Сульфаты

Минералы-сульфаты являются природными солями серной кислоты, есть среди них кислые, основные, средние соли и кристаллогидраты. Во всех этих минерадах в их структуре есть обособленные сложные анионы  – тетраэдры (SO₄)^2-. Вообще сульфатов в природе мало. Больше всего сульфатов железа, натрия, калия, алюминия, кальция, бария. Самыми распространенными являются гипс, ангидрит, барит, алунит, тенардит, мирабилит. Почти все сульфаты – экзогенные минералы, исключение составляют барит и алунит.

J Группа барита. В него входят два изоструктурных минерала – барит Ba(SO₄) и целестин Sr(SO₄) и их промежуточные по составу разновидности. «Барос» по-гречески тяжесть, а «целестис» по-латыни – небесный (первые найденные образцы целестина имели голубой цвет). Сингония ромбическая. Кристаллы ромбо-призматические или таблитчатые, часто прозрачные. Цвет белый, желтый, коричневый (от включений лимонита), голубой. Блеск стеклянный, жирный. Хорошо заметна (по трещинкам и ступенчатым сколам) совершенная спайность в трех направлениях 9по двум граням призмы и пинакоиду). Твердость 3,5. Высокая плотность – около 4,5 г/см³. Кроме одиночных кристаллов эти минералы часто встречаются в щетках, друзах и зернистых массах. Барит образуется в гидротермальных средне- и низкотемпературных месторождениях, целестин встречается в виде секреций в осадочных горных породах.

Минералы группы барита узнаются по высокой плотности, спайности. Друг от друга отличаются по условиям нахождения в природе.

Барит используется для изготовления красок, в химической, резиновой, бумажной промышленности, для утяжеления бурового раствора с целью увеличения его давления на нефтегазоносные пласты и затруднения выбросов нефти и газа при бурении скважин. Целестин применяется при производстве сахара (для удаления сахара из меломассы), в пиротехнике, химической промышленности, фармацевтике, стекольной промышленности (иризирующие стекла, особые глазурованных кирпичей), в сплавах (с медью – прочность и однородность без снижения электропроводности).

J Ангидрит Ca(SO₄). Типичный минерал хемогенных осадков (эвапоритов). Слагает в толще осадочных пород зернистые сплошные мраморовидные массы (не вскипающие с соляной кислотой). Мощность пластов достигает иногда 1000 м, хотя может быть и толщиной с бумажный лист, ассоциирует в них с гипсом. Обнаружен во многих среднетемпературных гидротермальных месторождениях сульфидных руд в виде крупных зерен и кристаллов белого, серого, сиреневого цвета с хорошей спайностью по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Также обнаружен в некоторых метаморфических породах. Используется как сырье для изготовления цемента и как поделочный камень. От гипса отличается по твердости – не царапается ногтем (3–3,5).

Крупные залежи ангидрита на глубине распространены в гипсоносных толщах толщах пермского возраста вдоль всего Западного Приуралья, в Архангельской, Вологодской областях, в Донбассе и др. местах.

J Гипс Ca(SO₄) · 2H₂O. Сингония моноклинная. Образует уплощенные и призматические кристаллы с совершенной спайностью по пинакоиду. Характерны двойники, так называемые «ласточкины хвосты». Кристаллы бесцветные, прозрачные. Блеск стеклянный и перламутровый. В агрегатах белый, полупрозрачный, непрозрачный. Твердость в кристаллах 1,5–2, в зернистых массах до 3.

Гипс образуется как низкотемпературный гидротермальный минерал, кристаллизуется из подземных вод в песчаниках и глинах, но чаще всего выпадает в виде гидрохимических осадков на дне усыхающих водоемов (пластов, чередующихся со слоями ангидрита и каменной соли).

Осадочные гипсы – это мелкозернистые массивные горные породы. В них в ходе перекристаллизации образуются жилы, гнезда, жеоды хороших кристаллов гипса и жилки параллельно-волокнистого строения. Кристаллы легко деформируются. Гипс может вырастать и на поверхности усыхающих, растрескивающихся глин в виде хорошо оформленных кристаллов (их можно собирать как грибы), при своем росте они отталкиваются, приподнимают глину, а сами вырастают чистыми.

Используется для производства цемента, в медицине, как скульптурный камень (алебастр).

Легко узнается по форме кристаллов, твердости, двойникам.  

J Мирабилит Na₂(SO₄) · 10H₂O.  Старинное название: sal mirabile Glauberi («Удивительная соль Глуабера»). Синоним – глауберова соль. Моноклинной сингонии. Типичный минерал в составе осадков, выпадающих зимой из усыхающих морских лагун и озер и вновь частично растворяющихся летом. Образует землистые, порошковатые массы, налеты слабого горько-соленого вкуса, бесцветные, желтоватые, зеленоватые. Легкий – плотность около 1,5 г/см³.

В заливе Кара-Богаз-Гол (Каспийское море) в зимние месяцы, когда температура опускается ниже 6º, на дно в огромных количествах оседает мирабилит, который штормами частью выбрасывается на берег, образуя белые валы соли. В летнее время мирабилит переходит в раствор, а выброшенный на берег в верхних слоях обезвоживается, превращаясь в тенардит Na₂(SO₄). Многочисленные мелкие высохшие озера Северного Прикаспия, Северо-Восточного Казахстана (Кулундинская степь), Северного Кавказа (к югу от Ставрополя), Закавказья, Крыма, а также Большое Соленое озеро (в штате Юта, США), озера Мексики, Аргентины и др. содержат большие массы мирабилита с тенардитом, переслаивающиеся с пластами галита, иногда гипса и др.

Мирабилит и тенардит используются для производства соды, а также в стекольной, красочной промышленности, в медицине как слабительное и др.

J Алунит KAl₃(SO₄)₂(OH)₆. Синоним – квасцовый камень. Встречается как продукт гидротермальной переработки кислых эффузивов. Его образование объясняют воздействием на эффузивы гидротермальных сернокислых растворов.

Алунит встречается в виде сплошных халцедоновидных масс пестрой окраски (желтые, бежевые пятна алунита в буро-красной массе других минералов), рыхлых масс, замещающих эффузивы. Твердость этих агрегатов разная – о 7 до 3. Плотность 2,6–2,8 г/см³.

Разрабатывается как алюминиевая руда и для попутного получения поташа. Месторождения: Индерское месторождение бора (к северу от Каспийского моря), в ряде солончаковых месторождений Калифорнии: Долина Смерти, в районе пустыни Уэлс у Керн, в Ланге (Лос-Анжелес) с колеманитом, в сухих районах Тарапака (Чили) и др.

J Ярозит KFe₃(SO₄)₂(OH)₆. Назван по месту открытия – в Барранко Ярозо (Испания). Тригональный. Минерал зоны окисления сульфидов железа. Встречается в сплошных, порошковатых, зернистых массах охристо-желтого цвета. На ощупь более жирный чем лимонит и в этом их отличие.