- •ЛЕКЦИЯ 1
- •Минералогия как наука, связь минералогии с другими предметами
- •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. Теория кристаллического поля
- •Кристаллическая структура минералов
- •Принцип плотнейшей упаковки атомов и ионов
- •Особенности кристаллических веществ
- •ЛЕКЦИЯ 3
- •Способы изображения кристаллических структур минералов
- •Аморфные и скрытокристаллические минералы
- •Полиморфизм и полиморфные модификации
- •Изоструктурные минералы
- •Твердые растворы
- •Псевдоморфозы (ложные кристаллы)
- •Типы изоморфизма
- •ЛЕКЦИЯ 4
- •Химический состав минералов
- •Химические анализы
- •Расчет формул минералов
- •Причины кристаллизации минералов
- •Закон постоянства гранных углов
- •Двойниковые сростки кристаллов
- •ЛЕКЦИЯ 5
- •Микрорельеф поверхности кристаллов
- •Пирамиды и зоны роста кристаллов
- •Расщепленные кристаллы, скелетные кристаллы и дендриты, метасомы, пойкилосомы
- •Включения в кристаллах
- •Облик и габитус кристаллов (морфология минералов)
- •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
- •Блеск
- •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
- •Блеск
- •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
- •Контактово-метасоматическое минералообразования
- •Скарны и грейзены
- •Метаморфическое минералообразование
- •ЛЕКЦИЯ 18
- •Экзогенное минералообразование
- •Минералы коры выветривания
- •Минералы осадочных пород
- •Обломочные осадочные месторождения
- •Хемогенные осадочные месторождения
- •Биогенные осадочные месторождения
- •Диагенетическое минералообразование
- •Методические указания
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
- •Плотность минералов
- •Медь
- •Твердость минералов-эталонов в шкале Мооса
- •Таблица 2
- •Магнитность ряда минералов
- •Минералы магматических пород
- •Минералы пегматитов
- •Таблица 5
- •Минералы скарнов
- •Таблица 6
- •Минералы гидротермальных жил
- •Минералы грейзенов
- •Таблица 8
- •Минералы метаморфического генезиса
- •Таблица 9
- •Минералы осадочного генезиса
- •Таблица 10
- •Физические свойства эталонных минералов
- •Сера
- •Галенит
- •Оливин
- •Турмалин
- •Пироксены
- •Биотит
- •Плагиоклазы
- •Кальцит
- •Флюорит
- •Вопросы к экзамену по дисциплине «Минералогия, ч. 1»
- •Рейтинговая система оценки
- •ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ, ПРАКТИЧЕСКИХ И САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАБОТ СТУДЕНТОВ ПО МИНЕРАЛОГИИ
- •Темы самостоятельной работы в Музее землеведения БГУ
AB
|
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
|||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|||
|
|
Y |
P |
|
|
|
|
or |
e |
|
B |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
buy |
r |
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
||
w |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
w |
w. |
|
|
|
|
o |
||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
|
|
|
A BBYY |
c |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
Y |
P |
|
|
or |
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
B |
Y |
|
|
|
|
|
m |
B |
|
|
|
|
buy |
r |
||
|
|
|
|
|
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
0 |
||
A |
|
|
|
|
|
to |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
w |
|
w. |
|
стоящими из нескольких фаз. Изучая включения, исследователи получают ин- |
|
|
A |
формацию об условиях кристаллизации минералов – температуре и давлении. Эпигенетические включения образуются по трещинам кристалла. Обыч-
но они образуются из растворов, проникающих по трещинкам в кристалле после его образования.
B
|
m |
o |
|
.c |
|
BYY |
|
ОБЛИК И ГАБИТУС КРИСТАЛЛОВ (МОРФОЛОГИЯ МИНЕРАЛОВ)
Сложность процесса роста кристаллов приводит к тому, что часто их вид, который мы наблюдаем, значительно отличается от идеальных кристаллов. Поэтому для характеристики формы удобно использовать два термина облик и габитус.
О б л и к ( ф о р м а ) – это общий вид кристалла. Кристаллы могут быть изометричными (равномерно развитыми во всех направлениях), удлиненными, уплощенными. Эти термины нестрогие. Среди удлиненных кристаллов выделяют столбчатые, шестоватые, игольчатые, волосовидные и т. п., среди уплощенных – таблитчатые, листоватые, пластинчатые, чешуйчатые. Названия эти произвольны, важна их образность, поскольку облик кристалла для многих минералов является его типичной особенностью: например, скаполит (сложный алюмосиликат) потому и назван так, что всегда образует столбчатые кристаллы (от греч. «скапос» – стержень), санидин своим названием отражает присущую ему таблитчатую форму кристаллов (от греч «санис» – табличка).
Рассмотрим некоторые формы кристаллов (или отдельных зерен минера-
лов) более подробно. Наиболее часто используют следующие термины. |
||
И з о м е т р и ч н ы е |
ф о р м ы, |
т. е. формы, одинаково развитые во всех |
трех направлениях в пространстве. Примером таких форм могут быть ромбодо- |
||
декаэдры граната, октаэдры магнетита, кубы пирита и др. |
||
Ф о р м ы в ы т я н у т ы е в |
о д н о м н а п р а в л е н и и(призматические, |
|
столбчатые, шестоватые, |
игольчатые, волокнистые образования). Например, |
|
кристаллы амфибола, турмалина, эпидота, асбеста и др. |
|
|
Ф о р м ы в ы т я н у т ы е |
в д в у х н а п р а в л е н и я х при |
сохранении |
третьего короткого. Сюда можно отнести таблитчатые, пластинчатые, листова- |
||
тые, чешуйчатые кристаллы. |
Например, пластинчатые кристаллы |
гематита, |
слюд, таблитчатые – полевого шпата, чешуйчатые – серицита и др. |
|
|
Встречаются и промежуточные(переходные формы между основными типами). Таковы, например, досковидные кристаллы дистена, имеющие промежуточную форму между вторым и третьим типом(уплощенные столбчатые кристаллы); боченковидные кристаллы корунда или скаленоэдрические кристаллы кальцита, как промежуточные формы между первым и вторым типами. Есть формы, приближающиеся к линзовидным (клиновидным) – промежуточные между первым и третьем типами– уплощенные кристаллы сфена, монацита и др.
Кроме того, существуют сложные формы кристаллов, например, кристаллы дендриты или зерна неправильной формы.
33
AB
|
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
|||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|||
|
|
Y |
P |
|
|
|
|
or |
e |
|
B |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
buy |
r |
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
||
w |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
w |
w. |
|
|
|
|
o |
||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
|
|
|
A BBYY |
c |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
|
|||
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
or |
|
||
|
|
Y |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
||
B |
|
|
|
|
|
|
buy |
r |
||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||
A |
|
|
|
|
|
|
|
to |
0 |
|||
|
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
|
||
|
w |
|
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
w |
w. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
A B BYY |
|
|
|
|||
Г а б и т у с – более строгий термин, относящийся только к кристалличе- |
|
|
|
|
|
|
||||||
ским агрегатам. Определяющий облик минерала по доминирующим на нем граням и соотношению размеров кристалла в трех его измерениях(по осям x, y
и z). Так, габитус столбчатых кристаллов скаполита мы назовем удлиненнопризматическим, изометричные кристаллы пирита по преобладающим граням могут иметь гексаэдрический(кубовидный), пентагон-додекаэдрический или октаэдрический габитус.
Морфология кристаллических агрегатов
Кристаллы в горных породах и рудах редко образуются в одиночку. Они слагают разные агрегаты, состоящие из кристаллов одного, двух или нескольких минералов. Какие бывают агрегаты:
З е р н и с т ы е а г р е г а т ы – сплошные массы произвольно сросшихся зерен одного или нескольких минералов. Каждое зерно – неогранившийся, неоформившийся кристалл, выросший в стесненных условиях.
Д р у з ы ( щ е т к и ) – это группы кристаллов, наросших перпендикулярно или почти перпендикулярно к поверхности трещин, стенке жилы или полости в горной породе. Важнейшее явление при образовании друз– геометрический отбор. Сначала на стенку нарастают одиночные разно ориентированные кристаллы. Разрастаясь затем, они соприкасаются друг с другом, утыкаются друг в друга, сами себе мешают расти. Продолжают расти только те кристаллы, вектор роста которых направлен в сторону свободного пространства, т. е. в свободную полость, как правило, перпендикулярно к поверхности трещины. Кристаллы продолжают вытягиваться, постепенно формируя друзу.
С е к р е ц и и получаются, когда какая-либо полость в горной породе -за полняется минеральным веществом от периферии к центру. Часто в центре секреций располагаются друзы (например, миндалины в базальтах, выполненные шестоватым кварцем).
К о н к р е ц и и – это шаровидные (иногда неправильной, но округленной формы, сплюснутые) агрегаты радиально-лучистого строения. В их центре нередко находится зерно, которое служило затравкой при росте конкреции. Чаще всего они образуются в пористых осадочных породах– песках и глинах. Примером могут служить конкреции кальцита, пирита и фосфоритов. Размеры этих образований – от миллиметров до десятков сантиметров.
О о л и т ы (бобовины или горошины) образуются в тех случаях, когда минерал кристаллизуется из раствора на каком-нибудь зернышке, как бы прикрывая его скорлупками, налегающими друг на друга (по типу луковицы). Они имеют концентрически-скорлуповатое строение, вызванное ритмичной сменой условий минералообразования. Наиболее часто оолиты формируются в горячих источниках, в придонных озерных и морских илах(в коллоидах). Они характерны для некоторых разновидностей бокситов, марганцевых (вадов) и железных руд (лимонитов). Размеры оолитов – от миллиметров до нескольких сантиметров.
П а р а л л е л ь н о - ш е с т о в а т ы е и в о л о к н и с т ы е а г р е г а т ы обычно образуются в трещинах. Это – жилки шелковистого гипса, серпентин-асбеста,
34
AB
|
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
|||
|
|
|
|
D |
|
|
|
|||
|
|
Y |
P |
|
|
|
|
or |
e |
|
B |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
buy |
r |
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
to |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
||
w |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
w |
w. |
|
|
|
|
o |
||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
||
|
|
|
|
|
A BBYY |
c |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
F Tran |
sf |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
or |
|
||
|
|
|
|
Y |
Y |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
||
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
buy |
r |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
to |
0 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
here |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Click |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
w |
w. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
A B BYY |
|
|
|
|||
шестоватого кальцита. Их образование происходит по-разному. В одних случа- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ях эти агрегаты кристаллизуются на открытых трещинах: сначала растут по |
|
|
|
|
|
|||||||||
принципу геометрического отбора – образуются друзы, затем смыкаются и об- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
разуются параллельно-шестоватые или волокнистые агрегаты. В других – такие |
|
|
|
|
|
|
||||||||
агрегаты формируются в постепенно приоткрывающихся трещинах, когда ско- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
рость открывания трещины меньше скорости роста кристаллов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф р а м б о и д ы , как и конкреции и оолиты, шаровидные |
агрегаты. Они |
|
|
|
|
|
|
|||||||
обычно имеют небольшие размеры (от микроскопических до 1–2 мм) и сложе- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ны сплошным агрегатом одинаково ограненных изометричных плотно«уло- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
женных» кристаллов подобно зернистой сердцевине спелого граната. Фрам- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
боиды типичны для пирита, марказита и некоторых других минералов. Обра- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
зуются за счет раскристаллизации коллоидальных масс вещества в ходе диаге- |
|
|
|
|
|
|||||||||
нетического преобразования придонных илов и гелей в современных торфяни- |
|
|
|
|
|
|||||||||
ках, болотах, озерах и морских осадках. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С ф е р о л и т ы названы так по своей морфологии. Сферолиты очень часто |
|
|
|
|
|
|
||||||||
имеют почти идеально шаровидную форму и размер от долей до 1–2 см и более. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Они, как шарики, нарастают на другие минералы и на стенки разных пустот в |
|
|
|
|
||||||||||
рудах и горных породах. Сферолиты образуются либо как результат расщеп- |
|
|
|
|
|
|||||||||
ленного роста кристаллов, либо в них, как в конкрециях, есть ядрышки, на ко- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
торые нарастает минерал. Вследствие геометрического отбора или стесненных |
|
|
|
|
|
|||||||||
условий кристаллы могут разрастаться, только расходясь лучами от центра |
|
|
|
|||||||||||
сферолита. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П о ч к о в и д н ы е а г р е г а т ы состоят из множества |
соприкасающихся |
|
||||||||||||
«почек», каждая из которых имеет подобно сферолиту, радиально-лучистое |
|
|
|
|
|
|
||||||||
строение, правда оно не всегда заметно невооруженным глазом. Характерные |
|
|
|
|
|
|
||||||||
примеры – гётит и малахит. Их образование происходило на неровной поверх- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ности за счет группового роста и геометрического отбора сферолитов; остава- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
лись и разрастались только те сферолиты, которые находились на выпуклостях |
|
|
|
|
|
|||||||||
основания (субстрата). В некоторых почковидных агрегатах заметно не только |
|
|
|
|
|
|||||||||
радиально-лучистое, но и концентрически-зональное строение, как отражение |
|
|
|
|
|
|||||||||
смены условий при росте агрегата. Наиболее часто почковидные агрегаты обра- |
|
|
|
|
|
|
||||||||
зуются в различных пустотах в приповерхностных зонах разрушения и вывет- |
|
|
|
|
|
|||||||||
ривания руд и горных пород. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н а т е ч н ы е ф о р м ы – сталактиты и сталагмиты. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З е р н и с т ы е |
а г р е г а т ы – сростки минеральных зёрен |
обычно непра- |
|
|
|
|
|
|||||||
вильной формы, образующие горную породу или руду. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З е м л и с т ы е |
м а с с ы – мельчайшие зерна минерала в виде порошка, на- |
|
|
|
|
|
|
|||||||
пример, ярозит, каолинит. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы. 1. Причина появления пирамид роста в кристаллах? 2. Какие типы штриховки встречаются на гранях минералов? 3. От чего зависит тип штриховки на гранях минералов? 4. Перечислите причины, в результате которых на поверхности кристалла могут появляться дефекты. 5. Повторите и зарисуйте внешние формы проявления скелетных кристаллов, пойкилосом, метасом, фрамбоидов, секреций, конкреций, оолитов, натечных агрегатов, сферолитов, параллельно-шестоватых агрегатов, дендритов. 6. Чем отличается понятие габитуса от облика кристаллов? 7. Приведите примеры названий габитуса и облика минералов. 8.
35
