Minerały.

Minerał, pierwiastek, związek chemiczny bądź jednorodna mieszanina pierwiastków lub związków, posiadające ściśle określony skład chemiczny oraz proporcje, uporządkowaną budowę wewnętrzną (zwykle w postaci kryształu) i zawsze występujące w stałym stanie skupienia. Stanowi najmniejszą, niepodzielną jednostkę litosfery, utworzoną w wyniku naturalnych procesów geologicznych lub kosmologicznych.Powstaje na drodze krystalizacji, przyjmując, w zależności od budujących kryształ składników, określony kształt, będący odbiciem jego wewnętrznej struktury - tzw. sieci krystalicznej (Bravais'ego sieci). Struktura określa pozostałe cechy danego minerału, m.in.: łupliwość (łupliwość minerałów), twardość, barwę i połysk (połysk minerału).Ze względu na genezę wyróżnia się: minerały pierwotne - powstające w procesie krystalizacji magmy, na drodze krystalizacji z roztworów pomagmowych (pomagmowe procesy) lub przez wydzielanie się z wód źródlanych, jeziornych i morskich, oraz minerały wtórne - powstające w wyniku przeobrażeń (w procesach wietrzenia, diagenezy lub metamorfizmu) minerałów pierwotnych. W przyrodzie występują w postaci ogromnych zespołów, czyli skał, tworząc niekiedy w ich obrębie niewielkie, pojedyncze skupiska monomineralne (np. konkrecje, sekrecje). Zasadniczymi składnikami skał są tzw. minerały skałotwórcze, do których zalicza się nieco ponad 200 minerałów z ogólnej liczby ok. 3000 dotychczas poznanych.
Wietrzenie skał i minerałów jest procesem bardzo złożonym. Ogólnie można je określić
jako rezultat działania niszczących sił przyrody, obejmujący zarówno fizyczny rozpad (rozdrobnienie) jak i chemiczny rozkład skał i minerałów. Równolegle z procesami dezintegracji następują procesy syntezy nowych minerałów i substancji amorficznych. Wszystkie zachodzące przemiany wzajemnie na siebie wpływają, dlatego końcowy produkt wietrzenia rozpatrywać należy jako rezultat ich synergicznego działania.
Na wpływy sił niszczących narażone są skały i minerały pozostające w stałym
kontakcie z czynnikami atmosferycznymi, tzn. występujące na powierzchni ziemi lub w jej pobliżu. W pierwszej fazie wietrzenia podlegają one rozkruszeniu na mniejsze fragmenty, a nawet na poszczególne ziarna mineralne. Tak rozkruszony materiał, posiada znacznie zwiększoną powierzchnię reakcji i charakteryzuje się mniejszą spoistością oraz obecnością szczelin, pęknięć i mikrootworów. Staje się on obiektem ataku wody, tlenu i dwutlenku węgla, inicjującym szereg reakcji chemicznych prowadzących do zmian w składzie chemicznym wietrzejącego materiału. Powstają nowe minerały, zwane minerałami wtórnymi oraz substancje nie wykazujące budowy uporządkowanej, tzn. substancje amorficzne.
Nowopowstałe produkty charakteryzują się odmienną niż minerały pierwotne budową
oraz odmiennymi właściwościami fizyko-chemicznymi. Cechuje je zdolność do pozostawania w stanie względnej równowagi z panującymi warunkami atmosferycznymi.
Wszystkim zachodzącym przemianom towarzyszy ciągłe zmniejszanie rozmiarów
cząstek oraz uwalnianie składników rozpuszczalnych, z których większość ulega wymywaniu.
WłAŚCIWOŚCI MAKROSKOPOWE MINERAŁÓW
Większość występujących w przyrodzie minerałów tworzy ciała krystaliczne o
uporządkowanej budowie wewnętrznej. Budujące je atomy usytuowane są względem siebie w ściśle określonym położeniu, tworząc sieć przestrzenną. W zależności od występujących elementów symetrii wyróżnia się następujące układy krystalograficzne :
1. trójskośny
2. jednoskośny
3. trygonalny i heksagonalny
4. rombowy
5. tetragonalny
6. regularny
Kryształy posiadają określony kształt, nazywany pokrojem. Wyróżnia się następujące
pokroje kryształów:
· izometryczny, gdy kryształ ma identyczne lub zbliżone wymiary w trzech kierunkach,
· tabliczkowy, gdy kryształ ma różne wymiary w trzech kierunkach,
· płytkowy, gdy kryształ ma podobne wymiary w dwóch kierunkach, zaś w trzecim jest wyraźnie mniejszy od poprzednich,
· listewkowy, gdy kryształ ma różne wymiary w trzech kierunkach, przy czym jeden wymiar wyraźnie przeważa nad pozostałymi,
· słupkowy, gdy kryształ ma podobne wymiary w dwóch kierunkach, w trzecim zaś wymiar wyraźnie większy od dwóch poprzednich (w przypadku, gdy wymiar trzeci bardzo znacznie przeważa nad pozostałymi, można wyróżnić pokrój pręcikowy igiełkowy lub włóknisty).
Do wytworzenia dobrze wykształconych, dużych kryształów dochodzi w przyrodzie
rzadko. Najczęściej mają one postać kryształów wrosłych, tzn. obrośniętych ze wszystkich stron przez inne kryształy. Kryształy dobrze wykształcone spotyka się też w postaci kryształów narosłych, np. na powierzchni szczelin, pęcherzy i innych wolnych przestrzeni w skałach. Najczęściej jednak minerały o budowie krystalicznej tworzą ciała drobnokrystaliczne, w postaci form zbitych, ziarnistych, naciekowych (stalaktyty, stalagmity), konkrecji itp.
Minerały bezpostaciowe (o nieuporządkowanej budowie) nie tworzą kryształów, lecz
występują w formie skupień, jako żele mineralne (np. opal) lub szkliwa wulkaniczne, powstające na skutek gwałtownego ochłodzenia magmy.
Dokładną metodą badania minerałów jest analiza mikroskopowa, w której pod
mikroskopem polaryzacyjnym określa się ich właściwości optyczne. Przy rozpoznawaniu minerałów stosuje się ponadto analizy i badania chemiczne, rentgenograficzne, derywatograficzne (różnicowa analiza termiczna), mikroskopię elektronową i skaningową oraz wiele innych.
Wiele minerałów można dokładnie zidentyfikować na podstawie zespołu
charakterystycznych właściwości makroskopowych, takich jak:
1. Barwa. Zależy ona od rodzaju i charakteru ułożenia atomów w przestrzeni, które wpływają na pochłanianie i odbijanie promieni świetlnych. Wyróżnia się minerały:
o barwne, o niezmiennej, charakterystycznej barwie,
o zabarwione, o barwie pochodzącej od domieszek innych substancji,
o bezbarwne.
2. Rysa. Jest ona barwą sproszkowanego materiału. Bada się ją pocierając minerałem o niepolerowaną płytkę porcelanową. Minerały barwne dają rysę barwną, zaś bezbarwne i zabarwione mają zawsze rysę białą.
3. Przezroczystość. Określa ona zdolność minerałów do przepuszczania promieni świetlnych. Wyróżnia się minerały:
o przezroczyste (np. kwarc),
o przeświecające (np. chalcedon),
o nieprzezroczyste (większość minerałów).
Minerały przezroczyste często zatracają tę cechę na skutek obecności drobnych próżni, banieczek gazów i spękań.
4. Połysk. Jest to cecha powierzchni minerału (jego ścian bądź powierzchni powstałych po jego rozbiciu), określająca sposób w jaki odbija ona promienie świetlne. Wyróżnia się następujące rodzaje połysku:
o metaliczny: właściwy i półmetaliczny,
o niemetaliczny: diamentowy, szklisty, tłusty, perłowy, jedwabisty i matowy.
5. Łupliwość. Jest to zdolność minerałów do pękania pod wpływem uderzenia bądź nacisku na części ograniczone powierzchniami płaskimi. Łupliwość nie występuje u minerałów bezpostaciowych i u niektórych minerałów krystalicznych. Minerały mogą wykazywać łupliwość w jednym lub w kilku kierunkach. Kierunki te są w danym krysztale zawsze takie same, niezależnie od kierunku przyłożenia siły, np. uderzenia. W zależności od łatwości pękania minerału oraz stopnia prawidłowości powierzchni, łupliwość dzielimy na:
o doskonałą
o bardzo dobrą
o wyraźną
o niewyraźną (słabą)
6. Przełam. Cecha ta mówi nam o braku łupliwości. Minerał wykazujący przełam, pęka wzdłuż powierzchni zupełnie przypadkowych, jak np. kwarc. Ze względu na kształt tych powierzchni wyróżnia się następujące typy przełamów:
o równy (powierzchnie zbliżone do płaskich),
o nierówny: muszlowy (przypominający kształtem powierzchnię muszli), haczykowaty, zadziorowaty i inne.
Niektóre minerały pod wpływem uderzenia pękają wzdłuż słabo zaznaczających się, niezbyt równych powierzchni, które nie przecinają całego kryształu. Cecha ta określana jest jako oddzielność. Posiadają ją np. niektóre granaty.
7. Twardość. Jest to opór jaki stawia minerał przy próbie zarysowania go ostrym narzędziem. Próbę wykonuje się swobodnie pociągając ostrzem po powierzchni minerału, bez stosowania silnego punktowego nacisku, powodującego jej kruszenie bądź miażdżenie. Twardość minerałów określa się porównując ją do twardości minerałów wzorcowych, tworzących skalę Mohsa. Jest to zestaw 10 minerałów ułożonych kolejno od najmniej do najbardziej twardego:
1. talk Mg3[(OH)2Si4O10]
2. gips CaSO4 . 2H2O
3. kalcyt CaCO3
4. fluoryt CaF2
5. apatyt Ca5F(PO4)3
6. ortoklaz K[AlSi3O8]
7. kwarc SiO2
8. topaz Al2F2SiO4
9. korund Al2O3
10. diament C
Skala twardości Mohsa podaje tylko następstwo twardości, a więc szereg minerałów rysujących kolejno wszystkie poprzednie. W praktyce cała skala Mohsa jest rzadko stosowana, a twardość określa się pośrednio. Minerały o twardości 1 i 2 dają się łatwo zarysować paznokciem, o twardości 1 do 4 - gwoździem żelaznym, o twardości do 5 - ostrzem stalowym. Minerały o twardości 7 i większej są zdolne zarysować szkło. Twardość jest cechą charakterystyczną i stałą dla danego minerału. W wypadku wielu kryształów mieszanych, zwłaszcza glinokrzemianowych, może się ona zmieniać w pewnych, ściśle określonych dla danego minerału granicach. Istnieją też minerały, w których twardość jest cechą kierunkową, np. dysten. Twardość określamy badając minerał w stanie świeżym, nie zmienionym w wyniku późniejszych procesów, np. wietrzeniowych. Minerały zwietrzałe mają na ogół twardość niższą.
8. Gęstość właściwa. W przypadku niektórych minerałów stanowi doskonałą cechę rozpoznawczą (np. barytu - 4,5 g . cm-1, galeny - 7,58 g . cm-1). Większość minerałów skałotwórczych ma jednak gęstość rzędu 2,5 - 3,5 g . cm-1. Cecha ta zatem w badaniach terenowych nie ma zatem praktycznego znaczenia.
9. Inne cechy. W przypadku niektórych minerałów w badaniach makroskopowych wykorzystywane są inne charakterystyczne cechy. Należą do nich
0. kruchość (np. turmalin)
1. sprężystość (np. muskowit)
2. giętkość (np. gips)
3. kowalność (np. srebro rodzime)
4. smak (np. halit)
5. magnetyzm (np. magnetyt)
W skorupie ziemskiej występuje ponad 3000 dotychczas poznanych minerałów.
Nie wszystkie jednak posiadają istotne znaczenie skałotwórcze. Za najważniejsze ze skałotwórczego punktu widzenia uznać należy następujące minerały:
1. Albit
2. Allofany
3. Anataz
4. Andezyn
5. Anhydryt
6. Anortyt
7. Apatyt
8. Augit
9. Baryt
10. Biotyt
11. Bytownit
12. Chalcedon
13. Chalkozyn
14. Chalkopiryt
15. Chloryt
16. Diallag
17. Diament
18. Diaspor
19. Dolomit
20. Epidot
21. Fluoryt
22. Galenit
23. Getyt
24. Gibbsyt
25. Gips
26. Glaukonit
27. Granat
28. Halit
29. Hematyt
30. Hornblenda
31. Illit
32. Kainit
33. Kalcyt
34. Kaolinit
35. Karnalit
36. Korund
37. Kwarc
38. Labrador
39. Lepidokrokit
40. Leucyt
41. Limonit
42. Magnetyt
43. Magnezyt
44. Makrasyt
45. Mikroklin
46. Montmorillonit
47. Muskowit
48. Nefelin
49. Oligoklaz
50. Oliwin
51. Ortoklaz
52. Piryt
53. Rutyl
54. Saletra chilijska
55. Saletra indyjska
56. Serycyt
57. Sfaleryt
58. Siarka rodzima
59. Syderyt
60. Sylwin
61. Talk
62. Topaz
63. Zeolity
PLAGIOKLAZY
Plagioklazy są glinokrzemianami sodu i wapnia. Tworzą one szereg izomorficzny albit -
anortyt. Albit jest glinokrzemianem sodu - Na[AlSi3O8], zaś anortyt glinokrzemianem wapnia - Ca[Al2Si2O8]. Ogniwa pośrednie szeregu izomorficznego plagioklazów stanowią mieszaninę albitu i anortytu, o różnej zawartości tych minerałów:

albit może zawierać 0 - 10% anortytu
oligoklaz może zawierać 10 - 30% anortytu
andezyn może zawierać 30 - 50% anortytu
labrador może zawierać 50 - 70% anortytu
bytownit może zawierać 70 - 90% anortytu
anortyt może zawierać 90 - 100% anortytu

Plagioklazy zasobne w albit określane są jako kwaśne, zaś zasobne w anortyt jako
zasadowe.

CECHY MAKROSKOPOWE:
Postać występowania: wszystkie plagioklazy krystalizują w układzie trójskośnym.
Pokrój kryształów: zwykle grubotabliczkowy.
Barwa: jasna - biała, szara, kremowa, czasem żółta lub brunatna.
Połysk: szklisty, perłowy.
Rysa: biała.
Twardość: 6,0 - 6,5.
Łupliwość: doskonała.
Gęstość: stopniowo zwiększa się od 2,61 g . cm-1 (albit) do 2,77 g . cm-1 (anortyt).
WYSTĘPOWANIE
Plagioklazy występują we wszystkich skałach magmowych, z wyjątkiem skał bardzo
nie dosyconych krzemionką, oraz w skałach metamorficznych (gnejsy). Udział w budowie skał osadowych mają jedynie plagioklazy kwaśne, o większej od plagioklazów zasadowych odporności na wietrzenie.

MINERAŁY ILASTE
Minerały ilaste są uwodnionymi glinokrzemianami Al, Mg i Fe, należącymi do krzemianów
warstwowych.
W zależności od wzajemnego układu warstw oktaedrów i tetraedrów mogą one należeć do
krzemianów:
* dwuwarstwowych o typie budowy 1:1, gdzie warstwa oktaedrów jest trwale i jednostronnie połączona z warstwą tetraedrów
* trójwarstwowych o typie budowy 2:1, gdzie warstwa oktaedrów zamknięta jest między dwoma warstwami tetraedrów zwróconych do siebie wierzchołkami.

Minerały ilaste na podstawie budowy dzieli się na:
1. dwuwarstwowe:
o grupa kaolinitu (kandyty) - kaolinit, hydrohaloizyt i dickit.
2. trójwarstwowe:
o grupa hydromik: illit i hydromuskowit,
o grupa montmorillonitu (smektyty): montmorillonit i beidellit,
o grupa wermikulitu: wermikulit.
3. allofany - formy bezpostaciowe, Al2 . SiO2 . nH2O.
Minerały ilaste powstają głównie w wyniku wietrzenia chemicznego innych glinokrzemianów,
mogą także krystalizować z roztworu. Rodzaj powstających minerałów ilastych zależy od składu chemicznego wietrzejącego minerału pierwotnego oraz od warunków środowiska (odczynu, obecności różnych jonów itp.). Odczyn kwaśny sprzyja powstawaniu kaolinitu, obojętny lub alkaliczny - montmorillonitu.
Grupa minerałów ilastych wyróżnia się zespołem charakterystycznych cech, do których
należą:
1. Powierzchnia właściwa - cząstki ilaste ze względu na ich drobne wymiary posiadają dużą
powierzchnię zewnętrzną. Jednak nie stanowi ona ich całkowitej powierzchni właściwej, na którą składa się dodatkowo powierzchnia wewnętrzna, czyli międzypakietowa. Ogromna powierzchnia właściwa minerałów ilastych jest więc wynikiem zarówno dużego rozdrobnienia materiału, jak i pakietowej struktury cząstek. Aby dobrze zrozumieć ten problem należy uzmysłowić sobie, iż powierzchnia właściwa frakcji ilastej na 1 ha typowej gleby pyłowej lub ilastej jest w przybliżeniu 20 - 25 razy większa od powierzchni Polski. Największą powierzchnię właściwą mają minerały trójwarstwowe (grupa montrmorillonitu), najmniejszą zaś minerały dwuwarstwowe (grupa kaolinitu)
2.Elektroujemne ładunki - cząstki ilaste posiadają zazwyczaj ładunek ujemny. Powoduje
on przyciąganie przez powierzchnię minerału ilastego ogromnej ilości kationów. W ten sposób powstaje tzw. podwójna warstwa jonowa. Składniki cząstki koloidalnej stanowią wewnętrzną warstwę jonową, będącą "wielkim anionem", którego powierzchnia posiada znaczną ilość ładunków ujemnych. Zewnętrzną warstwę jonową stanowi ogromna ilość dość luźno związanych kationów, które otaczają cząstkę koloidalną, a w niektórych przypadkach wnikają do jej wnętrza.. Oprócz kationów na powierzchni cząstki koloidalnej grupuje się też duża ilość cząsteczek wody. Część tej wody wiązana jest przez zasorbowane kationy, poza tym wszystkie minerały ilaste wiążą duże ilości wody w przestrzeniach międzypakietowych. Sorpcja kationów przez minerały ilaste odgrywa w glebie ogromną rolę.
3.Właściwości fizyczne - w zależności od uwilgotnienia minerały ilaste wykazują odmienne
właściwości. W stanie wilgotnym są one plastyczne i maziste, zaś w trakcie suszenia kurczą się, przechodząc w zwięzły i silnie scementowany materiał. Właściwości te decydują o szeregu właściwości fizycznych gleb, takich jak pęcznienie i kurczliwość, czy plastyczność i lepkość
W minerałach dwuwarstwowych (grupa kaolinitu) poszczególne pakiety związane są
trwale wiązaniami wodorowymi (wodór grup OH oktaedrów). Wiązania te są na tyle silne, że nie dopuszczają do zwiększenia przestrzeni międzypakietowych i uniemożliwiają wchodzenie wody i dodatkowych kationów. Zdolności sorpcyjne tych minerałów są ograniczone tylko do ich powierzchni zewnętrznych.
Odmienne właściwości posiadają minerały trójwarstwowe.
W pakietach illitu (grupa hydromik) około 20% jonów Si4+ jest podstawione jonami Al3+.
Wywołane tym podstawieniem ładunki ujemne są rekompensowane występującymi w przestrzeniach międzypakietowych kationami potasu. Wielkośc promienia jonowego potasu jest zbliżona do rozmiaru przestrzeni międzypakietowej, dzięki czemu jony te są zasorbowane trwale, działają usztywniająco na sąsiadujące pakiety i uniemożliwiają wchodzenie wody. Struktura illitu nie jest zatem rozciągliwa, a zwiazane jony potasu nie są dostępne dla roślin. Sorbowanie zachodzi tu głównie na powierzchni zawnętrznej minerału.
Struktura wermikulitu jest do pewnego stopnia rozciągliwa. W przestrzeniach
międzypakietowych, oprócz jonów Mg2+ równoważących ujemny ładunek pakietów, mieszczą się dwie warstwy cząsteczek wody. Dzięki temu kationy wymienne mogą być sorbowane również w przestrzeniach międzypakietowych.
Pomiędzy pakietami montmorillonitu występują slabe siły międzycząsteczkowe (siły van
der Waalsa), króre nie są w stanie przeciwdziałać wnikaniu wody i kationów wymiennych. Odległości międzypakietowe tego minerału mogą sie zwiększać nawet dwukrotnie (duże zmiany objętości). Wysoka zawartość montmorillonitu w glebach przyczynia się do wzrostu ich zdolności do pęcznienia i kurczliwości, a także plastyczności i lepkości.
Najważniejszymi przedstawicielami minerałów ilastych są: kaolinit, illit,
montmorillonit i wermikulit.
KAOLINIT Al4(OH)8(Si4O10)
CECHY MAKROSKOPOWE:
Postać występowania: kaolinit krystalizuje w układzie jednoskośnym.
Pokrój kryształów: łuseczkowy.
Barwa: biała, żółtawa, czasem z odcieniem zielonym.
Połysk: tłusty, matowy, perłowy.
Rysa: biała.
Twardość: 2,25.
Łupliwość: doskonała.
Gęstość: 2,63 g . cm-1.
WYSTĘPOWANIE
Kaolinit najczęściej jest produktem wietrzenia glinokrzemianów (głównie skaleni) w
środowisku wilgotnym i w obecności CO2 (odczyn kwaśny). Proces kaolinizacji rozwija się zwłaszcza w skałach granitowych i pokrewnych. Kaolinit jest głównym składnikiem glin i iłów, występuje powszechnie w zwietrzelinach i glebach, w których wchodzi w skład frakcji ilastej.

ILLIT
CECHY MAKROSKOPOWE:
Postać występowania: illit krystalizuje w układzie jednoskośnym.
Pokrój kryształów: łuseczkowy.
Barwa: biaława, zielonawa lub brunatnawa.
Połysk: tłusty, matowy, perłowy.
Rysa: biała.
Twardość: 1,0 - 2,0
Łupliwość: doskonała.
Gęstość: 2,6 - 2,9 g . cm-1.
WYSTĘPOWANIE
Illit najczęściej jest produktem wietrzenia glinokrzemianów (głównie skaleni). Może
również powstawać w procesach przemian innych minerałów ilastych i muskowitu. Illit jest pospolitym składnikiem iłów, występuje powszechnie w zwietrzelinach i glebach, w których wchodzi w skład frakcji ilastej.
MONTMORILLONIT
CECHY MAKROSKOPOWE:
Postać występowania: montmorillonit krystalizuje w układzie jednoskośnym.
Pokrój kryształów: łuseczkowy.
Barwa: biała, z odcieniem szarym, różowym bądź czerwonym.
Połysk: tłusty, matowy, perłowy.
Rysa: biała.
Twardość: 2,25.
Łupliwość: doskonała.
Gęstość: 1,7 - 2,7 g.cm-1.
WYSTĘPOWANIE
Montmorillonit powstaje w strefie wietrzenia ciemnych skał magmowych: diabazów,
bazaltów i gabra w warunkach alkalicznych. Jest on głównym składnikiem iłów bentonitowych. W glebach występuje jedynie tam, gdzie zaistniały warunki alkaliczne, niezbędne przy jego tworzeniu.
WERMIKULIT
CECHY MAKROSKOPOWE:
Postać występowania: wermikulit krystalizuje w układzie jednoskośnym.
Pokrój kryształów: krótkie słupki lub tabliczki o zarysach sześciobocznych.
Barwa: żółtawa, zielonawa lub brunatna.
Połysk: tłusty, matowy, perłowy.
Rysa: biała.
Twardość: 1,0.
Łupliwość: doskonała.
Gęstość: 2,3 g . cm-1.
WYSTĘPOWANIE
Wermikulit jest produktem wietrzenia lub hydrotermalnego rozkładu biotytu. Występuje
powszechnie w zwietrzelinach i glebach, w których wchodzi w skład frakcji ilastej.
ALLOFANY Al2O3 . nSiO2 . mH2O
Część substancji ilastej występuje w glebach w postaci amorficznej. Odnosi się
to do niektórych uwodnionych tlenków żelaza i glinu oraz części krzemionki, zwłaszcza w glebach powstałych z popiołów wulkanicznych. Grupę tych związków określa się wspólnym mianem allofanów, będących słabo dotychczas poznaną kombinacją krzemionki i półtoratlenku glinu. Pojemność sorpcyjna allofanów jest bardzo duża. Na szczególną uwagę zasługuje fakt, iż pojemność ta odnosi się nie tylko do kationów (jak w przypadku pozostałych minerałów ilastych), ale również do anionów. Mechanizm powstawania niezrównoważonych ładunków w tego typu minerałach nie został jeszcze poznany, wiadomo jednak, iż mają one charakter zależny od pH.
TLENKI I WODOROTLENKI TYTANU
Minerały należące do tej grupy charakteryzują się najwyższą odpornością na wietrzenie
chemiczne. W skałach występują jako minerały akcesoryczne. W osadach i glebach obecne są jedynie w niewielkiej ilości. Nagromadzenie tych minerałów jest wskaźnikiem zaawansowanego stadium procesu wietrzenia chemicznego . Na obszarach tropikalnego lasu deszczowego tlenki tytanu mogą stać się głównym komponentem powierzchniowych warstw gleby. Reprezentowane są one przez rutyl i anataz.
RUTYL TiO2
CECHY MAKROSKOPOWE:
Postać występowania: rutyl krystalizuje w układzie tetragonalnym.
Pokrój kryształów: kryształy słupkowe, niekiedy igiełkowe oraz skupienia zbite i ziarniste.
Barwa: żółtawobrunatna, czerwonobrunatna do czarnej.
Połysk: metaliczno-diamentowy.
Rysa: żółtawobrunatna.
Twardość: 6,0 - 6,5.
Łupliwość: doskonała.
Gęstość: 4,2 g . cm-1.
WYSTĘPOWANIE
Rutyl jest minerałem akcesorycznym wielu skał magmowych. W większych ilościach
występuje w osadach powstałych na drodze intensywnego wietrzenia chemicznego, najczęściej jako minerał pierwotny.
ANATAZ TiO2
CECHY MAKROSKOPOWE:
Postać występowania: anataz krystalizuje w układzie tetragonalnym.
Pokrój kryształów: kryształy w postaci podwójnej piramidy, niekiedy tabliczkowe.
Barwa: czerwonobrunatna do czarnej.
Połysk: metaliczno-diamentowy.
Rysa: czerwonobrunatna.
Twardość: 5,5 - 6,0.
Łupliwość: brak, przełam nierówny.
Gęstość:3,8 - 3,9 g . cm-1.
WYSTĘPOWANIE
Anataz jest minerałem akcesorycznym wielu skał magmowych i osadowych. Nagromadzenie
znacznych jego ilości świadczy o zaawansowanym procesie wietrzenia chemicznego. W przeciwieństwie do rutylu, najczęściej występuje w glebach i zwietrzelinach jako minerał wtórny. Jego powstawanie związane jest z uwalnianiem w procesie wietrzenia łatwiej rozpuszczalnych składników minerałów pierwotnych (np. piroksenów).
PLAGIOKLAZY
Plagioklazy są glinokrzemianami sodu i wapnia. Tworzą one szereg izomorficzny albit -
anortyt. Albit jest glinokrzemianem sodu - Na[AlSi3O8], zaś anortyt glinokrzemianem wapnia - Ca[Al2Si2O8]. Ogniwa pośrednie szeregu izomorficznego plagioklazów stanowią mieszaninę albitu i anortytu, o różnej zawartości tych minerałów:

albit może zawierać 0 - 10% anortytu
oligoklaz może zawierać 10 - 30% anortytu
andezyn może zawierać 30 - 50% anortytu
labrador może zawierać 50 - 70% anortytu
bytownit może zawierać 70 - 90% anortytu
anortyt może zawierać 90 - 100% anortytu

Plagioklazy zasobne w albit określane są jako kwaśne, zaś zasobne w anortyt jako
zasadowe.

CECHY MAKROSKOPOWE:
Postać występowania: wszystkie plagioklazy krystalizują w układzie trójskośnym.
Pokrój kryształów: zwykle grubotabliczkowy.
Barwa: jasna - biała, szara, kremowa, czasem żółta lub brunatna.
Połysk: szklisty, perłowy.
Rysa: biała.
Twardość: 6,0 - 6,5.
Łupliwość: doskonała.
Gęstość: stopniowo zwiększa się od 2,61 g . cm-1 (albit) do 2,77 g . cm-1 (anortyt).
WYSTĘPOWANIE
Plagioklazy występują we wszystkich skałach magmowych, z wyjątkiem skał bardzo
nie dosyconych krzemionką, oraz w skałach metamorficznych (gnejsy). Udział w budowie skał osadowych mają jedynie plagioklazy kwaśne, o większej od plagioklazów zasadowych odporności na wietrzenie.

PLAGIOKLAZY
Plagioklazy są glinokrzemianami sodu i wapnia. Tworzą one szereg izomorficzny albit -
anortyt. Albit jest glinokrzemianem sodu - Na[AlSi3O8], zaś anortyt glinokrzemianem wapnia - Ca[Al2Si2O8]. Ogniwa pośrednie szeregu izomorficznego plagioklazów stanowią mieszaninę albitu i anortytu, o różnej zawartości tych minerałów:

albit może zawierać 0 - 10% anortytu
oligoklaz może zawierać 10 - 30% anortytu
andezyn może zawierać 30 - 50% anortytu
labrador może zawierać 50 - 70% anortytu
bytownit może zawierać 70 - 90% anortytu
anortyt może zawierać 90 - 100% anortytu

Plagioklazy zasobne w albit określane są jako kwaśne, zaś zasobne w anortyt jako
zasadowe.

CECHY MAKROSKOPOWE:
Postać występowania: wszystkie plagioklazy krystalizują w układzie trójskośnym.
Pokrój kryształów: zwykle grubotabliczkowy.
Barwa: jasna - biała, szara, kremowa, czasem żółta lub brunatna.
Połysk: szklisty, perłowy.
Rysa: biała.
Twardość: 6,0 - 6,5.
Łupliwość: doskonała.
Gęstość: stopniowo zwiększa się od 2,61 g . cm-1 (albit) do 2,77 g . cm-1 (anortyt).
WYSTĘPOWANIE
Plagioklazy występują we wszystkich skałach magmowych, z wyjątkiem skał bardzo
nie dosyconych krzemionką, oraz w skałach metamorficznych (gnejsy). Udział w budowie skał osadowych mają jedynie plagioklazy kwaśne, o większej od plagioklazów zasadowych odporności na wietrzenie.