitatakse see rühma matt(kaoliniit).

Läiget tuleb jälgida mineraali värskel murrul. Läike määramisel ei võeta arvesse mineraali värvi. Kuid pulbris sisalduva mineraali värvus võib aidata läiget määrata. Kui joon on heledam kui mineraali enda värv, siis läige on teemant ja kui see on sama või tumedam, on see metalliline.

Läbipaistvus

Läbipaistvus onmineraalide võime valguskiiri enda kaudu edasi anda. Läbipaistvuse astme järgi jaotatakse mineraalid kolme rühma:

läbipaistevmineraalid– mäekristall, Islandi spar (kaltsiit) jt.

poolläbipaistevmineraalid– sfaleriit, kinaver;

läbipaistmatumineraalid– püriit, magnetiit, galeen ja muud maagi mineraalid.

Raud kuulub looduslike elementide rühma. Looduslik raud on maapealse ja kosmogeense päritoluga mineraal. Niklisisaldus on maapealses rauas 3 protsenti suurem kui kosmogeenses rauas. See sisaldab ka magneesiumi, koobalti ja muude mikroelementide lisandeid. Looduslik raud on helehalli värvusega, millel on metalliline läige, kristallide lisamine on haruldane. See on üsna haruldane mineraal, mille kõvadus on 4-5 ühikut. ja tihedus 7000-7800 kg kuupmeetri kohta. Arheoloogid on tõestanud, et iidsed inimesed kasutasid looduslikku rauda juba ammu enne, kui neil tekkisid oskused maagist raua metalli sulatamiseks.

Sellel metallil on oma algsel kujul hõbevalge toon, pind kattub kiiresti roostega kõrge niiskuse korral või hapnikurikkas vees. See kivim on hea plastilisusega, sulab temperatuuril 1530 kraadi Celsiuse järgi ning seda saab kergesti sepistada toodeteks ja rullida. Metall on hea elektri- ja soojusjuhtivusega.

Hapnikuga suhtlemisel kaetakse metalli pind tekkinud kilega, mis kaitseb seda söövitavate mõjude eest. Ja kui õhus on niiskust, siis raud oksüdeerub ja selle pinnale tekib rooste. Mõnes happes lahustub raud ja eraldub vesinik.

Raua ajalugu

Raud avaldas tohutut mõju inimühiskonna arengule ja seda hinnatakse ka tänapäeval. Seda kasutatakse paljudes tööstusharudes. Raud aitas primitiivsel inimesel omandada uusi jahipidamisviise ja viis tänu uutele tööriistadele põllumajanduse arengule. Sel ajal oli puhas raud osa langenud meteoriitidest. Selle materjali ebamaisest päritolust räägitakse tänapäevani legende. Metallurgia pärineb teise aastatuhande keskpaigast eKr. Sel ajal valdas Egiptus rauamaagist metalli tootmist.

Kust rauda kaevandatakse?

Puhtal kujul leidub rauda taevakehades. Metall avastati Kuu pinnasest. Nüüd kaevandatakse rauda kivimaagist ja Venemaa on selle metalli kaevandamisel juhtival kohal. Rikkalikud rauamaagi leiukohad asuvad Euroopa osas, Lääne-Siberis ja Uuralites.

Kasutusvaldkonnad

Raud on terase tootmisel hädavajalik, kuna sellel on lai kasutusala. Seda materjali kasutatakse peaaegu igas tootmises. Rauda kasutatakse laialdaselt igapäevaelus, seda võib leida sepistatud toodete ja malmi kujul. Raud võimaldab anda tootele erineva kuju, mistõttu kasutatakse seda lehtlate, piirdeaedade ja muude toodete sepistamisel ning loomisel.

Kõik koduperenaised kasutavad köögis rauda, ​​sest malmist valmistatud tooted pole midagi muud kui raua ja süsiniku sulam. Malmist kööginõud soojenevad ühtlaselt, säilitavad temperatuuri kaua ja peavad vastu aastakümneid. Peaaegu kõik söögiriistad sisaldavad rauda ning roostevabast terasest valmistatakse nõud ja erinevad köögitarbed ning sellised vajalikud esemed nagu labidad, kahvlid, kirved ja muud kasulikud tarbed. Seda metalli kasutatakse laialdaselt ka ehete valmistamisel.

Keemiline koostis

Telluuri raud sisaldab nikli (Ni) lisandeid 0,6-2%, koobaltit (Co) kuni 0,3%, vaske (Cu) kuni 0,4%, plaatina (Pt) kuni 0,1%, süsinikku; meteoriidirauas on nikli sisaldus vahemikus 2–12%, koobaltis on umbes 0,5%, samuti on lisandeid fosforist, väävlist ja süsinikust.

Käitumine hapetes: lahustub HNO3-s.
Looduses on raua modifikatsioone mitmeid - madalatemperatuurilises on bcc rakk (Im3m), kõrgetemperatuurilises (temperatuuril > 1179K) fcc rakk (Fm(-3)m). Leitud suurtes kogustes meteoriitides. Widmanstätteni figuurid ilmuvad raudmeteoriitides söövitamisel või kuumutamisel.
Päritolu: telluurilist (maapealset) rauda leidub harva basaltsetes laavades (Uifak, Disko saar, Gröönimaa läänerannikul, Kasseli lähedal Saksamaal). Mõlemas punktis on sellega seotud pürrotiit (Fe1-xS) ja koheniit (Fe3C), mis on seletatav nii süsinikuga redutseerimisega (sh peremeeskivimitest) kui ka karbonüülkomplekside nagu Fe(CO)n lagunemisega. Mikroskoopilistes terades on seda rohkem kui üks kord tuvastatud muudetud (serpentiniseeritud) ülialuselistes kivimites, ka paragenees pürrotiidiga, mõnikord magnetiidiga, mille tõttu see tekib redutseerimisreaktsioonide käigus. Väga harva leitud maagimaardlate oksüdatsioonivööndis, soomaakide tekke ajal. Settekivimitest on leitud leide, mis on seotud rauaühendite redutseerimisega vesiniku ja süsivesinikega.
Kuu pinnasest leiti peaaegu puhast rauda, ​​mida seostatakse nii meteoriidi langemise kui ka magmaatiliste protsessidega. Lõpuks sisaldavad kaks meteoriitide klassi – kivine raud ja raud – kivimit moodustava komponendina looduslikke rauasulameid.

Põlisraudperekond (Godovikovi järgi)
Omapärane rauarühm
< 2,9, редко до 6,4 ат. % Ni - феррит
< ~ 6,4 ат. % Ni - камасит

Native Nickel Group
> 24 kl. % Ni - taeniit
62,5 - 92 kl. % Ni - awaruite Ni3Fe
(Ni, Fe) - looduslik nikkel

Raud (inglise Iron, prantsuse Fer, saksa Eisen) on üks seitsmest antiikaja metallist. Suure tõenäosusega tutvus inimene meteoriidi päritolu rauaga varem kui teiste metallidega. Meteoriidi rauda on tavaliselt maapealsest rauast lihtne eristada, kuna see sisaldab peaaegu alati 5–30% niklit, enamasti 7–8%. Alates iidsetest aegadest on rauda saadud maakidest, mida leidub peaaegu kõikjal. Levinumad maagid on hematiit (Fe 2 O 3,), pruun rauamaak (2Fe 2 O 3, ZN 2 O) ja selle liigid (soomaak, sideriit ehk peenraud FeCO3,), magnetiit (Fe 3 0 4) ja mõned teised. Kõik need maagid on kivisöega kuumutamisel kergesti redutseeritavad suhteliselt madalal temperatuuril, alates 500 o C. Saadud metall oli viskoosse käsnalise massina, mida seejärel töödeldi 700-800 o juures korduva sepistamise teel.

Iidsetel aegadel ja keskajal võrreldi seitset tollal tuntud metalli seitsme planeediga, mis sümboliseerisid metallide ja taevakehade seost ning metallide taevalikku päritolu. See võrdlus sai levinud enam kui 2000 aastat tagasi ja seda leidub kirjanduses pidevalt kuni 19. sajandini. II sajandil. n. e. rauda võrreldi Merkuuriga ja seda nimetati elavhõbedaks, kuid hiljem hakati seda võrdlema Marsiga ja nimetama Marsiks, mis rõhutas eriti Marsi punaka värvi välist sarnasust punaste rauamaakidega.

Mineraali omadused

  • Nime päritolu: Keemilise elemendi nimetus on pärit ladinakeelsest sõnast ferrum, Iron – vanaingliskeelsest sõnast, mis tähendab seda metalli
  • Avamiskoht: Qeqertarsuaqi saar (Disko saar), Qaasuitsup, Gröönimaa
  • Avamise aasta: tuntud juba iidsetest aegadest
  • Termilised omadused: P. tr. Sulamistemperatuur (puhas raud) 1528°C
  • IMA olek: kehtiv, esmakordselt kirjeldatud enne 1959. aastat (enne IMA-t)
  • Tüüpilised lisandid: Ni, C, Co, P, Cu, S
  • Strunz (8. väljaanne): 1/A.07-10
  • Tere CIM-i viide: 1.57
  • Dana (7. väljaanne): 1.1.17.1
  • Molekulmass: 55.85
  • Lahtri parameetrid: a = 2,8664Å
  • Valemiühikute arv (Z): 2
  • Ühiklahtri maht: V 23,55 ų
  • Mestimine: autor (111)
  • Punktigrupp: m3m (4/m 3 2/m) - Heksoktaeedriline
  • Ruumigrupp: Im3m (I4/m 3 2/m)
  • Eraldatus: autor (112)
  • Tihedus (arvutatud): 7.874
  • Tihedus (mõõdetud): 7.3 - 7.87
  • Tüüp: isotroopne
  • Peegeldunud värv: valge
  • Valiku vorm: Kristallsete lademete vorm: tihedad ebakorrapäraste looklevate piirjoontega terad, kiled, dendriidid ja aeg-ajalt tükid.
  • NSVL taksonoomia klassid: Metallid
  • IMA klassid: Natiivsed elemendid
  • Keemiline valem: Fe
  • Sügoonia: kuupmeetrit
  • Värv: Terashall, hall-must, poleeritud pinnal valge
  • Omaduse värv: Hallikas-must
  • Sära: metallist
  • Läbipaistvus: läbipaistmatu
  • Dekoltee: ebatäiuslik (001)
  • Kink: konksus kildudeks
  • Kõvadus: 4 5
  • Mikrokõvadus: VHN100=160
  • plastilisus: Jah
  • Magnetsus: Jah
  • Kirjandus: Zaritski P.V., Dovgopolov S.D., Samoilovitš L.G. Vesikonnas asuva Ozyornaya linna loodusliku rauamaagi esinemise koostis ja teke. Kanad. - Harkovi ülikooli bülletään, 1986, nr 283 (Kesk-Siber) Meltser M.A. ja teised looduslikud rauad Allah-Yuni piirkonna kullasoontes ja mõned nende tekkeküsimused. - Uued andmed Jakuutia geoloogia kohta. Ya., 1975, lk. 74-78

Foto mineraalist

Artiklid teemal

  • Raud on üks seitsmest antiikaja metallist.
    Suure tõenäosusega tutvus inimene meteoriidi päritolu rauaga varem kui teiste metallidega

Mineraali raua lademed

  • Krasnojarski piirkond
  • Venemaa
  • Kugda, Khatanga, Taimõr.

Enam-vähem üldiselt teatakse, et materjal, mida tavaliselt nimetatakse rauaks, on ka kõige lihtsamal juhul raua enda sulam kui keemiline element süsinikuga. Kui süsiniku kontsentratsioon on alla 0,3%, saadakse pehme, plastiline, tulekindel metall, millele omistatakse selle peamise koostisosa nimi - raud. Aimu rauast, millega meie esivanemad tegelesid, saab nüüd küüne mehaanilisi omadusi uurides.

Süsinikusisaldusega üle 0,3%, kuid alla 2,14%, nimetatakse sulamit teraseks. Oma algsel kujul sarnaneb teras oma omadustelt rauaga, kuid erinevalt sellest saab seda karastada - kiirel jahutamisel omandab teras suurema kõvaduse - märkimisväärne eelis, kuid selle kaotab peaaegu täielikult samal ajal omandatud haprus. kõvenemise protsess.

Lõpuks, kui süsiniku kontsentratsioon on üle 2,14%, saame malmi. Habras sulav metall, mis sobib hästi valamiseks, kuid ei sobi sepistamiseks.

Metalli tootmise alustamise üheks määravaks tingimuseks on teadmised seda metalli sisaldavate mineraalide kohta. Need mineraalid peaksid olema märgatavad ja äratama tähelepanu nii oma ainulaadse välimuse kui ka teatud spetsiifiliste omaduste poolest, mida muistne inimene võis kasutada, sealhulgas arhailistes termilistes protsessides. Kõigil raua mineraalidel, mida allpool üksikasjalikult käsitletakse, on sarnased välised andmed ja omadused.

Primitiivse inimühiskonna ajalugu oli lahutamatult seotud kivi ja sellest valmistatud toodetega. Nendest toodetest olid kõige primitiivsemad tavalised jõekivid, ühest servast purustatud. Vanimate kivitööriistade vanus ulatub umbes 2,5 miljoni aastani.

Alguses kasutasid meie esivanemad mis tahes veerisid. Uute territooriumide uurimisel hakkasid nad aga huvi tundma mitmesuguste kivimite vastu. Raske öelda, millal ürginimene õppis neil vahet tegema, kuid kindlalt on teada, et tulekivist sai tema lemmikkivi kogu antropotseeni vältel. See eelsoodumus tuleneb tulekivi hämmastavatest omadustest – selle võimest suunatud löökide ajal mitte tükkideks jaguneda, vaid tekitada õhukesi helbeid ja teravate servadega plaate. Kivi erinevatest külgedest peksnud, sai iidne mees käsikirve ja palju teravaid helbeid. Kasutati mõlemat: hakkimismasinaid kasutati puidu töötlemiseks, helbeid liha lõikamiseks.

Möödus palju aega, enne kui inimene õppis helbeid tulekividest eraldama. See eeldas teatud kivitöötlemisoskuste arendamist. Kivi poolitades sai muistne meister ühe või mitu taldrikut - suurepärase materjali odaotste, kaabitsate ja noalaadsete tööriistade valmistamiseks. Sellised kuulsad tööriistad nagu kirves, sirp, nuga ja vasar leiti ja kehastati esmakordselt tulekivis.


Jaspis, tugev ja väga kõva kivim, obsidiaan ja jade, olid samuti kõrgete tarbimisomadustega. Neid kive aga leidus ja leidub looduses palju harvemini kui tulekivi.

2.2.1 Goetiit (α-Fe) (hüdrogoetiit, limoniit, pruun raudkivi)

See mineraal sai oma nime J. V. Goethe, särava poeedi ja lisaks väljapaistva loodusteadlase ja mineraalide eksperdi auks. Tõenäoliselt sai just temast kogu selle ilmingute mitmekesisuses esimene maak, millest inimesed õppisid rauda ekstraheerima.

Joonis 10 – Goethite

Maapinnal leostub kahevalentsel kujul raud kivimitest aeglaselt pinnase ja taimseid humiinhappeid sisaldava jõeveega. Niitudel ja muudel lagedatel kohtadel hapnikuga küllastunud järvevees oksüdeerub see kolmevalentseks ja sadestub lahustumatu goetiidi kujul, moodustades "järve", "niidu" ja "muru" maagid. Siit pärineb goetiidi teine ​​nimi – limoniit – kreekakeelsest sõnast “leimon”, mis tähendab “märja heinamaa” või “soo” (joonised 11,12).

Rangelt võttes pole limoniit mineraal, vaid segu erinevatest mineraalidest – raudhüdroksiididest, millest peamine on goetiit. Sisuliselt on limoniit "looduslik rooste", kust (oma iseloomuliku roostepruuni värvuse tõttu) pärineb tema teine ​​nimi "pruun rauamaak". Just soodes, järvedes ja madalas meres leidub ebatavalise välimusega limoniidimaake (joonis 13). Sellistest maakidest pärinev limoniit meenutab ube või väikeseid linnumune. Seetõttu kasutatakse laialdaselt limoniidi nimetusi, nagu “oamaak” või “hernekivi”. Goetiiti leidub ka lahtise ookrivärvi kujul, mis määrib teie käsi, lakitud mustade kobarate ja pungade ning jääpurikate kaskaadidena ning õrnade sametkatete ja -patjadena pragudes ja koobastes ning läikivate lehvikute ja teemant- mustad või punased nõelad ja karvad ametüsti kristallides - kõik on raudhüdroksiidid, see tähendab, et kõik on goetiit või hüdrogoetiit. Lisaks on goetiit levinud “klaaspeade” kujul - kaunid lakkmusta pinnaga sferuliitkoorikud.

Joonis 11 - "Järve" maakide kaevandamine Joonis 12 - "Niidu" maakide kaevandamine

Joonis 13 – Soomaak

2.2.2 Hematiit (Fe2O3)

Hematiit on kauni kujuga, sädelevate servadega, terasest raudmustani värvi, erilise punaka varjundiga mineraal, mis eristab hematiiti selgelt sarnastest mineraalidest (joonis 14). Selle mineraali tänapäevane nimi on esmakordselt leitud Theophrastus (looduseteadlane ja filosoof, kes elas aastatel 372–287 eKr ja kirjutas traktaadi “Kividest”). See pärineb kreekakeelsest sõnast "hema" - veri, mis on seotud mineraalpulbri kirsi- või vahapunase värvusega, samuti hematiidi sünonüümidest - "verekivi", "punane raudkivi". Teine iidne hematiidi sünonüüm on "raudne sära". Hematiidi kristallidel on kõrge kõvadus ja tihedus, tugev poolmetalliline läige ja kirsipunane värv. Spetsiaalseid läikivaid tabelikujulisi kristalle nimetati varem "spekulariidiks" ja õhukese plaadiga kristalle, mida mõnikord koguti paralleelsetesse pakenditesse, nimetati "raudvilguks".

Joonis 14 – hematiit

Sferuliitsed hematiidikoorikud on väga levinud; vanasti nimetasid Saksa kaevurid neid "klaaspeadeks". Palju vähem levinud on hematiidikristallide poolitamise teine ​​vorm - "raudroos", kus plaaditaolised kristallid on paigutatud kaardidena lahtivoldimata tekile. “Raudroosid” on hinnatud samaväärselt kõige kallimate mineraalidega.

Hematiiti leidub ka tihedate massidena, omapärastes pulbrilistes eritistes (“raudhapukoor”) ja kõige enam teraliste lisanditena erinevates kivimites. Seda eraldub märkimisväärses koguses vulkaaniliste protsesside käigus. On teada tõsiasi, et 1817. aastal, Vesuuvi purske ajal, tekkis vaid 10 päevaga meetri paksune hematiidikiht. Tihe hematiit on suurepärane mineraal erinevate figuuride nikerdamiseks.

Hematiidist pärineb sõna "gemma", mis tähendab nikerdatud kivi. Vana-Egiptuses ja Babüloonias kasutati Vana-Kreekas nikerdatud hematiiti laialdaselt, nikerdatud kivid toimisid omal moel lukkude ja võtmetena. Kõik, mida me oleme harjunud lukustama, pitseerisid kreeklased isikliku pitseriga. Selliste põhjalike kujutistega tihendite tegemiseks kasutati kõige sagedamini hematiiti ja kaltsedooni.

Teine hematiidi kasutusvaldkond oli meditsiin. Kuulus antiikaja arst Dioscurus nimetas hematiiti viie peamise ravimise kivi hulka (koos merevaigu, lapis lazuli, jade ja malahhiidiga). Hematiidile omistati võime ravida veritsevaid haavu, ravida põiehaigusi ja suguhaigusi.

Peent krookuse hematiidipulbrit kasutati iidsetel aegadel kuld- ja hõbeesemete poleerimiseks. Tuleb märkida, et mineraali abrasiivsed omadused, erinevalt meditsiinilistest, ei ole kaotanud oma tähtsust tänapäevani.

Arvatakse, et hematiidi esimene eesmärk oli selle kasutamine mineraalvärvi kujul. Vanim hematiitvärvide avastus inimeste matustest pärineb umbes 40 tuhandest aastast eKr.

Punane hematiitvärv – muumia – oli iidsete egiptlaste seas mumifitseerimise oluline komponent (sellest ka selle nimi). Hematiidi amuletid asetati vaaraode muumiate sidemete vahele rangelt määratletud järjekorras. Kuni keskajani oli ainus kollane värv ooker. See valmistati hematiidi ja kriidi segamisel. Hiljem valmistati pliioksiidi ja punase plii segust kollast värvi.

Lõpuks leidsid keskaegses maagias erilise kasutuse hämmastavad verekivikristallid (“skorpionikivi”). Ainult siis, kui tal oleks sõrmes verekiviga sõrmus, võiks keskaegne mustkunstnik julgeda surnute vaimusid suhtlusesse kutsuda.

2.2.3 Sideriit (FeCO 3)

Teine kandidaat inimkonna ajaloo esimese rauamaagi mineraali tiitlile on sideriit. Selle looduslikud ilmingud on teiste rauamaagide seas ehk kõige vähem tähelepanuväärsed. Tavaliselt on need pungad, sõlmekesed või rohkete pruunikaskollaste varjunditega ooliitsed (sfäärilised) tekstuurid (joonis 15).

Joonis 15 – siderite

Mineraali nimi pärineb kreekakeelsest sõnast "sideros" - raud (mis omakorda tähendab ka tähte, s.t. raud on tähtmetall - metall, mis tuleb taevast). Sõna "sideros" päritolu kohta on veel üks versioon, mis on viimastel aastakümnetel laialt levinud. Selle versiooni kohaselt on kreeka "sideros" kaukaasia päritolu sõnast "sido", mis tähendab "punast". Oluliseks seda versiooni kinnitavaks asjaoluks on üldtunnustatud tõsiasi, et maagi raua sünnikoht on Väike-Aasia, kust muistsed kreeklased õppisid legendaarsete seppade – kaliibrite – kaudu rauda tundma. Siit pärineb ka mineraali teine ​​nimi – halibiit. Muud üldnimetused: giriit, tulekivi, rauast, valge maak. Sideriidimaagid mängisid eriti olulist rolli rauametallurgia arengus varakeskajal, mil selle tootmise peamiseks keskuseks sai Alpide piirkond. Just Alpides asuvad kuulsad sideriidi leiukohad: Neudorf ja Eruberg, aga ka kuulus "mägi" - Eisenerz.

2.2.4 Püriit ja marksiit (FeS 2)

Nimi "püriit" pärineb kreeka sõnast "pyros" - tuli, tuletaoline.

Selle löök tekitab sädemeid, mistõttu iidsetel aegadel olid püriiditükid ideaalseks kiviks. Oma teise nime "püriit" sai mineraal 16. sajandil. – selle määras püriidile silmapaistev saksa teadlane Agricola (Georg Bauer) ja sellel on ka kreeka juured, kuna see pärineb Kreeka Chalkidiki poolsaare nimest, mis on rikas mitmesuguste maakide poolest. Seejärel laienes nimetus "püriidid" kogu püriidiga sarnaste sulfiidide klassile ja püriiti ennast hakati nimetama raud- või väävelpüriitideks.

Püriidi kollast värvi varjab mõnikord pruun või laiguline tuhmus, sest see sisaldab sageli arseeni, koobalti, nikli ja harvemini vase, kulla ja hõbeda lisandeid. Mineraali välimuses on kõige iseloomulikum selle kristallide kuju – enamasti on see kuubik (joonis 16). Suurim teadaolev püriidikristall, mille serva pikkus on 50 cm, leiti Kirde-Kreekast Xanthi linna lähedalt. Vana-Indias olid püriidikristallid amulett, mis kaitses krokodillide eest.

Joonis 16 – Püriit

Looduses on püriit laialt levinud ja väga märgatav. See püüab sõna otseses mõttes pilku oma kuldse värvi, peaaegu alati puhaste servade särava sära ja selgete kristalliliste vormidega. Nendel põhjustel on püriiti tuntud juba iidsetest aegadest. Värvilt ja säralt meenutab see messingit ja isegi kulda, mille eest pälvis kunagi alandava hüüdnime "kassikuld". Poleeritud püriit särab veelgi eredamalt. Muistsed inkad valmistasid peegleid poleeritud püriidist. Vanimad teadaolevad püriidimaardlad on Rio Tinto ja Novokhun (Hispaania Püreneed), Rio Marina (Elba saar) ja Uurali mäed.

Püriidi hämmastav omadus on selle asendamine kristallidega orgaaniliste jäänuste redutseerivas keskkonnas. Sel juhul moodustuvad suurejoonelised fossiilid: püriidistunud kestad, puidutükid ja isegi terved tüvede ja muude taimeosade killud jne. Asendusprotsess võib kulgeda väga hoogsalt: kuulsal Faluni mehe puhul keha sügaval (130 m) töös hukkunud kaevurist asendati vaid 60 aastaga täielikult püriit. Samal ajal säilis inimese välimus täielikult. Võib-olla siit pärineb kuulus legend "kivikülalisest", mis on tuntud paljude maailma rahvaste seas.

Markasiidil on püriidiga sama keemiline koostis, kuid erinev kristallstruktuur ja seda on palju vähem levinud kui püriiti. Iidsetel aegadel tuvastati püriit ja markasiit. Saksa hiliskeskaja kaevurid, nimetades mõlemaid mineraale väävelpüriitideks, eristasid markasiidi siiski eriliseks "odakujulisteks", "kiirgavateks", "kamm" püriitideks.

Alles 1814. aastal tehti kindlaks, et markasiit on eriline mineraal, ja 1845. a. koostati selle esimene teaduslik kirjeldus ja pandi paika nimetus “markasiit”. Vana-araabia "marksiit" tähendas algselt ka püriiti, antimoni ja vismutit. Juveliirid nimetavad püriiti endiselt "markasiidiks".

2.2.5 Magnetiit (Fe 3 O 4)

Magnetiit on väga raske poolmetallise “tuhme” läikega, raudmusta värvi, sinise või sillerdava tuhmuga mineraal. Magnetiiti iseloomustavad mustjashallid kristallid (joonis 17). Ühe legendi järgi sai magnetiit nime kreeka lambakoera Magnesi järgi. Magnes karjatas oma karja ühel silmapaistmatul Tessaalia platool ja ühtäkki tõmmati tema raudotsaga kepp ja naeltega vooderdatud sandaalid tugevast hallist kivist mäe poole. Just magnetism on magnetiidi kõige haruldasem eristav omadus mineraalide seas.

Joonis 17 – Magnetiit

Magnetiidist kirjutasid paljud antiikmaailma ja keskaja teadlased ja luuletajad: Aristoteles pühendas sellele spetsiaalse essee (“Magneedil”), Lucretius ja Claudianus kirjeldasid seda luules ning muinasjutte “Tuhat ja üks ööd” jutustada magnetmäest keset merd, mille tõmbejõud oli nii suur, et tõmbas laevadelt naelu välja, mis kohe kokku varisesid ja uppusid.

Tõeline magnetite kasutamine leiti aga ilmselt esmakordselt Hiinas, kus 2. saj. eKr. Kompass leiutati. Idamaade vanimad teadaolevad kompassid nägid välja nagu väike vanker, millel istus raudmees ja näitas väljasirutatud käega lõuna poole.

Seega tõmbasid raua mineraalid juba ammu enne metallide avastamist inimeste tähelepanu ja neid kasutati laialdaselt. Seetõttu võime kindlalt öelda, et maagist raua sulatamise meetodi "juhuslik" avastamine valmistas hästi ette kogu eelnev tsivilisatsiooni arengulugu.