Лекции.ИНФО


Билет 8. Простые формы и комбинация простых форм кристаллов.



Формой кристалла называют совокупность всех его граней. Простой формой в кристаллографии называют совокупность одинаковых граней, связанных между собой элементами симметрии. Среди простых форм различают закрытые формы, которые замыкают часть пространства полностью, например куб, октаэдр; открытые простые формы, например, различные призмы, пространство не замыкают и самостоятельно существовать не могут, а только в сочетаниях (комбинациях) с другими простыми формами. Комбинациями в кристаллографии называют закономерное сочетание нескольких простых форм в одном кристалле. Комбинироваться между собой могут только простые формы, относящиеся к одному виду симметрии, например куб или октаэдр, гексагональная призма и двойная гексагональная пирамида и т.д. Название комбинации составляется из названий входящих в нее простых форм.

Существует 47 простых форм. Каждая из них характеризуется количеством, формой и расположением граней.

Среди простых форм различают открытые и закрытые.

Открытые формы характеризуются тем, что их грани не закрывают пространство со всех сторон; закрытые - полностью закрывают.
Простая форма, грани которой размещаются наклонно относительно всех осей и плоскостей симметрии, называется общей. Простая форма, грани которой размещаются перпендикулярно (или параллельно) хотя бы к одной оси симметрии, называется частной формой.

 

Билет 9. Физические свойства минералов

Минераламиназываются химические соединения или отдельные химические элементы, возникшие в результате различных физико-химических процессов, происходящих в Земле и на её поверхности.

Каждый минерал обладает определенным химическим составом, имеет характер­ное внутреннее строение, от чего зависит его внешняя форма и свойства. Визуально или макроскопически минералы определяют по цвету, блеску, твердости, а иногда, на вкус, запах и по другим свойствам.

В земной коре минералы находятся преимущественно в кристаллическом состоянии – и лишь незначительная часть – в аморфном.

Анизотропия – неравносвойственность кристаллического вещества в разных направлениях. Свойства аморфных веществ зависят только от состава и во всех направлениях статически одинаковы, т. е. аморфные вещества изотропны.

Цвет минералов зависит от их структурных особенностей, присутствия в них крася­щих элементов (хромофор) или механических примесей.

Цвет черты минерала - это цвет порошка минерала на фарфоровой (без глазури) пластинке (бисквите). Иногда цвет черты не совпадает с цветом минерала (пирит - чер­ная черта, но соломенно-желтый цвет, гематит - вишнево-красная черта, но цвет черный и др.). С цветом связано такое свойство как побежалость. Она наблюдается у минералов с металлическим блеском. Это радужная пленка на поверхности минералов.

Прозрачность-это способность минералов пропускать свет и зависит от физико-химических свойств вещества. По степени прозрачности минералы могут быть прозрачными, полупрозрачными и непрозрачными. Некоторые минералы могут быть прозрач­ными по краям.

Блеск минералов зависит от количества отраженного света и от показателя пре­ломления вещества. Различают: металлический, неметаллический, алмазный, стеклян­ный блески. Кроме того, выделяют полуметаллический, жирный, восковой, перламутровый, шелковистый и матовый блеск.

Спайность - способность некоторых минералов раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям и образовывать плоскости спайности. Различают следующие виды спайности: 1) весьма совершенную - минерал легко расщепляется на пластинки, листочки;

2) совершенную - минерал на сколе образует ровные плоскости;

3) среднюю - у минерала есть ровные и неровные плоскости;

4) несовершенную - неправильные поверхности у минерала.

Спайность может быть в одном, двух, трех, четырех и шести направлениях. Кроме того, различают спайность по определенным кристаллографическим направлениям: по кубу, по ромбоэдру, по призме, по октаэдру, по пинакоиду.

 

Весьма совершенная спайность слюды. Совершенная спайность каменной соли.

Излом у минералов связан со спайностью. Минералы, обладающие спайностью, дают ровный излом, а минералы, не имеющие спайности, дают излом раковистый, не­ровный, занозистый, крючковатый, землистый, зернистый.

Твердость - это степень сопротивления минерала царапанью. Относительная твер­дость минералов определяется по шкале Мооса (набор минералов, в которой каждый последующий минерал царапает предыдущий).

 

Таблица твердости минералов

Таблица 1.

твердость     Минералы     Твердость по шкале Мооса
истинная, % по отношению к корунду абсолютная, опре­деляется на приборе ТМТ-2, кг/ мм определение твердости в полевых условиях
Тальк 0,003 2,4 чертятся ногтем
  Гипс 0,014 чертятся ногтем
Кальцит 0,026 медная монета
Флюорит 0,075 медная монета
Апатит 0,123 стекло
Ортоклаз 2,5 стальной нож
Кварц 15,0 чертит стекло
Топаз 43,0 чертит стекло
Корунд 100,0 режет стекло
Алмаз 15000,0 режет все вещества

 

У некоторых минералов твердость зависит от направления грани (у дистена в направлении грани твердость = 4.5, а в перпендикулярном направлении - 6-7).

Плотность минералов зависит от химического состава и структуры. По плотности минералы делятся на легкие, средние и тяжелые (до 2,5; 2,5 - 4; и более 4).

Магнитность - способность минералов действовать на магнитную стрелку или притягиваться магнитом.

Взаимодействие с кислотами (10% р-р соляной кислоты). Этим свойством обладают минералы - карбонаты, они взаимодействуют с НСl с выделением пузырьков СО2.

Вкус - этим свойством обладают минералы, растворимые в воде: галит - соленый, сильвин - горько-соленый, квасцы - кислые и др.

Запах - это запах сернистого газа у пирита, марказита, чеснока - у арсенопирита и др.

Определяются минералы по специальным таблицам-определителям, куда внесены все перечисленные свойства для каждого минерала.

Кроме физических свойств, важно знать в каких формах минерал чаще всего встре­чается в природе. Морфология минералов, их облик (габитус) зависят от внутреннего строения минералов и от условий их образования.

Совокупность кристаллов минерала, образованных в одних и тех же условиях, на­зывается агрегатом. Агрегаты могут быть зернистыми, землистыми, шестоватыми, волокнистыми, пластинчатыми, чешуйчатыми.

 

Билет 10. Минералы – их классификация, условия образования и формы нахождения в природе

Минералами называют физически и химически однородные кристаллические тела, образовавшиеся в результате природных физико-химических процессов.

Минералы образуются в земной коре, входят в состав мантии и более глубоких слоев планеты, рассеяны в гидросфере и атмосфере.

Земная кора сложена в основном полевыми шпатами и кварцем, на их долю приходится 55 и 10 % соответственно, широко распространены также пироксены, амфиболы, хлориты, слюды, глинистые минералы, карбонаты и др.

В основу современной классификации минералов положены принципы, учитывающие наиболее существенные признаки минеральных видов – химический состав и кристаллическую структуру. В соответствии с этим классификация может быть представлена в следующем виде:

1 класс – самородные элементы или простые вещества. Кроме самородных металлов (Au, Ag, Pt, Hg, Cu), полуметаллов (As, Sb, Bi) и неметаллов (C, S), сюда условно относятся малораспространенные нитриды, карбиды, фосфиды, силициды.

2 класс - сульфиды и их аналоги – арсениды, антимониты, висмутиды, теллуриды, селениды. (S-)

3 класс – галоиды (галогениды), кроме хлоридов, фторидов, бромидов и иодидов относятся также окси- и гидрогалоиды (Cl-, Br-, I-, F-).

4 класс – окислы и гидроокислы (О2-, ОН-).

5 класс - силикаты, алюмосиликаты и их аналоги – боросиликаты, титаносиликаты, цирконосиликаты, бериллосиликаты (SiO44 -).

6 класс – бораты (ВО2)-, борацит, примеры бура (водный борат).

7 класс – карбонаты [CO3]2-.

8 класс – нитраты [NO3]-.

9 класс – фосфаты и их аналоги – арсенаты и ванадаты [РО4]3-.

10 класс – сульфиты и их аналоги – техлураты и селенаты.

11 класс – молибдаты и вольфраматы [МоО4]2- повелит, [WO4]2- вольфрамит.

Наряду с кристаллохимической существуют и другие классификации минералов, основанные на иных принципах. Например, генетическая классификация основана на типе генезиса минералов, в технологии переработке руд используют классификации на основе их физических (разделительных) свойств, например по магнитности, плотности, растворимости, плавкости и др. признакам.









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-11; Просмотров: 171;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная