В природе месторождения редких и рассеянных металлов направляться искать в определенных породах, с которыми они бывают связаны единством происхождения. Минералы таких тугоплавких металлов, как бериллий, цирконий, ниобий и тантал, видятся в магматических нефелиновых породах (сиенитах и глубинных гранитах). Эти минералы видятся как в самих этих породах, так и в пегматитовых жилах этих пород.
Основной минерал, из которого извлекают железный бериллий, — берилл. В его составе имеется, помимо этого, кремнезём и алюминий. Берилл видится кроме этого в разных сланцах (слюдяных, хлоритовых и тальковых). Кристаллы обычного берилла (а не его драгоценных разновидностей) имеют желтовато-зеленый цвет и высокую твердость (от 7,5 до 8). В гранитах, поменянных тёплыми магматическими растворами, берилл видится вместе с минералами олова, молибдена и вольфрама. Чистый железный бериллий для индустрии легче приобретать из другого бериллиевого минерала — фенакита, но находки последнего очень редки.
Минералы, в состав которых входит второй тугоплавкий металл — цирконий, видятся в тех же породах, что и берилл. Цирконий имеет в природе относительно громадное распространение: в земной коре его больше, чем меди, цинка, олова, свинца, он образует около 120 минералов. Но цирконий извлекается преимущественно из двух его минералов — циркона и бадделеита. Минерал циркон (соединение циркония с кремнеземом) содержит до 67% окиси циркония. Это в большинстве случаев небольшие полупрозрачные кристаллы светло-желтого, желтого и коричневого цвета, высокой твердости. Циркон добывается из россыпных месторождений. Примечательно, что в цирконе отмечается практически постоянная примесь рассеянного металла гафния (до 4%) и радиоактивного металла тория.
В пегматитовых жилах, в нефелиновых сиенитах и гранитах расположены танталита и месторождения колумбита — главных минералов тугоплавких ниобия и металлов тантала. Эти минералы представляют собой соединения железа, марганца, ниобия и тантала с кислородом. Все минералы, в состав которых входят ниобий и тантал, содержат и редкоземельные металлы.
В иных условиях видятся такие тугоплавкие металлы, как вольфрам, молибден, ванадий и титан. Минералы, из которых извлекают вольфрам и молибден, видятся в кварцевых жилах и в рудных территориях, расположенных на границе осадочных пород и гранитов.
Основной минерал, из которого в индустрии приобретают молибден, — молибденит (соединение молибдена с серой). Он видится в виде чешуйчатых, пластинчатых и радиально-лучистых весьма мягких кристаллов свинцово-серого цвета.
Молибденит весьма легко изменяется под влиянием грунтовых, поверхностных вод и кислорода воздуха. В следствии образуются вторичные минералы — повеллит и молибденовая охра.
Минерал повеллит представляет собой листоватые слюдистые скопления белого и зеленоватого цвета. Громаднейший интерес воображает молибденовая охра, которая имеет тонковолокнистое лучистое строение и желтовато-зеленую окраску.
В то время, когда вам встретятся эти вторичные молибденовые минералы, будьте внимательны: на глубине должна быть неизмененная молибденовая руда.
Главные минералы, из которых извлекают тугоплавкий металл вольфрам,— шеелит и вольфрамит. Вольфрамит является соединением вольфрама с железом, кислородом и марганцем. Цвет его тёмный и темно-бурый, он имеет железный блеск. Значительно чаще вольфрамит видится в кварцевых жилах среди гранитов. Поверхностным трансформациям вольфрамит практически не подвергается, разрушается также незначительно — вот по какой причине он довольно часто видится в россыпных месторождениях. Шеелит — соединение вольфрама с кислородом и кальцием. Цвет его белый либо ласково-телесный, желтый, блеск жирный, шелковистый; твердость равна 4. Шеелит видится в том месте же, где и минералы молибдена, — в кварцевых и кварцево-полевошпатовых жилах. Он владеет занимательной свойством светиться голубым светом при освещении его ультрафиолетовыми лучами. Это оказывает помощь обнаруживать его и в горных выработках и при минералогических изучениях.
Тугоплавкий металл ванадий встречается в природе как в виде собственных минералов — ванадинит, тюямунит и др., — так и в виде примеси в других горных породах и минералах. Ванадинит в собственном составе имеет ванадий, свинец, кислород и хлор. Кристаллы его игольчатые, волосовидные, призматические; время от времени он видится и в виде землистых весов. Цвет ванадинита броский — от соломенно-желтого до оранжевого и красного. Значительно чаще ванадинит обнаруживается в местах, где происходит окисление свинцово-цинковых месторождений.
Увлекательным промышленным минералом ванадия есть тюямунит, в составе которого имеется ванадий, кальций, кислород и уран. Цвет этого слюдоподобного весьма мягкого минерала ярко-канареечно-желтый. Значительно чаще тюямунит видится в известняках. Практически все минералы, которые содержат ванадий, характеризуются весьма броскими желтыми и красно-бурыми цветами, каковые всегда привлекают внимание и являются хорошим поисковым показатель ком. Ванадий найден в остатках окаменелых растений и в телах морских животных (голотурий и ежей). В индустрии ванадий приобретают кроме этого и из руд вторых металлов, в которых примесь ванадия достигает промышленного содержания. Так, ванадий извлекают из титаномагнетитов, из осадочных металлических руд. Он присутствует в апатите, бокситах, а также в золе некоторых углей и в нефти.
Известно около 60 минералов титана, главные из которых — рутил, ильменит и титаномагнетит. Помимо этого, титан присутствует в виде примесей во многих породообразующих минералах. Большая часть самые важных месторождений титана связано с глубинными магматическими породами (др и габбро.). За счет разрушения коренных месторождений титана образуются россыпные месторождения ильменита и рутила. Самая богатая титановая руда — рутил (окись титана). Он содержит 60% чистого титана. Рутил в большинстве случаев имеет форму прекрасных призматических кристаллов желто-бурой и темно-красной окраски с характерной отчетливой штриховкой граней кристаллов (см. стр. 288—289, табл. 6).
Ильменит, в составе которого, не считая титана, присутствуют кислород и железо, видится в целых весах и в виде узких табличек. его черты и Цвет минерала железночерный, чем он и отличается от гематита (у гематита линии вишнево-бурая).
Титаномагнетит является магнетитом , проросший ильменитом. Для титаномагнетита характерно повышенное содержание ванадия; данный минерал разрабатывают для получения не только титана, вместе с тем и железа и ванадия.
Легкоплавкие металлы входят в состав минералов, каковые в собственном подавляющем большинстве видятся в пегматитовых жилах, расположенных в гранитах.
Самый распространенный из всех легкоплавких металлов — литий. Его добывают из сподумена, в состав которого входят, не считая лития, алюминий, кислород и кремний. Сподумен образует призматические кристаллы светло-зеленого и изумрудно-зеленого цвета. Эти кристаллы могут быть около в длину нескольких метров. рубидий и Цезий видятся значительно чаще в рассеянном состоянии, в качестве примесей в розовой разновидности берилла — воробьевите. Конкретно присутствием цезия растолковывают прекрасную розовую окраску воробьевита.
Цезий образует в природе лишь один промышленный, но очень редкий минерал — поллуцит (складывающийся из цезия, натрия, алюминия, кислорода и кремния). Владея чисто белой окраской, поллуцит не редкость водянопрозрачен. Он видится вместе с литиевыми минералами.
Минералы, которые содержат легкоплавкие редкие металлы, в большинстве случаев извлекаются из пегматитовых жил попутно с полевыми шпатами, драгоценными камнями и слюдой.
В природе известно лишь пара минералов, образованных рассеянными металлами. К ним относятся соединения теллура с золотом и никелем, германит (мышьяково-сернистое соединение германия, цинка и меди). В самородном виде из рассеянных металлов видятся теллур (его содержание в земной коре равняется приблизительно содержанию в ней золота) и селен (видится весьма редко). Последний значительно чаще присутствует в маленьких количествах в сернистых соединениях цинка и свинца. Вместе с теллуром селен присутствует в темноокрашенных разновидностях цинковой обманки (сфалерит), в маленьком количестве он не редкость в сере вулканического происхождения ив медных рудах. Весьма интересно нахождение селена вместе с ураном в тёмных кремнистых битуминозных сланцах.
В месторождениях цинка и свинца находятся в большинстве случаев совместно галлий, таллий и индий. самая высокая концентрация галлия отмечается в редком минерале германите. В виде малых примесей галлий отмечается в металлических и марганцовых рудах осадочного происхождения, в бокситах, в каменных углях, в медистых сланцах. Галлий видится, так же как и селен, в цинковой обманке, но не в чёрной, а в светлоокрашенной разновидности. Значит, цвет цинковой обманки может служить поисковым показателем для определения, какой редкий металл находится в ней в качестве примеси. Нужно знать, что разработка извлечения галлия из руд весьма сложна; это удорожает получение его в чистом виде. Исходя из этого цена галлия до тех пор пока выше стоимости золота. Главный источник получения галлия — бокситы, откуда он извлекается попутно с алюминием.
Рассеянный металл германий, не считая германита, содержится в цинковых рудах, примеси его отмечаются в минеральных водах. Самый полезно для индустрии присутствие германия в угольных месторождениях. Его извлекают из золы каменного угля.
Редкие рассеянные металлы гафний и рений видятся очень редко; гафний присутствует в качестве постоянного спутника в минерале цирконе; рений же в виде примеси часто отмечается в молибдените.
Редкоземельные металлы связаны с магматическими породами типа гранитов и нефелиновых сиенитов и с их пегматитами. Они входят в состав некоторых минералов, но чаще видятся в виде примесей. Громаднейший интерес воображают минералы лопарит, монацит, самарскит, пирохлор; в них присутствуют тантал, титан и ниобий. Лопарит имеет форму тёмных, бурых и красно-бурых кубических кристаллов. У монацита краснобурые кристаллы в форме табличек в большинстве случаев врастают в полевой шпат. Монацит, не считая вышеупомянутых пород, видится и в кварцево-полевошпатовых жилах. Помимо этого, он довольно часто образует промышленные скопления в россыпях.
Повышенное содержание металла скандия отмечается в вольфрамите.
Известно более ста природных химических соединений, содержащих уран. Урановые минералы видятся в гранитах, в пегматитовых и гидротермальных жилах, в разных осадочных породах: углистых и кремнистых сланцах, в песчаниках, фосфоритах и известняках.
Одним из основных промышленных минералов урана есть уранинит — окисел урана, в котором присутствуют в качестве примесей торий, редкоземельные металлы и свинец.
Уранинит (либо урановая смоляная руда) имеет смоляно-черный цвет, полуметаллический блеск, твердость, равную 6. В следствии вторичных поверхностных трансформаций—окисления урановых руд — образуются так именуемые вторичные урановые минералы — отунит и торбернит, относящиеся к группе урановых слюдок. Цвет у них броский — изумрудно-зеленый либо канареечно-желтый.
Обе слюдки имеют характерный перламутровый блеск. Эти вторичные урановые минералы встречает значительно чаще геолог. На них необходимо обращать особенное внимание, зная, что они довольно часто говорят о наличии на глубине богатых урановых руд.