- •Лекция 1
- •Минералогия как наука, связь минералогии с другими предметами
- •Объекты и содержание минералогии
- •Значение минералов для человека
- •История развития минералогии
- •История развития минералогии в России
- •Рекомендуемая литература по минералогии
- •Лекция 2
- •Минералы в строении вселенной Минералы метеоритов
- •Строение земной коры и минералогическая зональность
- •Химическая связь. Теория кристаллического поля
- •Кристаллическая структура минералов
- •Принцип плотнейшей упаковки атомов и ионов
- •Особенности кристаллических веществ
- •Лекция 3
- •Способы изображения кристаллических структур минералов
- •Аморфные и скрытокристаллические минералы
- •Полиморфизм и полиморфные модификации
- •Изоструктурные минералы
- •Твердые растворы
- •Псевдоморфозы (ложные кристаллы)
- •Явление изоморфизма
- •Типы изоморфизма
- •Лекция 4
- •Химический состав минералов
- •Химические анализы
- •Расчет формул минералов
- •Расчет формулы сфалерит
- •Расчет формулы граната
- •Причины кристаллизации минералов
- •Закон постоянства гранных углов
- •Двойниковые сростки кристаллов
- •Лекция 5
- •Микрорельеф поверхности кристаллов
- •Пирамиды и зоны роста кристаллов
- •Расщепленные кристаллы, скелетные кристаллы и дендриты, метасомы, пойкилосомы
- •Включения в кристаллах
- •Облик и габитус кристаллов (морфология минералов)
- •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
- •Шкала твердости Мооса
- •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
- •Контактово-метасоматическое минералообразования
- •Скарны и грейзены
- •Метаморфическое минералообразование
- •Лекция 18
- •Экзогенное минералообразование Минералы коры выветривания
- •Минералы осадочных пород
- •Обломочные осадочные месторождения
- •Хемогенные осадочные месторождения
- •Биогенные осадочные месторождения
- •Диагенетическое минералообразование
- •Методические указания
- •Приложения
- •Плотность минералов
- •Твердость минералов-эталонов в шкале Мооса
- •Магнитность ряда минералов
- •Минералы магматических пород
- •Минералы пегматитов
Причины и способы минералообразования
Рассмотрим следующие причины образования минералов в разных средах:
Переохлаждение расплавов
Пересыщение растворов
Переохлаждение газов
Изменение температуры и давления
α-излучение
Электрохимические реакции
Жизнедеятельность организмов
Способом образования минералов называется процесс заполнения кристаллами того объема, который занят ими в минеральном месторождении.
Так, выделяют свободную кристаллизацию, метасоматоз и перекристаллизацию.
Примеры свободной кристаллизации просты – это рост горного хрусталя в друзах, хотя здесь свободно растут только несоприкасающиеся части кристаллов.
Примерами метасоматического образования минералов являются псевдоморфозы и выросшие в твердой зернистой массе кристаллов футляровидные кристаллы берилла и апатита, порфиробласты граната в гнейсе. Но эти примеры лишь частные случаи метасоматоза.
Термин «метасоматоз» впервые употребил К. Ф. Науманн в середине 19 в. для описания одной из разновидностей псевдоморфоз. Сущность этого явления была раскрыта В. Линдгреном (1933) как процесс практически одновременного капиллярного растворения одного минерала и отложения нового минерала, имеющего частично или полностью другой состав. Н. И. Наковник (1949) указал, что метасоматические замещения происходят не только через капилляры и пленочные растворы, но и сквозь кристаллическую решетку за счет диффузии через нее ионов. Метасоматоз важное геологическое явление, приводящее к образованию разнообразных по минеральному составу метасоматических пород и руд. Простейшим примером метасоматита и руды в нем является грейзен. Это кварц-слюдяной агрегат, образовавшийся на месте гранита под действием на него раствора глубинного происхождения за счет химических реакций. Одновременно в грейзены привносится олово, кристаллизующееся в виде оксида (касситерита) SnO2. Грейзены с касситеритом являются рудой на олово.
Перекристаллизация – это повторная кристаллизация новых кристаллов за счет старых без изменения химического состава. Она может происходить с укрупнением или с уменьшением размера зерна. При перекристаллизации может происходить изменение минералов (превращение одних минералов в другие), но общий химический состав горной породы (или агрегата минералов) остается неизменным (за исключением летучих компонентов). Так, вместо хлорита может кристаллизоваться биотит, вместо каолинита – мусковит, вместо оливина – серпентин + магнетит и т.д. Перекристаллизация может осуществляться в газообразном, жидком, твердом состояниях. Как частный случай перекристаллизации можно рассматривать полиморфные превращения минералов.
Типы минеральных месторождений
Минеральные месторождения – понятие условное. Минералы образуются в определенной обстановке, непрерывно или с перерывами, совместно с другими минералами или порознь, что объективно зависит от разных факторов. Также условны границы минеральных месторождений: они проводятся по некоторому, произвольно принимаемому пороговому содержанию каких-либо характерных минералов.
Существуют различные типы классификаций минеральных месторождений (по генезису, форме минеральных тел, масштабам минерализации, одноактности или многоактности процесса, по времени образования и т.д.).
Наиболее распространены классификации на генетической основе, но и эта основа может быть разной (по физико-химическому характеру среды, способам и химической обстановке минералообразования, по связи с разными геологическими процессами, по источникам вещества и т. д.). Это породило множество классификаций минеральных (в частности, промышленных) месторождений. Первая генетическая классификация месторождений, получившая широкое признание, была создана В. Линдгреном в 1906 г., а последний ее вариант в 1933 г. Для рудных месторождений классификации предлагались В. А. Обручевым (1928), П. Ниггли (1933), П. М. Тататриновым (1955), Г. Шнайдерхёном (1958), И. Г. Магакьяном (1961), В. И. Смирновым (1974). Последняя общая классификация минеральных (именно минеральных) месторождений была дана Е. К. Лазаренко (1979).
Мы рассмотрим упрощенную классификацию по В. И. Смирнову (1974) и П. М. Татаринову (1975).
Вопросы. 1. Что такое генетическая минералогия и каковы ее цели? 2. Какие бывают среды минералообразования? 3. Что такое магма и каков ее состав (строение)? 4. Каковы источники воды в гидротермальных растворах? 5. Каковы основные причины минералообразования? 6. Какие способы образования минералов вы знаете? 7. Что такое минеральное месторождение и по какому принципу они классифицируются? 8. Назовите основные этапы магматического минералообразования. 9. Как по составу делятся магматические горные породы? 10. Какие полезные ископаемые характерны для магматических пород (имеют магматическое происхождение