- •1. Предмет, задачи и объекты минералогии. Ее связь с другими науками.
- •2. Классификация минералов
- •Названия минералов
- •1. История развития минералогии в России и за рубежом. Значение минералогии для человека. История развития минералогии
- •История развития минералогии в России
- •2. Минеральные виды, разновидности.
- •Число, состав и симметрия минералов
- •1. Минералы в строении Вселенной (минералогическая зональность земной коры). Минералы метеоритов
- •Строение земной коры и минералогическая зональность
- •2. Простые вещества
- •1. Типы химической связи в минералах. Зависимость физических свойств минералов от типа химической связи.
- •2. Класс самородных неметаллов
- •1. Явление изоморфизма. Типы изоморфизма (изовалентный, гетеровалентный).
- •Типы изоморфизма
- •2.Морфология минералов (агрегатные состояния).
- •1. Явление полиморфизма и политипии. Примеры полиморфных и политипных модификаций.
- •2. Габитус
- •Закон постоянства гранных углов
- •1. Химический состав, свойства и формулы минералов.
- •2. Сернистые соединения и их аналоги
- •Кристаллохимические особенности
- •1. Механические свойства минералов (твердость, вязкость, хрупкость, коэффициент миграции). Твердость
- •2. Аморфные и скрытокристаллические минералы
- •1. Методы определения хим. Состава.
- •2. Процессы окисления сульфидов в приповерхностных условиях
- •1. Псевдоморфозы и параморфозы
- •2.Класс сульфосолей.
- •1.Пирамиды и зоны роста кристаллов
- •2. Простые окислы (ряд Cu, Ti, Sn, Si, Mn).
- •1.Включения в кристаллах
- •2. Группа шпинели
- •1.Физические свойства минералов
- •2. Гидроокислы Алюминия и железа
- •1.Плотность и методы ее определения
- •2. Силикаты и их аналоги Общие особенности состава и структур
- •1.Оптические свойства минералов: показатель преломления, двупреломление. Дисперсия, интерференция, иризация.
- •2. Островные силикаты (ортосиликаты, диортосиликаты, кольцевые
- •Островные силикаты
- •Морфология кристаллов и физические свойства
- •Особенности условий образования
- •1.Оптические свойства минералов: прозрачность, цвет. Типы окраски минералов. Элементы-хромофоры.
- •2.Минералы группы граната, эпидота, топаза.
- •1.Процессы минералообразования:
- •2. Кольцевые силикаты (общие сведения)
- •Краткие сведения о минералах
- •1. Дифракция рентгеновских лучей
- •2. Кристаллохимические особенности пироксенов и амфиболов
- •Морфология кристаллов и физические свойства пироксенов и амфиболов
- •Особенности условий образования пироксенов и амфиболов
- •1.Генетическая минералогия
- •2. Кристаллохимические особенности пироксенов и амфиболов
- •Морфология кристаллов и физические свойства пироксенов и амфиболов
- •Особенности условий образования пироксенов и амфиболов
- •1.Эндогенное минералообразование
- •2. Слоистые (листовые) силикаты и алюмосиликаты
- •Кристаллохимические особенности
- •Морфология кристаллов и физические свойства слоистых силикатов (алюмосиликатов) с простыми сетками тетраэдров
- •1.Типы пегматитов. Минеральный состав пегматитов.
- •2. Каркасные алюмосиликаты Кристаллохимические особенности
- •1.Гидротермальное минералообразование
- •2. Фельтшпатоиды
- •1.Формации минеральных масторожд ультрооснов и основ пород
- •2. Скаполиты, цеолиты
- •1. Формации минеральных масторожд средних пород щелоч ряда
- •2. Силикаты b, Al, Ti, Zr, Th, Sn, u.
- •1. Минералы коры выветривания
- •2. Бораты
- •1. Скарны и грейзены
- •2. Фосфаты, арсенаты, ванадаты
- •Краткая характеристика минералов
- •1.Метаморфическое минералообразование.
- •2. Карбонаты
- •1.Осадочное и диагенетическое минералообразование
- •2. Вольфраматы и молибдаты
- •1.Минеральный состав вулканических эксгаляций.
- •2. Сульфаты
- •1.Россыпные месторождения
- •2.Минералы класса хлоридов.
- •1.Магнитные, электрические, радиактивные с-ва минералов
- •2. Общая характеристика галогенных соединений
- •Краткие сведения о минералах
- •1. Методы определения ювелирных минералов
- •2.Рудоносные формации мира.
- •1. Лаборатор методы определ минералов
- •2. Метеориты
- •1.Минеральные ассоциации и парагенезисы.
- •2.Методы и способы обработки природного камня
- •1.Породообразующие минералы. Акцессорные минералы. Минералы-спутники.
- •2.Крупнейшие месторождения ювелирных и поделочных минералов.
2. Кольцевые силикаты (общие сведения)
Подкласс кольцевых силикатов объединяет сравнительно небольшую группу редких в природе минералов. Среди них только два минерала – турмалин и берилл – играют в некоторых случаях роль второстепенных, а иногда и даже главных минералов ряда минеральных месторождений.
Главными структурными элементами кольцевых силикатов являются одно- или двухъярусные тройные, четверные, шестерные, девятерные кольца тетраэдров. Турмалин и берилл характеризуются шестерными одноярусными кольцами, но разной конфигурации. В турмалине все тетраэдры в кольце лежат своими основаниями в одной плоскости.
В бериллах кольцо гексагональное с горизонтальной плоскостью симметрии. Кольца в структуре минералов скрепляются катионами, внутри колец нередко располагаются дополнительные анионы (OH)– или молекулярная вода. В целом структуры кольцевых силикатов сложные и неплотные. Сингония минералов определяется геометрией их колец. Преобладают тригональные и гексагональные минералы. Кордиерит ромбический, псевдагексагональный минерал.
Краткие сведения о минералах
Берилл Be3Al2(Si6O18). Сингония гексагональная. В бериллах, кроме того, алюминий может замещаться в ограниченных количествах марганцем, трехвалентным железом и хромом, а бериллий и кремний микроколичествами железа.
Кристаллы берилла часто характеризуются правильной формой. Размер их сильно варьирует. Обычно габитус кристалла призматический. Спайности нет, наблюдается отдельность по пинакоиду. Излом неровный, раковистый. Твердость 7,5–8. Твердость граней пинакоида несколько ниже. Устойчив в кислотах.
Месторождения ювелирных бериллов известны в Бразилии, Мозамбике, ЮАР, Мадагаскаре, Намибии, США, Шри-Ланке. Известны месторождения ювелирного берилла на Урале и в Забайкалье, но они уже отработаны.Берилл, окрашенный в зеленый цвет хромом, называется изумрудом. В течение многих столетий разрабатывались месторождения изумрудов в Колумбии.
Кордиерит (Mg, Fe)2Al3(AlSi5O18) · nH2O. Ромбической сингонии. Трудно диагностируемый минерал, встречается в виде округлых мельчайших зерен в метаморфических породах – сланцах, гнейсах. Характерен чернильно-синий цвет и полупрозрачность.
Твердость 7–7,5. По цвету легко узнается в крупных кристаллах.
Волластонит Ca3(Si3O9) встречается в виде белых уплощенных и игольчатых кристаллов и их радиально-лучистых сростков в мраморах и скарнах. Блеск стеклянный иногда шелковистый. Твердость 5–5,5.Волластонитовые мраморы используются при изготовлении высокосортных цементов.
Родонит Mn4(Si5O15), бустамит CaMn4(Si5O15) встречается в тонкозернистых сплошных массах красивого розового цвета с черными потеками пиролюзита MnO2 в трещинах этих масс. Триклинный. Твердость 5,5–6,5. Плотность 3,4–3,7 г/см3. Спайность совершенная в направлении (110) и менее совершенная по (001). Излом неровный, раковистый. По степени прозрачности родонит варьирует от прозрачных в тонких сколах до непрозрачных.
Билет № 18
1. Дифракция рентгеновских лучей
По дифракции рентгеновских лучей было установлено, что минералы имеют определенную структуру с заданным набором атомов соответствующих размеров и заряда, занимающих в ней определенные позиции (узлы).
Исследования в рентгеновской кристаллографии делятся на два типа: порошковая и монокристалльная рентгенография. Исследование монокристаллов используется в основном для определения симметрии и пространственного расположения атомов в кристаллической структуре. Порошковая рентгенография используется в повседневной практической работе для идентификации минералов, хотя из этих данных можно извлечь информацию о размере и симметрии элементарных ячеек. В некоторых случаях, если минерал обладает высоким классом симметрии, можно определить кристаллическую структуру.
Дифракция нейтронов. Так как нейтроны также могут рассеиваться атомными плоскостями кристалла, они могут использоваться для определения кристаллической структуры. Дифракция нейтронов позволяет распознавать атомы с близкими атомными номерами, например, такими как Si и Al. Следовательно этот метод можно использовать для определения степени упорядочения решетки в тетраэдрических узлах алюмосиликатов, а также для обнаружения легких элементов, таких, как H и Li, выявить которые традиционными рентгеновскими методами бывает затруднительно. Также этот метод позволяет изучать магнитную упорядоченность в минералах.
Дифракция электронов. Электроны, подобно рентгеновским лучам и нейтронам, рассеиваются атомными плоскостями. Электронные дифракционные картины получаются с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Отличие дифракции электронов от рентгеновских лучей и нейтронов заключается в том, что дифракция электронов происходит приблизительно в 100 раз интенсивнее, что позволяет исследовать гораздо меньшие объемы вещества, чем при рентгеновских исследованиях.