Minerale și roci. Structura și originea mineralelor. minerale

MINERALE ȘI MINERALOGII.minerale - formațiuni naturale solide care fac parte din rocile Pământului, din Lună și din alte planete, precum și din meteoriți și asteroizi. Mineralele, de regulă, sunt substanțe cristaline destul de omogene, cu o structură internă ordonată și o anumită compoziție, care poate fi exprimată prin formula chimică corespunzătoare. Mineralele nu reprezintă un amestec al celor mai mici particule minerale, cum ar fi smirna (constând în principal din corund și magnetit) sau limonitul (un agregat de ghețit și alte hidroxizi de fier). Acestea includ și compuși ai elementelor cu structură neregulată, cum ar fi ochelarii vulcanici (obsidian etc. ) .. Mineralele sunt elemente chimice sau compușii lor, formați ca rezultat al proceselor naturale. Cele mai importante tipuri de materii prime minerale de origine organică, cum ar fi cărbunele și petrolul, sunt excluse din lista mineralelor.

mineralogie - știința mineralelor, clasificarea lor, compoziția chimică, trăsăturile și modelele structurii (structura), originea, condițiile de a fi în natură și aplicarea practică. Pentru o explicație mai profundă a structurii interne a mineralelor și a relației lor cu istoria Pământului, mineralogia atrage matematica, fizica și chimia. Este mai mult decât alte științe geologice, utilizează date cantitative, deoarece o descriere adecvată a mineralelor necesită o analiză chimică subtilă și măsurători fizice exacte.

ISTORIA MINERALOGIEI

Fluturașii cu margini ascuțite au fost folosiți de omul primitiv drept unelte în paleolitic. Flint (o varietate de cuarț fin de cuart) a rămas principalul mineral pentru o lungă perioadă de timp. În antichitate, alte minerale erau cunoscute omului. Unele dintre ele, cum ar fi hematitul de cireșe, au purtat oxizi de mangan galben-brun și negru, au fost folosite ca vopsele pentru arta peșterii și pictura corporală, în timp ce altele, cum ar fi chihlimbarul, jadul și aurul nativ, erau folosite pentru a face obiecte ritualice, bijuterii și amulete. În Egipt, perioada pre-dinastică (5000-3000 î.Hr.) cunoștea deja o mulțime de minerale. Nativul de cupru, aurul și argintul au fost folosite pentru bijuterii. Oarecum mai târziu, cuprul și aliajul său - bronz - au început să facă unelte și arme. Multe minerale au fost folosite ca coloranți, altele pentru bijuterii și semne (turcoaz, lăcomie, cristal, calcedon, malachit, granat, lapis lazuli și hematit). În prezent, mineralele servesc drept sursă de metale, materiale de construcție (ciment, ipsos, sticlă etc.), materii prime pentru industria chimică etc.

În primul tratat cunoscut despre mineralogie Despre pietre Ucenicul Aristotelului din mineralele grecești Theophrastus (circa 372-287 i.Hr.) a fost împărțit în metale, pământ și pietre. În aproximativ 400 de ani, Plinius cel Bătrân (23-79 d.Hr.) în ultimele cinci cărți Istoria naturală a compilat toate informațiile disponibile în acel moment privind mineralogia.

În Evul Mediu timpuriu, înflorirea științei a avut loc în țările din estul arab, care a îmbrățișat cunoștințele Greciei antice și a celei antice din India. Învățătorul enciclopedic Biruni (973 - cca 1050) a compilat descrierile de pietre prețioase ( mineralogie) și a inventat o metodă de măsurare precisă a greutăților lor. Un alt cărturar proeminent Ibn Sina (Avicenna) (c. 980-1037) în tratatul său Despre pietreel a dat o clasificare a tuturor mineralelor cunoscute, împărțindu-le în patru clase: pietre și pământuri, minerale combustibile, săruri, metale.

În Evul Mediu, în Europa a existat o acumulare de informații practice despre minerale. Mineritul și prospectorul au devenit, în mod necesar, practicieni mineralogici și au transmis studenților și ucenicilor experiența și cunoștințele lor. Lucrarea lui G. Agrikol a devenit prima compilație de informații factuale privind mineralogia practică, mineritul și metalurgia. Despre metale (De re metallica), publicat în 1556. Mulțumită acestui tratat și lucrării anterioare Despre natura fosilei (De natura fossilium, 1546), care conține o clasificare a mineralelor pe baza proprietăților lor fizice, Agricola era cunoscută ca tatăl mineralogiei.

Timp de 300 de ani de la eliberarea lucrării Agricola, cercetarea în domeniul mineralogiei a fost dedicată studiului cristalelor naturale. În 1669 naturalistul danez N. Stenon, rezumând observațiile sale asupra a sute de cristale de cuarț, a stabilit legea constanței unghiurilor dintre fețele cristalelor. Un secol mai târziu (1772), Roma de Lille a confirmat concluziile lui Stenon. În 1784, Abbot R. Gauy a pus bazele ideilor moderne despre structura cristalului. În 1809, U.Vollaston a inventat un goniometru reflectorizant, care a permis măsurări mai precise ale unghiurilor dintre fețele cristalelor, iar în 1812 a avansat conceptul de lattice spațială ca lege a structurii interne a cristalelor. În 1815, P. Cordier a propus studierea proprietăților optice ale fragmentelor de minerale zdrobite sub microscop. Dezvoltarea ulterioară a studiilor microscopice este asociată cu invenția din 1828 a lui W. Nicole a unui dispozitiv de producere a luminii polarizate (prisma lui Nicol). Microscopul polarizant a fost îmbunătățit în 1849 de către G. Sorby, care la aplicat la studiul secțiunilor subțiri transparente ale rocilor.

Este necesară clasificarea mineralelor. În 1735, C. Linnay a publicat o lucrare Sistemul naturii (Systema naturae), în care mineralele sunt clasificate prin semne externe, adică la fel ca plantele și animalele. Apoi oamenii de știință suedezi - A. Kronstedt în 1757 și J. Berzelius în 1815 și 1824 - au propus câteva variante de clasificare chimică a mineralelor. A doua clasificare a lui Berzelius, modificată de K. Rammelsberg în 1841-1847, a fost stabilită cu fermitate după ce mineralogul american J. Dana a pus-o în baza celei de-a treia ediții Sisteme de minerit (Sistemul de Mineralogie al Danei, 1850). Contribuție mare la dezvoltarea mineralogiei în a 18-a prima jumătate a secolului al XIX-lea. Cercetătorii germani A.G.Verner și I.A.Brithaupt și rușii, M.V.Lomonosov și V.M.Severgin au contribuit.

În a doua jumătate a secolului al XIX-lea. microscoapele polarizate îmbunătățite, goniometrele optice și metodele analitice au permis obținerea unor date mai exacte asupra speciilor minerale individuale. Când utilizați analiza cu raze X a început să studieze cristalele, a venit o înțelegere mai profundă a structurii mineralelor. În 1912, fizicianul german M. Laue a stabilit experimental că informațiile despre structura internă a cristalelor pot fi obținute prin trecerea razele X prin ele. Această metodă a revoluționat mineralogia: știința predominant descriptivă a devenit mai exactă și mineralogii au reușit să coreleze proprietățile fizice și chimice ale mineralelor cu structurile lor cristaline.

În prezent, se disting două tipuri de minerale: 1) de origine naturală, a cărei naștere este asociată cu procesele din scoarța pământului; 2) origine artificială, care a apărut în procesul de activitate umană umană (inclusiv țintită).

1. Minerale naturale. Sub aceste minerale se înțeleg formațiunile minerale formate ca urmare a proceselor geochimice care apar în crusta pământului. Fiecare mineral are o compoziție chimică specifică, structura și proprietățile sale fizice.

Uneori, în crusta pământului, mineralele se găsesc sub forma unor acumulări independente, creând depozite minerale valoroase, dar mai des se găsesc în roci. Mineralele determină proprietățile fizico-mecanice ale rocilor, deci, din acest punct de vedere, acestea sunt de interes mai mare pentru inginerii civili.

Crusta pământului conține mai mult de 7.000 de minerale și soiurile lor. Cele mai multe dintre ele sunt rare și doar câteva minerale se găsesc adesea și în cantități suficient de mari, fac parte din aceste sau alte roci. Asemenea minerale sunt numite formatoare de rocă.

Fiecare minerală are o anumită structură internă și caracteristici externe inerente numai acesteia și se caracterizează prin proprietățile sale (Figura 5). Toate acestea se datorează condițiilor acelor procese geologice în care se naște mineralele. Fiecare mineral poate exista în natură numai în anumite condiții termodinamice. Când aceste condiții se schimbă, corpul mineral este modificat sau distrus.

Originea mineralelor.Condițiile în care mineralele se formează în natură sunt foarte diverse și complexe. Există trei procese principale de formare a mineralelor: endogene, exogene și metamorfice.

Procesul endogenasociat cu forțele interne ale Pământului și care se manifestă în adâncurile sale. Mineralele se formează din topitură lichidă de foc magmatic - silicat. În acest fel

Fig. 5. Forme de existență a mineralelor: o - cristalină; # -amorfă; cu- de cristal

de exemplu, se utilizează cuarț și diferite silicate. Mineralele endogene sunt de obicei dense, cu duritate mare, rezistente la apă, acizi, alcalii.

Procesul exogenspecifice pe suprafața crustei pământului. În acest proces, mineralele se formează pe uscat și în mare. În primul caz, crearea lor este asociată cu procesul de intemperii, adică efectul distructiv al apei, oxigenului, fluctuațiilor de temperatură asupra mineralelor endogene. Astfel se formează minerale de argilă (hidromică, caolinită, etc.), diferiți compuși ferizi (sulfuri, oxizi etc.). În cel de-al doilea caz, se formează minerale în procesul de precipitare chimică din soluții apoase (halit, sylvin, etc.). În procesul exogen, se formează și un număr de minerale datorită activității vitale a diferitelor organisme (opal, etc.).

Mineralele exogene sunt diverse în proprietăți. În majoritatea cazurilor, au duritate scăzută, interacționează activ cu apa sau se dizolvă în ea.

Procesul metamorfic.Sub influența temperaturilor și presiunilor ridicate, precum și a gazelor magmatice și a apei la o anumită adâncime în crustă, apare transformarea mineralelor formate anterior în procese exogene. Mineraliile își schimbă starea inițială, recristalizează, dobândesc densitate, forță. Se formează atât multe minerale - silicați (hornblendă, actinolit etc.).

Structura.Mineralele au o structură cristalină sau sunt amorfe. Cele mai multe minerale au o structură cristalină în care atomii sunt aranjați într-o ordine strict definită, creând o latură spațială. mulțumesc

multe minerale arată în exterior ca un poliedru obișnuit (cristale). Un exemplu este cuarț (figura 6).

Proprietățile corpurilor cristaline sunt asociate cu structura și caracterul latticei spațiale. Mai întâi de toate, mineralele au o structură, compoziție și proprietăți omogene, deoarece în fiecare parte, până la dimensiunea celulei unice, ele au aceeași structură cristalină și

»Compozitie chimica. proprietăţi

mineralele pot fi aceleași în toate direcțiile (proprietăți izotropice) sau diferite în direcții diferite (proprietăți anizotropice) (figura 7).

Mineralele amorfe nu au o structură cristalină, sunt izotropice în proprietățile lor și au o formă externă neregulată.

Compoziție chimicăFiecare mineral este caracterizat printr-o compoziție chimică specifică. În unele cazuri, pot fi găsite minerale cu compoziție chimică similară, dar ele au în mod necesar o structură internă diferită și, în consecință, o formă externă diferită.

Compoziția chimică a mineralelor cristaline este exprimată printr-o formulă cristal-chimică, care arată simultan rapoartele cantitative ale elementelor și natura interconexiunii lor în rețeaua spațială. Exemple de astfel de formule minerale sunt: caolinit - ACBTSOCHKON) ^ augit - (Ca, nr HM8, Pe, A1) [(51, A1 2) Despre]. Formula chimică a mineralelor amorfe reflectă numai raportul cantitativ al elementelor.

Multe dintre mineralele de origine exogenă conțin apă. Apa moleculară nu participă la structura rețelei spațiale, iar îndepărtarea ei doar deshidratează mineralul. De exemplu, după încălzirea gipsului Ca5O4 2H20, rămâne Ca504, numit anhidrit. Apa legată chimic sub formă de

Sistem cristalografic

simetrie

Principalele forme de cristale

tetragonal

Rutilă Zircon Cicopirite Apophilitis scanolită

Toate subiectele din această secțiune:

Soluri dispersate
Caracterizare Metoda de determinare în laborator sau prin formula de calcul Distribuția mărimii particulelor solurilor, mm Umiditatea naturii

METODE DE DETERMINARE A PROPRIETĂȚILOR SOLULUI
Solurile determină stabilitatea clădirilor și structurilor ridicate pe ele, prin urmare este necesar să se determine în mod corect caracteristicile care determină rezistența și stabilitatea solurilor atunci când acestea interacționează.

NATURAL ROCK MOTIVELE
Pe câmpie, kilogramele de rocă sunt situate de obicei la o anumită adâncime sub un strat de roci sedimentare, care rar ajung la suprafața pământului. Aceste kilograme sunt dezvoltate pe scară largă în zonele montane, unde

Proprietăți de rocă
Caracteristica proprietăților Starea solurilor Indicatori de caracteristici Rezistență temporară la compresiune uniaxială L,

NATURAL DISPERSE GROUND
Solurile acestei clase au cea mai mare distribuție pe suprafața crustei pământului, construcția unei mari varietăți de obiecte fiind aproape întotdeauna asociată cu ele. Dispersii

Proprietățile solurilor necoezive
Granule cu granulație înaltă (fragmente de pietre mai mari de 2 mm) - gruss, favium, pebble. Aceste kilograme sunt așezate la nivel local, au o capacitate mică, sunt situate în principal în văi

Valorile de reglementare pentru C, kPa, f, deg. Și E, MPa, nisip de azorasta cuaternară
Nisipurile de dimensiunea granulelor Caracteristic Coeficientul de porozitate e, egal cu 0,45

Nisipurile caracteristice privind densitatea adăugării
Nisipuri dense de densitate medie de pietriș, de dimensiuni mari, de dimensiuni medii, de mici praf

Proprietățile solurilor coezive
Solurile coerente includ roci sedimentare de trei tipuri: minerale; organomineralnye; organic. Cele mai comune pe pământ

sens
Zahărul și argilele solide, / 1<0 Твердые, У/, < 0

NATURALE ORGANOMINERALE
Lioții organo-minerali includ silice, sapropeluri și sol. Solul organic este un fel de formațiuni sedimentare care adesea ocupă mai mult

FOARTE NATURALE CONGELATE
Pamânturile înghețate din literatura tehnică sunt adesea numite "criogene" (crios, gr. - rece, gheață). Pentru solurile din această clasă, structurile cu legături criogene sunt caracteristice, adică structuri legate

TEHNOGENE
Mai sus, când descriem pietre, ne-am oprit deja la formațiuni artificiale, inclusiv la om. Aici ne vom concentra asupra caracteristicilor solului solurilor antropice.

specie
Rocky Rocky Semi-Rocky Forme naturale, schimbate în condiții de apariție naturală

Factorul de filtrare al unor pietre
Caracteristici ale rocilor Coeficientul de filtrare, m / d; Pietricele foarte bine permeabile cu nisip grosier; puternic carstice și

Structuri hidraulice speciale pentru a proteja zonele de nămoluri
Construcții de construcții Selereguliruyuschie: selepozapusknye, seleniruyuschie, spratsiruyuschie și mudflow, Seledelitelnye

Rata de sedimentare a suprafeței pământului
Adâncimea lucrărilor subterane, m Viteza medie de pescaj, mm / zi Până la 100 100-200 200-300 300-400 16 8 3 2

ȘI CONSTRUCȚII
Această secțiune descrie mai întâi studiile geotehnice care trebuie efectuate pe teritoriul viitoarei construcții; apoi este prezentat conținutul geologic ingineric

Rolul geologiei inginerești în construcția de obiecte
Etapa de construcție Tipul de activitate Organizație Contractant Investiții Client

Gabbro. Harta geotehnică
Gabbro

Distanțe aproximative între lucrări, m
Construcții Condiții geologice simple complexe complexe

Adâncimi aprofundate ale puțurilor, m
Lățimea clădirii, mm Numărul de etaje

TERMENI ȘI DEFINIȚII GEOLOGICE
ABRASIA [latină gasgas - răzuire] - distrugerea de către valuri, surf și curenții de pe țărmurile mărilor, lacurilor și rezervoarelor mari. Ca urmare, A. poate forma terase

mineral - o substanță naturală formată dintr-un singur element sau dintr-o combinație obișnuită de elemente, formată ca urmare a proceselor naturale care se găsesc adânc în crusta pământului sau pe suprafață. Fiecare mineral are o structură specifică și are caracteristici fizice și chimice inerente. În prezent, sunt cunoscute mai mult de 2500 de minerale (care nu numără specii). Se numește știința care studiază mineralele mineralogie.

În funcție de agregat statelemineralele sunt împărțite în solid (Cuarț), lichid (Mercur) gazos (Metan). Cea mai obișnuită utilizare solid minerale, dintre care, la rândul lor, domină cristalin (atomii din ele sunt aranjați într-un mod ordonat) și sunt mult mai puțin obișnuiți amorf (cu un aranjament haotic al atomilor). Se numește știința structurii mineralelor cristaline cristalografie.

În funcție de spațial locații elementare de particule,, componente ale cristalului, întreaga varietate de forme cristaline poate fi redusă la mai multe grupe de simetrie, sau syngonies. Se disting sapte sincogii: monoclinice, triclinice, rombice, trigonale, tetragonale, hexagonale, cubice. Condițiile fizice și chimice ale formării minerale au o mare influență asupra structurii zăpezii cristaline: cristalele aceluiași mineral, care au apărut în condiții diferite, vor fi diferite prin sincronizare. În plus, este posibil să se formeze minerale complet diferite de la un singur element: de exemplu, grafitul și diamantul format din carbon. Se numește capacitatea aceleiași compoziții de solide de a cristaliza în diferite variante polimorfism.

Proprietățile fizice ale mineralelor depind direct de structura internă. Astfel, cristalele octaedrice cu diamant care posedă un sistem cubic, modificările de carbon, se caracterizează prin cea mai mare duritate. O altă modificare a carbonului, grafitul, cristalizează în syngonia hexagonală și se distinge prin duritatea minimă. Crystal Minerals Peculiar anizotropie - proprietățile fizice în ele diferă în direcții diferite în cristal. Dimpotrivă, mineralele amorfe sunt caracteristice isotropism - conservarea caracteristicilor fizice, indiferent de direcție. Printre cele mai importante proprietăți fizice care permit determinarea macroscopică a mineralelor sunt următoarele: duritatea, luciul, culoarea în bucată, culoarea în pulbere (culoarea liniei), scindarea, fractura, transparența și greutatea specifică.

pe ocupat în compoziția volumului de roci mineralele sunt împărțite în rockforming și accesoriu. Formatoare de rocă (există aproximativ 50) sunt minerale care joacă un rol primar în compoziția rocilor. Compoziția mineralelor formate de rocă este unul dintre criteriile prin care se determină numele de rocă. accesoriu mineralele se găsesc sub formă de impurități minore (nu mai mult de 5% din volumul de rocă), iar prezența lor nu afectează denumirea stâncii. În plus, se distinge un grup extins. formarea minereurilor mineraleutilizate de oameni pentru producerea de metale.

pe originea Mineralele sunt împărțite în tipuri, care sunt combinate în două grupe: endogen - apar în adâncurile crustei pământului datorită proceselor de magmatism și metamorfism, precum și exogenă - format în crusta superioară, ca urmare a intemperiilor și precipitarea din soluții apoase. Secvența formării mineralelor endogene și exogene poate fi reprezentată după cum urmează.

1. Tipul magmatic formarea minerale are loc într-o cameră de magmă care se găsește adânc în crusta pământului. Deoarece separarea prin răcire și gravitație a magmei, a mineralelor refractare și apoi a mineralelor din ce în ce mai fuzibile, se cristalizează secvențial din ea. În consecință, mineralele grele verzi-negru sunt primele care apar: olivină, augit, labrador; apoi mai ușoare: corn blende, mică, orthoclase, și în concluzie - cea mai ușoară temperatură joasă cuarț. Această secvență este apelată seria de reacții a lui Bowen (după numele unui om de știință canadian).

2. Tipul de tip pegmatit Este prezentată în ultimele etape ale răcirea magmei la temperaturi de 500-700 ° C, când numai fracția ușoară, îmbogățită cu acizi și baze și gazele sunt saturate în formă topită. În aceste condiții, se formează rase specifice - pegmatitesstilizate cristale mari și gigant cuarț, orthoclase, mică. În acest stadiu apar multe pietre, minereuri și minerale radioactive.

3. Tipul pneumotolitice Se compune din cristalizarea unei substanțe, suprasaturate cu gaze, de magmă care se ridică de-a lungul fisurilor din scoarța pământului. Din compuși volatili se formează minereuri de bismut, tungsten, molibden, arsen, etc. Când temperatura scade la 500 ° C, tipul pneumatolitic începe să fie însoțit de procese hidrotermale care conduc la acumularea mineralelor formate de minereu: galena, sfaleritul, cinabru, calcopirita, pirită, aurde asemenea calcit și altele

4. Tipul hidrotermal începe când gazele și soluțiile sunt răcite la 375 ° C, ceea ce determină formarea atât a mineralelor native, cât și a clorurilor, sulfatului și a altor compuși: sulf, halite, silviti și altele

5. Tipul hipergenic formarea de minerale are loc pe suprafața pământului în aer sau în mediul acvatic, sau la adâncimi mici în scoarța pământului. Aici, instabili la influențele externe, mineralele sunt distruse și devin compuși stabili. Importanța fundamentală aparține proceselor de intemperii, sedimentării substanțelor din soluții apoase, activităților de apă subterană. Mineralele caracteristice sunt caolin, montmorilonit, halit, silvin, malachit, limonit, bauxităși altele

6. Tip metamorfic datorită expunerii la roci de temperaturi ridicate, presiuni, precum și gaze și soluții igienice. În același timp, există o listă extinsă de minerale, ca clorit, talc, grafit, magnetit și altele

Procesele de mineralizare pot fi însoțite de metasomatismul - înlocuirea unor minerale cu altele atunci când se schimbă condițiile fizico-chimice. De exemplu, trecerea de pirită (FeS2) la limonită (Fe2O3 x nH2O) ca rezultat al oxidării. În plus, este posibilă formarea aceluiași mineral în diferite condiții. În cele din urmă, fiecare tip de formare a mineralelor se caracterizează prin combinații proprii, strict regulate de minerale, care conduc la formarea de minerale prin satelit. Acest fenomen este numit parageneză. Semnificația practică a paragenesiei constă în faptul că, pe baza detectării unui mineral, putem presupune prezența unui alt mineral. Astfel, prezența cuarțului pegmatit indică posibilitatea detectării aurului.

CARACTERISTICI DE MINERALE
minerale sunt compuși chimici naturali și se caracterizează printr-o anumită compoziție, care poate fi exprimată prin formula chimică. Cele mai multe minerale au o structură cristalină, adică atomii sau ionii care le formează sunt distribuite strict natural, formând o latură de cristal. Compoziția chimică, structura rețelei cristaline și puterea de legături între atomii sau ionii din zăbrele sunt responsabile pentru proprietățile fizice individuale ale mineralelor, pe baza cărora puteți identifica adesea mineral, fără a recurge la mai mult de cercetare consumatoare de timp.
Cele mai importante caracteristici de diagnosticare ale mineralelor includ caracteristicile morfologice care caracterizează forma excrețiilor minerale; proprietati optice: transparenta, culoarea mineralelor, culoarea liniei, luciul; proprietăți mecanice: scindare, fractură, duritate, fragilitate; greutatea specifică și alte proprietăți fizice, cum ar fi gustul, mirosul, magnetismul, radioactivitatea etc.
CARACTERISTICI MORFOLOGICE ALE MINERALELOR
Cel mai adesea, mineralele se găsesc în natură sub formă de granule de formă neregulată. Cristalele bine formate sunt mult mai rare, forma lor fiind de obicei o caracteristică de diagnosticare caracteristică.
O varietate de forme existente de cristale pot fi împărțite în trei tipuri.
Izometrică - având o dimensiune similară în toate pe placi: Cuburi (Galena, pirita), tetraedre (sfaleritul), octoedre (magnetită, piroclor) bipyramid (zircon, casiteritul), dodecaedru rombic (rodie), rhombohedrons (calcit) și altele (. Figura 1), precum și diferite combinații ale acestor forme simple (figura 1-13).
Alungita într-o singură direcție - (. Turmalina, beril, piroxeni, amfiboli, rutil et al) prismă (a se vedea figura 1 ..), The columnar, columnar, aciculară, cristale fibroase.
Alungite în două direcții (aplatizate) - cristale plate, lamelare, foliare, solzoase (mica, clorit, molibdenit, grafit etc.).
Ca urmare a procesului de înlocuire sau dizolvare metasomatică, urmată de umplerea golurilor, formele cristaline aparținând unui mineral sunt reprezentate de o altă substanță minerală; formațiuni similare sunt numite pseudomorfe.
Eclozare. În plus față de formele cristaline proprietate mineral tipic ajutând diagnosticarea acestuia este de umbrire la margini (a se vedea figura 4, A, 5 și 6 ..) paralel transversal (cuarț, a se vedea figura 6 ..), paralel cu longitudinal (turmalină, epidot) sau intersectare (magnet).
În natură, nu sunt mai răspândite cristale unice ale mineralelor, ci diferitele lor interacțiuni, agregate. Pentru multe minerale, sunt caracteristice încrucișări gemene caracteristice cu două sau mai multe cristale orientate în mod natural (fig.11, B; 13, C). Cele mai comune forme specifice ale agregatelor minerale, interacțiunilor și excrețiilor care au primit nume speciale sunt enumerate mai jos.
Agregate granulate. În funcție de forma de particule constituente grãunței distinge (compus din granule izometrice hexazecimal) si lamelar, lamelar, solzos, fibros, aciculare, columnar și alte agregate. Cele mai mari granule sunt agregate grosiere - cu diametrul mai mare de 5 mm; cu granulație medie - de la 1 la 5 mm; granulație fină - cu boabe mai mici de 1 mm. Agregatele granulate sunt compuse, în special, marea majoritate a rocilor ignifuge și metamorfice, precum și multe roci sedimentare, unele tipuri de minereuri sulfuroase etc.
Drusen - Splice cristale corecte, bine formate pe pereții minerale golurilor de diferite forme (fisuri, goluri, „beciuri“, „zanoryshey“ „pesteri“ et al.).

Fig. 1. Forma A cristalină poliedre - tetraedrul, B - octaedru, V - Cube, T - dodecaedru rombic, D - pentagoidodekaedr E - tetragonal (ikositetraedr), F - romboedru, 3 - skalendoedr Și - trapezohedron, K - prisme triunghiulare, L - bipiramidă trihedral, M - prismă hexagonală, H - bipiramidă hexagonală, prismă tetraedrică, bipiramidă P tetraedrină

In morfológicamente sunt destul de variate. „Perie“ cristale „crustă cristalină“ (mici cristale strâns Intergrown, care acoperă complet pereții fisuri înguste), „pieptene“ splice etc cristale drusen tipice pentru majoritatea pegmatite, unele tipuri de vene hidrotermale. și a trăit tip alpin.
Secreții - realizează goluri izometrice, adesea rotunjite, caracterizate printr-o structură concentric-zonală. secrețiile externe sunt adesea formate de zonă minerale amorfe sau criptocristalină, iar în partea interioară a acesteia este reținută cavitatea a cărei pereți drusen cresc cristale sinter sau agregate minerale. secreție mică care apar în roci extruzive și tufurile, numită amigdală (Figura 81.), mare, în special caracteristic pegmatites și alpine trăiau - geode (Figura 18.).
Nodulii sunt concreții în formă sferică sau neregulată și noduli formați în roci sedimentare libere (silice, argile, nisipuri etc.). Spre deosebire de secreții, nodulii se extind dintr-un centru (cereale detritale, reziduuri organice etc.), în jurul căruia se formează un cheag de substanță coloidală, care ulterior cristalizează.
Concrețiile sunt caracteristice fosforitelor, sideritului, marcasitului și altor tipuri de minereuri de origine sedimentară.
(ocbv. greacă - ou) Oolites ca noduli au o formă sferică, dar amploarea lor este mult mai mică: de la câteva zecimi de milimetru la cativa milimetri (a se vedea figura 28 ..). Acestea sunt formate prin stratificarea materialului coloidal pe granule de nisip și fragmente organice, care sunt suspendate în medii apoase în mișcare. Ooliții sunt foarte caracteristici pentru unele tipuri de calcar, minereuri de fier sedimentare și mangan, precum și bauxite (vezi figura 91).
Forme precipitate de precipitate minerale se formează pe pereții diferitelor goluri și cavități în timpul drenajului lent al soluțiilor. Acestea includ gheața de var și stalactite și stalagmite peșteri, în formă similară cu turturi convenționale, reniforme, separarea acinar a mineralelor în zonele de oxidare a zăcămintelor și intemperii și colab.
Dimensiunile și formele formelor de sinterizate pot fi foarte diverse: de la fracțiuni de la un milimetru până la piloni imensi (în peșteri mari). formă de sinter precipită caracteristică a multor supragenice și minerale hidrotermale de joasă temperatură: calcit, aragonit (a se vedea Figura 28 ..), Malachit (vezi Figura 28-30.), hematit, hidroxizi de fier (vezi Figura 24 ..) Și opal mangan. ghips, niște sulfuri, smithsonite etc.
masele pământii - vrac,, agregate moi pudrate cu structură amorfă sau criptocristalină, sooty (negru) sau ocru (galben, maro și alte culori deschise). Cel mai adesea se formează în timpul intemperiilor chimice ale rocilor și în zona de oxidare a minereurilor (de exemplu, minereuri de mangan).
Raidele și adezivii sunt filme subțiri ale diferitelor minerale secundare care acoperă suprafața cristalelor sau a rocilor. Acesta este filmul de limonită pe cristal de rocă, legarea cuprului verde de-a lungul fisurilor din roci care conțin depuneri de sulfuri cu minerale de cupru etc.
Eflorescențe - apar periodic (în condiții uscate) și dispar (în perioadele ploioase) crust friabil, film, placa sau răspândirea Moss de multe ori pufos, solurile de suprafață uscate, minereuri și roci și crăpături ale acestora. Aceste formațiuni sunt compuse cel mai adesea din cloruri apoase ușor solubile, sulfați de diferite metale sau alte săruri solubile în apă.
PROPRIETĂȚI FIZICE ALE MINERALELOR
Proprietăți optice
Transparența este proprietatea unei substanțe care transmite lumina. În funcție de gradul de transparență, toate mineralele sunt împărțite în următoarele grupe: cristal transparent - rocă, Island spar, topaz etc; translucid - sferale, cinnabar, etc; opac - pirită, magnetită, grafit etc. Multe minerale care par a fi opace în cristale mari apar în fragmente subțiri sau marginile granulelor.
Culoarea mineralelor este cea mai importantă caracteristică de diagnosticare. In multe cazuri, cauzate de proprietățile intrinseci ale minerale (culoarea idiohromaticheskie) și este asociat cu intrarea în compoziția sa a elementelor cromofore (Fe, Cr, MB, Ni, Co și colab.). De exemplu, prezența cromului determină ROVITA culoare verde respectat și smarald, prezența manganului - sau lila lepidolite colorație roz, turmalina sau vorobievit. Natura colorarea altor minerale (cuart fumuriu, ametist, Morion și colab.) Se află în nerealizarea omogenității structurii laticilor cristaline în apariția diferitelor defecte în ele. În unele cazuri, culoarea mineralelor poate fi cauzată de prezența celor mai fine impurități mecanice dispersate (pete alocromatice) - jasper, agat, aventurină etc.
Pentru a indica culoarea în metoda comună mineralogie de comparație cu obiecte și substanțe bine cunoscute de colorare, care se reflectă în numele de culori .. Apple a-verde, cerul albastru, ciocolata - la orichievy etc ca trimiteri pot fi considerate nume de culori următoarele minerale: violet - ametist, albastru - azurit, verde - malachit, galben - auripigment, roșu - purpuriu, maro - limonit, staniu alb - arsepopirit, plumb-gri - molibdonit, negru de fier - magnetita latuino galben - calcopirita metalpicheeki-aolotiety - aur.
Culoarea liniei este culoarea pulberii minerale fine. O linie minerală poate fi obținută atunci când mineralul de testare este ținut pe suprafața mată, de veghetizare a unei plăci de porțelan (biscuit) sau a unui fragment din aceeași suprafață a unui sticlărie chimică din porțelan. Aceasta este o caracteristică mai permanentă decât colorarea. În unele cazuri, culoarea aceleași caracteristici de culoarea mineralului, dar uneori există o diferență dramatică: de exemplu, oțel gri rezerve hematita cires linie roșie, galben-alamă Pirita - negru și așa mai departe ..
Glitterul depinde de indicele de refracție al mineralei, adică de mărimea, natura și diferența generală în viteza luminii când trece de la aer la un mediu cristalin. Practic a constatat că mineralele cu iokazatelem 1,3-1,9 sticla refractie au luciu (cuart, fluorina, calcit, corindon, granat, etc.), cu exponent 1.9-2.6 - luciu adamantin (zircon, casiteritul, sphalerite, diamante, rutile etc.). minerale metaloizi luciu corespunde indicelui de refracție 2,6-3,0 (cuprita, cinabru, hematita) și fier - (. molibdonit, stibnit, pirita, galena, arsenopyrite și altele) 3 de mai sus.
Stralucirea mineralelor depinde de natura suprafeței. Astfel, în minerale cu structură fibroasă paralele observate luciu tipic mătăsos (azbest), minerale translucide „stratificate“ si lamelare sunt adesea perlate (calcit, albite), minerale opace sau translucide, amorfă sau caracterizat prin structură cu zăbrele alterată (minerale metamict) diferă în luciu rășinos (piroclor, nasturan, etc.).
2. Proprietățile mecanice ale mineralelor
Spline - proprietatea cristalelor de a se sparge în anumite direcții cristalografice, datorită structurii laturilor cristaline. Astfel, cristalele de calcit, indiferent de forma lor exterioară, se împart întotdeauna de-a lungul clivajelor în romboedere, iar cristalele cubice de fluorit în octaedra. Gradul de excelență al clivajului variază în funcție de următoarele scale:
Clivarea este foarte perfectă - cristalul este ușor împărțit în frunze subțiri (mica, clorit, molibdenit, etc.).
Decupare perfectă - când este lovită cu un ciocan, se obțin fotografii de clivaj; este dificil să obțineți o pauză în alte direcții (calcit, galenă, fluorit).
medie Clivaj - break pot fi obținute în toate direcțiile, dar ruinele minerale împreună cu fractură inegale sunt observate în mod clar și neted plan clivaj lucios (piroxeni, scapolite).
Scindarea este imperfectă sau absentă. Granulele acestor minerale sunt limitate la suprafețe neregulate, cu excepția fețelor cristalelor lor.
Adesea, planurile de clivare orientate diferit în același mineral diferă în gradul de perfecțiune. Deci, ghipsul are trei direcții de scindare: unul câte unul - scindarea este foarte perfectă, cealaltă - cea mijlocie și cea de-a treia - imperfectă.
Crăpăturile separate, spre deosebire de clivaj, sunt mai grosiere și nu sunt complet plate; cel mai adesea orientat pe alungirea mineralelor.
Fractura. Pentru mineralele cu scindare imperfectă, fractura joacă un rol semnificativ în diagnosticare - o cochidă (cuart, pyrochlore), splinterie (în metale native), scoarță mică. Cranberry (pirită, chalcopyrit, bornite), neuniformă etc.
Duritatea sau gradul de rezistență al mineralelor la stresul mecanic extern. Cea mai ușoară modalitate de a determina aceasta este de a zgâria un mineral cu altul. Scara Mohs, reprezentată de 10 minerale, fiecare dintre acestea zgâriind ulterior toate cele anterioare, a fost adoptată pentru a evalua relativ greu. Următoarele minerale sunt luate ca standarde de duritate: talc -1, gips-2, calcit 3, fluorit 4, apatit 5, ortoclază 6, cuarț 7, topaz 8, corindon 9, diamant 10. La diagnosticare Este, de asemenea, foarte convenabil să utilizați pentru scratching articole cum ar fi cupru (TV 3-3,5) și oțel (5.5-6) ac, cuțit (5.5-6), sticlă (~ 5); mineralele moi pot încerca să se zgârie cu unghie (TV 2.5).
Fragilitate, maleabilitate, elasticitate. În cadrul fragilității în practica mineralogică se înțelege că proprietatea unui mineral să se prăbușească atunci când țineți o linie cu un cuțit sau un ac. Proprietatea opusă - o urmă netedă strălucitoare de la un ac (cuțit) - indică proprietatea minerului de a se deforma plastic. Mineralele ductile se aruncă sub o lovitură de ciocan într-o placă subțire, iar cele elastice își pot recupera forma după îndepărtarea încărcăturii (mica, azbest).
(apatit, corund, sfalerite, pirită etc.); greu - cu batai. cântărind mai mult de 5 (cinnabar, galena, aur, casiterite, argint etc.).
Magnetic. Unele minerale sunt caracterizate de proprietăți feromagnetice pronunțate, adică atrage mici obiecte de fier - rumeguș, pini (magnetit, fier de nichel). Mai puține minerale magnetice (paramagnetice) sunt atrase de un magnet (pyrrhotit) sau de un electromagnet; În cele din urmă, există minerale care sunt respinse de un magnet - diamagnetic (bismut nativ). Testul de magnetism se efectuează cu ajutorul unui ac magnetic cu rotire liberă, la capetele căreia se introduce o probă de testare. Deoarece numărul de minerale cu proprietăți magnetice distincte este mic, acest simptom are o valoare importantă de diagnosticare pentru unele minerale (de exemplu, magnetit).
Radioactivitate. Capacitatea radiațiilor a-, y și y-spontane este caracterizată de toate mineralele care conțin compuși radioactivi în compoziția lor - uraniu sau toriu. Într-o stâncă mineralele radioactive sunt adesea înconjurate de jante roșii sau maronii și din granule de astfel de minerale incluse în cuarț, feldspat și altele, crăpăturile radiale diferă. Radiațiile radioactive afectează hârtia fotografică.
Alte proprietăți. Pentru diagnosticarea pe teren, solubilitatea mineralelor în apă (cloruri) sau acizi și baze, reacții chimice particulare la elemente individuale, colorare cu flacără (de exemplu, minerale care conțin stronțiu, vopsea flacără roșie, galben de sodiu). Unele minerale, atunci când sunt lovite sau rupte, emit un miros (de exemplu, arsenopiritul și arsenul nativ emit un miros caracteristic de usturoi), etc.
Mineralele individuale sunt determinate prin atingere (de exemplu, talcul este uleios la atingere). Sare de masă și alte minerale de sare sunt ușor de recunoscut pentru gust.