- •I. 51.01.01 «Геология и разведка месторождений
- •28 Октября 2005 г., протокол №
- •Предисловие
- •Лекция 1
- •Объекты и содержание минералогии
- •Значение минералов для человека
- •История развития минералогии
- •История развития минералогии в России
- •Лекция 2
- •Минералы в строении вселенной Минералы метеоритов
- •Строение земной коры и минералогическая зональность
- •Химическая связь
- •Кристаллическая структура минералов
- •Лекция 3
- •Полиморфизм и полиморфные модификации
- •Псевдоморфозы (ложные кристаллы)
- •Явление изоморфизма
- •Типы изоморфизма
- •Изоструктурные минералы
- •Твердые растворы
- •Лекция 4
- •Химический состав минералов
- •Химические анализы
- •Расчет формул минералов
- •Расчет формулы сфалерит
- •Расчет формулы граната
- •Причины кристаллизации минералов
- •Аморфные и скрытокристаллические минералы
- •Лекция 5
- •Морфология кристаллов Закон постоянства гранных углов
- •Двойниковые сростки кристаллов
- •Микрорельеф поверхности кристаллов
- •Пирамиды и зоны роста кристаллов
- •Расщепленные кристаллы, скелетные кристаллы и дендриты, метасомы, пойкилосомы
- •Включения в кристаллах
- •Облик и габитус кристаллов
- •Морфология кристаллических агрегатов
- •Лекция 6
- •Физические и химические свойства минералов
- •Анизотропия свойств кристаллов
- •Физические свойства изоморфных смесей
- •Оптические свойства
- •Отражение и преломление света
- •Поляризация и двойное лучепреломление
- •Светопроницаемость (прозрачность)
- •Лекция 7
- •Окраска минералов
- •Собственные окраски минералов Окраска за счет избирательного светопоглощения
- •Анизотропия окраски
- •Игра и переливы цвета
- •Чужеродные окраски
- •Лекция 8
- •Цвет черты
- •Люминесценция
- •Плотность
- •Механические свойства
- •Твердость
- •Спайность, излом
- •Лекция 9
- •Прочность минералов
- •Магнитные свойства минералов
- •Электрические свойства
- •Пьезоэлектричество
- •Пироэлектричество
- •Радиоактивность
- •Лекция 10
- •Определение и описание минералов
- •Макроскопическая идентификация минералов
- •Физические свойства минералов
- •Морфология кристаллов
- •Цвет и черта
- •Твердость
- •Плотность и методы ее определения
- •Лекция 11
- •Спайность, отдельность и излом
- •Прочность
- •Специальные физические тесты
- •Люминесценция
- •Магнетизм
- •Электрические свойства
- •Радиоактивность
- •Минеральные ассоциации
- •Химические тесты при изучении минералов
- •Растворимость
- •Вкус и запах
- •Лекция 12
- •Лабораторные методы определения минералов
- •Устройство микроскопа
- •Оптические методы определения минералов
- •Изучение прозрачности
- •Изучение формы зерен
- •Исследование включений
- •Определение оптического класса
- •Определение показателя преломления
- •Изучение окраски минерала и плеохроизма
- •Определение силы двупреломления
- •Угол погасания
- •Изучение минералов в сходящемся свете
- •Лекция 13
- •Основные методы определения ювелирных минералов
- •Рефрактометр. Определение показателя преломления
- •Полярископ
- •Рефлектометр
- •Определение окраски ювелирных камней
- •Цветной фильтр Челси
- •Дихроизм и дихроскоп
- •Спектроскоп
- •Лекция 14
- •Методы исследования структуры минералов
- •Дифракция рентгеновских лучей
- •Виды дифракционных исследований
- •Порошковый метод рентгенографии
- •Монокристалльный метод рентгенографии
- •Дифракция нейтронов
- •Дифракция электронов и электронный микроскоп
- •Методы исследования химического состава минералов
- •Электронно-зондовый микроанализ
- •Рентгеновский флуоресцентный анализ
- •Лекция 15
- •Генетическая минералогия
- •Среды минералообразования
- •Причины и способы минералообразования
- •Типы минеральных месторождений
- •Лекция 16
- •Эндогенное минералообразование
- •Магматический этап минералообразования (магматические минеральные месторождения)
- •Лекция 17
- •Минеральные ассоциации пегматитов
- •Гидротермальное минералообразование
- •Полезные ископаемые гидротермальных образований
- •Контактово-метасоматическое минералообразования
- •Скарны и грейзены
- •Полезные ископаемые скарнов
- •Полезные ископаемые грейзенов
- •Метаморфическое минералообразование
- •Минеральные ассоциации метаморфизованных месторождений
- •Минеральные ассоциации метаморфических месторождений
- •Лекция 18
- •Экзогенное минералообразование Минералы коры выветривания
- •Минералы осадочных пород
- •Обломочные осадочные месторождения
- •Хемогенные осадочные месторождения
- •Биогенные осадочные месторождения
- •Диагенетическое минералообразование
- •Заключение
- •Литература
- •Дополнительная
- •Оглавление
Рефлектометр
Еще один прибор, который был создан в основном для отличия алмаза от его многочисленных имитаций. Много лет назад французским физиком Френелем была установлена связь между отражательной способностью минерала и его показателем преломления, который в случае перпендикулярно падающего луча из уравнения (n-1)2 / (n+1)2· 100 позволяет определить процент отраженного света (n – показатель преломления образца). Интересно, что по этому уравнению алмаз отражает 17,2% света, падающего перпендикулярно его поверхности, тогда как кварц отражает чуть больше 4%.
Однако приборы-измерители, определяющие показатель преломления на отражательной способности минерала (т. к. они предназначены в основном для определения алмаза), сейчас уступили место в области коммерческого тестирования алмазов приборам, фиксирующим тепловые свойства алмаза. Это измерители теплопроводности, которые очень надежно могут отличить алмаз от его имитаций (это дуотестеры, алмазные тестеры, тепловые зонды).
Определение окраски ювелирных камней
Окраска большинства минералов, используемых как драгоценных камней, может быть совершенно различной. В «чистом» виде многие из ювелирных минералов могут быть бесцветными и стоимость их может быть очень низкой. Рубин и сапфир представляют собой красную и синюю разновидность минерала корунда, но существуют также желтые, белые, розовые и зеленые сапфиры. Изумруд и аквамарин – густо-зленая и бледно-голубая разновидность берилла, однако известны белые, розовые и желтые бериллы, также и зеленые бериллы, которые не попадают в разряд изумрудов. Турмалин, циркон, топаз и кварц могут служить еще одним примером полихромных минералов. В турмалине смена цветов может наблюдаться в пределах одного кристалла («арбузные» турмалины).
Существует много красных, синих и зеленых драгоценных камней, но только некоторые из них близки к рубину, сапфиру и изумруду по богатству оттенков, и только натренированный глаз эксперта способен отличить их от других природных камней, имитаций из стекла и от синтетических аналогов. Для начинающих необходимо использовать любую возможность для практики в визуальном определении различных драгоценных камней, обращая при этом внимание на особенности оттенков цвета, типичные для каждого из минералов.
Камни кажутся глазу окрашенными просто потому, что они поглощают часть проходящего через них белого света; некоторые длины волн поглощаются больше, чем другие. Наименее поглощенные лучи достигают нашего глаза и вызывают ощущение цвета. Значит, наблюдаемый цвет входил в состав первоначального белого света, а не был создан камнем, который просто поглотил из белого света цвета, дополнительные к тем, которые мы видим.
Известно и то, что два камня могут поглотить из белого света совершенно разные наборы длин волн и, тем не менее, казаться невооруженному глазу одинаковыми по цвету. Поэтому только с помощью приборов можно установить, что так называемая средняя эффективная длина волны непоглощенных участков спектра действительно одинакова для каждого из камней.
Спектроскоп (с помощью которого свет анализируется тем же способом, как и в эксперименте Ньютона) в большинстве случаев позволяет обнаружить это различие в двух одинаковых цветах.