Кристаллографические сингонии

Категория	Название сингонии	Типичные элементы симметрии	Общий признак категории
Низшая	Триклинная Моноклинная Ромбическая	C или отсутствует Р; L2 ; L2 PC L22P ; 3L 2 ; 3L 2 3PC	Нет осей выше L2
Средняя	Тригональная Тетрагональная Гексагональная	L 3 L 4 L 6	Только одна ось высшего порядка
Высшая	Кубическая	3L 4	Много осей высшего порядка

Билет 8. Простые формы и комбинация простых форм кристаллов.

Формой кристалла называют совокупность всех его граней. Простой формой в кристаллографии называют совокупность одинаковых граней, связанных между собой элементами симметрии. Среди простых форм различают закрытые формы, которые замыкают часть пространства полностью, например куб, октаэдр; открытые простые формы, например, различные призмы, пространство не замыкают и самостоятельно существовать не могут, а только в сочетаниях (комбинациях) с другими простыми формами. Комбинациями в кристаллографии называют закономерное сочетание нескольких простых форм в одном кристалле. Комбинироваться между собой могут только простые формы, относящиеся к одному виду симметрии, например куб или октаэдр, гексагональная призма и двойная гексагональная пирамида и т.д. Название комбинации составляется из названий входящих в нее простых форм.

Существует 47 простых форм. Каждая из них характеризуется количеством, формой и расположением граней.

Среди простых форм различают открытые и закрытые.

Открытые формы характеризуются тем, что их грани не закрывают пространство со всех сторон; закрытые - полностью закрывают. Простая форма, грани которой размещаются наклонно относительно всех осей и плоскостей симметрии, называется общей. Простая форма, грани которой размещаются перпендикулярно (или параллельно) хотя бы к одной оси симметрии, называется частной формой.

Билет 9. Физические свойства минералов

Минералами называются химические соединения или отдельные химические элементы, возникшие в результате различных физико-химических процессов, происходящих в Земле и на её поверхности.

Каждый минерал обладает определенным химическим составом, имеет характер­ное внутреннее строение, от чего зависит его внешняя форма и свойства. Визуально или макроскопически минералы определяют по цвету, блеску, твердости, а иногда, на вкус, запах и по другим свойствам.

В земной коре минералы находятся преимущественно в кристаллическом состоянии – и лишь незначительная часть – в аморфном.

Анизотропия – неравносвойственность кристаллического вещества в разных направлениях. Свойства аморфных веществ зависят только от состава и во всех направлениях статически одинаковы, т. е. аморфные вещества изотропны.

Цвет минералов зависит от их структурных особенностей, присутствия в них крася­щих элементов (хромофор) или механических примесей.

Цвет черты минерала - это цвет порошка минерала на фарфоровой (без глазури) пластинке (бисквите). Иногда цвет черты не совпадает с цветом минерала (пирит - чер­ная черта, но соломенно-желтый цвет, гематит - вишнево-красная черта, но цвет черный и др.). С цветом связано такое свойство как побежалость. Она наблюдается у минералов с металлическим блеском. Это радужная пленка на поверхности минералов.

Прозрачность-это способность минералов пропускать свет и зависит от физико-химических свойств вещества. По степени прозрачности минералы могут быть прозрачными, полупрозрачными и непрозрачными. Некоторые минералы могут быть прозрач­ными по краям.

Блеск минералов зависит от количества отраженного света и от показателя пре­ломления вещества. Различают: металлический, неметаллический, алмазный, стеклян­ный блески. Кроме того, выделяют полуметаллический, жирный, восковой, перламутровый, шелковистый и матовый блеск.

Спайность - способность некоторых минералов раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям и образовывать плоскости спайности. Различают следующие виды спайности: 1) весьма совершенную - минерал легко расщепляется на пластинки, листочки;

2) совершенную - минерал на сколе образует ровные плоскости;

3) среднюю - у минерала есть ровные и неровные плоскости;

4) несовершенную - неправильные поверхности у минерала.

Спайность может быть в одном, двух, трех, четырех и шести направлениях. Кроме того, различают спайность по определенным кристаллографическим направлениям: по кубу, по ромбоэдру, по призме, по октаэдру, по пинакоиду.

Весьма совершенная спайность слюды. Совершенная спайность каменной соли.

Излом у минералов связан со спайностью. Минералы, обладающие спайностью, дают ровный излом, а минералы, не имеющие спайности, дают излом раковистый, не­ровный, занозистый, крючковатый, землистый, зернистый.

Твердость - это степень сопротивления минерала царапанью. Относительная твер­дость минералов определяется по шкале Мооса (набор минералов, в которой каждый последующий минерал царапает предыдущий).

Таблица твердости минералов

Таблица 1.

твердость	Минералы	Твердость по шкале Мооса
		истинная, % по отношению к корунду	абсолютная, опре­деляется на приборе ТМТ-2, кг/ мм	определение твердости в полевых условиях
1	Тальк	0,003	2,4	чертятся ногтем
2	Гипс	0,014	36	чертятся ногтем
3	Кальцит	0,026	109	медная монета
4	Флюорит	0,075	189	медная монета
5	Апатит	0,123	336	стекло
6	Ортоклаз	2,5	795	стальной нож
7	Кварц	15,0	1120	чертит стекло
8	Топаз	43,0	1427	чертит стекло
9	Корунд	100,0	2060	режет стекло
10	Алмаз	15000,0	10060	режет все вещества

У некоторых минералов твердость зависит от направления грани (у дистена в направлении грани твердость = 4.5, а в перпендикулярном направлении - 6-7).

Плотность минералов зависит от химического состава и структуры. По плотности минералы делятся на легкие, средние и тяжелые (до 2,5; 2,5 - 4; и более 4).

Магнитность - способность минералов действовать на магнитную стрелку или притягиваться магнитом.

Взаимодействие с кислотами (10% р-р соляной кислоты). Этим свойством обладают минералы - карбонаты, они взаимодействуют с НСl с выделением пузырьков СО₂.

Вкус - этим свойством обладают минералы, растворимые в воде: галит - соленый, сильвин - горько-соленый, квасцы - кислые и др.

Запах - это запах сернистого газа у пирита, марказита, чеснока - у арсенопирита и др.

Определяются минералы по специальным таблицам-определителям, куда внесены все перечисленные свойства для каждого минерала.

Кроме физических свойств, важно знать в каких формах минерал чаще всего встре­чается в природе. Морфология минералов, их облик (габитус) зависят от внутреннего строения минералов и от условий их образования.

Совокупность кристаллов минерала, образованных в одних и тех же условиях, на­зывается агрегатом. Агрегаты могут быть зернистыми, землистыми, шестоватыми, волокнистыми, пластинчатыми, чешуйчатыми.