Минералы и горные породы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное 
учреждение высшего образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Ю. Н. КОСТЮК

МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Учебное пособие 

Ростов-на-Дону – Таганрог
Издательство Южного федерального университета
2019

УДК 549.8+552.2(075.8)
ББК 26.31+26.34я73 
       К72
       

Печатается по решению кафедры общей и инженерной геологии 
Института наук о Земле Южного федерального университета 
(протокол № 6 от 22 марта 2019 г.)

Рецензенты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор 
кафедры месторождений полезных ископаемых 
Института наук о Земле Южного федерального университета 
М. И. Гамов;
кандидат геолого-минералогических наук, 
директор филиала «АИИС – Ростов-на-Дону» 
Н. М. Хансиварова

Костюк, Ю. Н.
Минералы и горные породы : учебное пособие / Ю. Н. Костюк ; 
Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : 
Издательство Южного федерального университета, 2019. – 122 с.
ISBN 978-5-9275-3248-3
В пособии в краткой форме приводятся общие сведения о минералах и горных 
породах и методах их визуальной диагностики, основанных на изучении внешних 
признаков. Основное внимание уделено свойствам, составу и строению минералов 
и горных пород как важнейшим диагностическим признакам. 
Рекомендовано для обучающихся бакалавриата по направлениям подготовки 
«Почвоведение», «Гидрометеорология», «Педагогическое образование». 
УДК 549.8+552.2(075.8)
ББК 26.31+26.34я73
ISBN 978-5-9275-3248-3

©  Южный федеральный университет, 2019
©  Костюк Ю. Н., 2019 
©  Оформление. Макет. Издательство 
Южного федерального университета, 2019

К72

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ....................................................................................................................5

Глава 1. МИНЕРАЛЫ ............................................................................................7

1.1. Общие сведения о минералах ............................................................ 7
Контрольные вопросы к параграфу 1.1 .......................................10
1.2. Методы определения минералов ...................................................10
Контрольные вопросы к параграфу 1.2 .......................................18
1.3. Классификация минералов и их описание ................................18
1.3.1. Самородные элементы, или простые вещества ..........20
1.3.2. Сульфиды ........................................................................................24
1.3.3. Галогениды .....................................................................................27
1.3.4. Оксиды и гидроксиды ...............................................................29
1.3.5. Карбонаты.......................................................................................36
1.3.6. Сульфаты .........................................................................................40
1.3.7. Фосфаты ...........................................................................................43
1.3.8. Силикаты и алюмосиликаты ..................................................44
Контрольные вопросы к параграфу 1.3 .......................................64

Глава 2. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ ............................................................................ 67

2.1. Общие сведения о горных породах ..............................................67
Контрольные вопросы к параграфу 2.1 .......................................68
2.2. Методы определения горных пород ............................................68
Контрольные вопросы к параграфу 2.2 .......................................69
2.3. Описание наиболее распространенных горных пород ......70
2.3.1. Магматические горные породы ...........................................70
2.3.2. Осадочные горные породы ...................................................82
2.3.3. Метаморфические горные породы ....................................99
Контрольные вопросы к параграфу 2.3 ............................................ 108

Приложения ........................................................................................................109

Приложение 1. Происхождение названий минералов .............. 109
Приложение 2. Основные физические свойства 
и диагностические признаки 
несиликатных минералов ...................................... 113
Приложение 3. Основные физические свойства 
и диагностические признаки минералов 
класса силикатов ........................................................ 118

Литература ..........................................................................................................121

ВВЕДЕНИЕ

Учебный план изучения дисциплин «Геология», «Науки о Земле: 
геология, минералогия» и «Геоморфология с основами общей геологии» включает лекционный курс, практическую часть и самостоятельную работу обучающихся.
Как самостоятельные науки, геология (от греч. γῆ – Земля + 
λόγος – учение), минералогия (от лат. minera – руда) и геоморфология 
(от греч. μορφή – форма) относятся к циклу геолого-географических 
наук и входят в общий комплекс наук о Земле. У всех этих наук объект изучения общий – Земля, но предметы разные. Основной целью 
лекционного курса является ознакомление с предметом, конкретными 
объектами и методами их изучения каждой из этих дисциплин.
Предметом изучения геологии является литосфера (от греч. λίθος – 
камень + σφαίρα – шар) – верхняя каменная оболочка Земли, включающая 
земную кору и часть верхней мантии до астеносферы (от греч. ἀσθενής – 
слабый) – слоя с пониженной твердостью. Литосфера и ее наиболее изученная и освоенная верхняя часть – земная кора – сложены различными 
горными породами, состоящими из определенного сочетания минералов, 
в состав которых входят различные химические элементы. В связи с этим 
одним из нескольких основных направлений в геологии является изучение вещественного состава земной коры, литосферы и Земли в целом.
Предметом изучения минералогии – одной из старейших геологических наук о веществе – являются минералы, образующие, кроме горных пород, руды, залежи рудного или нерудного минерального сырья, 
месторождения полезных ископаемых. 
Предметом изучения геоморфологии является рельеф Земли. Рельеф – это совокупность неровностей земной поверхности. Такие неровности, называемые формами рельефа, чрезвычайно разнообразны. Они 
различаются по внешнему облику, строению, происхождению, масштабам 
и другим признакам. Но в любом случае все эти формы либо сложены 
горными породами, либо выработаны в них. Особенности горных пород, 

Введение

слагающих приповерхностную часть земной коры, оказывают существенное влияние на внешний облик рельефа земной поверхности. В связи с 
этим вещественный состав и условия залегания горных пород входят в 
число факторов рельефообразования, изучаемых в геоморфологии.
Отмеченная тесная связь и взаимодействие в предметной области 
этих наук, а также комплексный характер дисциплин «Науки о Земле: 
геология, минералогия» и «Геоморфология с основами общей геологии» определяют главные задачи практической части курса:
1. Изучение вещественного состава земной коры на уровне минералов и горных пород.
2. Приобретение практических знаний и навыков в диагностике и 
описании минералов и горных пород.
Настоящее учебное пособие предназначено для подготовки к 
практическим занятиям и самостоятельной работы обучающихся. 
В пособии в краткой форме приводятся общие сведения о минералах 
и горных породах и методах их визуальной диагностики, основанных на 
изучении внешних признаков. Основное внимание уделено свойствам, составу и строению минералов и горных пород как важнейшим признакам 
их диагностики. В соответствии с принятой классификацией рассмотрены 
физические свойства и формы нахождения в природе главных породообразующих и рудных минералов, а также минеральный состав, строение 
и формы залегания наиболее распространенных магматических, осадочных и метаморфических горных пород. Дано макроскопическое описание 
и указаны главные диагностические признаки минералов и горных пород. 
В конце параграфов пособия приводятся контрольные вопросы.
В результате изучения минералов и горных пород обучающийся 
должен:
 –
знать: наиболее распространенные минералы и горные породы, их 
классификацию, а также свойства, состав и строение как главные 
диагностические признаки; 
 –
уметь: различать физические свойства минералов, состав, структуру и текстуру горных пород; 
 –
владеть: навыками макроскопического определения и описания 
минералов и горных пород на основе диагностики их свойств, состава и строения.

Глава 1. МИНЕРАЛЫ

1.1. Общие сведения о минералах

Минералами (от лат. «minera» – руда) называются природные 
химические соединения, обладающие определенными физическими 
свойствами, химическим составом и внутренним строением и образующиеся в результате разнообразных геологических процессов.
В современных условиях разработаны промышленные технологии 
получения ряда искусственных минералов, являющихся синтетическими аналогами природных минералов (алмазов, рубинов, гранатов и др.). 
Распространенность минералов. В настоящее время на Земле известно более 4000 минералов и еще больше их разновидностей. Основное количество известных минералов установлено в земной коре, 
средняя мощность которой составляет около 40 км, или 1/160 радиуса 
Земли.
Распространенных минералов насчитывается порядка 400–500, но 
только немногие из них – около 50 – слагают основную массу горных 
пород. Такие минералы принято называть породообразующими. С позиций практического использования выделяются рудные минералы, 
имеющие экономическое значение как рудные полезные ископаемые. 
Рудные минералы гораздо менее распространены по сравнению с породообразующими и образуют в горных породах локальные скопления 
в виде рудных залежей и месторождений. Породообразующие и другие 
минералы также могут иметь практическое значение как нерудные по-
лезные ископаемые.
Главными в своей массе минералами земной коры являются полевые шпаты и кварц, на долю которых приходится соответственно 
около 43 и 12 % (Булах и др., 2008). Значительна роль слюд и глинистых 
минералов, а также пироксенов и оливина за счет горных пород ниж

Глава 1. МИНЕРАЛЫ

них зон земной коры. Следует отметить, что минералы слагают горные 
породы не только земной коры. К настоящему времени получены данные, характеризующие в общих чертах минеральный состав верхней и 
нижней мантии Земли. Кроме того, установлено, что на поверхности 
планет земной группы (Меркурий, Венера, Марс) и на Луне преобладают обычные земные минералы, около ста минералов обнаружено в 
составе метеоритов.
Химический состав минералов. Определяется распространенностью химических элементов в земной коре, но здесь имеется много исключений. Так, главными минералообразующими элементами в мире 
минералов являются кислород (O) и водород (H). Затем по месту в 
составе минералов химические элементы располагаются в такой последовательности: Si, Ca, Fe, S, Al, Na, Mg и др. Указанный ряд лишь 
частично совпадает с известной последовательностью наиболее распространенных химических элементов земной коры: O, Si, Al, Fe, Mg, 
Ca, Na, K. Это объясняется разными факторами, наиболее важными 
из которых являются: химическая активность элементов, неравномерное распределение химических элементов по горным породам, зонам 
и участкам земной коры и др. 
Внутреннее строение минералов. Подавляющее большинство 
минералов представляют собой кристаллические вещества, и лишь 
незначительная их часть находится в аморфном состоянии. Свойства 
кристаллических веществ определяются как их составом, так и закономерным внутренним строением, т. е. кристаллической структурой. Одним из таких свойств является анизотропность (от греч. ἄνισος – неравный + τρόπος – направление), т. е. неравносвойственность кристаллического вещества в разных направлениях структуры. С этим свойством 
связано проявление специфической особенности, характерной только 
для кристаллических веществ, – способности самоограняться в процессе роста и образовывать геометрически правильные многогранники – 
кристаллы. Аморфные вещества не имеют закономерного внутреннего 
строения. Поэтому их свойства зависят только от состава, они изотропны (от греч. ί σος – равный, одинаковый) и кристаллов не образуют. 
Происхождение минералов. Происхождение минералов связано 
с эндогенными (от греч. ἔνδον – внутри + γένεσις – происхождение) 

1.1. Общие сведения о минералах

и экзогенными (от греч. ἔζω – снаружи, вне) геологическими процессами.
Эндогенные процессы минералообразования происходят в недрах 
Земли и включают магматизм и метаморфизм. 
Эндогенные минералы магматического происхождения образуются 
в результате различных процессов. Среди них выделяют: магматический, пегматитовый, пневматолитовый и гидротермальный процессы 
минералообразования.
При магматическом процессе минералы образуются непосредственно из жидкого расплава – магмы (от греч. μάγμα – тесто, месиво) 
по мере ее остывания и кристаллизации.
Пегматитовое минералообразование происходит на заключительных стадиях магматического процесса и связано с кристаллизацией 
минералов из остаточных порций застывающего расплава, отжатого 
из магматического очага в трещины вмещающих его горных пород.
Пневматолитовое (от греч. πνεῦμα – дуновение, воздух + λύσις – 
растворение) и гидротермальное (от греч. ὕδωρ – вода + θέρμη – теплый, горячий) минералообразование являются постмагматическими 
процессами кристаллизации минералов, соответственно, из остывающих газов и горячих водных растворов.
Эндогенные минералы метаморфического происхождения (от 
греч. μεταμόρφωσις – превращение) образуются в результате преобразования ранее сформированных минералов под действием высоких температур и давлений, а также химически активных веществ – 
растворов и газов. Метаморфические процессы минералообразования связаны в основном с контактовым и метасоматическим типами 
метаморфизма. 
Контактово-метаморфическое образование минералов происходит под воздействием тепла остывающих магматических расплавов 
на вмещающие породы. Особым типом контактового метаморфизма 
является скарновое (от швед. skarn – пустая руда) происхождение минералов, образующихся в зонах контакта гранитных расплавов с известняками и доломитами под действием горячих водных растворов.
Метасоматическое (от греч. μετά – после, за, между + σώμα – тепло) образование минералов происходит в результате замещения ранее 

Глава 1. МИНЕРАЛЫ

образованных минералов путем привноса одних химических элементов в породу и выноса других.
Экзогенные процессы минералообразования происходят на поверхности Земли и связаны с выветриванием – механическим разрушением и химическим разложением ранее сформированных минералов и 
образованием новых, устойчивых в поверхностных условиях минералов, а также с осадочным процессом – осаждением минералов из водных растворов химическим и биохимическим путем.
Названия минералов. Минералы и их разновидности имеют самостоятельные названия, которые сложились исторически и либо 
даны по характерным физическим свойствам, химическому составу 
и географическим наименованиям по месту их нахождения, либо названы в честь ученых, либо сохраняют старинные минералогические 
названия. Названия изучаемых минералов приведены в прил. 1.
Минералы являются предметом изучения минералогии, тесно связанной с кристаллографией, кристаллохимией и кристаллофизикой.

Контрольные вопросы к параграфу 1.1

1. Что такое минералы и какова их распространенность в природе?
2. Как называются минералы, слагающие основную часть горных пород, и что такое рудные минералы?
3. Какие основные свойства характерны для кристаллических веществ и как они проявляются в минералах?
4. Какие процессы минералообразования относятся к эндогенным и 
экзогенным?

1.2. Методы определения минералов

Существуют разнообразные методы определения минералов, применяемые в минералогии. Они направлены на изучение формы, состава, строения, свойств и происхождения минералов и, как правило, 
требуют применения специального оборудования. 
В практической части учебного курса для определения минералов 
используется макроскопический метод. Этот метод, обычно применяемый и в полевых условиях, основан на изучении внешних, видимых 

1.2. Методы определения минералов

невооруженным глазом признаков минералов. Такими важнейшими 
признаками являются физические свойства и формы нахождения минералов в природе, отражающие в совокупности их состав, строение, 
а также условия образования.
Физические свойства минералов. К основным физическим свойствам минералов, определяемым при визуальной диагностике, относятся оптические, механические и особые свойства (Практическое руководство..., 2011).
Оптические свойства минералов включают окраску, цвет черты, 
блеск и прозрачность.
Окраска, или цвет минералов бывает самой разнообразной и является одним из наиболее ярких и выразительных внешних признаков. 
Одни минералы всегда имеют только один характерный для них цвет. 
Окраска других может широко изменяться даже в пределах одного минерала. 
Окраска минерала имеет сложную природу и определяется его 
химическим составом, особенностями внутренней структуры, наличием химических и механических примесей. Кроме того, цвет минерала может осложняться интерференцией света в его поверхностных 
частях, цветными пленками разной природы и некоторыми другими 
при чинами. 
Лишь в редких случаях цвет является характерным и постоянным 
признаком минерала. Для объективного определения цвета минерала его обязательно сравнивают с цветом в порошке – цветом черты, 
оставленной минералом на шероховатой (неглазурованной) фарфоровой пластинке, называемой бисквитом.
Цвет минерала в порошке, или цвет черты является в ряде случаев более постоянным свойством и служит, таким образом, более 
надежным диагностическим признаком. Цвет минерала в порошке 
может совпадать с цветом самого минерала, но может и значительно 
отличаться. При этом расхождения в цвете играют иногда решающую 
роль в определении минерала. Особенно это характерно для рудных 
минералов: например, у гематита цвет кристаллов стально-серый, а 
черта вишнево-красная. Минералы, твердость которых больше твердости бисквита, оставляют на фарфоре царапину и черты не дают.

Глава 1. МИНЕРАЛЫ

Блеск является результатом отражения света от поверхности минерала. Различают минералы с металлическим и неметаллическим 
блеском. Иногда дополнительно выделяют металловидный блеск.
Металлический блеск, напоминающий блеск поверхности металла, имеют минералы, дающие в большинстве случаев черную черту. 
Металловидный (или полуметаллический) блеск характерен для минералов, поверхность которых имеет вид потускневшего металла.
Неметаллический блеск свойственен подавляющей части всех 
известных минералов. Минералы с неметаллическим блеском дают 
светлоокрашенную черту (любую цветную или белую) или черты не 
дают совсем. Среди неметаллических блесков обычно различают: алмазный – самый интенсивный, сильный, искрящийся; стеклянный – 
напоминает блеск поверхности стекла и является самым распространенным; жирный – блеск, при котором поверхность минерала кажется 
как бы смазанной тонкой пленкой жира; восковый – близок к блеску 
восковой свечи; перламутровый – подобен блеску перламутровой поверхности раковины; шелковистый – сходен с блеском шелковых нитей; матовый – отсутствие блеска.
Блеск одних и тех же минералов на гранях кристаллов, в их изломах и агрегатах обычно разный. Это необходимо учитывать и использовать при визуальной диагностике минералов.
Прозрачность характеризует способность минералов пропускать 
свет. По степени прозрачности все минералы разделяют на прозрачные, пропускающие свет подобно обычному стеклу, просвечивающие, 
пропускающие свет по краям или в тонком сколе, и непрозрачные, через которые свет совсем не проходит.
Минеральные агрегаты, состоящие не из одного минерала, а их 
многих зерен, часто кажутся непрозрачными из-за внутреннего рассеяния и отражения света. Прозрачные минералы при этом могут приобретать молочно-белую окраску. Непрозрачными обычно являются 
минералы, представляющие собой самородные металлы, многие сульфиды, оксиды железа и др. 
Механические свойства минералов весьма разнообразны. К важнейшим из них, определяемым при визуальной диагностике, относятся спайность, излом, твердость и плотность.