Лабораторна робота № 1 Основні кристаломорфологічні властивості мінералів та методи їх визначення

1 Вступ

Верхня оболонка Землі – земна кора складена різноманітними мінералами і гірськими породами.

Мінерали – природні сполуки або самородні елементи з певним хімічним складом, внутрішньою будовою, морфологічними і фізичними властивостями, що утворилися в природних умовах в результаті різноманітних геологічних процесів.

Мінерали в природі знаходяться переважно у твердому стані, рідше зустрічаються рідинні (ртуть) і газоподібні (горючі гази, вуглекислий газ та ін).

При виконанні цієї лабораторної роботи проводиться вивчення тільки твердих мінералів. Серед твердих мінералів виділяють кристалічні та аморфні, які різко відрізняються між собою не тільки внутрішньою будовою, але й зовнішнім виглядом. Ці особливості, в основному, визначають ті геологічні і термодинамічні умови, в яких формуються окремі мінерали або їх асоціації, тобто гірські породи і руди. Знання цих особливостей необхідно як при пошуково-розвідувальних роботах, так і при розробці технологій буріння свердловин, системи розробки нафтових і газових родовищ. Таким чином, виконання даної лабораторної роботи ставить за мету навчити студентів основним навикам визначення головних кристалографічних і морфологічних особливостей мінералів.

2 Обґрунтування роботи і методика її виконання

При виконанні цієї лабораторної роботи рекомендується наступний порядок її проведення:

1. Визначення агрегатного стану мінералів.

2. Визначення елементів огранювання кристалів.

3. Визначення симетрії кристалів і їх класифікаційного положення в загальній систематиці кристалічних тіл.

4. Визначення форм кристалів.

5. Визначення морфології мінеральних індивідів.

6. Визначення морфології мінеральних агрегатів.

2.1 Агрегатний стан мінералів і його визначення

Зараз відомо більше 3000 мінеральних видів, але лише небагато із них мають широке розповсюдження в земній корі. Серед них найбільш широке розповсюдження мають тверді мінерали за винятком води, яка займає значну частину поверхні Землі. Тверді мінерали в більшості випадків є кристалічними речовинами. Характерною особливістю для них є їх кристалічна внутрішня будова, яка виражається в закономірному розташуванні в просторі атомів, іонів або молекул. Таке закономірне розташування атомів, іонів або молекул призводить до того, що кристалічні мінерали зовнішньо набувають правильної геометричної форми, утворюючи різноманітні багатогранники.

Головним визначальним фактором кристалічності та аморфності мінералів є їх внутрішня будова, тобто характер розташування атомів, іонів або ж молекул у просторі. Для кристалічних мінералів характерною особливістю є те, що атоми, іони або молекули, які їх складають, розміщені строго закономірно, тобто утворюють певні типи структур, в яких відстані між окремими структурними вузлами в різних напрямках постійні на відміну від аморфних, в яких подібні структури відсутні, а тому відстані між атомами, іонами або молекулами можуть бути різноманітними.

Визначення агрегатного стану мінералів проводиться на реальних зразках. При цьому необхідно встановити, в якому стані знаходиться мінерал – кристалічному чи аморфному. Визначення цих особливостей рекомендується проводити як візуально, так і з допомогою бінокулярної лупи або мікроскопа. Як вказувалось вище, кристалічні мінерали можуть утворювати добре огранені кристали або різні зерна і їх зростки. У відповідності з тим, визначення кристалічності має свої особливості. Так в першому випадку кристалічний стан мінералу визначається за наявністю на кристалах граней, ребер, вершин або їх фрагментів; в другому – за такими ознаками, як характер тріщинуватості, зламу, їх морфології та ін.

При вивченні аморфних мінералів необхідно пам’ятати, що для них характерні різні натічні форми у вигляді окремих концентрично-зональних виділень або корок без правильного зовнішнього огранювання, часто фарфоро- або склоподібного вигляду. Аморфні мінерали переважно набувають форми простору, в котрому вони сформувались.