10.Каковы диагностические свойства минералов.

Все свойства минералов как твердых кристаллических тел зависят от их химического состава и внутреннего строения (кристаллической структуры). Их точная диагностика производится с помощью различных аналитических методов — химического, спектрального, рентгено- структурного, электронномикроскопического и др.

Однако в полевой геологической практике часто возникает необходимость визуального определения минералов без использования лабораторных методов исследования. Простейшие свойства, по которым минералы определяются на глаз, называют диагностическими свойствами. Большинство из них являются физическими.

Следует помнить, что любой минерал может быть определен только по комплексу его диагностических свойств. Отдельные свойства могут быть одинаковыми у разных минералов или, наоборот, меняться у одного и того же минерала в зависимости от химического состава, наличия механических примесей, форм выделения. Лишь в редких случаях отдельные свойства бывают настолько характерными, что по ним одним можно диагностировать минерал.

Все диагностические свойства минералов можно разделить на три группы: оптические, механические и прочие. Свойства двух первых групп определяются для всех минералов. К группе прочих отнесены свойства, используемые для диагностики только каких-то определенных минералов.

ЦВЕТ ЧЕРТЫ – цвет минерала в порошке. Часто цвет черты повторяет цвет минерала, но бывают и отклонения. Например, минералы магнетит и хромит имеют черный цвет, а их цвет в порошке или цвет черты отличаются: у магнетита черта черная, а у хромита - темно-бурая.

ПРОЗРАЧНОСТЬ – способность минерала пропускать свет. По этому признаку минералы разделяются на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные.

БЛЕСК – способность отражать падающий свет. По отражательной способности минералов блеск подразделяется на металлический и неметаллический. Металлический блеск имеют минералы с высокой отражательной способностью. Неметаллический блеск подразделяют на : стеклянный, жирный, перламутровый и т.д.

СПАЙНОСТЬ – способность минералов раскалываться под ударом с образованием ровных поверхностей параллельных граням, ребрам и др. кристаллографическим направлениям. Выделяют спайность :

- весьма совершенная (слюда, тальк),

- совершенная (кальцит, галит),

- средняя (полевые шпаты, роговая обманка),

- несовершенная (оливин, апатит),

- весьма несовершенная (золото, корунд).

ИЗЛОМ – вид поверхности при расколе минерала. Бывает – ровный , ступенчатый, раковистый, занозистый, землистый и т.д.

ПЛОТНОСТЬ – зависит от химического состава и структуры минерала. Все минералы по плотности подразделяются на: легкие (1-3 г/см 3 ), тяжелые (3,5-9 г/см 3 ), очень тяжелые (9-23 г/см3).

ТВЕРДОСТЬ – способность минерала сопротивляться механическому воздействию. Выделяют абсолютную и относительную твердости.

Абсолютную твердость определяют прибором, называемым склерометр в кг /мм 3 .

Относительная твердость определяется сравнительным путем.

11.Привидите шкалу Мооса.

ШКАЛА МООСА, шкала ТВЕРДОСТИ, используемая геологами для определения относительной твердости минералов путем сравнения с твердостью десяти стандартных минералов. Была создана в 1812 г. немецким минерологом Фридрихом Моосом (1773-1839). Самый твердый минерал, алмаз, имеет твердость 10. Он может поцарапать, или оставить отметку, на любом минерале с более низкой твердостью, включая корунд (9), топаз (8), кварц (7), ортоклаз (6), апатит (5), флюорит (4), кальцит (3), гипс (2) и тальк (1). Инструментами для определения твердости могут служить ноготь (около 2,5) и перочинный нож (около 5,5).

12.Перечислите минералы класса окислов и их основные диагностические признаки.

К классу о́кислы относят минералы, представляющие собой соединения металла с кислородом.

Авиценнит, Александрит, Анатаз, Асболан, Бадделеит, Белянкинит, Бёмит, Бернессит, Биксбиит, Браннерит, Браунит, Брукит, Вольфрамит, Вюстит, Гаусманит, Гематит, Гётит, Голландит, Ильменит, Касситерит, Кварц, Клевеит, Корунд, Кристобалит, Куприт, Лейкоксен, Лимонит, Лопарит, Маггемит, Магнетит, Настуран, Обручевит, Периклаз, Перовскит, Пиролюзит, Розовый кварц, Рубин, Рутил, Самарскит, Сапфир, Спекулярит, Сурик, Тааффеит, Тажеранит, Тенорит, Франклинит, Хризоберилл, Хромит,

Цинкит, Шпинель, Яхонт.

13.Перечислите минералы класса сульфидов и их основные диагностические признаки.

Сульфиды — природные сернистые соединения металлов и некоторых неметаллов. В химическом отношении рассматриваются как соли сероводородной кислоты H2S. Ряд элементов образует с серой полисульфиды, являющиеся солями полисернистой кислоты H2Sx

Пирит, Халькопирит, Галенит, Сфалерит.

14.Перечислите минералы класса сульфатов и их основные диагностические признаки.

К классу Сульфаты относятся минералы, представляющие собой соли серной кислоты.

Алебастр, Алунит, Алуноген, Алюминит, Ангидрит, Англезит,

Арцрунит, Астраханит, Барит, Бёдантит, Брошантит, Гипс,

Глауберит, Глауберова соль, Дарапскит, Каинит, Кизерит, Лангбейнит, Сванбергит, Селенит, Скородит, Сульфаты, Тенардит, Халькантит, Целестин, Ярозит.

15.Перечислите минералы класса карбонатов и их диагностические признаки.

Карбонаты — соли угольной кислоты — Н2С03. Карбонаты составляют до 1,7% веса земной коры. Блеск у них неметаллический. Все минералы, относящиеся к этому классу, имеют среднюю твердость, землистые разности являются мягкими. Исключительно характерным признаком для всего класса карбонатов является реакция с разбавленной соляной кислотой (10%-ный раствор), при этом выделяется СО2. Некоторые представители этого класса реагируют с соляной кислотой на холоде, другие же реагируют только с нагретой соляной кислотой. Наиболее характерная форма для кристаллов карбонатов — ромбоэдр (тригональная сингония). Минералы, относящиеся к этому классу, легкие. Все карбонаты дают черту. Плотность у них небольшая.

Карбонаты делятся на безводные и водные. Цвет у безводных карбонатов непостоянный, черта — постоянная. Цвет и черта у водных карбонатов постоянные, присущие только определенному минералу.

Карбонаты — компоненты многих минеральных ассоциаций, образующихся в поверхностной части земной коры. Карбонаты осаждаются на дне морей, озер, лагун, образуются при выветривании сульфидов и силикатов, выделяются из горячих и холодных подземных вод, входят в состав раковин многих беспозвоночных животных.

Карбонаты преимущественно нерудные и частично рудные полезные ископаемые. Из карбонатов состоят распространенные горные породы — известняк, доломит, мрамор.

Безводные карбонаты

Кальцит (известковый шпат) — CaCO3

Физические свойства. Блеск стеклянный, перламутровый; землистый и плотный кальцит матовый. Твердость 3, землистые разности мягкие. Бесцветный, белый, реже желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, темно-бурый, черный. Черта белая. Твердость 2,5-3. У кристаллического кальцита наблюдается совершенная спайность в трех направлениях по граням ромбоэдра. Зернистые разности при ударе раскалываются по определенным направлениям и дают обломки в виде ромбоэдров. Сплошной зернистый, плотный, натёчный, пористый, землистый, листоватый, полосчатый, радиально-лучистый; также кристаллы, друзы. Кристаллы кальцита имеют различные формы. Сингония тригональная. Иногда дает ложные формы по другим минералам.

Отличительные признаки. Кальцит имеет неметаллический блеск, среднюю твердость или мягкий, бурно вскипает при действии разбавленной соляной кислотой или уксусом. Кальцит можно спутать с доломитом и магнезитом. Отличие—доломит реагирует с разбавленной соляной кислотой только в порошкообразном виде, магнезит—с нагретой соляной кислотой. Похожий на него ангидрит не реагирует с разбавленной соляной кислотой.

Химические свойства. Бурно вскипает при действии разбавленной соляной кислоты. Вскипает при действии уксусом.

Разновидности. Прозрачный, двупреломляющий кальцит (удваивает рассматриваемое через него изображение) называется исландским шпатом, очень тонкозернистый кальцит — литографским камнем, листоватый кальцит — бумажным шпатом. Разновидностью кальцита также является жемчуг (перл). Еще одна разновидность кальцита — мраморный оникс.

Арагонит - СаСО3.

Физические свойства. Химический состав такой же, как у кальцита. Сингония ромбическая. Облик кристаллов призматический, часто псевдогексагональный, игольчатый. Кристаллическая структура арагонита более плотная, чем у кальцита, что ведет к разнице в плотности. Агрегаты волокнистые, скорлуповатые, плотные, оолитовые. Цвет белый, серый, бледно-желтый, иногда светло-зеленый, фиолетовый и серый. Черта белая, светло-серая. Блеск стеклянный, в изломе жирный. Твердость 3,5-4. Плотность 2,95-3,0 (большая, чем у кальцита).

Отличительные признаки. Легко растворяется в НСl. Отличается от схожего с ним кальцита большей плотностью и твердостью.

Доломит — CaMg[C03]2.

Физические свойства. Блеск стеклянный, перламутровый. Твердость средняя. Цвет белый, желтый, серый, зеленоватый, черный. Черта белая. У кристаллического доломита совершенная спайность в трех направлениях по граням ромбоэдра. Сплошные зернистые мраморовидные или плотные массы. Кристаллы имеют форму ромбоэдров. Сингония тригональная.

Отличительные признаки. Для доломита характерны неметаллический блеск, средняя твердость и вскипание порошка доломита при действии разбавленной соляной кислоты. Доломит похож на кальцит. Отличается тем, что кальцит бурно реагирует с разбавленной соляной кислотой.

Химические свойства. Порошок вскипает при действии разбавленной соляной кислоты.

Магнезит (магнезиальный шпат) — MgCO3

Физические свойства. Блеск у зернистых разностей стеклянный, плотные разности матовые. Твердость средняя. Цвет у зернистых разностей серовато-белый, желтоватый, у плотных — белый, кремовый, желтоватый, бурый, серый. Черта белая. У кристаллического магнезита наблюдается совершенная спайность в трех направлениях по граням ромбоэдра. Излом у зернистых разностей зернистый, у плотных - неровный. Мраморовидные массы, сложенные из зерен удлиненной формы (отличие от кальцита и доломита), и фарфоровидные плотные образования, редко кристаллы, в виде ромбоэдров. Сингония тригональная.

Отличительные признаки. Для магнезита характерны неметаллический блеск, средняя твердость и вскипание порошка магнезита при действии нагретой соляной кислоты. Этим магнезит отличается от сходных с ним минералов — кальцита, доломита. От сидерита отличается по цвету.

Сидерит (железный шпат) — FeC03.

Физические свойства. Блеск стеклянный, или сидерит матовый. Твердость средняя. Цвет желтовато-серый, желтовато-бурый, бурый. Черта белая, иногда буроватая. У кристаллических разностей наблюдается совершенная спайность в трех направлениях по граням ромбоэдра. Сплошной зернистый, мраморовидный, плотный, натёчный, землистый, шаровидный, радиально-лучистого строения внутри (сферосидериты), также кристаллы в виде ромбоэдров или друзы. Сингония тригональная.

Отличительные признаки. Для сидерита характерны неметаллический блеск, средняя твердость, желтый, бурый цвет, белая черта и вскипание при действии нагретой соляной кислоты. Сидерит похож на крупнозернистый желтоватый или коричневатый мрамор.

Химические свойства. Вскипает при действии нагретой соляной кислоты. Капля соляной кислоты, помещенная на поверхности сидерита, благодаря образованию FeCl3 желтеет.

Водные карбонаты

Малахит — Cu2[C03] (ОН)2.

Физические свойства. Блеск стеклянный, шелковистый или малахит матовый. Твердость средняя, землистые разности мягкие. Цвет ярко-зеленый, травяно-зеленый. Малахиту придает красоту ярко-зеленый цвет, затейливый рисунок, нередко создающий загадочные картины, причудливые узоры, концентрическое, полосчатое и радиально-лучистое строение. Черта бледно-зеленая. Натечный, радиально-лучистый, концентрически-скорлуповатый, плотный землистый; редко кристаллы игольчатой формы. Сингония моноклинная.

Отличительные признаки. Постоянными признаками для малахита являются зеленый цвет и вскипание при действии разбавленной соляной кислоты. Спутник — азурит (синий, вскипает при действии соляной кислоты).

Химические свойства. Вскипает при действии разбавленной соляной кислоты.

Разновидность. Медная зелень — землистый, мягкий малахит.

Происхождение. Образуется малахит в результате химического выветривания медьсодержащих минералов (халькопирита, меди самородной и др.) под действием углекислоты, воды и кислорода. Медьсодержащие сульфиды превращаются в сульфаты, а затем под действием углекислых растворов в малахит.

16. Перечислите минералы класса галоидов и их основные диагностические свойства.

17. Перечислите минералы класса силикатов и их основные диагностические признаки.

18. Перечислите минералы класса вольфраматов и их основные диагностические признаки.

19. Что такое сингония?

СИНГОНИЯ [γωνια (гониа) — угол] — в кристаллографии, гр. видов симметрии, которая при одинаковом числе единичных направлений обладает одним или несколькими сходными элементами симметрии.

20. Сколько вы знаете сингоний, назовите их.

Различают 7 С.: триклинную, моноклинную, ромбическую, тригональную, тетрагональную, гексагональную, кубическую. Триг. и гекс. С. иногда рассматриваются как две подсинг. одной гекс. С. Сингонии группируются в 3 категории: низшую, среднюю и высшую. К-лы низшей категории — трикл., мон. и ромб. С. характеризуются наличием нескольких единичных направлений (не меньше 3) и отсутствием осей симметрии порядка выше двух. К-лы средней категории обладают одним единичным направлением, совпадающим с единственной осью порядка выше двух: триг. (L3), тетр. (L4) и гекс. (L6 ) . В к-лах высшей категории (куб. С.) при отсутствии единичных направлений всегда имеется несколько осей порядка выше двух (4L3). Син.: система кристаллографическая.

21.Перечислите геологические процессы минерало- и породообразования.

22. Что такое парагенезис?

Парагенезис минералов (от греч. para - возле, рядом и genesis - рождение, происхождение * a. paragenesis of minerals; н. Paragenese der Mineralien; ф. paragenese des mineraux; и. paragenesis de minerales) - закономерное совместное нахождение (сонахождение) генетически связанных между собой минералов. B широком понимании к одному П. м. относятся все первичные (разновременные) и вторичные (напр., пирит и гётит или др. гидроксиды Fe; халькопирит и вторичные минералы медималахит, азурит и др.), ассоциирующие минералы к.-л. м-ния или г. п. To же относится к П. м., возникающим на последовательных стадиях единого процесса минералообразования и сменяющим друг друга во времени (напр., в ходе формирования эндогенного м-ния) c сохранением реликтов более ранних минералов, к-рые сосуществуют c более поздними. Более строго термин "П. м." трактуется как совокупность равновесие сосуществующих минеральных фаз. Изучение такого П. м. методом парагенетич. анализа, разработанного Д. C. Kоржинским, даёт возможность исследовать зависимость П. м. от внеш. физ.-хим. условий минералообразования.

Kритерии генетич. взаимосвязи (парагенности) минералов базируются на изучении их взаимоотношений, на морфологич. признаках совместного роста индивидов разл. минералов (индукционная штриховка и др.) и на закономерностях распределения главных и примесных компонентов состава в сосуществующих минералах равновесных парагенезисов (напр., оливин всегда более магнезиален, чем парагенный c ним пироксен).

Запрещённый П. м. - понятие, указывающее на невозможность одноврем. образования и сосуществования минералов (напр., кварц и нефелин). Tермин "П. м." предложен И. Брейтгауптом в cep. 19 в., понятие o "смежности минералов" было введено B. M. Cевергиным (1798). Учение o П. м. лежит в основе генетич. и поисковой минералогии, оно играет важную роль в петрологии и учении o м-ниях п. и.

23. Приведите примеры парагенетических ассоциаций.

24. Что представляют собой магматические процессы породообразования?

Магматические расплавы поступают из мантии или образуются в результате плавления пород земной коры. Как известно, химический состав мантии и коры различны, что в первую очередь и обуславливает различия состава магм. Магмы, возникающие за счет плавления мантийных пород, как и сами эти породы, обогащены основными оксидами – FeO, MgO, CaO, поэтому такие магмы имеют ультраосновной и основной состав. При их кристаллизации образуются, соответственно, ультраосновные и основные магматические породы. Магмы, возникающие при плавлении пород земной коры, обедненной основными окислами, но резко обогащенной кремнеземом (типичным кислотным оксидом), имеют кислый состав; при их кристаллизации образуются кислые породы.

Однако первичные магмы в ходе эволюции часто претерпевают существенные изменения состава, связанные с процессами кристаллизационной дифференциации, ликвации и гибридизма, что порождает многообразие изверженных горных пород.