Кристаллография и минералогия реферат
Обновлено: 05.07.2024
В природе почти не встречается минералов абсолютно однородных.
Эта неполная однородность их и некоторое непостоянство состава
происходят в результате внешних условий, при которых минералы
образуются, или являются следствием особых свойств химических элементов
При своем образовании минералы захватывают частицы посторонних
веществ, с которыми находятся в соприкосновении в момент образования.
Эти посторонние, чуждые минералу вещества и оказываются примешанными
к нему в переменном, случайном количестве, чисто механически. Иногда
механическая примесь посторонних веществ к какому-нибудь минералу
может количественно даже преобладать над веществом его и все-таки не
изменяет характеристических свойств самого минерала.
Совершенно отлична от этой неоднородность минералов,
Эти явления гораздо глубже. Они имеют уже не случайный,
механический, а физико-химический характер и подробнее будут
В настоящее время известно около 2000 минералов, но далеко не все
они имеют одинаковое значение как в природе, так и в жизни человека.
Всестороннее изучение минералов есть предмет минералогии
Минералогия принадлежит к циклу геологических наук, т. е. наук,
изучающих неорганическую часть земного шара. Возраст минералогии, как
науки, определяется периодом около двух тысяч лет. Таков возраст
древнейшего , дошедшего до нас минералогического трактата Феофраста,
Вспомогательными для минералогии науками являются химия, физика,
кристаллография и геология; сама же минералогия служит основой для
Возникновением своим минералогия обязана горному делу. Для того
чтобы найти минерал и затем использовать его, надо знать во-первых, что он
собою представляет, как выглядит, какими обладает свойствами и в каких
Дальше надо уметь отделить, следовательно прежде всего отличить
полезный минерал от бесполезного или даже вредного. Затем надо уметь
обработать минерал с тем, чтобы извлечь из него полезную составную часть.
Минералогия по своему содержанию делится на две большие части:
описательную и теоретическую. Описательная минералогия, как ясно из
названия, занимается исследованием и описанием минералов и всех их
свойств. Теоретическая минералогия стремится систематизировать данные
минералогии описательной, найти закономерность тех или иных явлений в
минералах, объяснить их; она изучает и разрабатывает самые методы
Как описательная, так и теоретическая минералогия изучают
Из всех свойств минералов выделим физические и химические. К
физическим относятся оптические, механические, электрические, м агнитные,
теплофизические свойства и плотность. К химическим свойствам отнесём
степень реакционной способности минералов, особенности их
взаимодействия с различными реагентами, растворимость. Есть и такие
свойства минералов, которые можно назвать физико-химическими.
На различиях плотности, электрических и магнитных свойств основаны
геофизические методы поиска и разведки месторождений полезных
ископаемых. Характер механических свойств определяет выбор способов
измельчения минералов при обработке их руд. Физико-химические свойства
поверхности зёрен и кристаллов влияют на поведение минералов при их
флотации. Термодинамические и химические свойства проявляют в
Хотя главные характеристики минералов (химический состав и
внутренняя кристаллическая структура) устанавливаются на основе
химических анализов и рентгеноструктурного метода, косвенно они
отражаются в свойствах, которые легко наблюдаются или измеряются. Для
диагностики большинства минералов достаточно определить их блеск, цвет,
Физические свойства минералов имеют большое практическое
значение (радиоактивность, люминисценция, магнитность, твёрдость,
оптические свойства и др.) и очень важны для их диагностики. Они зависят
от химического состава и типа кристаллической структуры. Например,
радиоактивные свойства минералов зависят от химического состава –
наличие радиоактивных элементов, спайность минералов зависит от
особенностей их кристаллической структуры, плотность - от химического
состава и от типа кристаллической структуры. Физические свойства могут
представлять скалярную величину (независимы от направления) , например
плотность, или быть векторными (зависящими от направления) , например
Блеск – качественная характеристика отраженного минералом света.
Некоторые непрозрачные минералы сильно отражают свет и имеют
металлический блеск. Это характерно для рудных минералов, например,
галенита (минерал свинца), халькопирита и борнита (минералы меди),
аргентита и акантита (минералы серебра). Большинство минералов
поглощают или пропускают значительную часть падающего на них света и
обладают неметаллическим блеском. Некоторые минералы имеют блеск,
переходный от металлического к неметаллическому, который называется
Минералы с неметаллическим блеском обычно светлоокрашенные,
некоторые из них прозрачны. Часто бывают прозрачными кварц, гипс и
светлая слюда. Другие минералы (например, молочно-белый кварц),
пропускающие свет, но сквозь которые нельзя четко различить предметы,
называют просвечивающими. Минералы, содержащие металлы, отличаются
от прочих по светопропусканию. Если свет проходит сквозь минерал, хотя
бы в самых тонких краях зерен, то он, как правило, нерудный; если же свет
не проходит, то он – рудный. Бывают, впрочем, и исключения: например,
светлоокрашенный сфалерит (минерал цинка) или киноварь (минерал ртути)
Минералы различаются по качественным характеристикам
неметаллического блеска. Глина имеет тусклый землистый блеск. Кварц на
гранях кристаллов или на поверхностях излома – стеклянный, тальк,
разделяющийся на тонкие листочки по плоскостям спайности, –
перламутровый. Яркий, сверкающий, как у алмаза, блеск называется
Когда свет падает на минерал с неметаллическим блеском , то он
частично отражается от поверхности минерала, а частично преломляется на
этой границе. Каждое вещество характеризуется определенным показателем
преломления. Поскольку этот показатель может быть измерен с высокой
точностью, он является весьма полезным диагностическим признаком
Характер блеска зависит от показателя преломления, а оба они – от
химического состава и кристаллической структуры минерала. В общем
случае прозрачные минералы, содержащие атомы тяжелых металлов,
отличаются сильным блеском и высоким показателем преломления. К этой
группе относятся такие распространенные минералы, как англезит (сульфат
свинца), касситерит (оксид олова) и титанит, или сфен (силикат кальция и
титана). Минералы, состоящие из относительно легких элементов, также
могут иметь сильный блеск и высокий показатель преломления, если их
атомы плотно упакованы и удерживаются сильными химическими связями.
Ярким примером является алмаз, состоящий только из одного легкого
элемента углерода. В меньшей степени это справедливо и для минерала
), прозрачные цветные разновидности которого – рубин и
сапфиры – являются драгоценными камнями. Хотя корунд состоит из легких
атомов алюминия и кислорода, они так крепко связаны между собой, что
минерал имеет довольно сильный блеск и относительно высокий показатель
Некоторые блески (жирный, восковой, матовый, шелковистый и др.)
зависят от состояния поверхности минерала или от строения минерального
агрегата; смоляной блеск характерен для многих аморфных веществ (в том
числе минералов, содержащих радиоактивные элементы уран или торий).
Минералы могут иметь самые различные цвета и оттенки. Цвет минералов
зависит от их внутренней структуры, от механических примесей и главным
образом от присутствия элементов-хромофоров, т.е. носителей окраски.
Известны многие элементы-хромофоры, таковы Cr, V, Ti, Mn, Fe, Ni, Co, Cu,
U, Mo и некоторые другие. Эти элементы могут быть в минерале главными,
В качестве примеров можно привести латунно-желтый пирит (FeS
свинцово-серый галенит (PbS) и серебристо-белый арсенопирит (FeAsS
других рудных минералов с металлическим или полуметаллическим блеском
характерный цвет может быть замаскирован игрой света в тонкой
поверхностной пленке (побежалостью). Это свойственно большинству
из-за его радужной сине-зеленой побежалости, быстро возникающей на
свежем изломе. Однако другие медные минералы окрашены в хорошо всем
Некоторые неметаллические минералы безошибочно узнаются по
цвету, обусловленному главным химическим элементом (желтому – серы и
черному – темно-серому – графита и др.). Многие неметаллические
минералы состоят из элементов, которые не обеспечивают им специфической
окраски, но у них известны окрашенные разновидности, цвет которых
обусловлен присутствием примесей химических элементов в малых
количествах, не сопоставимых с интенсивностью вызываемой ими окраски.
Такие элементы называют хромофорами; их ионы отличаются
избирательным поглощением света. Например, густо-фиолетовый аметист
обязан своей окраской ничтожной примеси железа в кварце, а густой зеленый
Выращивание кристаллов методом холодного гарнисажа.
Фианиты.
выращивание из растворов , методом охлаждения и испарения
Выращивание кристаллов из раствора в расплаве, метод Эспига (изумруд)
Оптические свойства кристаллов средней категории. Оптическая индикатриса.
Оптические свойства кристаллов высшей категории Оптическая индикатриса
Полиморфные модификации, кристаллические структуры и
свойства оксида кремния.
Читайте также: