9. Типы упаковок материальных частиц кристаллических решеток минералов

Одним из основных представлений, связанных со структурой кристаллов, является понятие об элементарной ячейке. В общем случае элементарную ячейку можно представить, как минимальный объём кристалла, параллельные переносы (трансляции) которого в трёх измерениях позволяют построить всю кристаллическую решётку.

Один из способов построения пространственной решетки состоит в трансляции (размножении) элементарной ячейки, имеющей вид элементарного параллелепипеда, построенного на трех некомпланарных векторах  , называемых векторами основных трансляций Совокупность координат всех узлов, приходящихся на элементарную ячейку, часто называют ее базисом. Сложную ячейку обычно выбирают так, чтобы узлы находились либо в центрах граней, либо в центре объема. Поэтому принята система наиболее распространенных видов сложных ячеек.

Приведем примеры сложных элементарных ячеек в узлах которых находятся атомы одного сорта.

Объемноцентрированная ячейка Кроме узла, находящегося в начале координат, она имеет дополнительный узел, расположенный на пересечении телесных диагоналей. Таким образом, на данную элементарную ячейку приходится всего два узла и ее базис

Базоцентрированная ячейка так же как и объемноцентрированная, характеризуется базисом из двух узлов, индексы которых .На рисунке видно, что в этой ячейке дополнительные узлы находятся в центрах граней, перпендикулярных оси c. Ясно, что данные узлы принадлежат этой ячейке только наполовину, но т. к. таких граней в ячейке две, то ей принадлежит один узел, находящийся на грани.

Бокоцентрированная ячейка. Возможны два варианта: А-ячейка, в которой центрирована грань, перпендикулярная оси а, и В-ячейка, где дополнительные узлы находятся в центре граней, перпендикулярных оси b

Гранецентрированная ячейка Дополнительные узлы находятся в центрах граней. Общее число узлов, приходящихся на гранецентрированную ячейку, четыре.

- примитивные ячейки (1 кат-я),

- базецентрированные ячейки (2) - объемоцентрированные (3) -гранецентрированные (4)

Куб синг. – 3,4 кат, тетр. С. – 3, тригон. – нет, ромбич. – 2, 3, 4, монокл. – 2, трикли. - нет

10. Рентгеностукртурное изучение структуры минералов, формула Брэггов-Вульфа

Рентгенострукту́рный ана́лиз (рентгенодифракционный анализ) — один из дифракционных методов исследования структуры вещества. В основе данного метода лежит дифракции рентгеновских лучей на трехмерной кристаллической решётке.

Явление дифракции рентгеновских лучей на кристаллах открыл Лауэ, теоретическое обоснование явлению дали 22Вульф"Вульф и 22Брэгг"Брэгг условие Вульфа-Брэгга).

Метод позволяет определять атомную структуру вещества, включающую в себя пространственную группу элементарной ячейки, её размеры и форму, а также определить группу симметрии кристалла.

Рентгеноструктурный анализ и по сей день является самым распространенным методом определения структуры вещества в силу его простоты и относительной дешевизны.

Рентгеноструктурное изучение минералов сильно продвинуло вперед современную минералогию, как в вопросах понимания строения минералов, так и связи их строения и состава с другими важными свойствами, как спайность, показатель преломления и др. С помощью рентгеностукторного изучения можно определить ионнный радиус соединения, что играет большую роль в полиморфизме и изоморфизме.

Брэгг показал, что поглощение и испускание рентгеновских лучей кристаллами с математической точки зрения эквивалентно отражению света от параллельных плоскостей. где d — межплоскостное расстояние, θ — угол скольжения (брэгговский угол), n — порядок дифракционного максимума, λ — длина волны.

Это формула  определяет направление максимумов дифракции упруго рассеянного на кристалле рентгеновского излучения. 

11. Минералы пегматитов. К концу основной стадии магматической кристаллизации и образования соответствующих типов пород обычно возникает остаточный расплав, обогащенный летучими компонентами, дающий начало другим типам минеральных месторождений. Наличие легколетучих компонентов обусловливает высокую текучесть остаточного расплава, проникающего в трещины и полости вмещающих пород, порожденных тем же интрузивом. Возникающие из этого расплава минералы близки к минералам интрузивных пород. Такие образования называются пегматитами, или пегматитовыми жилами. Пегматиты обогащены главным образом Si, Аl, Са и щелочами. Наряду с зтим они содержат значительные количества таких элементов, как Li, Ве, В, Р, Rb, Сs, редких земель, Мо, Zr, Hf, Та, Nb, Тh, U и других элементов, первоначально рассеянных в магме, но концентрирующихся в ней в последующем.

Пегматиты возникают в интервале температур примерно 700-400° С. Благодаря летучим компонентам, действующим как минерализаторы, пегматиты обладают крупнозернистой структурой.

Характерную особенность многих пегматитов представляют 22графические%20срастания"графические срастания кварца и ортоклаза, известные как 22письменный%20гранит"письменный гранит. Наиболее распространенные пегматитовые минералы - это полевые шпаты  (плагиоклаз и ортоклаз), 22кварц"кварц и светлая слюда (22мусковит"мусковит)