Реферат на тему генезис минералов

Обновлено: 03.07.2024

2. Исходные данные к проекту: Образец эталонной коллекции и методические указания к курсовому проекту.

3. Содержание пояснительной записки: 1) общая характеристика кварца и халцедона; 2) описание образца.

4. Перечень графического материала: курсовая работа содержит 1 рисунок.

Курсовая работа по дисциплине "Минералогия". Автор: студентка Егорова А.А. (группа МГП-01). СПГГИ. 2009.

Дана подробная характеристика кварца как минерального вида, изучены отличительные свойства кварца и халцедона. Детально описан образец, представляющий собой частично сколотый агатовый сферолит. Рассмотрено его происхождение, этапы и условия кристаллизации.

Course work on discipline "Mineralogy". The author: the student Egorova A.A. (group MGP-01). SPGGI. 2009.

The detailed characteristic quartz as mineral kind, studies distinctive properties of quartz and chalcedony. Detailed description of a sample - partly broken up the spherolite of agate. Investigate it origin, stage and condition of crystallization.

I. Минералогия агатов

II. Источник кремнезема в агатообразующих системах

III. Образование полосчатой текстуры

IV. Описание образца

Список использованной литературы

Курсовая работа посвящена изучению кварц-агатовой секреции и состоит из теоретической и практической частей. В теоретической части рассмотрены отличительные свойства халцедона и кварца, условия образования полосчатой текстуры в зональном халцедоне, называемом агатом, и исследованы стадии его кристаллизации. Во второй части детально описан образец, представляющий собой частично сколотый агатовый сферолит и сделаны выводы об условиях его образования.

I. Минералогия агатов

Химический состав. Кремнезем слагает до 12% литосферы и встречается главным образом в виде кварца в изверженных породах. В кварце - двуокиси кремния (SiO2), по имеющимся в литературе данным, содержится 46,75% кремния (если принять его атомную массу 28,095) и 53,249% кислорода, что в сумме составляет 100,0% по массе. В виде твердого раствора в природный кварц может входить Li, Na, Al и Ti, отмечалось также присутствие Mg и (OH).

Модификации. Кварц не является единственной формой кремнезема, а представляет собой лишь одну из полиморфных модификаций, его иногда называют низкотемпературным (низким) кварцем. Он устойчив ниже 573о и переходит в высокотемпературный (высокий) кварц выше этой температуры. Выше 870о (вплоть до 1470оС) устойчивой полиморфной модификацией кремнезема при атмосферном давлении является тридимит, а при температурах более1470о - кристобалит, плавящийся при 1723оС.

Структура. Кристаллическая структура кварца – каркасная, состоящая из кремнекислородных SiO4 тетраэдров, в центре которой находится кремней в четверной координации, а вершины являются общими у смежных тетраэдров. Атомы Si расположены винтообразно вокруг тройных осей симметрии пространственной группы, причем правый ход винта приводит к образованию левых кристаллов, а левый ход – правых.

Кристаллография. Кварц относится к тригональной сингонии, тип решетки – гексагональный, главные габитусные формы: гексагональная призма (100), положительный (101) и отрицательный (011) ромбоэдры, иногда небольшие грани тригональной дипирамиды (111), трапецоэдра (511).

Габитус. Наиболее часто встречающийся габитус – короткопризматический, при этом отношение ширины кристалла (вдоль оси а) к его длине (вдоль оси с) изменяется от 2:3 до 1:4. Грани призмы почти всегда имеют штриховку.

Зональность. Для многих кристаллов характерна зональность. Зоны располагаются концентрически, параллельно внешним граням кристалла. Зональность окраски хорошо видна на поперечном срезе кристалла, причем рентгеновское облучение приводит к дымчатому окрашиванию отдельных зон.

Двойники. Также для кварца характерны двойники – комбинации двух или более кристаллических индивидов одного и того же вещества, взаимно ориентированных в соответствии с определенным законом. Одним из типов двойникования является двойникование по дофинейскому закону, когда индивиды геометрически связаны между собой поворотом на 180о вокруг оси с. В случае двойникования по бразильскому закону индивиды связаны между собой отражением гранями формы (11 0); срастаются левые индивиды с правыми. Наиболее широко распространенным примером двойникования кварца с наклоненными осями индивидов могут служить японские двойники. Они наклонены на 84о33’ относительно друг друга, при этом плоскостью срастания служит (11 2).

Спайность весьма несовершенная по ромбоэдру (011), раковистый излом. Твердость по Моосу равна 7. Удельный вес 2.65.

Плеохроизм ярко выражен в аметисте.

Характерны твердые включения, захваченные в процессе роста кристалла (волосовидные кристаллы рутила, например, могут быть расположены хаотично, либо вызывать астеризм; авантюрин содержит блестки слюды.)

Часты псевдоморфозы по кальциту и флюориту.

кварц халцедон агатовый сферолит

Структура. Кроме явнокристаллических модификаций α- и β- кварца известна скрытокристаллическая разность, обладающая волокнистым строением, что доказывают тщательные микроскопические исследования. Причем волокна направлены перпендикулярно к линиям раздела слоев и к свободной поверхности. Разделить волокна между собой, как это делается в случае асбестоподобных минералов, невозможно. Волокна имеют лишь несколько мкм в диаметре и достигают нескольких сот мкм в длину. Они образуют параллельные и субпараллельные расходящиеся пачки или же листовидные (чешуйчатые) агрегаты. Волокна обычно вытянуты в направлении, перпендикулярном оси с, и могут быть винтообразно вокруг оси удлинения.

Халцедон относительно легко раскалывается в направлении, поперечном относительно полосчатости и параллельном волокнам, поэтому образуется шероховатая поверхность излома. Халцедон в той или иной степени пористый материал; поры могут быть изолированы или сливаться в нитевидные полости. Это вызывает окрашивание минерала в различные цвета.

Химический состав. Содержание окисла кремния в халцедоне составляет от 90 до 99%. В переменных количествах присутствуют примеси Fe2O3, Al2O3, MgO, CaO и другие.

По текстуре среди агатов выделяют бастионные разности с концентрически- зональными слоями и моховые (ландшафтные) агаты с дендритовидными и перистыми включениями.

Твердость халцедонов по шкале Мооса колеблется около 6,5.

Большие различия в геологической обстановке, в которой встречается минерал, обусловливают широкий спектр включений. Для халцедона характерны сингенетические включения - образовавшиеся одновременно с минералом-хозяином. К включениям такого типа относят хлоритовые вростки в моховом агате (название произошло от конфигурации этих вростков.)

Люминесценция - появление видимого излучения с большей длиной волны, чем возбуждающее облучение образца. Отдельные образцы агатов и халцедонов могут светиться зеленым светом под действием коротковолнового ультрафиолета; это свечение, возможно, вростками включений урана.

Цвет. В минералогии различают следующие окраски кварца: горный хрусталь (бесцветный), аметист (фиолетовый), цитрин (от желтого до коричневого), розовый кварц, авантюрин (беловатый с сильным зеленым отблеском.) Окраска обусловлена вхождением в кристаллическую структуру катионов различных элементов: Fe2+, Fe3+, Ti, Cr, Mn, Mg и др. Среди халцедонов различают однородные: красный карнеол, оранжевый сердолик, бурый сардер (вхождение катионов Fe), яблочно-зеленый хризопраз (хромсодержащий халцедон), голубовато-синий сапфирин, а также четко слоистый халцедон, называемый агатом. Агат - ритмично-зональное концентрическое срастание халцедона, содержащее зоны и включения других минералов. Кварц является следующим после халцедона по значимости в строении агатов минералом. Наиболее обычно положение кварца в виде крупнокристаллических щеток, завершающих агатовые образования, но иногда он является существенной его частью, определяющей текстуру. Подобные зоны, состоящие из зерен кварца, разделяющих халцедоновые зоны со структурой, вызванной стадийным развитием процессов кристаллизации, в образцах легко различимы макроскопически по цвету и по различной текстуре - тонковолокнистой у халцедоновых зон и грубошестоватой у кварца. При этом зерна кварца ориентируются длинными осями перпендикулярно слоям халцедона, а они первоначально сравнительно точно повторяют очертания кристаллов кварца, которые постепенно сглаживаются, но в последующем слое не исчезают, так как толщина слоя халцедона невелика. Нижняя граница кварцевой зоны очень резкая, вверх от нее можно видеть постепенное увеличение размера отдельных кристаллов кварца вследствие геометрического отбора.

Описанные детали говорят о последовательном образовании зон, причем кварцевая зона представляет собой зону нарастания.

II. Источник кремнезема в агатообразующих системах

Происхождение сферолитов приурочено к кислым горным породам вулканического происхождения. Изначально вязкость лавы была настолько высокой, что пузыри, заполненные флюидом, поднимались с трудом, их форма оказалась круглой вследствие очень медленного движения лавового потока. Существуют различные мнения о том, что представляет собой агатообразующая среда. В качестве первоначальных сред рассматривались: 1) высококремнистые силикаты, вплоть до кварцевых (стекла), но возникли возражения, так как температура плавления кварца может достигать 1600о, а для агатообразавания представляется проблематичным ее резкое снижение до 400-420оС; 2) карбонаты, но, в свою очередь, выяснилось, что их роль ограничивается, скорее всего, появлением псевдоморфоз минералов семейства кремнезема по карбонатам.

Представление о коллоидном и студнеобразном состоянии среды базируются на попытках использовать коллоиды для объяснения специфических черт агатов.

В подтверждение этого приводятся следующие факты:

1.Случаи находок студня кремнезема в природе, хотя и малочисленные;

2.Обнаружение в газово-жидких включениях бахромчатых обособлений;

3.Обнаружение в агатах мембранных трубок экспериментально.

В качестве косвенных признаков используют:

1.Почковидную форму поверхности агатовых корок, связываемую с влиянием поверхностного натяжения.

2.Аморфный характер опала, обнаруживаемого в агатах.

Представление о ведущей роли коллоидов при агатообразовании снимает проблему низкой растворимости кремнезема, так как вследствие их (коллоидов) большой концентрации при использовании коллоидов как минералообразующих сред не требовалось их протекания через газовые пузыри.

Р. Лизеган строил представления о возникновении агатовых текстур на ритмичном выпадении осадка в геле кремнезема. Пример коллоидов - глины. В виде тонких взвесей в водных растворах они представляют собой золи, выпавшие из этих растворов осадки - гели. Студни - концентрированные растворы высокомолекулярного вещества и низкомолекулярной жидкости, проявляющие способность к высокой обратимой деформации при практическом отсутствии текучести. В результате чего происходит процесс, называемый сенерезисом - уменьшение геометрического размера или распад на отдельные фрагменты с образованием трещин и одновременным выделением растворителя.

Таким образом, в наибольшей степени условиям агатообразования отвечают коллоидные растворы, но не студни.

III. Образование полосчатой текстуры

В строении зонально-концентрического агата основную роль играют ритмично-зональные халцедоновые корки, причиной зонального строения которых является чередование зон халцедона одинакового или близкого строения, но разной толщины. Текстурной причиной, вызывающей зональности, является наличие пор различной формы и частоты проявления. За счет чего образуются ритмично чередующиеся зоны, создающие зонально-ритмичное строение халцедона. Возникновение зонального строения агата может быть связано с внутренними особенностями развития процессов кристаллизации сферолитов в определенной физико-химической системе (внутренние ритмы): ритмичность теплоотдачи при кристаллизации и ритмичность в отложении примесей.

Ритмичность оттока теплоты от растущих кристаллов объясняется тем, что если перенасыщение, вызвавшее начало кристаллизации, связано с постепенным и равномерным оттоком теплоты от системы, то на фоне этого равномерного охлаждения возникает волна повышения температуры, связанная с выделением теплоты кристаллизации. Это повышение может либо замедлить, либо прекратить кристаллизацию, что фиксируется в сферолите в виде зоны, параллельной фронту кристаллизации. Дальнейшая потеря теплоты в результате общего охлаждения системы приведет через некоторое время к стоку этого избыточного тепла новому переохлаждению и возникновению очередной волны кристаллизации, которая в свою очередь вызовет появление волны повышения температуры за счет выделения теплоты кристаллизации.

При рассмотрении причин возникновения ритмичности растущего сферолита при кристаллизации в системе, содержащей примеси, объяснение будет подобным. Но при этом принимается, что содержащиеся в системе примеси отталкиваются кристаллом до тех пор, пока их концентрация перед фронтом кристаллизации не достигает пересыщения, достаточного для их самостоятельной кристаллизации, фиксирующей соответствующую зону ритма. К выделившимся кристаллам по этой же схеме диффундируют компоненты примеси из среды (раствора), находящегося перед фронтом кристаллизации, резко снижая в этой зоне концентрацию примесей, за счет чего на этом участке растет чистое кристаллизующееся вещество.

В качестве внешних причин ритмичности можно отметить диффузию и колебание физико-химических параметров минералообразующей среды. Диффузию материала при его переносе от места с более высокой концентрацией к местам кристаллизации происходит не непрерывно, а винтообразно, что и фиксируется ритмами кристаллизации. Ко второй причине можно отнести ритмичное разбавление гидротермальных систем и изменение их температуры и уровня в земной коре в областях активного вулканизма. Другим фактором этой группы может быть ритмичное изменение температуры толщ - потеря тепла за счет его выделения во внешнюю среду.

Таким образом, ритмичность образования сферолитовых корок халцедона, слагающих агат, связана с кристаллизационной и диффузионной ритмичностью, ритмичностью изменения температуры и концентрации раствора в минералообразующей системе.

IV. Описание образца

Образец представляет собой частично сколотую секрецию (приблизительно 15 см в диаметре), в нем можно выделить три чередующиеся зоны: халцедон, кристаллический кварц, халцедон. Далее происходило последовательное концентрическое и послойное отложение этого раствора от стенок к центру.

Первая зона сферолита выполнена халцедоном. Форма агрегата близка к сферической, толщина его стенок неравномерна:10 до 20 мм. При изменении p,t- условий первоначальный коллоидный раствор начал постепенно кристаллизоваться, образуя параллельные слойки от 1 до 9 мм. Цвет халцедона в данной зоне полупросвечивающий с бледным голубоватым оттенком, возникающий не только из-за собственного цвета, но и за счет отражения света от внешней корки сферолита (например, у сапфирина цвет обусловлен присутствием Со в виде примеси; подобного рода эффект может наблюдаться при релеевском рассеянии, где коллоидные частицы придают окраску.) Подобная окраска говорит о том, что раствор был довольно чистым (до 99% SiO2), без примесей, и после его кристаллизации отдельные кристаллы располагались плотно друг к другу, образуя минимум нитевидных полостей, за счет которых происходит окрашивание халцедона различными растворами позже, после формирования собственно халцедона. Тончайшие зонки белого цвета говорят, параллельные фронту кристаллизации, говорят о поэтапном образовании халцедоновой зоны. Таким образом происходит постепенное выполаживание всей зоны, она из неровной зазубренной становится почти правильной округлой формы.

Дальше следует сравнительно мощный слой кварца (около 6 см.) Такое резкое изменение говорит о том, что коллоидный раствор сменился настоящим. Возможно, это произошло вследствие изменения физико-химических условий, либо какой-нибудь встряски. Нижняя граница кварцевой зоны очень резкая, вверх от нее прослеживается увеличение размеров зерен из-за геометрического отбора. Это значит, что первоначальное выделение кварца происходило в результате самопроизвольного зарождения очень мелких кристалликов прямо на верхнем халцедоновом слое, они не идеальны, так как в сферолите были стесненные условия роста из-за ограниченности пространства. Между ними даже невооруженным глазом видны штрихи- трещины.

Третья, явно выделяющаяся зона образца, выполнена халцедоном, но он уже значительно отличается от того, который уже встречался в первой зоне образца. Вероятно, коллоидный раствор этой зоны был занесен в пустоту по трещине, либо произошло изменение внешних условий. Эта зона белого непрозрачного цвета и довольно четкую желтоватую прослойку. Цвет может говорить о большом числе микропор между кристаллами халцедона, а желтая полоска, возможно, образовалась вследствие одновременного выпадения примесей (химических или механических), которые прежде выталкивались раствором. Слоистость внутри этой зоны заметна плохо.

Центральная часть секреции представляет собой мелкие кристаллики кварца, это говорит об очередной смене внешних условий и смене коллоидного раствора обычным.

Таким образом, кристаллизация сферолита происходила стадийно, в три этапа, при смене режимов температуры и давления, смене коллоидных растворов нормальными, о чем свидетельствует чередование слоев халцедона и кварца. Состав среды не менялся, так как цвет минералов постоянный. Внутри халцедоновых зон наблюдаются концентрически-зональные слои, параллельные стенкам конкреции, равные по мощности, что говорит о том, что режим кристаллизации менялся регулярно, так как мощность халцедоновых слойков пропорциональна времени кристаллизации.

В ходе курсовой работы было дано описание кварца и халцедона, изучен образец – часть агатового сферолита, представленного полосчатым халцедоном и кристаллическим кварцем, выяснено его происхождение, этапы и условия кристаллизации.

Список использованной литературы

1. Балакирев В.Г., Киевленко Е.Я., Никольская Л.В. Минералогия и кристаллофизика ювелирных разновидностей кремнезема. М., Недра, 1979, 149с.

2. Бетехтин А.Г. Курс минерологи. М.: Гос. изд-во геол. лит-ры, 1951 г. 530 с.

3. Годовиков А.А., Рипинен О.И., Моторин С.Г. Агаты, М., Недра, 1987, 369с.

4. Григорьев Д.П., Жабин А.Г. Онтогения минералов. М., Наука, 1975, 340с.

Генезис минералов. Методы выращивания кристаллов
Исследование генезиса минералов как процесса происхождения каких-либо геологических образований. Основные типы генезиса: эндогенный, экзогенный и метаморфический. Методы выращивания кристаллов: из пара, гидротермального раствора, жидкой и твердой фазы.
Предмет: Основы геологии, минералогии и петрографии
Вид: реферат

Аншелес О.М., Татарский В.Б., Штернберг А.А. Скоростное выращивание однородных кристаллов из растворов

формат djvu
размер 4.54 МБ
добавлен 31 октября 2011 г.

Ленинградское газетно-журнальное издательство, 1945.- 83 с. Предисловие К теории скоростного выращивания однородных кристаллов Скоростное выращивание кристаллов по методу А.А.Штернберга Скоростное выращивание кристаллов методом эксцентричного вращения (В.Б.Татарского) Упоминаемая литература

Баженов А.И., Новосёлов К.Л., Полуэктова Т.И. Минералогия. Том 1

формат pdf
размер 60.23 МБ
добавлен 26 января 2010 г.

Учебное пособие Томск: Изд. ТПУ, 2001–120 с. Оглавление: Предисловие Введение Химический состав минералов Физические свойства минералов Морфология кристаллов и агрегатов минералов Процессы минералообразования Методические указания к определению минералов Описательная минералогия Тип I. Самородные элементы Тип II. Сульфиды, сульфосоли и их аналоги Тип III. Галоидные соединения (галогениды) Тип IV. Окислы и гидроокислы Литература Указатель минерал.

Баженов А.И., Новосёлов К.Л., Полуэктова Т.И. Минералогия. Том 1

формат djvu
размер 2.6 МБ
добавлен 04 января 2012 г.

Белов Н.В. Процессы реального кристаллообразования

формат djvu
размер 9.96 МБ
добавлен 26 марта 2011 г.

Изд. "Наука", М. , 1977 г. 233 с. В книге обобщены многолетние наблюдения над закономерностями роста и выращивания одиночных монокристаллов и кристаллических групп. Охвачены важнейшие стороны учения о росте кристаллов: рост кристаллов как саморегулирующийся процесс, равновесная форма и форма совершенного монокристалла, ростовые дислокации и малоугловые границы, эволюция монокристаллов от почти совершенных до полностью разрушенных, особенности рос.

Буланов В.А., Белоголовов А.А., Сизых А.И. Практическая минералогия с основами кристаллографии

формат pdf
размер 8.69 МБ
добавлен 03 апреля 2011 г.

Учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во ИГУ, 1995. – 248 с. Основные геометрические закономерности, наблюдаемые в кристаллах, и общие закономерности внутреннего строения кристаллического вещества. Краткая характеристика минералов. Отдельно выделены характерные диагностические отличия от сходных минералов. Значительное внимание уделено методике визуальной диагностики минералов. Содержание: Основы кристаллографии. Начальные сведения по кристаллохимии.

Булах А.Г. Общая минералогия

формат pdf
размер 23.18 МБ
добавлен 02 февраля 2011 г.

Изд. второе, испр. и перераб.: Учебник. — СПб.: Изд-во С. -Петерб. ун-та, 1999. - 356 с. Для студентов геологических специальностей университетов, политехнических и горных институтов. Содержание: Предмет и история минералогии. Кристаллическая структура и химический состав минералов. Симметрия и простые формы кристаллов. Кристаллы и их агрегаты в природе. Физические свойства минералов. Генезис минералов. Элементный химический состав, классифик.

Горбунов Н.И. Высокодисперсные минералы и методы их изучения

формат djvu
размер 7.11 МБ
добавлен 03 декабря 2011 г.

Издательство Академии наук СССР: М., 1963, - 303 стр. Минералы, присутствующие в почвах Горные породы и их состав Минералы, встречающиеся в крупных фракциях почв Глинистые и сопутствующие им высокодисперсные минералы Классификация глинистых минералов и близких к ним по структуре силикатов Генезис и пути образования глинистых минералов Минералы почвенной фракции Общие закономерности распространения высокодисперсных минералов в почвах Минералы и пл.

Ельцина Г.Н. Определитель минералов

формат doc
размер 157 КБ
добавлен 30 октября 2010 г.

Учеб. пособие. - Калининград: Калинингр. ун-т, 1995. - 49 с. Даны сведения о свойствах породообразующих минералов. Табличная форма изложения материала, наличие ключа и алфавитного указателя обеспечивают уверенную и быструю работу с определителем. Пособие предназначено для самостоятельной работы студентов негеологических специальностей по определению основных минералов. Может использоваться при изучении курсов по осадконакоплению, литологии, петро.

Золотарев А.А., Крылова Л.Я. Определитель минералов

формат djvu
размер 2.13 МБ
добавлен 31 января 2011 г.

-СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 1996. Определитель минералов для студентов. В Определителе даны краткая характеристика по классам и отдельным группам главных диагностических признаков минералов, схемы их диагностики по наиболее простым и легко определяемым физическим свойствам, морфологии кристаллов и ассоциациям сопутствующих минералов. Приведены таблицы для определения, куда включены минералы из курса минералогии, который читается на геологическом фа.

Лодиз Р., Паркер Р. Рост монокристаллов

формат djvu
размер 11.56 МБ
добавлен 25 января 2012 г.

Москва, Мир, 1974, 540 с. В книге рассматриваются основы теории роста кристаллов и важнейшие методы выращивания монокристаллов, применяемых в науке и технике, в частности, в полyпроводниковой электронике и лазерной технике. Книга рассчитана на специалистов по выращиванию кристаллов, а также на студентов старших курсов и аспирантов физических, физико-технических, химических и геологических специальностей.

Алматы 2021
Минералы — это твердые природные тела, характеризующиеся кристаллохимической однородностью. Они слагают горные породы, входят в состав руд. Известно более 2000 минералов, но широкое распространение имеют всего несколько десятков, которые называются породообразующими. Большинство минералов являются кристаллическими, и лишь немногие – аморфными. Кристаллическое строение выражено в образовании геометрически правильной многогранной формы кристаллов. Кристаллы бывают кубические, призматические, столбчатые, игольчатые, пластинчатые, таблитчатые, листоватые и чешуйчатые. Они могут встречаться как в виде отдельных кристаллов, так и в виде кристаллических скоплений (агрегатов), которые часто имеют вид сплошных зернистых или плотных масс. Кроме этого, наблюдаются различные скопления кристаллов, имеющие следующие названия: дендриты — ветвящиеся сростки кристаллов, образующиеся при быстрой кристаллизации (например, иней, который представляет собой дендриты льда); друзы — группа крупных кристаллов, сросшихся основаниями и прикрепленных к общему субстрату; секреции (жеоды) — щетка кристаллов, выросшая на стенках пустот в горных породах; конкреции — радиально расположенные кристаллы вокруг какоголибо центра кристаллизации, образующие единое тело округлой формы; оолиты — концентрическое нарастание минерального вещества вокруг какого-либо центра (песчинки и т.п.); сталактиты и сталагмиты — натечные образования, свисающие в виде сосулек сверху (сталактиты) или растущие снизу (сталагмиты). Минералы отличаются друг от друга по внешним признакам и физическим свойствам. Это позволяет во многих случаях отличать их друг от друга, не прибегая к тонким кристаллооптическим и химическим методам. К таким диагностическим признакам относятся: цвет в куске, цвет в порошке (цвет черты), блеск, прозрачность, плотность, излом, спайность, твердость и некоторые характерные свойства минералов. Цвет минерала связан с наличием определенного набора элементов красителей — хромофоров.

Блеск минерала является его характерным физическим свойством. Он зависит от показателя светопреломления и типа минерального агрегата. Различают блеск алмазный, стеклянный, металлический, матовый и др. Прозразночность минерала определяется его способностью пропускать свет. Различают прозрачные, непрозрачные и просвечивающие по тонкому краю минералы. Плотность минералов определяется отношением массы к занимаемому объёму. Она изменяется в пределах 0,9 – 23 г/см3 , а для главных породообразующих минералов составляет 2 – 3,5 г/см3 . Минералы по плотности условно разделены на четыре группы: легкие (менее 2,5 г/см3 ), средние (2,5–4,0 г/см3 ), тяжёлые (4,0–6,0 г/см3 ) и очень тяжёлые (более 6 г/см3 ). Излом образуется при раскалывании кристалла. Он бывает раковистый, неровный, занозистый, землистый и т.д. Спайность — это свойство кристалла раскалываться по плоскостям, параллельным действительным или возможным граням. В зависимости от резкости проявления данного свойства различают спайность весьма совершенную (кристаллы легко расщепляются по определенному направлению на листочки или пластинки), совершенную (кристаллы при раскалывании ограняются зеркальными поверхностями спайности), среднюю (при раскалывании кристалла образуются как ровные, так и шероховатые поверхности), несовершенную (плоскость спайности образуется очень редко) и весьма несовершенную (спайность отсутствует). Твёрдость минерала зависит от химического состава и строения кристаллической решетки. Она определяется по относительной шкале твердости (шкала Мооса), вклачающей 10 минералов — тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд, алмаз. Порядок расположения эталонных минералов в шкале соответствует возрастанию их твердости на единицу. Для определения твердости исследуемого минерала его сравнивают по твердости с эталонным минералом при помощи царапания их друг о друга. Таким образом подбирается эталонный минерал, близкий по твердости к исследуемому. Характерные свойства, т.е. свойства, присущие одному или строго ограниченному числу минералов, являются хорошим диагностическим признаком. Они нередко позволяют быстро определить минерал. К таким свойствам могут относиться яркий цвет, блеск, прозрачность, форма, 7 спайность, вкус, запах, взаимодействие с соляной кислотой и т.п. В зависимости от происхождения (генезиса) выделяют следующие группы минералов: магматические — образуются при кристаллизации магмы; вулканические — образуются при кристаллизации лавы и при осаждении из вулканических паров и газов (экзгаляций); гидротермальные — образуются из горячих водных растворов; пневматолитовые — образуются из горячих газовых растворов; метаморфические — образуются в недрах планеты за счет других минералов, оказавшихся в физико-химических условиях, отличных от первоначальных условий их образования; метасоматические — образуются при химическом замещении других минералов; хемогенные (химические, гидрохимические) — образуются при осаждении в водной среде; органогенные — образуются при участии бактерий или представляют собой скопления скелетов (раковин) различных животных и растений; гипергенные — образуются при химическом выветривании на поверхности.

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Горные породы представляют собой природный агрегат одного или нескольких минералов, либо скопление минеральных обломков. Породы, состоящие из одного минерала, называются мономинеральными (кварцит, мрамор, тальковые сланцы и т.д.). Породы, состоящие из нескольких минералов, называются полиминеральными (граниты, гнейсы, кристаллические сланцы и т.д.). Минералы, входящие в состав и определяющие свойства горных пород, называются породообразующими, а второстепенные минералы, присутствующие в породах в незначительном количестве, — акцессорными. Каждая горная порода образуется в строго определенных физикохимических условиях. Важнейшими признаками, характеризующими горные породы, являются структура и текстура. Структура — это степень кристалличности, форма, размер и пространственные взаимоотношения зерен минералов или минеральных обломков, слагающих породу. Текстура — это особенности расположения и соотношения отдельных участков, слагающих горную породу и характеризующих степень однородности её сложения. Структура и текстура определяются условиями образования горной породы. По условиям образования (генезису) горные породы делятся на три типа. 1. Магматические, образуются в процессе охлаждения и кристаллизации природных силикатных расплавов — магмы или лавы. 2. Осадочные, образуются на поверхности литосферы при разрушении любых ранее существовавших пород и последующем механическом или химическом отложении продуктов этого разрушения, а также в результате жизнедеятельности или отмирания организмов. 3. Метаморфические, образуются в земной коре из магматических или осадочных горных пород при воздействии на них высоких температур, давлений и глубинных флюидов.

Под генезисом понимают способ и условия формирования минералов в природе. Определить генезис отдельного минерала удается далеко не всегда. Обычно генезис минерала связывают с генезисом породы, которую он слагает. В этом плане мы вправе выделять минералы магматических, метаморфических и осадочных пород.

Магматические горные породы, как и слагающие их минералы, формируются из магматического расплава при застывании магмы в недрах (интрузивные) и на поверхности (эффузивные) Земли. Магматические породы в основном слагаются силикатами и по содержанию кремнекислоты делятся на: кислые (более 65% SiO₂), кварц-полевошпатовые породы группы гранита-липарита; средние (65-52% SiO₂) бескварцевые породы, состоящие из натриево-кальциевых плагиоклазов с содержанием 15-30% темноцветных минералов (роговая обманка, авгит, биотит), представленные группой диорита - андезита; основные (52-54 % SiO₂) - группа габбро-базальта (долерита), состоящая из основных плагиоклазов и цветных минералов, среди которых наитипичны - пироксены. Ультраосновные (менее 45-40 % SiO₂) бесполевошпатовые породы сложены преимущественно магнезиально-железистыми силикатами (оливином и пироксином). Сюда относятся породы группы перидотита - пикрита.

Изверженные породы формируются на глубине в главную стадию кристаллизации. По мере их формирования происходит постепенное объединение расплава и обогащение другими элементами. В результате формируется “остаточный” расплав, состав и свойства которого отличны от начального.

При кристаллизации остаточного расплава образуются особые породы, получившие название пегматитов. Пегматиты слагают жилы и характеризуются крупным кристаллом. Наиболее распространены пегматиты гранитного состава, т.е. богатые кварцем и полевым шпатом. Процесс сопровождается выделением летучих компонентов. Насчитывается около 180 минералов пегматитового происхождения, но главнейшими являются кварц, полевые шпаты и слюда. Щелочные пегматиты отличаются отсутствием кварца. Минералы пегматитов образуют группу минераловпегматитового генезиса.

При взаимодействии паров и газов между собой или с ранее возникшими минералами образуются минералы пневматолитового генезиса. Пневматолитовый процесс осуществляется, если расплав, насыщенный летучими компонентами, кристаллизуется при пониженном давлении, когда происходит сухая перегонка вещества, т.е. летучие переходят в твердое состояние, минуя жидкую фазу. По минеральному составу пневматолитовые жильные тела бывают разными, но наиболее характерны для них касситерит, гематит, молибденит. Пневматолитовый процесс сопровождает вулканизм, когда пары воды, CO₂, H₂S, SO₂, HСl, HF и др. газы реагируют друг с другом и газами атмосферы и создают минералы, накапливающиеся в вулканических трещинах и кратерах (сера, железный блеск, нашатырь и др.).

Гидротермальные минералывыделяются из горячих водных растворов или образуются при воздействии этих растворов на боковые породы. Выделяют высоко-, средне- и низкотемпературные гидротермальные образования. Высокотемпературные (300-400°С) жилы обычно сложены грейзенами - породами, буквально нашпигованными кварцем, сульфидами, флюоритом и др. Околожильные формации, обычно средне- и низкотемпературные, почти всегда обогащены серицитом, карбонатами, хлоритом, реже - пиритом и др.

Вулканические минералы по своей сути являются минералами эффузивных образований, формирование которых осуществлялось через аппараты вулканических извержений. Такие минералы возникают за счет вулканических паров и газов, кристаллизации лавы на глубине и при излиянии ее на поверхность при быстром охлаждении в результате гидротермальных процессов. Набор минералов весьма разнообразен: это породообразующие оливин, авгит, роговая обманка, полевые шпаты, нефелин; возгоны серы, нашатыря, реальгара. Особенно широк спектр поствулканических гидротермальных минералов, выполняющих пустоты и трещины (цеолиты, кварц, кальцит, халцедон, опал, барит и др.).

Метаморфические горные породыобразуются как результат сложных преобразований в составе и строении минералов и горных пород в связи с воздействием на них высоких температур и давлений. С региональным метаморфизмом, свойственным обширным платформенным территориям, связано понятие “ступень метаморфизма”, определяющее глубину процесса. Каждой ступени соответствует парагенез минералов, образованных в определенном диапазоне температур и давлений.

Для низкой и очень низкой ступеней метаморфизма типичны голубые сланцы, основным минералом которых является голубая роговая обманка - глаукофан, серпентниты, филлиты, альбитофиры и некоторые другие породы, формирующие зеленокаменную метаморфическую фацию.

На средней ступени метаморфизации формируются фации кристаллических сланцев, гнейсов, амфиболитов, а при частичном плавлении амфиболитов - мигматиты - породы, по минеральному составу очень близкие к гранитам. Основными минералами перечисленных породы являются кварц, полевые шпаты, биотит, хлорит, гранаты, амфиболиты, пироксены, эпидот.

На высшей ступени регионального метаморфизма возникают гранулиты (кварц, ортоклаз, плакиоклаз + гранат, силлиманит, пироксен, нередко - гранат), а на контакте земной коры и мантии - эклогиты - плотные тяжелые породы, сложенные пироксеном и гранатом (пиропом).

Динамометаморфизм (дислокационный) рождает милониты - породы, состоящие из тонкозернистого агрегата того набора минералов, который формировал исходную породу. Из новообразований в милонитах обнаруживаются хлорит, тальк, слюда. При уплотнении милониты приобретают сланцеватую текстуру и превращаются в бластомилонит. В бластомилонитах все минеральные зерна приплюснуты.

При ударном метаморфизме, вызванном падением метеоритов, возникают породы, объединяемые в группу импактитов. Среди импактитов различают неперемещенные продукты слабого (катаклазиты) и более сильного (ударные брекчии) дробления. Если процесс преобразования более глубок, в породах начинается плавление и образование стекла. В этом случае формируются псевдотахилиты (неперемещенные) и тагамиты (перемещенные). Смешанные и перемещенные продукты дробления и плавления называют зювитами. Основными минеральными новообразованиями в импактных являются стекло (продукт плавления материнских пород), микролиты плагиоклаза, пироксена, биотита, а также гипербарические полиморфные модификации SiO₂- коэсит и стишовит; алмаз и лонсдейлит (еще более высокобарная модификация углерода).

При контактном метаморфизме метаморфизму подвергаются породы в зоне контакта с внедрившейся интрузией. Наиболее распространенной метаморфической породой контактовых зон являются роговики, нередко содержащие кордиерит и андалузит (вблизи контакта), а также биотит, хлорит, мусковит (дальше от контакта в сторону вмещающей породы).

В случае значительного выноса растворов и газов из магмы и привноса веществ из вмещающей породы в магму следует говорить о контактово-метасоматическом процессе. Очевидно, что в результате гидротермальных и пневматолитовых реакций возникают новые минералы. Метасоматоз легко растворимых известняков создает новую породу - скарн. При метасоматозе в известняках образуются магнетит, железный блеск, касситерит, кобальтин, сфалерит, молибденит, пирротин, арсенопирит, шпипель, корунд, гранаты, серпентин, графит, магнезит, флагопит, пироксены, амфиболы, эпидот, хлориты, апатит и многие другие минералы. Именно скарны являются кладовой промышленных скоплений железа, вольфрама, олова, цинка, многих драгоценных камней.

В случаях, когда минералы возникают посредством кристаллизации из магматического расплава или при участии летучих или гидротермальных продуктов дифференциации магмы, что происходит при магматическом, пегматитовом, пневматолитовом, гидротермальном и контактово-метасоматическом процессах, об их генезисе можно говорить как о магматогенном или эндогенном. С экзогенными процессами связано гипергенное (супергенное), т.е. экзогенное происхождение минералов.

Осадочные горные породыформируются на поверхности Земли (или чуть глубже) из продуктов выветривания, жизнедеятельности организмов посредством осадки солей из перенасыщенных растворов. Особую группу осадочных пород составляют каустобиолиты - горючие полезные ископаемые, в образовании которых задействованы органические вещества, кислород, водород, азот атмосферы и гидросферы и лучистая энергия Солнца. Осадочные породы покрывают около 75% поверхности континентов, и подавляющая их часть - результат литогенеза морских осадков. В обломочных породах концентрируются преимущественно продукты физического выветривания, набор минералов в которых весьма разнообразен. В песчаных и алевритовых породах преобладают устойчивые кварц, полевые шпаты, а также гранат, циркон, эпидот, циозит и др. минералы. Глинистые породы сложены глинистыми минералами (каолинит, иллит, гидрослюда, монтмориллонит и др.), являющими собой продукты преимущественно химического выветриваания. Процессы окисления, каолинизации, гидратации, гидролиза и пр. обеспечивают разнообразие минералов в корах выветривания различного типа.

В водоемах аридных зон посредством осадки формируются залежи хлоридных, сульфатных, гидрокарбонатных и пр. солей. Биогенные процессы обеспечивают накопление на дне водоемов с нормальной соленостью мощных толщ пород, сложенных кальцитом, арагонитом, опалом; в специфических морских обстановках образуются железо-марганцевые, баритовые конкреции, глаукониты и прочие минеральные образования.

При вторичном изменении осадочных пород возникают диагенетические минералы.Посредством диагенеза могут образовыватьтся кальцит, доломит, кремень - в известняковых толщах, гипс - в ангидритах и наоборот - ангидрит в гипсовых пластах, слюды - в глинах и т.д. Таким образом, о происхождении минерала проще судить, если известно, с какой породой он связан. Совместное нахождение минералов в природе, обусловленное их близким происхождением, именуетсяпарагенезисом.Минералы сходного генезиса составляют парагенетический ряд. Например: с пиритом встречаются золото, сидерит, лимонит, гетит, гематит, ярозит, галенит, халькопирит, сфалерит, кварц. Этот набор минералов может относиться к различным, но связанным между собой процессам. Учение о парагенезисе - основа современной минералогии. По парагенетическим рядам можно осуществлять научное прогнозирование поисков полезных ископаемых и выяснять общие закономерности происхождения и распространения минералов.

В горных породах возможно определить возрастные соотношения и генерации минералов. Естественно, что если минерал выделился в трещинах другого, нарос на его поверхность, замещает или цементирует его, этот минерал образовался позже. Хорошо окристаллизованные минералы обычно более ранние по сравнению с теми, которые заполняют промежутки между ними и хуже огранены. Реликты, уцелевшие от растворения и замещения, естественно, тоже являются ранними. Один и тот же минерал может выделяться в разные моменты остывания магмы. Так возникает несколько генерацийодного и того же минерала. Одноименные минералы разных генераций отличаются деталями химического состава и парагенезисом.

Минералы, характерные для определенного типа генезиса, называют типоморфными.Например, киноварь - минерал низкотемпературных жил, гранат - минерал зоны глубокого метаморфизма. Типоморфные признаки позволяют судить о генерации минерала. К примеру, высокотемпературный касситерит пегматитов обычно темный, почти черный, кристаллы его короткопризматические, почти дипирамидальные; содержит до 5% (Nb, Ta)₂ O₅. Касситерит более низкотемпературных гидротермальных жил чаще всего бурого и светло-бурого цвета, кристаллы его удлиненные, обычная примесь - вольфрам. “Деревянистый” оловянный камень, еще более низкотемпературная генерация касситерита, скрытокристалличен и образует натечные формы.

Это место для переписки тет-а-тет между заказчиком и исполнителем.
Войдите в личный кабинет (авторизуйтесь на сайте) или зарегистрируйтесь, чтобы
получить доступ ко всем возможностям сайта.

Закажите подобную или любую другую работу недорого

Вы работаете с экспертами напрямую,
не переплачивая посредникам, поэтому
наши цены в 2-3 раза ниже

Последние размещенные задания

Тест дистанционно, Математические и инструментальные методы поддержки принятия решений

Срок сдачи к 1 мар.

Сравнительный анализ видов интервью

Контрольная, Методы социологических и прикладных исследований

Срок сдачи к 3 мар.

Реинжирование бизнес процессов

Контрольная, Бизнес процессы, менеджмент

Срок сдачи к 28 мар.

Нужно ответить на 10 вопросов в тесте

Контрольная, Финансовый менеджмент

Срок сдачи к 10 мар.

Сделать расчётную часть в курсовом

Курсовая, Проектирование мелиоративных и природоохранных работ, экология, планирование и прогнозирование

Срок сдачи к 3 мар.

Тема: виды мотивации. Объём: 4 страницы

Эссе, Психология социальной работы

Срок сдачи к 27 февр.

решить 5 заданий

Срок сдачи к 6 мар.

Необходимо выполнить контрольную работу в двух.

Контрольная, Бухгалтерский учет

Срок сдачи к 1 мар.

Добрый вечер! По дискретной математике помочь сможете

Решение задач, Дискретная математика

Срок сдачи к 1 мар.

память у детей с онр 66% 20-25 стр интерва 1

Срок сдачи к 25 мар.

Написать план для курсовой

Другое, контроль и резивия, финансы

Срок сдачи к 2 мар.

решить 5 заданий

Срок сдачи к 6 мар.

Активы (чистые активы): состав, источник информации, оценка.

Срок сдачи к 31 мар.

тему "организация работ по монтажу и наладки систем Автоматизации.

Диплом, Автоматизация технологических процессов и производств

Срок сдачи к 1 июня

надо рассчитать определённые задания по.

Решение задач, теплогазоснабжение и вентиляция

Срок сдачи к 27 февр.

Творческий индивидуальный проект, тема: Традиции и обычаи народов мира

Реферат, Глобальные компетенции (направление функциональной грамотности), культурология

Срок сдачи к 3 мар.

Решение задач, Антимонопольное право

Срок сдачи к 28 февр.

решить 12 заданий

Срок сдачи к 6 мар.

обратились к нам
за последний год

работают с нашим сервисом

заданий и консультаций

выполнено и сдано
за прошедший год

Сайт бесплатно разошлёт задание экспертам.
А эксперты предложат цены. Это удобнее, чем
искать кого-то в Интернете

Отклик экспертов с первых минут

С нами работают более 15 000 проверенных экспертов с высшим образованием. Вы можете выбрать исполнителя уже через 15 минут после публикации заказа. Срок исполнения — от 1 часа

Цены ниже в 2-3 раза

Вы работаете с экспертами напрямую, поэтому цены
ниже, чем в агентствах

Доработки и консультации
– бесплатны

Доработки и консультации в рамках задания бесплатны
и выполняются в максимально короткие сроки

Гарантия возврата денег

Если эксперт не справится — мы вернем 100% стоимости

На связи 7 дней в неделю

Вы всегда можете к нам обратиться — и в выходные,
и в праздники

Эксперт получил деньги за заказ, а работу не выполнил?
Только не у нас!

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы
над заданием и гарантийного срока

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем
возврат полной уплаченой суммы

Поможем вам со сложной задачкой

С вами будут работать лучшие эксперты.
Они знают и понимают, как важно доводить
работу до конца

С нами с 2017
года

Помог студентам: 12 080 Сдано работ: 12 080
Рейтинг: 93 882
Среднее 4,94 из 5

С нами с 2018
года

Помог студентам: 8 755 Сдано работ: 8 755
Рейтинг: 88 346
Среднее 4,87 из 5

С нами с 2019
года

Помог студентам: 2 745 Сдано работ: 2 745
Рейтинг: 31 675
Среднее 4,84 из 5

С нами с 2018
года

Помог студентам: 2 358 Сдано работ: 2 358
Рейтинг: 15 895
Среднее 4,87 из 5

1. Сколько стоит помощь?

Специалистам под силу выполнить как срочный заказ, так и сложный, требующий существенных временных затрат. Для каждой работы определяются оптимальные сроки. Например, помощь с курсовой работой – 5-7 дней. Сообщите нам ваши сроки, и мы выполним работу не позднее указанной даты. P.S.: наши эксперты всегда стараются выполнить работу раньше срока.

3. Выполняете ли вы срочные заказы?

Да, у нас большой опыт выполнения срочных заказов.

4. Если потребуется доработка или дополнительная консультация, это бесплатно?

Да, доработки и консультации в рамках заказа бесплатны, и выполняются в максимально короткие сроки.

5. Я разместил заказ. Могу ли я не платить, если меня не устроит стоимость?

Да, конечно - оценка стоимости бесплатна и ни к чему вас не обязывает.

6. Каким способом можно произвести оплату?

Работу можно оплатить множеством способом: картой Visa / MasterCard, с баланса мобильного, в терминале, в салонах Евросеть / Связной, через Сбербанк и т.д.

7. Предоставляете ли вы гарантии на услуги?

На все виды услуг мы даем гарантию. Если эксперт не справится — мы вернём 100% суммы.

Читайте также: