- •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.
1. Явление изоморфизма. Типы изоморфизма (изовалентный, гетеровалентный).
Изоморфизмом называется явление замены в кристаллической решетке минерала одних химических элементов другими. Примером изоморфизма может служить случай изоморфизма магнезита MgCO3 и сидерита FeCO3. При изоморфной замене одного атома другим существенного изменения кристаллической решетки не происходит. Поэтому для явления изоморфизма необходимы следующие условия:
1. Ионные радиусы изоморфно замещающихся элементов должны быть близки.
2. Близость химических свойств элементов, замещающих друг друга.
3. Сохранение электронейтральности кристаллической структуры минерала.
Типы изоморфизма
Типы изоморфизма различаются между собой по типу компенсации валентностей, по числу атомов, участвующих в изоморфном обмене, по структурному положению изоморфных примесей, по степени совершенства.По характеру компенсации валентности различают изовалентный и гетеровалентный изоморфизм.
1) При изовалентном (например, магнезит MgCO3 – сидерит FeCO3) происходит замена одного элемента другим элементом такой же валентности, например, Mg2+ → Fe2+.
2) В гетеровалентном изоморфизме участвуют ионы разной валентности. Существует три разновидности гетеровалентного изоморфизма:
а) Появление дырочных вакансий. Структура минерала становится дефектной. Появляется дырочная вакансия. В физической химиивещества с такими изоморфными примесями называются твердыми растворами вычитания.
б) внедрение дополнительного атома в межузельное пространство. Примером может служить кварц. Например, в аметисте присутствует ничтожная примесь (0,01 %) железа и щелочей.
в) гетеровалентный изоморфизм замещения. Например, плагиоклазы. Плагиоклазы – это кальциево-натриевые полевые шпаты переменного состава. Изоморфизм при этом количество атомов остается неизменным и электронейтральность кристаллической решетки сохраняется. Атомы натрия и кальция располагаются в одних и тех же узлах решетки, заменяя друг друга, то же относится к кремнию и алюминию. Этот тип среди гетеровалентного изоморфизма считается основным.
Изоморфизм может классифицироваться по степени совершенства:
1) Неограниченный изоморфизм – когда возможна полная замена одних атомов другимирит.
2) Ограниченный изоморфизм, когда количество изоморфной примеси не может превышать какого-то предела.
2.Морфология минералов (агрегатные состояния).
Внешний вид минералов различен. Он определяется размерами и морфологией. Морфология или облик минералов характеризуется прежде всего степенью изометричности и выражается в различном соотношении их длины, ширины и толщины. В зависимости от этого выделяют следующие морфологические типы и разновидности минералов.
Изометричные кристаллы или минеральные зерна имеют одинаковые размеры во всех направлениях (гранат, магнетит, сфалерит, пирит и др.). У минералов удлиненного типа длина эначительно преобладает над шириной. Примером удлиненных минералов могут быть турмалин, берилл, хризотил-асбест, гипс-селенит. Уплощенные минералы отличаются тем, что их толщина меньше ширины. Это гематит, биотит, хлорит и др. Среди минералов возможны также и промежуточные удлиненно-уплощенные (барит, гипс) и уплощенно-удлиненные (кианит, сподумен) разновидности.
Внешний облик ограненных минералов или их габитус определяется преобладанием граней тех или иных простых форм. Может быть октаэдрический габитус (алмаз, магнетит), кубический габитус (флюорит, пирит, галит), призматический габитус (берилл, диопсид), дипирамидальный габитус (циркон ) и др.
Морфология минералов во многом определяется особенностями их кристаллической структуры. Так, минералы цепочечной и ленточной структур чаще встречаются в виде удлиненных, а со слоистой структурой - в виде уплощенных индивидов. Минералы с плотнейшей кубической упаковкой атомов обычно изометричны, а с гексагональной - уплощены или удлиненны. Габитус минералов зависит от условий их образования. Так, кварц магматического генезиса имеет изометрический облик; напротив, кварц низкотемпературного генезиса имеет удлиненный (призматический) габитус. Еще одним примером может быть минерал касситерит: коротко призматический или дипирамидальный касситерит характерен для пегматитовых и пневматолитовых процессов, а удлиненно-призматические кристаллы - для гидротермальных процессов
Обычно минералы находятся в природе в незакономерных мономинеральных или полиминеральных срастаниях т.е. агрегатах. Наиболее распространены многочисленные зернистые агрегаты. Зернистые агрегаты различны по величине зерна (крупнозернистые - несколько см., среднезернистые несколько мм., мелкозернистые - доли мм., тонкозернистые - до 10-5 м, скрытокристаллические < 10-6 м.
Выделяют также равномернозернистые и неравномернозернистые агрегаты. Для порошковатых, рыхлых, глинистых минералов характерны землистые агрегаты. Различают также шестоватые, волокнистые, пластинчатые, чешуйчатые и другие агрегаты. Из прочих форм выделения минералов в природе можно отметить друзы, конкрекции, секреции, дендриты, оолиты, натеки и почковидные агрегаты, налеты, выцветы, корочки.
Встречаются в природе минералы, которые имеют несвойственную им форму. Подобные образования называются псевдоморфозами ("псевда" - чужой, "морфос" - форма). В природе довольно часто встречаются псевдоморфозы лимонита по пириту - гидроксиды железа замещают и заполняют кубики пирита, который разрушается в зоне окисления сульфидных месторождений.
Билет № 6