Mineralogia_shpory
.docГенетические факторы изоморфизма. 1) Химический состав среды минералообразования : от концентрации элементов в среде зависит содержание его в минерале. Например: изоморфный ряд оливина – форстерит (Mg)2[SiO4] – фаялит (Fe)2[SiO4] - в форстерите может присутствовать только до 0,6 % никеля (Ni²+), что обусловлено низкими концентрациями Ni в ультраосновной магме.2) Температура (Тº): при более высоких температурах изоморфное замещение происходит легче. Например: щелочные полевые шпаты К[AlSi3O8] и Na[AlSi3O8] при высоких (>800º C) температурах образуют непрерывный изоморфный ряд, а при охлаждении распадаются на две фазы – одну с преобладающим содержанием К¹+ и другую с преобладающим содержанием Na¹+.В пределах каждой фазы возникают взаимные прорастания, известные под названием пертитов и антипертитов.3)Давление(Р):влияя ние сложное и неоднозначное.4) Кристал лизационные эффекты: проявляются в виде мозаичной (неоднородной) окраски кристаллов-минералов в пегматитах гранитных интрузий. Например: полихромный турмалин, зональный аметист, топаз, неоднородная окраска касситерита.
Полиморфизм – явление существования одного и того же химического вещества, с кристаллическими решётками различных видов (различные виды симметрии и сингониии). Это явление было установлено такжеЭ. Митчерлихом в 1820 г. В мире минералов данное явление довольно широко представлено, например: пирит (кубический)-марказит (ромбический), алмаз (кубический)-графит (гексагональный) кальцит (тригональный)-арагонит (ромбический). Несмотря на одинаковый химический состав свойства минералов могут резко отличаться.Минералы с разной кристаллической решёткой, но одинаковым химическим составом называются полиморфными модификациями. Свойства полиморфных модификаций:1) Возможность существования тех или иных модификаций минералов полностью определяется температурой (Т) и давлением (Р), при этом превращения могут оказаться энантиотропными, т.е. осуществляющиеся как в прямом направлении, так и в обратном направлении. Например: обычная природная самородная сера, кристаллизующаяся в ромбической сингонии, при нагревании до 95,5 С (при нормальном давлении), переходит в моноклинную серу, а при понижении температуры до 95,9 С переходит обратно в ромбическую; кварц, кристаллизующийся в тригональной сингонии (α-кварц), при нагревании до 573 С переходит в гексагональную модификацию (β-кварц), а при остывании вновь приобретает тригональную сингонию.
Габитус и облик минер. На практических занятиях с лабораторными моделями в качестве простой формы рассматривается совокупность равных граней кристалла. Если все грани кристалла одинаковы, то он в целом является простой формой. Наоборот, если все грани кристалла не равны по форме и геометрическим очертаниям, то каждая из его граней является отдельной простой формой. Таким образом, в кристалле будет столько простых форм, сколько у него геометрических типов граней, учитывая также их размеры. Например, в прямоугольном параллелепипеде 3 типа граней. Следовательно, он состоит из 3 простых форм. Каждая из них в свою очередь, состоит из 2 равных параллельных граней.Названия простым формам даются в зависимости от числа граней и их взаимного расположения. Существует всего 47 простых форм, каждая из которых имеет свое названиеДля определения простых форм на практических занятиях необходимо равные между собой грани мысленно продолжить до их взаимного пересечения. Полученная при этом воображаемая фигура и будет искомой простой формой.
Среди простых форм различают два вида: открытые и закрытые. Грани открытой простой формы не замыкают пространство со всех сторон. Наоборот, грани закрытой простой формы при их взаимном продолжении в пространстве со всех сторон закроют какую-то его часть.Сочетания простых форм, образующих кристаллы, называются сложными формами, или комбинациями. В комбинации будет столько простых форм, сколько в ней типов граней. Одна открытая простая форма никогда не сможет образовать кристалл, она может встречаться только в комбинации с другими простыми формами. Комбинаций в природе бесконечное количество.Под габитусом кристалла понимается преобладающая по площади граней простая форма. Название габитуса совпадает с названием простой формы, но дается как определение (например, простая форма – куб, габитус – кубический). Если ни одна из простых по площади граней не преобладает (или трудно это оценить), габитус называется смешанным, или комбинированным.
Кристаллохимическая классификация. В основе современной систематики минералов положены два основных признака, отличающие минеральные образования от других природных объектов Земли и околоземного пространства – химический состав и кристаллическая решётка.Основной классификационной единицей систематики минералов является минеральный вид, под которым понимают совокупность минеральных индивидов, характеризующихся постоянным химическим составом или изменяющимся в определённом интервале (изоморфные ряды) и однотипной кристаллической структурой. В основу принятой нами классификации положены: 1)химический характер соединений,2)тип химических связей между структурными единицами минералов, 3) их координация, 4)тип упаковки, 5)мотив структуры. Следуя вышеизложенному и в зависимости от доминирующего признака выделяют, согласно закону соподчинённости, следующие таксономические единицы: 1) тип, 2) класс, 3) подкласс, 4)отдел, 5) группа, 6) минеральный вид, 7) разности, 8) разновидности. Тип минералов выделяется по преобладающему типу химических связей, так например: самородные элементы – преобладает металлический тип химической связи, сульфиды – ковалентный и донорно-акцепторный, кислородные соединения – ионный тип связи и смешанный, галоиды – ионный тип связи, а органические соединения – молекулярный тип химической связи. В пределах типов минералы группируются в классы – по характеру анионов (по силе соответствующей кислоты), например: карбонаты, сульфаты, нитраты и т.д. Подклассы устанавливаются в зависимости от характера сцепления катионов и основных радикалов, т.е. от их структуры: координационный, каркасный, цепочечный, островной (кольцевой), слоистый. В ряде случаев, в подклассах, на основании кристаллохимических и дополнительных структурных признаков выделяют отделы, например, в п/классе цепочечных силикатов выделяют отдел А – с одинарной цепочкой (пироксены) и отдел В – со сдвоенной цепочкой (амфиболы). В группы объединены минеральные виды близкого химического состава и однотипной структуры, например: группа гранатов (пироп, альмандин,, спессартин, гроссуляр, андрадит, уваровит ). Под разностью подразумевают совокупность минеральных индивидов одного минерального вида, различающиеся по морфологическим признакам, например: разности гипса – «марьино стекло» - пластинчатый гипс, селенит – волокнистый гипс.Разновидность – совокупность минеральных индивидов отличающихся от других индивидов рядом дополнительных признаков и особенностей: физических, химических, структурных, например: рубин – хромсодержащая разновидность корунда, фуксит – мелкочешуйчатая и хромсодержащая разновидность мусковита.
Морфология минералов. Морфология - внешний вид, форма минерала или агрегата. Агрегат - совокупность нескольких минералов. а) морфология минералов: - изометричные - равномерноразвитые во всех направлениях (куб, октаэдр) - удлиненные - вытянутые в одном направлении (волокнистые, игольчатые, призматические, столбчатые) - уплощеные - вытянутые в двух направлениях при сохранении третьего короткого, то есть длина и ширина больше толщины (листоватые, чешуйчатые, пластинчатые, таблитчатые).б) морфология агрегатов: Агрегаты по абсолютной величине: - гигантозернистые - размер зерен больше 10 мм - крупнозернистые - размер зерен более 5 мм - среднезернистые - размер зерен равен 1-5 мм - мелкозернистые - размер зерен меньше 1 мм - микрозернистые - зерна видны под микроскопом. Агрегаты по относительной величине: - равномернозернистые - состоят из одинаковых по размеру зерен - неравномернозернистые - состоят из разных по размеру зеренДвойник - закономерные сростки двух кристаллов, один из которых является как бы зеркальным отражением другого.Друза - незакономерные сростки кристаллов, которые имеют общее основание. Щетка - отличается от друзы более мелкими размерами кристаллов. Конкреция - отложение минерального вещества в виде шаровидных стяжений или желваков. Отложение происходит от центра к периферии. характерно радиально лучистое строение.
Секреция - полость или пустота, в которой отложение минерального вещества происходит от периферии к центру. По размеру различают миндалины, жеоды. Миндалины - секреции размером менее 2 см. Жеоды - секреции более 2 см. Оолиты - агрегат мелких шариков размером от 0,02 до 2 см. В центре может быть обломок раковины или песчинка. Дендриты - отложения минерального вещества в мельчайших трещинах, похожи на отпечатки растений. Натечные агрегаты - образуются в результате отложения минерального вещества из растворов. Среди них различают почковидные агрегаты (похожи на почки) сталактиты - похожи на сосульки, растущие сверху вниз; и сталагмиты - сосульки, растущие снизу вверх. Псевдоморфоза - внешняя форма, которая сохраняется после замещения одного вещества другим Мономинеральный агрегат - состоит из одного минерала (мрамор из кальцита). Полиминеральный агрегат - состоит из многих минералов Кроме того, могут быть волокнистые, игольчатые, столбчатые, чешуйчатые, листоватые, пластинчатые,корочки, налеты.