- •I. 51.01.01 «Геология и разведка месторождений
- •28 Октября 2005 г., протокол №
- •Предисловие
- •Лекция 1
- •Объекты и содержание минералогии
- •Значение минералов для человека
- •История развития минералогии
- •История развития минералогии в России
- •Лекция 2
- •Минералы в строении вселенной Минералы метеоритов
- •Строение земной коры и минералогическая зональность
- •Химическая связь
- •Кристаллическая структура минералов
- •Лекция 3
- •Полиморфизм и полиморфные модификации
- •Псевдоморфозы (ложные кристаллы)
- •Явление изоморфизма
- •Типы изоморфизма
- •Изоструктурные минералы
- •Твердые растворы
- •Лекция 4
- •Химический состав минералов
- •Химические анализы
- •Расчет формул минералов
- •Расчет формулы сфалерит
- •Расчет формулы граната
- •Причины кристаллизации минералов
- •Аморфные и скрытокристаллические минералы
- •Лекция 5
- •Морфология кристаллов Закон постоянства гранных углов
- •Двойниковые сростки кристаллов
- •Микрорельеф поверхности кристаллов
- •Пирамиды и зоны роста кристаллов
- •Расщепленные кристаллы, скелетные кристаллы и дендриты, метасомы, пойкилосомы
- •Включения в кристаллах
- •Облик и габитус кристаллов
- •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
- •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
- •Полезные ископаемые гидротермальных образований
- •Контактово-метасоматическое минералообразования
- •Скарны и грейзены
- •Полезные ископаемые скарнов
- •Полезные ископаемые грейзенов
- •Метаморфическое минералообразование
- •Минеральные ассоциации метаморфизованных месторождений
- •Минеральные ассоциации метаморфических месторождений
- •Лекция 18
- •Экзогенное минералообразование Минералы коры выветривания
- •Минералы осадочных пород
- •Обломочные осадочные месторождения
- •Хемогенные осадочные месторождения
- •Биогенные осадочные месторождения
- •Диагенетическое минералообразование
- •Заключение
- •Литература
- •Дополнительная
- •Оглавление
Расщепленные кристаллы, скелетные кристаллы и дендриты, метасомы, пойкилосомы
Расщепленные кристаллы.Встречаются своеобразные кристаллы, как бы расщепленные с краев, это сразу и монокристаллы и агрегат кристаллов. Расщепленные кристаллы гипса, гематита, натролита, а также различные розочки(рис. 6).
Рис. 6Расщепленные кристаллыа –д;е– сферолит
(по А. Г. Булаху, 1999).
Рассмотрим причины образования расщепленных кристаллов. Во-первых, такие кристаллы образуются, когда в среде есть микрочастицы, которые поглощаются растущим кристаллом, но не «вписываются» в его кристаллическую решетку, хотя их размер соизмерим с толщиной слоя нарастания. Такой слой надвигается на частицу, отклоняется и растет как самостоятельный индивид. Так образуются «веера», «снопы», «пучки» и др. Во-вторых, расщепление может возникать из-за механических деформаций. В-третьих, такое явление может происходить из-за явлений изоморфизма, когда нарушается однородность структуры минерала.
Скелетные кристаллыизвестны всем по снежинкам – это шестилучевые кристаллы льда, причем каждый луч имеет ребристое строение. Если снежинку очертить, получится обычный гексагональный кристалл льда, а образуется только вершинами и ребрами. Скелеты – это вершинные и реберные формы роста кристаллов. Такие по формам кристаллы бывают у галита, галенита, кварца и др.
В лабораторных условиях скелетные кристаллы обычно растут из сильно пересыщенных растворов, что обуславливает их высокую скорость роста, в результате чего вместо целого кристалла получается его контурная форма с пустотами.
Своеобразная разновидность скелетных кристаллов футляровидные кристаллы. В природе изредка такие кристаллы бывают у берилла и апатита при их росте в пегматитах.
Дендриты– это скелетные монокристаллы, похожие на ветви дерева – результат вершинного и реберного роста. Образование дендритов особенно характерно для самородных золота, меди, серебра, пиролюзита. Причина их образования – либо быстрый рост (например для дендритов пиролюзита на аргиллитах), либо стесненные условия (рост по извилистым трещинам, пустотам для самородных серебра, золота, меди и др.)
Метасомы (метакристаллы)– кристаллы, образующиеся в твердой горной породе при ее перекристаллизации. Их рост начинается в межзерновом пространстве из поровых растворов и идет одновременно с разъеданием, замещением растущим кристаллом зерен других минералов. Метасомы обычно располагаются цепочками, показывая трещинки или каналы, по которым поступало вещество. Метасомы очень характерны для метаморфических пород. Частной разновидностью метасом являются пойкилокристаллы. Они как бы заполняют межзерновые пространства горной породы, оставляя почти незамещенными эти зерна, т. е. становится «цементом». Широко известны под именем репетекского гипса пойкилокристаллы этого минерала, выросшие в песчаниках выше уровня грунтовых вод в Каракумах. Такие же кристаллы имеются в Сахаре – «розы Сахары».
Включения в кристаллах
В кристаллах бывают включения гомогенные – однофазные (твердые, жидкие или газообразные),гетерогенные– многофазные (рис. 7). Происхождение их бывает:реликтовое(остаточные твердые фазы, среди которых рос кристалл);сингенетичное(включения растут одновременно с кристаллом);эпигенетичное (образуются в уже сформированных кристаллах).
Рис. 7Трехфазные включения в колумбийском
изумруде (по Б. Андерсону, 1996).
Реликтовые включения – это зерна и кристаллы более ранних минералов, которые играли роль механических препятствий при росте кристалла, т. е. это механические примеси. Иногда они в виде «пыли» садятся на грани кристалла, сверху на которые нарастают новые – так образуются «фантомы» они маркируют зоны роста кристаллов. Каждый такой «налет» отвечает смене условий кристаллизации. Пойкилокристаллы и метасомы – это частные случаи реликтовых включений.
Сингенетичные включения – это захваченные частички среды, в которой рос кристалл. Они могут быть твердыми, жидкими, газообразными. Они бывают гомогенными, т. е. состоящими только из одной фазы, или гетерогенными, состоящими из нескольких фаз. Изучая включения, исследователи получают информацию об условиях кристаллизации минералов – температуре и давлении.
Эпигенетические включения образуются по трещинам кристалла. Обычно они образуются из растворов, проникающих по трещинкам в кристалле после его образования.