Минералы

Сентябрь 2, 2022

Содержание

2. Земная кора больше чем на 98% сложена О, Si, + Al, Fe, Mg, Ca, Na, К
3. Состав земной коры (в химических элементах, маc. %)
4. Химические элементы в земной коре находятся в составе минералов Минералы - природные химические соединения или отдельные
5. Кристаллическое вещество – твердое вещество, состоящее из ионов, атомов, молекул, которые геометрически правильно распределены в пространстве.
6. Элементарные частицы, соединяясь в кристаллическую структуру, используют характерные для них типы химических связей. По степени однородности
7. Притяжение между противоположно заряженными ионами называется ионной связью и служит главной связующей силой в минералах. ковалентная
8. ван-дер-ваальсова связь – слабая. Возникает между электронеитральными структурными единицами (слоями или группами атомов) и распределена неравномерно.
9. У графита расстояние между атомами углерода в пределах плоских слоев решетки составляет 1,42 А, между слоями
10. Расстояния между элементарными частицами и характер связей между ними в разных направлениях неодинаковы, что обусловливает и
11. Анизотропия проявляется во многих особенностях кристаллических веществ. Кианит – различная твердость по разным направлениям.
12. В аморфных веществах закономерность в расположении частиц отсутствует. Свойства зависят только от состава и во всех
13. В различных физико-химических условиях вещества одинакового химического состава могут приобретать разное внутреннее строение следовательно, и разные
14. углерод (С): графит и алмаз. В структуре алмаза сцепления между атомами углерода однотипны и прочны, у
15. Явление изоморфизма – одинаковая форма, но состав разный (твердые растворы). различные химические элементы закономерно входят в
16. Размеры ионов, которые слагают наиболее распространенные породообразующие минералы. Цифры – размеры в ангстремах.
17. Формы нахождения минералов в природе зависят главным образом от условий образования. отдельные кристаллы и их закономерные
18. Изолированные кристаллы и двойники, возникают в благоприятных для роста условиях. При этом форма кристаллов отражает как
19. Удлиненный кристалл берилла
20. Все четные индивиды имеют одну ориентировку, а нечетные — другую. четные индивиды гаснут в одном положении,
21. Двойники ставролита
22. друзы и щетки
23. Друза кальцита
26. Дендриты – образуются благодаря быстрому росту кристаллов по некоторым направлениям.
27. Дендриты золота
28. Секреции Обычно имеют концентрическое строение, отражающее стадийность формирования. Мелкие секреции - миндалины, крупные – жеоды
29. Конкреции Концентрическое или радиально-лучистое строение. Мелкие округлые конкреции называются оолитами.
31. Глендонит («беломорская рогулька»). Радиально-кристаллическая конкреция, обрастающая глинисто-карбонатной конкрецией.
32. Натечные образования из просачивающихся подземных вод. сталактиты, сталагмиты.
33. Натечные образования азурита в малахитовой рубашке
34. Волокнистый агрегат
35. Колломорфные агрегаты, имеющие гладкую округлую поверхность, построены из волокон, которые радиально отходят от общего центра.
36. Наиболее широко развиты минеральные агрегаты кристаллического, аморфного или скрытокристаллического строения слагающие толщи пород. Образуются при более
40. В кристаллических (зернистых) агрегатах минералы могут иметь собственные, характерные для них ограничения (идиоморфные или эвгедральные), или
42. Один и тот же минерал может быть идиоморфным по отношению к одним минералам, а ксеноморфен по
43. Величина зерен зависит от условий кристаллизации В жилах кристаллические агрегаты часто имеют массивное (сливное) строение, при
46. Аморфные агрегаты представляют собой однородные плотные или землистые массы. Скрытокристаллические агрегаты внешне напоминают аморфные и отличаются
47. Встречаются минеральные образования, состав которых не соответствует форме, которую они слагают- псевдоморфозы (греч. "псевдо" - ложный).
48. Морфология кристаллов все разнообразие форм кристаллов делят на семь крупных подразделений, называемых сингониями, отражающими степень симметричности
49. оси симметрии плоскости симметрии центр симметрии
50. а - кубическая, б – тетрагональная, в – ромбическая Кубическая – три равновеликие оси под прямым
51. Г - моноклинная, д – триклинная, е – тригональная, ж - гексагональная Моноклинная – две разные
53. Совокупность кристаллографически одинаковых граней (т. е. совмещающихся друг с другом под действием операций симметрии данного класса)
54. Простые формы низших и средних сингоний
56. Открытыми простыми формами сингоний средней категории будут призмы и пирамиды. Тригональная призма - три равных грани,
57. Простые формы кубической сингонии
58. Простые формы
59. Ромбическая, моноклинальная и триклинная сингонии – в кристаллах отсутствуют оси симметрии высшего порядка. По внешнему виду
60. Гексагональная и тригональная – одна ось шестого или третьего порядка Тетрагональная – одна ось четвертого порядка.
61. Кубическая сингония объединяет наиболее симметричные кристаллы, которые имеют несколько осей симметрии высшего порядка – 4 оси
62. Форма кристалла одного и того же минерала в разных образцах может несколько отличаться; например, кристаллы кварца
63. Углы между соответствующими гранями одного и того же кристалла имеют постоянное значение и специфичны для каждого
64. Физические свойства минералов Оптические свойства. - Цвет - цвет черты. - Прозрачность, - Блеск Механические свойства
65. Зарождение, рост и изменение минералов (онтогения) Образование минералов может происходить из жидкостей, газа и твердых тел.
66. В дальнейшем может происходить изменение минералов. Например, растворение минерала в условиях ненасыщенного раствора (грани округлые, ребра
67. Процессы минералообразования в природе Эндогенные процессы – собственно магматическая стадия, пегматитовая стадия и постмагматическая стадия. По
68. Пегматитовая стадия – кристаллизуется остаточный расплав сильно насыщенный газами. Постмагматическая стадия – главная роль принадлежит летучим
69. Экзогенные процессы. На земной поверхности. В процессе выветривания и осадочные минералы. Метаморфогенные процессы. Контактовый и региональный
70. Пневматолито-гидротермальные процессы. Явление пневматолиза (от греческого "пневма" - газ) протекает в тех случаях, когда вследствие перепада
71. К настоящему времени около 4000 минералов признаны самостоятельными минеральными видами. К этому списку постепенно добавляются новые
73. Скачать презентацию

Слайд 2

Земная кора больше чем на 98% сложена О, Si, + Al,

Fe, Mg, Ca, Na, К
Кислород и кремний, составляют 74% массы земной коры.
+ Al, Fe, Mg, Ca, Na, К. - еще 24,3%.

Слайд 3

Состав земной коры (в химических элементах, маc. %)

Слайд 4

Химические элементы в земной коре находятся в составе минералов
Минералы - природные

химические соединения или отдельные химические элементы, возникшие в результате физико-химических процессов, происходящих в Земле.
В земной коре минералы находятся преимущественно в кристаллическом состоянии, редко – в аморфном.

Слайд 5

Кристаллическое вещество – твердое вещество, состоящее из ионов, атомов, молекул, которые

геометрически правильно распределены в пространстве.
Свойства кристаллических веществ обусловливаются как их составом, так и внутренним строением, т.е. кристаллической структурой.

Слайд 6

Элементарные частицы, соединяясь в кристаллическую структуру, используют характерные для них типы

химических связей.
По степени однородности связей все минералы (кристаллические решетки) могут быть разделены на две группы
1. в структуре присутствуют связи только одного типа, одинаковые по всем направлениям (алмаз, флюорит, галит)
2. связи разные по разным направлениям – некоторые силикаты, карбонаты, сульфаты и др., например графит, слюды

Слайд 7

Притяжение между противоположно заряженными ионами называется ионной связью и служит главной

связующей силой в минералах.
ковалентная связь (самая прочная) - внешние электроны вращаются вокруг ядер по общим орбитам, происходит перекрывания электронных облаков атомов.
Минералы с ковалентной связью обычно имеют высокие твердость и температуру плавления (алмаз).

Слайд 8

ван-дер-ваальсова связь – слабая.
Возникает между электронеитральными структурными единицами (слоями или

группами атомов) и распределена неравномерно.
обеспечивает притяжение между противоположно заряженными участками в более крупных структурных единицах. Например, между слоями графита, образованными благодаря сильной ковалентной связи атомов углерода.

Слайд 9

У графита расстояние между атомами углерода в пределах плоских слоев решетки

составляет 1,42 А, между слоями 3,39 А.
Отсюда способность графита легко расщепляться на тонкие листочки, параллельные слоям решетки, и с трудом ломаться по неровным поверхностям в других направлениях.

Слайд 10

Расстояния между элементарными частицами и характер связей между ними в разных

направлениях неодинаковы, что обусловливает и различие свойств.
Такое явление называется анизотропией кристаллического вещества.

Слайд 11

Анизотропия проявляется во многих особенностях кристаллических веществ.
Кианит – различная твердость

по разным направлениям.

Слайд 12

В аморфных веществах закономерность в расположении частиц отсутствует.
Свойства зависят только

от состава и во всех направлениях статистически одинаковы, т.е. аморфные вещества изотропны.

Слайд 13

В различных физико-химических условиях вещества одинакового химического состава могут приобретать разное

внутреннее строение
следовательно, и разные физические свойства и создавать таким образом разные минералы.
Это явление называется полиморфизмом (греч. "поли" - много).

Слайд 14

углерод (С): графит и алмаз.
В структуре алмаза сцепления между атомами

углерода однотипны и прочны, у графита – наоборот.
У графита низкие твердость – 1 и плотность – 2,1-2,3
У алмаза, соответственно 10 и 3,5.

Слайд 15

Явление изоморфизма – одинаковая форма, но состав разный (твердые растворы).
различные

химические элементы закономерно входят в решетку, замещают друг друга.
Если замещающие друг друга ионы или атомы имеют одинаковую валентность, тогда будет изовалентный изоморфизм (Mg2+ - Fe2+ в оливине),
если разную – гетеровалентный (Ca2+ на Na+ и одновременно, чтобы сохранился заряд: Al3+ на Si4+).

Слайд 16

Размеры ионов, которые слагают наиболее распространенные породообразующие минералы.
Цифры – размеры

в ангстремах.

Слайд 17

Формы нахождения минералов в природе
зависят главным образом от условий образования.

отдельные кристаллы и их закономерные сростки (двойники),
обособленные минеральные скопления,
минеральные агрегаты.

Слайд 18

Изолированные кристаллы и двойники, возникают в благоприятных для роста условиях. При

этом форма кристаллов отражает как состав и внутреннюю структуру минерала, так и условия образования.
Размеры кристаллов

Слайд 19

Удлиненный кристалл берилла

Слайд 20

Все четные индивиды имеют одну ориентировку, а нечетные — другую.
четные индивиды

гаснут в одном положении, а
нечетные — в ином.

Слайд 21

Двойники ставролита

Слайд 22

друзы и щетки

Слайд 23

Друза кальцита

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Дендриты – образуются благодаря быстрому росту кристаллов по некоторым направлениям.

Слайд 27

Дендриты золота

Слайд 28

Секреции
Обычно имеют концентрическое строение, отражающее стадийность формирования.
Мелкие секреции -

миндалины, крупные – жеоды

Слайд 29

Конкреции
Концентрическое или радиально-лучистое строение.
Мелкие округлые конкреции называются оолитами.

Слайд 30

Слайд 31

Глендонит («беломорская рогулька»). Радиально-кристаллическая конкреция, обрастающая глинисто-карбонатной конкрецией.

Слайд 32

Натечные образования из просачивающихся подземных вод.
сталактиты, сталагмиты.

Слайд 33

Натечные образования азурита в малахитовой рубашке

Слайд 34

Волокнистый агрегат

Слайд 35

Колломорфные агрегаты, имеющие гладкую округлую поверхность, построены из волокон, которые радиально

отходят от общего центра.

Слайд 36

Наиболее широко развиты минеральные агрегаты кристаллического, аморфного или скрытокристаллического строения слагающие

толщи пород.
Образуются при более или менее одновременном выпадении из растворов или расплавов множества минеральных частиц.

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

Слайд 40

В кристаллических (зернистых) агрегатах минералы могут иметь собственные, характерные для них

ограничения (идиоморфные или эвгедральные), или же выполнять пространство оставленное другими минеральными зернами, т.е. имеют неправильную форму (ксеноморфные или агедральные).

Слайд 41

Слайд 42

Один и тот же минерал может быть идиоморфным по отношению к

одним минералам, а ксеноморфен по отношению к другим. Тогда он называется гипидиоморфным или субгедральным.

Слайд 43

Величина зерен зависит от условий кристаллизации
В жилах кристаллические агрегаты часто

имеют массивное (сливное) строение, при котором отдельные зерна на глаз не всегда различимы.

Слайд 44

Слайд 45

Слайд 46

Аморфные агрегаты представляют собой однородные плотные или землистые массы.
Скрытокристаллические агрегаты

внешне напоминают аморфные и отличаются от них только микроскопически.

Слайд 47

Встречаются минеральные образования, состав которых не соответствует форме, которую они слагают-

псевдоморфозы (греч. "псевдо" - ложный).
Возникают при химических изменениях ранее существующих минералов или заполнении пустот, образовавшихся при выщелачивании минеральных или органических включений.

Слайд 48

Морфология кристаллов
все разнообразие форм кристаллов делят на семь крупных подразделений,

называемых сингониями, отражающими степень симметричности кристаллов.
В каждую сингонию входят кристаллы, у которых отмечается одинаковое расположение кристаллографических осей и одинаковые элементы симметрии (центр, оси и плоскости)

Слайд 49

оси симметрии
плоскости симметрии
центр симметрии

Слайд 50

а - кубическая, б – тетрагональная, в – ромбическая
Кубическая – три

равновеликие оси под прямым углом
Тетрагональная – две оси одинаковой длины под прямым углом, третья перпендикулярна им, но длина другая
Ромбическая – три оси разной длины под косыми углами

Слайд 51

Г - моноклинная, д – триклинная, е – тригональная, ж -

гексагональная

Моноклинная – две разные оси под косым углом, третья составляет с ними прямой угол.
Триклинная - три оси разной длины под косыми углами
Тригональная - три оси равной длины пересекаются в одной плоскости под углом 60, третья перпендикулярна этой плоскости и она другой длины
Гексагональная – как в тригональной

Слайд 52

Слайд 53

Совокупность кристаллографически одинаковых граней (т. е. совмещающихся друг с другом под

действием операций симметрии данного класса) называются простой формой.
Все грани, образующие одну простую форму кристалла, должны быть равны по размеру и форме.
Всего существует 47 простых форм, в каждом классе симметрии могут реализоваться лишь некоторые из них. Тот или иной кристалл может быть огранён гранями одной простой формы но чаще — той или иной комбинацией этих форм

Слайд 54

Простые формы низших и средних сингоний

Слайд 55

Слайд 56

Открытыми простыми формами сингоний средней категории будут призмы и пирамиды.
Тригональная

призма - три равных грани, пересекающихся по параллельным ребрам и образующих в сечении равносторонний треугольник;
Тетрагональная призма - четыре равных попарно параллельных грани, образующих в сечении квадрат;
Гексагональная призма - шесть равных граней, пересекающихся по параллельным ребрам и образующих в сечении правильный шестиугольник.

Слайд 57

Простые формы кубической сингонии

Слайд 58

Простые формы

Слайд 59

Ромбическая, моноклинальная и триклинная сингонии – в кристаллах отсутствуют оси симметрии

высшего порядка.
По внешнему виду они между изометричными и удлиненными и листоватыми.

Слайд 60

Гексагональная и тригональная – одна ось шестого или третьего порядка
Тетрагональная –

одна ось четвертого порядка.
В кристаллах средних сингоний ось c всегда перпендикулярна плоскости в которой располагаются a и b. Кристаллы большей частью удлиненные или таблитчатые.

Слайд 61

Кубическая сингония объединяет наиболее симметричные кристаллы, которые имеют несколько осей симметрии

высшего порядка – 4 оси 3 порядка, нет единичных направлений. Кристаллы изометричные.

Слайд 62

Форма кристалла одного и того же минерала в разных образцах может

несколько отличаться; например, кристаллы кварца бывают почти изометричными, игольчатыми или уплощенными. Однако все кристаллы кварца, крупные и мелкие, остроконечные и плоские, образуются при повторении идентичных элементарных ячеек.

Слайд 63

Углы между соответствующими гранями одного и того же кристалла имеют постоянное

значение и специфичны для каждого минерального вида.

Слайд 64

Физические свойства минералов
Оптические свойства.
- Цвет
- цвет черты.
- Прозрачность,

- Блеск
Механические свойства минералов.
- Излом
- Спайность
- Твердость
Плотность.
Магнитные свойства.
Электрические свойства

Слайд 65

Зарождение, рост и изменение минералов (онтогения)
Образование минералов может происходить из жидкостей,

газа и твердых тел.
Кристаллизация минерала начинается с зародыша, для образования которого достаточно несколько сотен молекул. В дальнейшем происходит наслоение вещества на гранях.
Зарождение минерала может происходить во взвешенном состоянии, либо на субстрате.

Слайд 66

В дальнейшем может происходить изменение минералов.
Например, растворение минерала в условиях

ненасыщенного раствора (грани округлые, ребра кривые, вершины притупленные, фигуры растворения).
Регенерация – если измененный минерал попадает в благоприятные условия, он может залечивать искажения формы.

Слайд 67

Процессы минералообразования в природе
Эндогенные процессы – собственно магматическая стадия, пегматитовая стадия

и постмагматическая стадия.
По мере охлаждения магмы первыми образуются кристаллы минералов, имеющие наиболее высокую температуру плавления.

Слайд 68

Пегматитовая стадия – кристаллизуется остаточный расплав сильно насыщенный газами.
Постмагматическая стадия –

главная роль принадлежит летучим компонентам. Летучие реагируют с уже образованными минералами, часто замещая их (метасоматоз).

Слайд 69

Экзогенные процессы. На земной поверхности. В процессе выветривания и осадочные минералы.
Метаморфогенные

процессы. Контактовый и региональный метаморфизм

Слайд 70

Пневматолито-гидротермальные процессы. Явление пневматолиза (от греческого "пневма" - газ) протекает в

тех случаях, когда вследствие перепада давлений происходит вскипание остаточного расплав-раствора и вся жидкость переходит в газообразную фазу, вступая при этом в реакцию с ранее выделившимися твердыми минералами.
Если отщепление летучих, в том числе и паров воды, на заключительной стадии кристаллизации магмы или образования пегматитов происходило на больших или средних глубинах, то высвободившиеся при этом летучие соединения в газообразной форме могли вступать в химические реакции с вмещающими породами, производя, так называемый, контактовый метаморфизм. Степень метаморфизма и состав получающихся продуктов определялись главным образом химической активностью флюида и составом реагирующей с ним породы. Наиболее интенсивные изменения установлены для зон контактов гранитных массивов с известковистыми породами. В результате разнообразных реакций замещения (метасоматических реакций) в этом случае возникают породы, получившие название скарны. Источниками вещества для их формирования послужили как вмещающие породы, так и некоторые составляющие части магмы. С образованием скарнов нередко связаны крупные месторождения железа, вольфрама, молибдена и некоторых других металлов.
Если отщепление летучих в магматическом очаге или пегматитовых телах происходило на относительно малых глубинах, то дальнейшая миграция (удаление от магматического очага) такого флюида могла привести, в конечном итоге, к образованию другого типа жильных тел (рис. 14). В тех случаях, когда формирование минерального вещества в этих жилах происходило выше критической точки воды (374,5 оС), т.е. активную роль в этом процессе играли пар и флюиды, принято говорить о собственно пневматолитовом генезисе. Если формирование минерального вещества происходило ниже критической точки воды, т.е. вода в качестве самостоятельной жидкой фазы играла существенную роль в процессе образования минеральных ассоциаций, говорят о гидротермальном генезисе.
Минеральный состав пневматолитовых и гидротермальных жил крайне разнообразен. Жилы в большинстве случаев сложены кварцем, карбонатами, которые заключают в себя скопления самородных элементов (Au, Ag, Bi), сульфидов, селенидов и теллуридов таких элементов как Mo, Bi, Cu, Zn, Ag, Pb, Sb, Hg и др., оксисоединений вольфрама, Mo, Sn, U и некоторые другие минералы. Именно с пневматолитово-гидротермальными процессами связано образование крупных месторождений редких (W, Mo, Sn, Bi, Sb, As, Hg), цветных (Cu, Pb, Zn), благородных (Au, Ag) и радиоактивных (U, Th) металлов.

Слайд 71

К настоящему времени около 4000 минералов признаны самостоятельными минеральными видами.
К

этому списку постепенно добавляются новые минералы.
В результате в современной систематике минералы объединяются в классы по признаку общего аниона или анионной группы.
Исключение составляют самородные элементы, которые встречаются в природе сами по себе, не образуя соединений.

Минералы

Содержание

Земная кора больше чем на 98% сложена О, Si, + Al,

Состав земной коры (в химических элементах, маc. %)

Химические элементы в земной коре находятся в составе минераловМинералы - природные

Кристаллическое вещество – твердое вещество, состоящее из ионов, атомов, молекул, которые

Элементарные частицы, соединяясь в кристаллическую структуру, используют характерные для них типы

Притяжение между противоположно заряженными ионами называется ионной связью и служит главной

ван-дер-ваальсова связь – слабая. Возникает между электронеитральными структурными единицами (слоями или

У графита расстояние между атомами углерода в пределах плоских слоев решетки

Расстояния между элементарными частицами и характер связей между ними в разных

Анизотропия проявляется во многих особенностях кристаллических веществ. Кианит – различная твердость

В аморфных веществах закономерность в расположении частиц отсутствует. Свойства зависят только

В различных физико-химических условиях вещества одинакового химического состава могут приобретать разное

углерод (С): графит и алмаз. В структуре алмаза сцепления между атомами

Явление изоморфизма – одинаковая форма, но состав разный (твердые растворы). различные

Размеры ионов, которые слагают наиболее распространенные породообразующие минералы. Цифры – размеры

Формы нахождения минералов в природе зависят главным образом от условий образования.