1 Карбонатные минералы, их главные представители. Особенности филогении и карбонатные формации.

Наиболее распространенными карбонатными породами являются известняки и доломиты. Некоторое значение имеют арагонит, сидерит и родохрозит, др карбонаты не яв-ся породообразующими. В основе классификации карбонатных пород лежит содержание в них главнейших породобразующих минералов — кальцита и доломита, примеси обломочного и глинистого материала. Известняк — состоит на 50% из кальцита; доломит - более 50% из доломита. Кол-во глинистой примеси измен-ся в широких пределах Порода, характер-ся равным сод-ем карбонатного и глинистого материала, называется мергелем. Аутитенные- кремнезем (опал, халцедон, кварц), сульфаты (гипс, ангидрит, целестин), п.п., глауконит и др.

Окраска известняков зависит от примесей и м.б. белой, желтоватой, бурой, серой, темно-серой до черной. .Среди Известняков выделяют основные структурно-морфологические типы: 1) органогенные, 2) хемогенные, 3) обломочные и 4) криптогенные (известняки неизвестного происхождения), в результате диагенетический или эпигенетической перекристаллизации кальцита они утратили черты первоначального строения.

По внешнему виду доломиты похожи на известняки. белый, желтовато-белый, светло-бурый. Для доломитов характерны микрозернистые, кристаллически-зернистые, а также различные реликтовые структуры.

Условия образования. Известняк.1 Эндогенное а) Магматические карбонатные расплавы, дают при застывании, магматические породы карбонатиты (кальцитовые и др.). б) Метаморфический - за счет перекрист-ии известняков с образованием мраморов. в) контактово-метаморф. За счет метасоматич процессов в контактовой зоне интрузий и вмещающих карбонатных пород с образованием известняковых скарнов. г) гидротермальный. Образует жильные тела, средне и незко температурные (50-250), с пегматоидной до мелкокрист структурой. 2. Экзогенное. а) хемогенные известняковые отложения в теплых водоемах, с морях и океанах. На глубине от десятков до 3000 м. б) биохемогенный, за счет накопления известняковых скелетов различных организмов и растворённого СаСОз. Химизм водной среды щелочной.

Доломит: 1. экзогенное. Осадочно-хемогенный. Осаждается в водоемах аридных зон с повышенной соленостью.2. эндогенное. а). скарново-гидротермальный. Возникает при метасоматическом возд-ии горячих растворов содержащих Mg соли, на известняки. б). гидротермальная жильная минерализация. б). магматический. В карбонатитах как и кальцит.

2. Расчет плотности минералов по рентгеновским данным.

Молекулярный вес – С = 12,0111 гр

Графит – а = 2,46 ангстрем, С = 6,69 ангстрем

Алмаз – а = 3,56 ангстрем

3. Геохимич. барьеры. - зоны резкого уменьшения миграционной способности каких-либо химических элементов; процесс сопровождается их осаждением из раствора и приводит к возникновению их повышенной концентрации, в т. ч. промышленных месторождений. В зависимости от факторов рудоотложения различают: физико-химические, механические, биогеохимические барьеры. Геохимические барьеры играют важную роль в экзогенных процессах рудообразования.

Важное значение в формировании г/х аномалий в зоне гипергенеза имеют г/х барьеры – участки з.к., где на коротком расстоянии резко уменьшается интенсивность миграции хим.эл-ов и присходит их концентрация. 4 основных типа: механические, физ-хим, биогеохимические и техногенные. Наиболее изучены механич и физ-хим, кот разд-ся на ряд классов: кислородный, сульфидный, глеевый, щелочной, кислый, испарительный, термодинамический. Многие барьеры можно выделить в полевых условиях: кислородный – ожелезнение и омарганцевание, восстановительный глеевый – оглеение (сизая окраска за счет FeII), щелочной карбонатный – по границе распр-я г.п., вскипающих с HCl, сорбционный – по контакту пород и почвенных горизонтов различного механич состава, испарительный – по солевым коркам, гипсу, выцветам легко растворимых солей на стеках горных выработок. Концентрация эл-ов на физ-хим барьерах зависит от класса барьера и от состава вод поступающих к нему. Происходит совмещение различных г/х процессов, по кот выд-ют комплексные барьеры.

4. Дивергентные границы литосферных плит с позиций тектоники плит

5. Структурные мотивы минералов. Полиморфизм и политипия. Структурный мотив отражает пространственное распред-е прочнейших связей между атомами в структуре. К одному структурному мотиву принадлежат все структурные типы, обладающие одинаковым способом связи атомов или атомных полиэдров в пространстве. Существуют структ мотивы: 1) координационный; 2) каркасный: 3) кольцевой; 4) островной; 5) цепной; 6) слоистый.

Координационный мотив хар-ся равномерным распред-ем межатомных связей в трех измерениях, (у атомных полиэдров значительного числа общих элементов: граней, ребер, вершин), причем число общих вершин не должно быть меньше 3 (гематит Fe2O3, магнетит Fe3O4, корунд Al2O3). Каркасный мотив равномерное распред-е прочнейших межатомных связей в пространстве, но общими элементами атомных полиэдров являются вершины, причем число их не больше 2. Это обусловливает большую рыхлость (каркасность) структурных типов, полости в которых могут заполняться дополнительными атомами (ионами). Форма полиэдров обычно тетраэдры (SiO₄, А1О4) или октаэдры (МоО6, WO6, А1F6). Кольцевой мотив редок в неорг соединениях; он хар-ся наличием в структуре атомов (S или Аs и S) или атомных полиэдров ( SiO₄, РО₄), прочно связанных м/у собой в кольца различной конфигурации (трех-, четырех-, шести- и восьми- членные), между которыми размещаются скрепляющие их атомы с менее прочными связями. К островному мотиву относятся типы, заключающие радикалы (острова), прочность связи внутри которых значительно выше, чем прочность связи с окружающими атомами. Эти радикалы могут быть простыми и иметь линейную, треугольную, пирамидальную, тетраэдрическую и октаэдрическую форму или сложными, состоящими из двух полиэдров, например, В2О5, Si2О₇, V2O8, и более сложных ассоциаций. Сложные радикалы могут рассматриваться как переходное звено к кольцевому структ мотиву(ангидрит CaSO4). Цепной мотив отличается ярко выраженной линейной направленностью прочнейших связей в структуре, т. е. ассоциацией атомов или атомных полиэдров только в одном измерении. Эта ассоциация осуществляется: для атомов - непосредственно через у-связи, для полиэдров - через общие вершины, ребра или грани. Такими полиэдрами м.б. треугольники, тригональные пирамиды, тетраэдры и октаэдры (ТiО6). Цепи могут быть простыми или двойными. Цепочки, в зависимости от заряда цепного радикала, могут удерживаться между собой либо остаточными связями, либо с помощью низко-валентных ЭП атомов. (Авгит, эгирин). Слоистый мотив хар-ся двумерным распределением прочнейших связей в структуре, т. е. ассоциацией атомов или атомных полиэдров в плоскости. Сетки могут состоять из отдельных атомов (например, в графите) или из полиэдров треугольного (Н₃|ВО₃]), пирамидального, тетраэдрического (силикаты и алюмосиликаты), октаэдрического (МоО₃) и призматического (МоS₂) типа. В поперечном сечении слои могут быть простыми, состоящими из одной сетки атомов, как в графите, тройными, подобно слоям в структурах молибденита, пятерными, как в каолине и более сложными, как в тальке, слюдах и т. п. Слои удерживаются друг с другом либо остаточными, либо существенно ионными связями (включая и гидроксильно-водородные связи).

Полиморфизм - (многообразный) - 1. B кристаллографии н минералогии способность (свойство) некоторых веществ, как простых, так сложных, давать в разл. термодинамических условиях две или несколько модификаций, сохраняя одинаковый валовой хим. состав, но с рaзл. физ.-хим. свойствами, в том числе и с разл. кристал, структурой. Примеры: куб. алмаз и гекс. графит, ромб. марказит и куб. пирит. Разные видоизменения или формы одного и того же вещества называются полиморфными модификациями. Если вещество в зависимости от термодинамических условий обладает Способностью переходить из одной модификации в др. и обратно, П. называется энантиотропньм. Если вещество способно изменяться только в одном направлении, П. называется монотропным. Если какая-либо модификация при определенных термодинамических условиях может существовать неопределенно долго, она называется устойчивой, или стабильной, но только для данных условий. Если же какая-либо модификация данного вещества под воздействием Внутренних сил или под некоторым внешним воздействием переходит в др., то первая называется метастабильной, лабильной, т. е. неустойчивой.

Политипия – наличие полиморфных модификаций, являющихся производными разл. плотнейших шаровых упаковок. Пример структуры сфалерита и вюртцита. В сфалерите сетки Zn- S (111) расположены по закону ABC (плотнейшая кубическая шаровая упаковка), а в вюртците аналогичные сетки (0001) подчиняются последовательности АВ (плотнейшая гекс. шаровая упаковка).

6. Определить средние содержания полезного компонента методами средневзвешенного и среднеарифметического, по исходным данным:

№№ проб	Мощность (длина пробы)	Содержание меди, %%	Объемный вес руды, г/см3
1	2.1	3.0	3.2
2	2.6	3.2	3.3
3	2.2	2.7	3.0
4	3.1	3.3	3.5
5	3.0	3.1	3.2
6	2.7	2.9	2.9
7	2.5	2.7	2.8
8	2.2	2.9	2.9
9	2.4	3.1	3.2
10	3.1	3.3	3.3

7.Дать характеристику горной породы – амфиболит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис). Амфиболит - метаморфическая порода, состоящая преимущественно из роговой обманки и плагиоклаза примерно в равных пропорциях. Амфиболит образуется при метаморфизме магматических пород основного состава (ортоамфиболиты) и мергелистых или близких по составу осадочных пород (параамфиболиты). Амфиболиты соответствуют средней ступени метаморфизма и являются одной из самых распространенных метаморфических пород. Обычно это среднезернистая порода, серовато-зеленого цвета (до черно-зеленого), часто пестрая из-за равномерного распределения плагиоклаза и роговой обманки. Кроме роговой обманки и плагиоклаза часто содержат гранат (гранатовые амфиболиты), эпидот (эпидотовые амфиболиты), биотит (биотитовые амфиболиты), клинопироксен (пироксеновые амфиболиты) и другие минералы. Амфиболиты широко распространены в древних метаморфических комплексах (Сев. Карелия, Кольский п-ов) и в складчатых поясах (Урал, Альпы). Образуются по породам древних вулканических поясов; часто слагают обрамление гранито-гнейсовых куполов; образуются при метаморфизме краевых частей массивов габбро (габбро-амфиболиты). Среди акцессорных минералов часто встречается рутил и апатит. При наложении на амфиболиты более низкотемпературного метаморфизма по амфиболу как правило развивается хлорит. Гранатовые амфиболиты применяются в качестве облицовочного и поделочного камня. В англоязычной литературе амфиболитами часто называют любую метаморфическую породу, содержащую более 50% амфибола.

Свойства и происхождение. Амфиболит чаще всего бывает кристаллически-зернистый зелёного цвета. Образуется в глубинных метаморфических катазоне и мезозоне из базальтов, габбро, мергелистых глин с малым количеством извести, перидотитов. Минеральный состав в процентах: амфиболы — 40; пироксены — 10; плагиоклаз — 40; минералы-примеси — авгит, хлорит, гранат, диопсид, кварц, рудные минералы (ильменит, магнетит).

По составу различают собственно амфиболит, полевошпатовый амфиболит и другие. Амфиболит является довольно распространённой горной породой и характерен для докембрийских метаморфических комплексов.

8. Современные классификации минералов (кристаллохимическая и структурно-геохимическая). КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВ — научная система подразделения минералов. В основе соврем. К. м. лежат кристаллохимии, представления, вскрывающие взаимосвязь и взаимную обусловленность химич. состава, кристаллич. структуры и основных свойств минерален. Основные классификационные единицы — минеральные виды, объединяются в классы, подклассы, группы минералов и др. по принципу сходства типа химич. соединения (напр., самородные элементы, сульфиды, силикаты и др.)> типа химич. связи в кристаллах, по ведущему аниону и его типу [напр., простой анион 0~г — окислы, S~2 — сульфиды; комплексный анион (SO4)~a — сульфаты и т. д.], по кристаллохимии, мотивам и типу структуры минералов (напр., координационные структуры, цепочечные, кольцевые и т. д.). Для многих минералов структуры ещё не изучены, благодаря чему положение нек-рых групп минералов в классификациях условно и базируется только на химич. сходстве с другими, изученными группами. Схема К. м. может быть представлена в след, виде: I класс самородных элементов — а) с металлич. типом связей (медь, золото, платина и др.), б) с ковалент-ными пли др. типами связей (алмаз, графит, сера и др.); II класс сульфидов и их аналогов (арсениды, селевиды и др.); III класс окислов (простые окислы, сложные, гидроокмслы и др.); IV класс галогенидов (фториды, хлориды и др.); V класс боратов (целогенные бораты, каркасные и др.); VI к ласе силикатов, алюмосиликатов с подклассами по типу сочленения групп Si — О в структуре кристаллов (кольцевые, цепочечные, слоистые и др.). Далее—классы фосфатов, арсепатов, ванадатов, карбонатов, сульфатов, воль-фраматов, молибдатов, хроматов, нитратов и др. с изолированными комплексами (РО4)~3, (S04)~a, (СО3)~3 и т. д., в структурах соответствующих минералов. Иногда выделяют в отдельный класс органические соединения (нек-рые смолы, соли органич. кислот и т. д.). Внутри классов даются подразделения на ряды и группы водных и безводных соединений, соединений с добавочными анионами (напр., О~2, Cl^1, F"1, OH~l и др.), выделяют группы минералов с общим типом структуры (напр., типа NaCl, типа флюорита CaF2 и т. д.).