1. Предмет и задачи минералогии.

Слово «минералогия» впервые прозвучало в 1636. В 18-ом веке оно было узаконено в литературе.

Минералогия – наука изучающая состав и свойства минералов, условия их образования в природе, процессы изменения и причины гибели.

Из нее выделились:

• петрография (учение о полезных ископаемых)

• в 19-ом веке геммология, геохимия

• в 20-ом веке петрология.

Этот процесс выделения наук не закончен до сих пор.

Задачи:

1. разработка научной классификации выявление связей между их составом, строением, свойствами и условиями образованиями.

2. создание научных основ для поисков и оценки месторождений полезных ископаемых, совершенствование технологии его переработки, вовлечение новых видов минерального сырья в промышленное производство.

3. разработка методов искусственного выращивания минералов.

2. Понятие минерала, минерального вида и разновидности.

Слово «минералогия» впервые прозвучало в 1636. в 18-ом веке оно было узаконено в литературе.

Минерал – химически и физически индивидуализированный неорганический продукт, природной физико-химической реакции, имеющий кристаллическое строение или имевший его и утративший в результате метамиктового распада.

Основные признаки минерала:

• химический состав

• кристаллическая структура

• образование в природе

• не участвует органика

В 1926 году русский учёный Болдырев ввёл более широкое понятие – «минеральный вид».

Минеральный вид – совокупность минералов обладающих одинаковой кристаллической структурой и химическим составом, и может меняться в определённых пределах, условно принятыми границами.

Разновидности – минералы данного минерального вида, отличающиеся друг от друга некоторыми отклонениями состава от предельной химической формулы минерального вида.

Предельной называется химическая формула идеально чистого вещества. Принадлежность минерала определяется по главным химическим элементам в его составе – так принято в решениях Международной минералогической ассоциации.

3. Метамиктный распад и метамиктные минералы.

Метамиктный распад – переход минерала из кристаллического состояния в аморфное, без изменения внешнего облика.

Метамиктный распад всегда связан с наличием в составе минералов определенного количества радиоактивных элементов. Метамиктный распад объясняется разрушением структуры минерала под влиянием частиц. Например, циркон в результате метамиктного распада переходит в окислы ZrO2 и SiO2. Метамиктное состояние также может быть вызвано окислением Fe+2 и U+4.

Разрушение кристаллической решетки минералов под влиянием радиоактивных излучений имеет избирательный характер. Причину этого А. С. Поваренных видит в электроотрицательности главных катионов. По данным А. С. Поваренных, метамиктный распад наблюдается в тех соединениях, где максимальная разность электроотрицательностей катионов не превышает 100—120 ккал/г-атом.

Метамиктные минералы имеют раковистый излом, характеризуются низкими показателями преломления, аномальным количеством адсорбционной воды и низкой плотностью (при разрушении кристаллической решетки увеличивается объем минерала). При нагревании метамиктные минералы переходят в кристаллическое состояние, что ведет к сокращению их объема и, следовательно, к увеличению плотности. Переход метамиктных минералов в кристаллическое состояние происходит при постоянной температуре, которая может считаться своего рода константой.

Условия (кроме радиоактивности):

1. кристаллическое вещество должно обладать слабой существенно иной структурой, допускающий перегруппировку или гидролиз (такие решётки образуются преимущественно при соединении слабых оснований со слабыми ангидридами).

2. Структура должна содержать один или несколько сортов ионов, способных легко перезаряжаться (ионы редких земель) или даже превращаться в нейтральные атомы (образование атомарного фтора в флюорите под влиянием радиоактивного излучения со стороны).

Соединение YNbO₄ превращается в тонкодисперсную смесь окислов Y₂O₃ и Nb₂O₅.