- •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
- •Рекомендуемая литература по минералогии
- •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)
- •Явление изоморфизма
- •Типы изоморфизма
- •Лекция 4
- •Химический состав минералов
- •Химические анализы
- •Расчет формул минералов
- •Расчет формулы сфалерит
- •Расчет формулы граната
- •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
- •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
- •Шкала твердости Мооса
- •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
- •Твердость минералов-эталонов в шкале Мооса
- •Магнитность ряда минералов
- •Минералы магматических пород
- •Минералы пегматитов
Полярископ
Мы уже говорили с вами об оптическом явлении, которое называется двупреломлением, характерном для всех минералов, за исключением тех, которые кристаллизуются в кубической сингонии. У некоторых минералов двупреломление является постоянным свойством и зависит от химического состава минерала. У других оно меняется от образца к образцу. Так, для наиболее популярных у ювелиров цирконов голубого, золотистого (огненного) и бесцветного – двупреломление почти постоянно (0,059), тогда как у многих цирконов из Шри-Ланки, особенно зеленых, оно значительно меньше и падает в некоторых случаях практически до нуля. Каким образом, кроме как на рефрактометре, можно определить, обладает ли камень двупреломлением? Наиболее простой способ после небольшой практики, заключается во внимательном осмотре камня с помощью карманной 8х – 12х лупы. Например, если рассматривать нижние грани циркона, то можно видеть как они раздваиваются. Однако, надо помнить, что у анизотропных минералов существует одно или два направления, которое характеризуется лишь одним показателем преломления, т. е. это направление совпадающее с оптической осью (или осями) кристалла. Минералы средних сингоний имеют только одну ось (например, циркон, рубин, сапфир, берилл, турмалин, кварц), а минералы низших сингоний – две (хризолит, хризоберилл, топаз, сподумен и др.).
У циркона, сфена и хризолита (оливина) двупреломление настолько сильное, что и неспециалист без труда увидит эффект раздвоения граней в небольших камнях. Вместе с тем, чтобы заметить двупреломление в небольших образцах кварца или корунда, необходима большая практика.
Более чувствительным методом выявления двупреломления, по сравнению с лупой, является использование поляризованного света. Даже не имея поляризационного микроскопа, а только две пластинки поляроидов, можно определить двупреломление. Через поляроид проходит свет, колеблющийся в одном направлении. В двупреломляющих камнях могут распространяться только два типа лучей, колеблющихся перпендикулярно друг другу, эти направления в минералах жестко фиксированы их структурой. Луч свет, который проходит через поляризатор и колеблется, скажем, в направлении север – юг, не может пройти через другой поляризатор, установленный под прямым углом к первому, т. е. в направлении запад – восток. Такая система, которая практически не пропускает свет, называется скрещенными поляризаторами. Если один из поляризаторов чуть повернуть, то система понемногу начнет пропускать свет. При дальнейшем повороте поток света возрастает, пока не достигнет максимума при параллельном положении поляризаторов. Если между двумя скрещенными поляроидами поместить кусочек стекла, в поле зрения не произойдет никаких изменений, т. к. стекло, будучи аморфным не оказывает никакого воздействия на направление колебания света, проходящего через первый поляризатор. Когда же между скрещенными поляризаторами поместить двупреломляющий минерал, картина меняется.
Если колебания лучей, проходящих через кристалл, не параллельны колебаниям лучей, проходящих через поляроиды, то через второй поляроид пройдет некоторое количество света.
Таким образом, поворот двупреломляющего камня между скрещенными поляроидами должен, давать четыре положения погасания и четыре положения максимальной освещенности.
Это явление широко используется в минералогии для отличия однопреломляющих веществ от двупреломляющих. Двупреломление хорошо наблюдать в поляризационный микроскоп, но можно использовать более простой прибор – полярископ, который представляет собой два поляроида, между которыми оставлена площадка для камня. Иногда, в более сложных полярископах, между поляроидами помещают специальную линзу, которая дает интерференционную фигуру, указывающую на осность камня (крест или одну изогиру). Иногда для этой цели используют стеклянный шарик или карманную лупу.