- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Минералы, их свойства и порядок определения
- •1.1. Свойства кристаллических веществ
- •1.1.1. Основные понятия о кристаллографических свойствах минералов
- •1.1.2. Элементы ограничения кристаллов
- •1.1.3. Кристаллографическая симметрия
- •1.1.4. Кристаллографические сингонии
- •Сравнительная характеристика сингоний
- •1.2. Диагностические признаки минералов
- •1.2.1. Морфологические особенности минералов
- •1.2.2. Физические свойства минералов
- •Шкала твердости минералов Мооса и результаты испытаний на твердомере пмт-3, кг/мм2
- •1.3. Классификация минералов
- •1.4. Характеристика основных породо- и почвообразующих минералов
- •1.4.1. Самородные элементы
- •1.4.2. Сульфиды
- •1.4.3. Галогениды
- •1.4.4. Оксиды и гидрооксиды
- •1.4.5. Соли кислородсодержащих кислот
- •1.4.6. Силикаты
- •Химический состав некоторых цеолитов, %
- •1.5. Порядок определения минералов
- •Характеристика породо- и почвообразующих минералов
- •2. Изучение и определение горных пород
- •2.1. Магматические (изверженные) горные породы
- •2.1.1. Диагностические признаки магматических горных пород
- •Химический состав горных пород
- •2.1.2. Характеристика основных типов магматических пород
- •2.1.3. Порядок определения магматических горных пород
- •Магматические горные породы
- •2.2. Осадочные горные породы
- •2.2.1. Состав и свойства осадочных пород
- •Классификация осадочных горных пород
- •2.2.2. Описание основных подгрупп осадочных пород
- •Определение минерального состава глин по фигурам растрескивания
- •2.2.3. Порядок определения осадочных пород
- •Осадочные горные породы
- •2.3. Метаморфические горные породы
- •2.3.1. Важнейшие особенности метаморфических горных пород
- •2.3.2. Характеристика основных метаморфических пород
- •2.3.3. Порядок определения метаморфических пород
- •Метаморфические горные породы
- •Задания для самостоятельной работы
- •2.4. Почвообразующие (материнские) породы
- •Деление почвообразующих пород по способу отложения и влиянию на процессы почвообразования
- •2.4.1. Порядок определения почвообразующих пород
- •Свойства основных почвообразующих пород
- •Задания для самостоятельной работы
- •2.5. Агрономические руды
- •Агрономические руды
- •Задания для самостоятельной работы
- •3. Изучение и определение основных гидрологических и гидрохимических характеристик водных объектов суши и подземных вод
- •3.1. Изучение гидрологии поверхностных вод
- •3.1.1. Определение основных гидрологических характеристик рек
- •Расчет падения и уклонов реки на продольном профиле
- •Определение площади живого сечения реки
- •3.1.2. Определение основных гидрологических показателей озер
- •Данные промеров глубины озера по створам
- •Задания для самостоятельной работы
- •3.2. Изучение и определение гидрологических
- •3.2.1. Химический состав подземных вод
- •Коэффициенты для пересчета ионов в миллиграмм-эквивалентную форму
- •Классификация подземных вод по химическому составу (по с.А. Щукареву, 1934; с видоизменениями н.Н. Славянова) [12]
- •3.2.2. Способы представления результатов химического ананиза природных вод
- •3.2.3. Практические задания по расчетам химического состава
- •Условия применения минеральных вод для орошения
- •4. Геологические карты
- •4.1. Геохронологическая шкала
- •Геохронологическая таблица
- •4.2. Изучение геологической карты
- •Выходы горных пород различного возраста
- •Районы распространения четвертичных отложений
- •Районы интенсивных интрузий
- •4.3. Карты четвертичных отложений
- •4.3.1. Изучение карты четвертичных отложений
- •Районы распространения аллювиальных отложений
- •4.4. Гидрогеологические карты
- •4.4.1. Изучение гидрогеологической карты
- •4.5. Геоморфологические карты
- •4.5.1. Требования, предъявляемые к изображению рельефа на топографических картах
- •4.5.2. Особенности составления геоморфологических карт
- •4.5.3. Работа с геоморфологической картой
- •Заключение
- •Методика работы с определителем
- •Определение минералов а. Блеск металлический и металловидный
- •Б. Блеск неметаллический
- •Указатель минералов
- •Определитель горных пород Методика работы с определителем
- •Определение горных пород
- •1. Структура зернистая (равномерно или неравномерно зернистая)
- •2. Структура порфировая
- •3. Порода из сцементированных обломков
- •3. Текстура массивная, порода плотная
- •5. Текстура рыхлая, землистая
- •6. Текстура пористая, ноздреватая, ячеистая
- •7. Текстура полосчатая
- •8. Текстура сланцеватая
- •9. Порода из растительных остатков
- •10. Порода из раковин морских животных
- •11. Несцементированные (нескрепленные) обломки
- •12. Жидкие, маслянистые породы
- •Указатель горных пород
- •Библиографический список
- •644008, Омск, ул. Сибаковская, 4, тел. 65-35-18.
1.1.4. Кристаллографические сингонии
В кристаллах все элементы симметрии взаимно связаны между собой. Благодаря зависимости одних элементов симметрии от других взаимные их сочетания ограничены. Установлено, что возможны только 32 комбинации различных их группировок, или 32 кристаллографических класса. Кристаллографические классы объединяются в более крупные группировки, которые называются системами, или сингониями. Сингонии, в свою очередь, объединяются в категории: высшую, среднюю и низшую. В каждую сингонию входят кристаллы, у которых возможно одинаковое расположение кристаллографических осей.
Высшая категория
Кристаллы высшей категории характеризуются наличием более одной оси симметрии высшего порядка (осями высшего порядка считаются L3, L4, L6). К высшей категории относится кубическая сингония.
В кубической сингонии кристаллизуются наиболее симметричные кристаллы. Кристаллы кубической сингонии обязательно должны иметь четыре оси 3-го порядка (4L3) и либо три взаимно-перпендикулярные оси 4-го порядка (3L4), либо три оси 2-го порядка (3L2). Максимальное количество элементов симметрии в кубической сингонии может быть выражено следующей формулой: 3L44L3 6L29PC. Кристаллы кубической сингонии встречаются в виде куба, октаэдра, ромбододэкаэдра, тетраэдра и различных их комбинаций.
Средняя категория
Эта группа объединяет кристаллы, обладающие только одной осью порядка выше второго. К средней категории относятся гексагональная, тетрагональная и тригональная сингонии.
Гексагональная (шестиугольная) сингония характеризуется наличием одной оси шестого порядка (L6). Максимальное количество элементов симметрии может быть следующее: L66L27РС. Кристаллы гексагональной сингонии образуют призмы, пирамиды, дипирамиды и их комбинации.
Тетрагональная (четырехугольная) сингония. Имеет одну ось четвертого порядка (L4). Максимальная симметрия для этих сингоний характеризуется формулой L44L25PC. Формы кристаллов данной сингонии – тетрагональные призмы, тетрагональные пирамиды и их комбинации.
Тригональная сингония характеризуется одной осью третьего порядка (L3). Наибольшее количество элементов симметрии выражается формулой L33L23PC.
Низшая категория
Эта группа объединяет кристаллы, в которых совсем отсут-ствуют оси симметрии или имеются только оси 2-го порядка (L2).
Ромбическая сингония имеет несколько осей второго порядка (L2) или несколько плоскостей симметрии (Р). Максимальное количество элементов симметрии – 3L23PC. Характерные формы кристаллов – ромбический тетраэдр, ромбическая призма, ромбическая пирамида.
Кристаллы моноклинной сингонии характеризуются наличием одной оси второго порядка (L2) или одной плоскости (Р). Максимальное количество элементов симметрии – LPC. Формы кристаллов – сочетание пинакоидов.
К триклинной сингонии относятся наиболее несимметричные кристаллы, лишенные совсем элементов симметрии или имеющие лишь центр симметрии (С). Характерные формы кристаллов – комбинации пинакоидов и моноэдров.
Основные минералы, кристаллизующиеся в той или иной сингонии, указаны в сводной табл. 1, с помощью которой по характерным элементам симметрии можно определить сингонию неизвестного кристалла.
На рис. 6 изображены наиболее распространенные формы кристаллов.
Кристаллы могут образовывать либо простые формы, либо их комбинации. Простой формой называется совокупность одинаковых граней, связанных элементами симметрии (куб, тетраэдр, октаэдр, ромбоэдр, ромбододекаэдр и др.). Если кристалл образован несколькими видами граней, то имеем дело с комбинациями нескольких простых форм.
Таким образом, комбинацией называется сочетание двух или нескольких простых форм, объединенных элементами симметрии. Пример комбинации из двух форм – призмы, пирамиды; из трех форм – наклонные призмы. Простых форм среди кристаллов, известных в природе, насчитывается 47. Простые формы в различных сочетаниях образуют великое множество комбинаций. Этим и объясняется такое большое разнообразие геометрических форм, которые присущи природным многогранникам.
В кристаллографии, в отличие от геометрии, имеют дело не только с закрытыми формами, но и с открытыми. Если простая форма со всех сторон замыкает пространство, она называется закрытой (куб, октаэдр, тетраэдр, ромбоэдр). Однако среди простых форм имеются и такие, которые не полностью замыкают пространство (пирамиды, призмы). Эти формы называются открытыми.
Таблица 1