Понятия: минерал, руда, минеральный вид. Минералами называются однородные по составу и строению кристаллические вещества, образовавшиеся в результате физико-химических процессов и являющиеся составными частями горных пород и руд. С химической точки зрения минерал - более или менее однородное тело, отвечающее определённому составу. Физически каждый минерал также характеризуется более или менее определёнными, присущему ему качествами: твёрдостью, плотностью, магнитностью, оптическими свойствами и др.
К определению понятия "минерал" нужно сделать следующие замечания.
1. К минералам мы условно будем относить не только явно кристаллические вещества, но также некоторые скрытокристаллические и аморфные природные вещества (халцедон, агат, опал и некоторые другие), которые исстари относятся к царству минералов. Они также твердые вещества, продукты природных процессов, составные части горных пород и руд.
2. К минералам следует относить природные химически и структурно однородные образования, являющиеся составными частями других космических тел - Луны, планет, метеоритов. Так, можно говорить о минеральном составе лунных горных пород, минеральном составе каменных метеоритов и т.д. При этом интересно отметить, что некоторые минералы, известные в метеоритах, не известны на Земле (например, сульфид кальция - ольдгамит CaS или фосфид железа, никеля и кобальта - шрейберзит (Fe, Ni, Co)3P).
3. Различные синтетические продукты, близкие по свойствам, составу и структуре к минералам, называются искуственными минералами. Таковы, например, полученные в лабораторных условиях искуственные кварц, корунд, слюда и др.
Распространение минералов в природе чрезвычайно широко. Вся земная кора, все горные породы и месторождения полезных ископаемых состоят из минералов.
Размеры минеральных индивидов могут быть от больших, масса которых несколько тонн (полевой шпат, кварц), до мельчайших зёрнышек, видимых только в микроскоп. Большинство минералов встречаются именно в виде мелких и мельчайших зёрнышек, образуя зернистую структуру магматических, осадочных и метаморфических пород.
Известно около 2200 минералов, а число их названий с разновидностями более 4000. Последнее объясняется тем, что многие минералы имеют несколько названий (синонимы). Кроме того, разновидности минералов получают самостоятельные названия благодаря отклонениям от химического состава, цвета и других свойств. Широко распространенных в природе минералов насчитывается около 450 видов, остальные встречаются редко.
Названия минералов даются по характерным физическим свойствам, по химическому составу или по месту, где они были впервые обнаружены. Многие минералы названы в честь учёных открывших или описавших их.
Минералы как полезные ископаемые есть и в недрах Крымского полуострова. Ныне открыты и изучены около 200 видов и разновидностей минералов (около 8% известных в мире.
Горные породы и минералы встречающиеся только на территории Крыма описал в своей работе «С геологическим молотком по Крыму» Владимир Иванович Лебединский.
За несколько километров до Керчи от основной дороги вправо ответвляется шоссе к поселку Аршинцево - отправному пункту экскурсии. Поселок горняков Камыш-Бурунского железорудного комбината - отлично спланированный городок на берегу Керченского пролива. Ранее он назывался Камыш-Бурун, после освобождения Крыма от фашистских захватчиков ему присвоено имя генерала Б.И.Аршинцева, погибшего в 1943 г. на Керченском плацдарме.
Знакомство с минералами и рудами месторождения начнем с берегового обрыва Керченского пролива в Аршинцево. От центра поселка пройдем через парк культуры и отдыха, а затем спустимся по лестнице к пляжу. Перед нами высокий и крутой береговой склон, во многих местах нарушенный оползнями и небольшими обвалами.
Для укрепления берега склон спланирован и террасирован.В средней части склона хорошо видны слои различных осадочных пород. Ниже всего лежат буровато-желтые, малопрочные известняки. Они состоят из раковин моллюсков и их обломков, связанных между собой глиной и мелким песком. Выше лежит темно коричневый многометровый рудный пласт, а над ним - слои серых глин и песков. Самая верхняя часть обрыва сложена светло-коричневыми суглинками. Каков же возраст осадочной толщи? На этот вопрос нетрудно ответить, так как в известняке и покрывающем его рудном пласте встречаются хорошо сохранившиеся различные ископаемые раковины. Оказывается, известняки принадлежат к понтическому ярусу, руда - к киммерийскому. Эти ярусы образуют верхнюю часть неогеновой системы. Таким образом, рудный пласт в геологическом масштабе времени очень молод; его абсолютный возраст составляет всего 5-8 млн. лет. В киммерийский век геологической истории во многих местах Керченского полуострова и по соседству с ним на Тамани образовывались железные руды. Познакомимся детальнее с рудным пластом. Он состоит из хрупких коричневых шариков размером с горошину или лесной орех, сцементированных охристо-глинистой бурой массой. Осторожно разбейте шарик, и вы увидите, что у него концентрически-скорлуповатое строение. Шарики своим строением напоминают яйцо и поэтому называются оолитами (от греческого слова "оол", что значит яйцо, и "литое" - камень). Оолиты состоят из многократно сменяющих друг друга оболочек. Сложены они бурым железняком (минерал, по составу отвечающий водной окиси железа) и железистым монтмориллонитом (богатый железом особый глинистый минерал). Бывает, что в одном оолите насчитывается до 30-40 концентрических оболочек. Значит, оолит представляет собой сложную минеральную постройку.
Оолиты обычно окрашены в коричневый цвет, но иногда среди них встречаются черные блестящие шарики, будто покрытые лаком. Такая окраска говорит о том, что в состав оолитов кроме железа входит значительное количество марганца. Так выглядит железная руда вблизи поверхности. Из-за характерной окраски ее назвали коричневой рудой. На глубине ниже уровня грунтовых вод она сменяется табачной (название дано по темно-зеленому цвету). У нее в целом такой же минеральный состав, как и у коричневой, но с примесью углекислого железа и хлорита.
Икряная руда по строению напоминает зернистую икру. Она состоит из мелких скатанных оолитов, почти не скрепленных цементом. В ней довольно много окислов марганца (иногда до 4-6%). Для выплавки железа в настоящее время используют коричневую и икряную руды.
В рудном пласте встречаются плоские минеральные желваки, с поверхности черные или темно-серые, поперечником в несколько десятков сантиметров. Местами конкреций так много, что они образуют прерывистые прослойки. На поверхности раскола видно, что стяжения состоят из плотного синевато и темно-зеленого вещества. Внутри иногда встречаются окаменевшие раковины, а ближе к краю порой видны рудные оолиты. Обычно считают, что такие конкреции состоят из сидерита. Однако это не совсем точно, так как в их составе в большем количестве присутствует марганец. Поэтому правильнее считать, что конкреции сложены карбонатом марганца и железа.
Внешне конкреции не особенно привлекательны, но как обманчиво первое впечатление! Ведь некоторые из них представляют собой естественные каменные шкатулки с глубоко запрятанными прекрасными кристаллами. Обычно не одну конкрецию нужно разбить, прежде чем встретится каменная сокровищница. В ее глубине лежит полость, выстланная черным с синеватым оттенком нежным налетом, пачкающим пальцы. Налет этот-минерал вад (по составу водная окись марганца). Иногда на нем видны мелкие прозрачные кристаллики сверкающего кальцита. Встречаются "минеральные шкатулки" и другого состава с полостями, выстланными черной блестящей корочкой псиломелана (близкий к ваду минерал, отличается более плотным сложением и некоторыми другими признаками).
В пустотах конкреций вы обязательно найдете разнообразные минералы класса фосфатов (по химическому составу являются солями фосфорной кислоты). Фосфатов так много и они встречаются в таком большом количестве, что керченские руды справедливо называют заповедником минералов класса фосфатов. Некоторые из них впервые установлены на Керченском полуострове и не удивительно, что им даны местные названия (керченит, азовскит, митридатит, камыш-бурунит и др.).
В полостях конкреций и в пустотах раковин встречаются коричневые уплощенные призматические кристаллы оксикерченита, по форме похожие на долото. Часто они растут из одной точки, расходясь во все стороны, напоминая солнечные лучи.
Конкреция карбонатов железа и марганца из пласта керченской руды подобные сростки кристаллов в минералогии называются "солнцами". В более глубоких частях рудного пласта, не подвергшихся сильному окислению, встречаются другие фосфатные минералы. Среди них особенно выделяются темно-синие, почти черные плоские кристаллы керченита и прозрачные кристаллы голубовато-зеленого вивианита.
Несмотря на различия в химическом составе этих минералов, форма кристаллов у них одинаковая: четырехгранная призма, усеченная двумя кривогранными плоскостями. В разрезах, перпендикулярных к вытянутости, кристаллы чечевицеобразные. Одинаковая форма кристаллов вивианита, керченита и оксикерченита объясняется тем, что вивианит является тем исходным минералом, который, испытав химические превращения, перешел в керченит и оксикерченит без изменения первичной формы кристалла.
Все названные фосфаты образуют хорошо выраженные кристаллы. Но в рудном пласте встречаются также землистые разновидности этих минералов в виде порошковидных масс. Это тонкие прожилки желто-зеленого митридатита и кирпично-красного пицита.
В трещинах и пустотах видны тонкие налеты и желвачки ярко-голубого землистого бэта-керченита.
Иногда в рудном пласте попадаются коричневые окаменевшие кости позвоночных животных. Чаще всего это остатки тюленей, живших в киммерийском водоеме. В ископаемом состоянии костное вещество минерализовано и замещено фосфатом кальция.