
- •Общая Минералогия
- •Предмет и история минералогии объекты и содержание минералогии
- •Минералы в обыденной жизни
- •История становления минералогии как самостоятельной науки
- •Тенденции развития минералогии в XX веке
- •Основные направления исследований
- •Кристаллическая структура и химический состав минералов вводные понятия
- •Характерные свойства кристаллических веществ
- •Химическая связь в минералах. Теория кристаллического поля
- •Принцип плотнеишеи упаковки атомов и ионов
- •Координационные числа
- •Радиусы атомов и ионов в кристаллах
- •Полиморфизм
- •Химический состав минералов и изоморфизм
- •Типы изоморфизма
- •Генетические факторы изоморфизма
- •Симметрия и простые формы кристаллов ограненные и неограненные кристаллы
- •Модели роста кристаллов
- •Элементы огранения кристаллов
- •Элементы симметрии кристаллов
- •Формулы симметрии и тридцать два вида симметрии кристаллов
- •Простыв кристаллографические формы
- •Установка кристаллов
- •Символы граней
- •Типы зарождения кристаллов в природе
- •Закон постоянства гранных углов
- •Двойниковые сростки кристаллов
- •Пирамиды и зоны роста кристаллов
- •Скелетные кристаллы и дендриты
- •Облик (форма) и габитус кристаллов
- •Некоторые агрегаты кристаллов
- •Физические свойства минералов общие сведения
- •Изменчивость свойств изоморфных смесей
- •Окраска за счет избирательного светопоглощения
- •Игра и переливы цвета минералов
- •Чужеродные окраски минералов
- •Люминесценция
- •Плотность
- •Механические свойства
- •Магнитные свойства
- •Электрические свойства
- •Генезис минералов понятие о генезисе минералов и генетической минералогии
- •Среды минералообразования
- •Причины и способы минер алообразования
- •Типы минеральных месторождений
- •Магматические минеральные месторождения
- •Пегматиты
- •Скарновые месторождения
- •Гидротермальные месторождения
- •Грейзены
- •Эксгаляционные месторождения
- •Метаморфогенные месторождения
- •Вадозные месторождения
- •Криогенные месторождения
- •Сублимационные месторождения
- •Месторождения зон выветривания и окисления
- •Механические седиментогенные месторождения
- •Хемогенные осадочные месторождения
- •Биогенные месторождения
- •Гидротермально-осадочные месторождения
- •Стадийность процессов образования минералов. Генерации и парагенезисы
- •Число, состав и симметрия минералов
- •Минералогия в медицине
Число, состав и симметрия минералов
Общее число минеральных видов (в современной трактовке этого понятия) составляет 3500-4000. Расхождения в подсчетах связаны с тем, что, во-первых, многие ми
Таблица 23. Систематика элементов по их общему количеству в составе минералов (Поваренных, 1966) и числа минеральных видов (Ярошевский, Булах, 1995)
Характеристика элементов |
Число образуемых минеральных видов |
Перечень элементов и число минералов с этим элементом | ||
Мине-рало-о б разу ю-щие |
В идо— образующие |
Основные |
Свыше 1000 |
О 2909, Н 1921 |
Главные |
300—1000 |
Э1 906, Ре 883, Са 868, Б 761, А1 714, N3 560, М% 555, Си 437, Мп 416, Р 398, Ав 387, РЬ 371 | ||
|
|
Ведущие |
100 — 300 |
К 288, С 272, Р 221, С1 220, и 199, Т1 196, ЭЬ 195, 2п 193, В 179, (ТРИ-У) 160, В1 148, № 148, Ва 142, V 133, Ag 126, Те 117, №> 104 |
|
|
Редкие |
30 — 100 |
Бе 82, Бп 78, Эг 74, Ве 71, N 70, Сг 69, Та 69, Н« 68, Ът 65, Ы 65, Со 56, Р<1 47, РЬ 37, ТЬ 34, Т1 34, Мо 33 |
|
|
Очень редкие |
Меньше 30 |
\У 28, Аи 28, 1г 17, I 16, йе 16, РЛ 13, Ли 12, Вг 12, Се 10, С<1 10, Ов 9, Эс 8, Ь 7, йа 2, Ш 2, Вл 2 |
|
Рассеянные |
Не образуют |
ИЬ, Рл, Ас, Ра, Ир, Ри | |
Несвязанные (химически инертные) |
Не могут образовать |
Не, Ие, Аг, Кг, Хе, Р«.п |
нералы изучены недостаточно полно и потому неоднозначно воспринимаются разными авторами, во-вторых, принятые границы понятий "минеральный вид", "структурная и химическая (особенно структурная) разновидности" условны, а потому в сложных случаях эти границы могут быть проведены по-разному.
Наиболее многочисленны те минеральные виды, в которые входят кислород и водород,—это основные химические элементы в мире минералов. Затем по числу минеральных видов химические элементы выстраиваются в такой ряд (в порядке убывания): 81, Ре, Са, 8, А1, На, М^, Си, Мп, Р, Ав, РЬ (табл. 23). Однако неоднородность распределения химических элементов в протопланетном веществе Солнечной системы предопределила существенную разницу в наборе минералов, выявленных на внутренних и внешних планетах. Главными в первых являются силикаты, алюмосиликаты и оксиды, минеральные фазы вторых экзотичны для земных условий — это кристаллические Н20, СН4, 8, ЭОз (рис. 100).
Таблица 24. Распространенность химических элементов в земной коре и число минералов для них
Хими- |
Содержание в |
Число |
Хими- |
Содержание в |
Число |
ческий |
земной коре, |
мине- |
ческий |
земной коре, |
мине- |
элемент |
ат.% |
ралов |
элемент |
ат.% |
ралов |
О |
53,39 |
2909 |
Ре |
1,31 |
883 |
Н |
17,25 |
1921 |
К |
1,05 |
288 |
Б! |
16,11 |
906 |
С |
0,51 |
272 |
А1 |
4,80 |
714 |
Тх |
0,22 |
196 |
|
1,82 |
560 |
С1 |
0,10 |
220 |
м8 |
1,72 |
555 |
Р |
0,07 |
221 |
Са |
1,41 |
867 |
|
0,05 |
761 |
Таблица 25. Статистическое распределение числа минералов по сингониям в ряде объектов Солнечной системы, %
Объект |
Трикл. |
Мон. |
Ромб. |
Триг. |
Тетраг. |
Геке. |
Куб. |
Земля |
6,8 |
30,1 |
22,3 |
10,4 |
9,7 |
7,8 |
13,0 |
Луна |
6,2 |
23,0 |
17,0 |
10,7 |
12,3 |
7,6 |
23,0 |
Метеориты |
6,8 |
23,9 |
17,2 |
12,0 |
6,9 |
11,4 |
22,0 |
На примере Земли и ее коры явственно проступает главная количественная закономерность: ряд убывания распространенности химических элементов в земной коре во многом совпадает с рядом убывания числа минералов для этих же химических элементов (табл. 24). Здесь только три исключения—для минералов кальция, железа и серы. Но если учесть числа минералов меди, фосфора, марганца, мышьяка, свинца, бора, урана из табл. 23, этих расхождений будет значительно больше. Они объясняются разными факторами, такими, как степень химической активности элемента (число минеральных видов больше у химически активных элементов), изоморфизм (уменьшает возможность образования самостоятельных минералов), неравномерное распределение химических элементов по горным породам, зонам и участкам минера-лообразования в земной коре (химические элементы, которые могут вступить в реак-
Рис. 100. Главные минералы Солнечной системы (Булах, 1995).
цию с образованием минерала, не всегда участвуют в одних и тех же геологических явлениях).
Явно проступает согласованность симметрии минералов и их статистического распределения на Земле, Луне и в метеоритах (табл. 25). И. И. и Г. И. Шафрановские, установившие эту закономерность, полагают ее выражением всеобщего вселенского закона согласованности симметрии и статистического распределения числа минералов
Таблица 26. Типы и классы минералов по химическому составу (в скобках — приблизительное количество минералов)
Типы минералов |
Главные классы минералов |
Простые вещества (120) |
Самородные металлы и полуметаллы; самородные неметаллы; интерметаллиды |
Карбиды (5) |
|
Силициды (5) |
|
Нитриды (5) |
|
Фосфиды (5) |
|
Углеводороды (5) |
|
Сернистые соединения и их аналоги — теллуриды, селениды, арсениды и т.п. (600) |
Простые сульфиды и их аналоги; сульфосоли; полисернистые соединения (персульфиды и их аналоги) |
Кислородные соединения (2700) |
Оксиды (200); гидроксиды (180); силикаты (890); фосфаты (370); арсенаты (200); ванадаты (70); сульфаты (300); бораты (150); карбонаты (170); нитраты (15); вольфраматы (30); молибдаты (10); хроматы (6) |
Органические соединения (30) |
Оксалаты (15); ацетаты (5) |
Галогенные соединения (160) |
Фториды (50); хлориды (70); бромиды (5); иодиды (5); оксигалогениды (30) |
объединяются минеральные виды. Ниже по отношению к минеральному виду располагаются разновидности—структурные, химические и др. Иногда в специальной литературе проскальзывает лингвистически неоправданный термин «минеральная "разность"». Мы считаем его излишним, так как и в объеме понятия "разновидность" можно отразить специфические отклонения минеральных индивидов по их составу, структуре, морфологии, свойствам от усредненных характеристик минерального вида.