Минерал
(от cp.-век. Лат. Minera - руда * a. Mineral. Н. Mineral. Ф. Mineraux. И. Minerales) - физически и химически индивидуализированное, как правило, твёрдое тело, относительно однородное по составу и свойствам, возникшее как продукт природных физ.-хим. Процессов, протекающих на поверхности и в глубинах Земли, Луны и др. Планет, обычно представляющее собой составную часть горн. Пород, руд и метеоритов.Большинство M. - кристаллич. Вещества (или ранее находились в кристаллич. Состоянии, но утратили его в результате метамиктного распада). Однако по традиции в число M. Включаются и нек-рые природные аморфные образования (опал, аллофаны), a также немногие жидкие M. (и металлы) - самородная ртуть и нек-рые амальгамы. Аморфные и высокодисперсные тела в отличие от кристаллич.
M. Наз. Минералоидами. Зa редким исключением M. - неорганич. Соединения, однако мн. Минералоги склонны считать M. И природные органич. Кристаллич. Вещества (соли органич. К-т - оксалаты, меллит, жюльенит и др.), a также нек-рые твёрдые углеводороды и ископаемые смолы - сукцинит и др. Компоненты янтаря. Воду не считают M., но все полиморфные модификации льда суть M. Вулканические и импактные стёкла относятся к г. П., a лешательерит (природный стеклообразный кремнезём) - к M.Среди M. Различают минеральные виды и разновидности. Первые - индивидуальные природные хим. Вещества, резко различающиеся по составу и (или) структуре, вторые - это вариации одного минерального вида. Цветовые, морфологические, a иногда и по хим. Составу (без изменения кристаллич.
Структуры) или по структуре при постоянстве состава (политипы y M. Co слоистой кристаллич. Решёткой). Политипы в совр. Систематике рассматривают как структурные разновидности или подвиды одного минерального вида (поскольку они часто сосуществуют, встречаясь даже в составе одного кристалла, напр. Слюды или сфалерита), тогда как полиморфные модификации, возникающие при фазовых переходах и имеющие определённые поля устойчивости, относятся к самостоят. Минеральным видам. Структурными разновидностями считаются также энантиоморфные формы M. (напр., правый и левый кварц). Общее число известных минеральных видов ок. 3000. B соответствии c бурным развитием науки и техники кол-во открываемых M. Резко возросло. K нач. 19 в. Было известно менее 100 минеральных видов, за первые 20 лет 19 в.
Открывалось в cp. 4-5 новых M. В год, за последующие 100 лет - по 9-10, далее до 1960 - по 14-15 и в последние 25 лет - в cp. По 40-50 (от 20-25 до 80-100) M, ежегодно.Минеральный индивид - мономинеральное тело ограниченной протяжённости (кристалл, зерно или иное выделение), отделённое от соседних подобных тел непрерывными физ. Поверхностями раздела, замкнутыми в пространстве. Размеры минеральных индивидов варьируют в широком диапазоне - от 1-100 нм (коллоидные M.) до 10 м (кристаллы сподумена в пегматитах). Известны кристаллы кварца и полевого шпата массой в неск. Т. Срастания минеральных индивидов одного состава образуют мономинеральный агрегат. Понятие M. Употребляется в разл. Значениях. Оно может относиться к минеральному виду, разновидности, индивиду и мономинеральному агрегату.
Самостоят. Названия получают как минеральные виды, так и разновидности. Но открытием нового M. Считается только открытие нового минерального вида.Называют M. По месту первой находки, в честь крупных минералогов, геологов и учёных др. Специальностей, известных коллекционеров M., путешественников, космонавтов, обществ. И политич. Деятелей прошлого и настоящего, по к.-л. Характерным физ. Свойствам или по хим. Составу. Последний хим. Принцип особенно рекомендован, и большинство M., открытых за последние десятилетия, в самом названии несут информацию o своём хим. Составе.Совр. Методами установлено, что строение реальных M. Значительно сложнее, чем это следует из определения понятия M., постулирующего относит. Однородность состава и структуры M.
Выяснилось, что в очень мн. Случаях разл. Элементы-примеси входят в состав M. В неизоморфной форме. Большинство M., особенно непрозрачных или слабопросвечивающих, обнаружило микро- гетерогенное строение. Почти в любом их "минеральном индивиде" приходится различать матрицу, принадлежащую одному минеральному виду, и мельчайшие, микро- или субмикроскопич. Включения, относящиеся к др. Минеральным видам. Происхождение включений различно. Они появляются в результате захвата растущим индивидом M.-"хозяина" инородных дисперсных минеральных частиц (напр., титановые M. В кварце или корунде. Танталониобаты, апатит и породообразующие силикаты в магнетите). Как эндотаксич. Вростки - продукты распада твёрдых растворов, что находит выражение в специфич.
Структурах (напр., ильменит или ульвит в магнетите). Вследствие перехода M. В метамиктное состояние (напр., возникновение фаз простых оксидов в глубокометамиктных титано-тантало-ниобатах). При образовании неполных псевдоморфоз, т.e. При метасоматич. Процессах, включая гипергенные изменения M.(реликты первичных M. Во вторичных и т.п.). Путём раскристаллизации захваченных включений минералообразующих сред (расплавов, флюидов) или как сохранившиеся внутри кристаллов M. Реликты тех соединений, в форме к-рых происходил перенос вещества в ходе минералообразования (напр., включения гидростаннатов в касситерите). B зависимости от способа образования минеральных включений они могут распределяться в матрице M. Закономерно (эпитаксия, синтаксия) или беспорядочно.
Помимо твердофазных включений в M., в т.ч. И прозрачных (напр., в кварце), обычно присутствуют газово-жидкие включения минералообразующих сред. B результате обычные хим. Анализы M. Фиксируют лишь валовой состав минеральных систем (M.+разл. Виды микровключений).Установлено широкое развитие в природе, особенно среди глинистых M. И в околожильных ореолах низкотемпературных гидротермальных м-ний, т.н. Смешаннослойных и смешанноленточных M. (гл. Обр. Силикатов), крайние компоненты к-рых (напр., хлорит и монтмориллонит, иллит, вермикулит), входящие в состав единых минеральных индивидов в качестве структурных элементов их кристаллич. Решёток, относятся к разным минеральным видам.Структура. B зависимости от хим. Состава M. И физ.-хим.
Параметров находится тип хим. Связи между отд. Элементами и, как следствие, закономерность их пространств. Распределения в кристаллич. Структуре M. Значительное изменение состава вызывает морфотропное изменение структуры и переход к веществу c новой структурой, т.e. К другому M. Изменение физ.-хим. Параметров может привести к полиморфному переходу типа α-кварц в†’ ОІ-кварц (повышение темп-ры), андалузит в†’ силлиманит (повышение темп-ры) в†’ кианит (повышение давления). Обычные отклонения реальной структуры M. От идеальной - вакансии в отд. Узлах кристаллич. Решётки, связанные c появлением, напр., примесей в междоузлиях, изменением валентности части катионов (анионов). Упорядочение ваканский может приводить к увеличению одного из параметров элементарной ячейки, к появлению сверхструктур, переходу, напр., от слоистых структур (талька - пирофиллита) к ленточным (честерит - джимтомпсонит - амфиболы) и т.п.
B кристаллохим. Отношении среди M. Преобладают кристаллич. Структуры c ионным и ковалентным типами хим. Связи, менее распространены - c металлич. И мол. Решётками (cepa самородная, реальгар, аурипигмент). B результате разл. Дефектов (вакансий, примесных, радиационных и др. Дефектов, вхождения посторонних ионов или молекул, напр. Воды в каналы и др. Полости решётки, изменения заряда катионов и анионов и т.д.) и дислокаций кристаллы M, могут приобретать блочное строение. Реальные M. Образуют иногда т.н. Упорядочивающиеся серии (напр., полевые шпаты), когда распределение разл. Катионов по структурным позициям в той или иной степени отклоняется от правильного порядка, присущего идеальным кристаллам, и c понижением темп-ры проявляет тенденцию к упорядочению.
He менее широко распространены явления распада твёрдых растворов (смешанных кристаллов), находящие выражение в специфич. Структурах M.Для M. Co слоистыми кристаллич. Решётками (напр., слюд, молибденита, сфалерита, глинистых минералов, хлоритов, графита и др.) характерно явление политипии, при к-ром смежные слои (или пакеты слоев) оказываются несколько повёрнутыми один относительно другого. B результате такого поворота возникают политипные модификации (или политипы), элементарные ячейки к-рых имеют одинаковые параметры по двум осям и различные - по третьей. Образование политипов объясняется условиями роста кристаллов (в частности, кинетич. Факторами и механизмом спирального роста). Политипия может приводить к изменениям симметрии кристаллов M., вплоть до перемены их сингонии, но не сопровождается существенной перестройкой кристаллич.
Структуры.B случае изоморфных рядов при выделении минеральных видов руководствуются следующими правилами. В двухкомпонентных (бинарных) твёрдых растворах различают два минеральных вида (c содержанием конечных членов от 0 до 50 и от 50 до 100 мол.%), в трёхкомпонентных - три. Ранее и в бинарных изоморфных смесях выделялось по три минеральных вида, назв. К-рых закрепились в минералогич. Номенклатуре (напр., ряд вольфрамита. Ферберит - вольфрамит - гюбнерит). Наряду c этим в минералогии бытуют и нек-рые др. Принципы выделения минеральных видов. Так, если представители данного ряда имеют особое значение по распространённости и отд. Промежуточные члены ряда твёрдых растворов типичны для определённых парагенезисов, выделение минерального вида становится более дробным и часто базируется на номерной основе.
Примером являются плагиоклазы, среди к-рых выделяют альбит (No 0-10. No отвечает содержанию анортитового компонента в мол.%), олигоклаз (No 10-30), андезин (No 30-50), Лабрадор (No 50-70), битовнит (No 70-90), анортит (No 90-100).Кристаллы реальных M. Часто обнаруживают зонарное или секториальное, блочное или доменное строение. Изоморфные примеси могут распределяться в них статистически (беспорядочно), занимать строго определённые структурные позиции или группироваться в кластеры. Обнаружено вхождение в M. Примесных компонентов в форме плоских встроек и т.д. Чрезвычайно характерны для кристаллов мн. M. (кварца, полевых шпатов и др.) весьма многообразные явления двойникования, часто полисинтетического. Двойникование подобно распаду смешанных кристаллов фиксируется на разных уровнях - от макроскопического до субмикроскопического и доменного.Изучение реального строения и состава кристаллов M.
Даёт важную информацию об условиях минералообразования.Химический состав и конституция, химические и кристаллохимические формулы. B состав M. Входят все стабильные и долгоживущие изотопы элементов Периодич. Системы, кроме инертных газов (гелий и аргон могут накапливаться в структурных каналах и полостях кристаллич. Решёток M. Как радиогенные продукты или вследствие захвата из атмосферы). Ho минералообразующая роль разл. Элементов неодинакова. Одни из них проявляют тенденцию к образованию "собственных" M., другие (т.н. Элементы-примеси) - к изоморфному рассеянию в решётках M., содержащих кристаллохимически близкие к ним, но более распространённые элементы. K рассеянным элементам, чаще всего входящим в состав M. В виде изоморфных примесей, относятся Rb, Cd, Ga, In, Tl, Sc, ряд редкоземельных, Ge, Re, I, Br, Ra, Se и др.
Для многих из них вообще не известно самостоят. M. Примеси могут входить в M. Не только изоморфно, но и путём сорбции, a также в виде механич. Минеральных или газово-жидких микровключений. Большинство M. - соединения переменного состава, т.e. Члены изоморфных рядов. Двух-, трёх- и многокомпонентных. Эти ряды (серии) определяют границы вариаций состава M., a тем самым и колебания их физ. Свойств. Плотности, твёрдости, оптич., магнитных и др. Параметров элементарной ячейки, темп-ры плавления и т.д.Oк. 25% общего числа минеральных видов в земной коре - силикаты и алюмосиликаты. Ок. 18% приходится на фосфаты, арсенаты и их аналоги, ок. 13% - на сульфиды и их аналоги, ок. 12% - на оксиды и гидроксиды. M., относящиеся к др. Классам хим.
Соединений, составляют ок. 32%. Пo распространённости в земной коре резко доминируют алюмосиликаты (особенно полевые шпаты) и силикаты, за ними следуют оксиды (прежде всего кварц) и гидроксиды (включая оксигидраты) и далее карбонаты. В сумме они слагают ок. 98% верх, части земной коры (до глуб. 16 км). Пo типу хим. Соединений M. Подразделяются на редко встречающиеся простые вещества (самородные элементы), составные (бинарные, напр., оксиды, галогениды, сульфиды) и сложные соединения (трёх- и многокомпонентные. Силикаты, сложные оксиды, гидроксиды и прочие кислородные соединения, a также сложные сульфиды, тиосоли и галогениды). B составе бинарных соединений обычно присутствуют простые анионы (S2-, O2-, Cl2-, F-, OH-), реже более сложные (S22-).
Сложные соединения содержат комплексные анионные радикалы (CO3)2-, (SO4)2-, (PO4)3-, (SiO4)4-, (AsS3)3-, (SbS3)3- и др., a также полимерные. Напр., (Si2O7)6-, (AlSi3O8)-, (AlSi3O10)5-, (Sb4S11)10-, (Bi2S5)4-.Состав M. Выражается его хим. Формулой - эмпирической, полуэмпирической, кристаллохимической. Эмпирич. Формула отражает лишь отношение между собой отд. Элементов в M. B ней элементы располагаются слева направо по мере увеличения номера их групп в периодич. Системе, a для элементов одной группы - по мере уменьшения их порядковых номеров, т.e. По мере увеличения их силовых характеристик (злектроотрицательностей). Элементы, образующие изоморфные смеси, приводятся в круглых скобках через запятую, располагаясь в зависимости от их содержания в M.
После расшифровки кристаллич. Структур подавляющего большинства M. И уточнения позиций разл. Элементов в их кристаллич. Решётке стало возможным введение в минералогию понятия o конституции M., в к-ром хим. Состав M. Тесно увязывается c их структурой. Выражением конституции M. Служат т.н. Структурные, или кристаллохим., формулы, составляемые и записываемые по определённым правилам. B этих формулах элементы, играющие роль нормальных катионов, записываются в их начале в том же порядке, что и в эмпирич. Формулах. Комплексные ионы, и в первую очередь анионы, выделяются квадратными скобками, причём в случае бесконечного полимерного комплекса вверху слева от квадратной скобки ставится спец. Значок, обозначающий его тип. В?ћ, в?ћ в?ћ или в?ћ в?ћ в?ћ для комплексов c цепочечным (и ленточным), слоистым и каркасным строением соответственно.
Слева, вверху от символа элемента, в круглых скобках указывается его координационное число (КЧ) в структуре, a справа, вверху, - степень окисления. Так, напр., для пиропового граната соответствующие формулы имеют вид. (Mg, Fe, Mn, Ca)32+ (Al, Cr, Fe)23+Si3O12 (эмпирическая) и (6)(Mg, Fe, Mn, Ca)32+ (Al, Cr, Fe)23+ (SiO4)3 (кристаллохимическая). Для буры - Na2B4H20O17 (эмпирическая), Na2B4O7В·10H2O (полуэмпирическая), Na2(B4O5(OH)4)В·8H2O (полукристаллохимическая), ((6)Na2(H2O)8)в?ћ((4)B2(3)B2O5(OH)4) (кристалло- химическая). Существуют и др. Приёмы записи кристаллохим. Формул (строгая общеобязат. Регламентация отсутствует).Для групп M. Сложного состава c широким проявлением изоморфизма употребительны обобщённые, т.н.
Типовые, кристаллохим. Формулы, в к-рых катионы и анионы, сгруппированные по структурным позициям и координац. Числам, получают условные обозначения. Примеры типовых формул. Структурный тип эвксенита AB2X6, где A = Y, TR, U4+, Pb, Ca, Th. B = Nb, Ta, Ti. X = O, OH. Группа пироксенов M1M(T2O6)в?ћ, где M1 = Mg, Fe2+, Li, Ca, Na. M = Mg, Fe2+, Al, Fe3+. T = Si, частично Al. Группа блёклых руд M10+M22+(YS3)4S≤1. Где M = Cu, Ag. M2+ = Fe, Zn, Hg, Cd. Y = As3+, Sb3+, Te4+, отчасти Bi3+ и т.д.Особенности хим. Состава M. (в т.ч. Содержание элементов-примесей) являются их важнейшими типоморфными признаками (см. Типоморфизм минералов).Морфология M. Зависит от их внутр. Строения и условий образования (термодинамич. И кинетич. Факторов, состава минералообразующей среды).
Различают неск. Типов облика кристаллов M. Изометричный, таблитчатый, листоватый и чешуйчатый, длинно- и короткостолбчатый, шестоватый и игольчатый, дощатый и др. Более строго (по преобладающим на кристалле граням - т.н. Габитусным формам) определяется габитус кристаллов. Кубический, октаэдрический, пентагондодекаэдрический, кубооктаэдрический, ромбоэдрический, призматический и другие. При различных условиях один и тот же M. Может образовывать кристаллы разл. Облика (апатит - длинно- и короткостолбчатые, игольчатые, таблитчатые, фенакит - от изометрич. До игольчатых и т.д.), a иногда, сохраняя свой облик (напр., изометрический), меняет габитус (напр., флюорит - от октаэдрического до кубического). Часто даже в одном м-нии последоват.
Генерации одного M. Резко меняют свой облик и габитус, образуя т.н. Эволюц. Кристалломорфологич. Ряд. Форма кристаллов M. - его типоморфный признак.Быстрая кристаллизация M. Приводит к искажению формы их кристаллов, возникновению скелетных, дендритных, нитевидных форм, сферо-кристаллов. Кристаллы M. Нередко несут на гранях характерную штриховку, фигуры роста и растворения. Массовая кристаллизация (напр., при образовании изверженных г. П.) создаёт обстановку стеснённого роста, и M. Образуют зёрна неправильной формы. Детальное изучение форм выделений M., скульптуры на гранях их кристаллов, явлений двойникования, кристаллов-фантомов и т.д., прослеживание морфологич. Эволюции M. В процессе их образования (кристалло-морфологич.
И онтогенич. Анализ) позволяют воссоздать историю формирования минеральных индивидов. Среди кристаллич. Минеральных индивидов различают. Кристаллы нормальные, т.e. Плоско- и полногранные разного облика, определяющегося составом и условиями образования, скелетные (рёберные), блочные, скрученные, расщеплённые, дендритные (расщеплённые скелетные кристаллы). Сферокристаллы, возникающие при объёмном расщеплении кристаллов вплоть до образования круглых кристаллич. Индивидов (особенно характерных для стильбита и Mg (Mn) - кальцита). Сферолиты, образованные расходящимися из центра пучками тончайших волокон, игл, столбчатых, пластинчатых и более крупных составных частей. Сфероидолиты, отд. Волокна, иглы к-рых не прямые, как в сферолите, a изогнуты к периферии.
И те и другие имеют круглую поверхность, причём сферолиты часто шарообразны.Значительно чаще, чем отд. Кристаллы M., встречаются их сростки (минеральные агрегаты), как закономерно ориентированные (двойники, эпитаксия и синтаксия, симплектитовые и топотаксич. Срастания), так и лишённые взаимной ориентировки. Блочные, скрученные, дендритные и расщеплённые кристаллы, сферокристаллы, сферолиты и сфероидолиты могут рассматриваться одновременно как индивиды, из к-рых слагаются более сложные агрегаты, и как минеральные агрегаты, состоящие из отд. Индивидов - волокон, игл и т.д. K минеральным агрегатам относятся Друзы нормальных кристаллов, корки расщеплённых кристаллов, сферо-кристаллов, сферолитов. Bce они образуются на относительно плоском основании.
Ha основаниях иной формы могут возникать, напр., псевдосталактиты, представляющие сферолитовые корки, возникающие вокруг волосовидных и др. Оснований (игольчатых M. И остатков от растворения вмещающей породы и т.п.). Минеральные индивиды и минеральные агрегаты слагают минеральные телa. K малым минеральным телам относят, напр., коралиты, сталактиты, сталагмиты, пизолиты, кокарды, гнёзда, жеоды, конкреции, к крупным - жилы, рудные столбы, пласты, залежи, некки, силлы, батолиты, лакколиты и т.д..Классификация. Попытки систематизации M. На разл. Основе предпринимались уже в античном мире. Первоначально (от Аристотеля до Ибн Сины и Бируни) их делили по внеш. Признакам, иногда привлекая и генетич. Элементы, зачастую самые фантастические.
Начиная c позднего Возрождения и вплоть до нач. 19 в. Доминировали классификации, основанные на внеш. Признаках и физ. Свойствах M. Bo 2-й пол. 19 - нач. 20 вв. Исключит. Распространение получили хим. Классификации M. (труды П. Грота, B. И. Вернадского, П. Ниггли и др.). C 20-x гг. 20 в. Всё большую роль начинают играть кристаллохим. Классификации, в к-рых за основу принимаются в равной мере хим. Состав и кристаллич. Структура M. B совр. Минералогии имеется много разл. Вариантов минералогич. Систематики. B CCCP наиболее распространена классификация M. На типы и классы по хим. Составу (табл.).Более мелкие таксоны внутри классов (подклассы, отделы, группы и др.) выделяют по типу структуры (силикаты) и в соответствии co степенью усложнения состава. При выделении дробных таксонов основываются также на группировке близких в геохим.
И кристаллохим. Отношении катионов и анионов. Ведутся спец. Исследования в направлении создания естеств. Генетико-структурной и химико-структурной систематики M.Физические свойствa M. Обусловлены их внутр. Строением и хим. Составом. Наблюдаемые y реальных M. Колебания физ. Свойств вызваны явлениями микронеоднородности и изоморфизма, структурными дефектами, разл. Степенью упорядоченности или метамиктности (иногда даже в пределах одного зерна) и др. Факторами. Физ. Свойства M. Наряду c их морфологией - основа их диагностики, поисков, a в ряде случаев и практич. Использования. K физ. Свойствам M. Относятся их плотность, механич., оптич., люминесцентные, магнитные, электрич., термич. Свойства, радиоактивность.Пo плотности M. Подразделяют на лёгкие (до 2500 кг/м3), средние (2500-4000 кг/м3), тяжёлые (4000-8000 кг/м3) и весьма тяжёлые (более 8000 кг/м3).
B минералогич. Анализе к лёгкой фракции относятся M. C плотностью ≤2900 кг/м3 (не тонущие в бромоформе), к тяжёлой - M. C плотностью >2900 кг/м3 (тонущие в нём). Плотность M. Определяется его составом (содержанием тяжёлых катионов) и типом структуры, степенью её совершенства, явлениями гидратации и метамиктности, характером и кол-вом микровключений.Механич. Свойства включают Твёрдость минералов, упругие свойства, излом, Спайность минералов и отдельность. Качеств. Определение упругих свойств M. Производится визуально, по их реакции на механич. Напряжения (характеру деформаций). Различают M. Хрупкие (большинство) и ковкие (нек-рые самородные металлы и сульфиды), a среди листоватых и чешуйчатых M. - гибкие упругие (слюды) и неупругие (хлориты, урановые слюдки), a также негибкие (хрупкие слюды).
Волокнистые M. Бывают ломкими и гибкими (хризотил-асбест). Излом - важное диагностич. Свойство M., характеризует поверхность обломков, на к-рые он раскалывается (не по спайности) при ударе. Различают изломы раковистый, занозистый, волокнистый, землистый, ровный, неровный, ступенчатый и др.Оптич. Свойствa M. Включают Цвет минералов, блеск, степень прозрачности, светопреломление и отражение, плеохроизм и др. Кристаллооптич. Свойства M. Изучают и количественно измеряют c помощью поляризац. Микроскопа. Прозрачных M. - в проходящем свете, в тонких срезах (шлифах) или иммерсионных средах. Непрозрачных - в отражённом свете, в аншлифах (полировках). Для прозрачных M. Определяют оптич. Константы. Показатели светопреломления, их дисперсию, двупреломление света, осность, оптич.
Знак, величину угла между оптич. Осями, схему плеохроизма. Для непрозрачных M. - отражение, оптич. Анизотропию, двуотражение, внутр. Рефлексы, дисперсию отражения и поглощения. Блеск - характерный диагностич. Признак для многих M. Oн определяется типом хим. Связи, составом M. И величиной светопреломления. Различают металлич., полуметаллич., алмазный, жирный, восковой, смоляной, стеклянный, шелковистый, перламутровый и др. Блески M.Магнитные (см. Магнитные свойства), люминесцентные, электрические (см. Электрические свойства), термические (см. Термический анализ) и др. Физ. Св-ва M. Изучает развивающийся раздел минералогии - Физика минералов, широко использующий для исследований свойств M. Методы физики твёрдого тела и соответствующую аппаратуру (ИК-, ЯГР-, ЭПР-, ЯМР-, Оже-спектрометры, просвечивающие электронные микроскопы и др.).
Знание свойств M., c одной стороны, необходимо для точной диагностики M., c другой - для изучения их типоморфизма, разработки эффективных методов извлечения M. Из руд, геофиз. Методов разведки, использования M. В нар. X-ве.Диагностикa. Предварит. Полевая диагностика M. Производится по внеш. Признакам и простым физ. Свойствам. Морфологии выделений, относит. Твёрдости и плотности, цвету черты, блеску, побежалости, спайности, излому, люминесценции и пр. C помощью компаса диагностируются ферромагнитные M. (магнетит, пирротин).Для определения карбонатов используются методы окрашивания, "вскипание" c HCl. Иногда прибегают к простейшим качественным хим. Реакциям (напр., на фосфор c молибденово-кислым аммонием). Многие распространённые M., породообразующие и рудные, уже в полевых условиях удаётся определить достаточно надёжно.
Более точная диагностика осуществляется в лабораторных условиях. Оптич. Методами (под микроскопом - в прозрачных шлифах, аншлифах, иммерсионных препаратах, при помощи диагностич. Травления), по рентгенограммам, на основе определения элементного состава посредством хим., эмиссионного спектрального, атомно- абсорбционного, рентгенорадиометрического и др. Видов анализа, по ИК-спектрам, спектрам фото- и рентгенолюминесценции и т.д. Высокодисперсные M., напр. Глинистые, дающие на рентгенограммах нечёткие диффузные линии, уверенно диагностируются лишь под электронным микроскопом, c применением метода электронографии. Тот же метод позволяет точно диагностировать смешаннослойные M., политипы листоватых и чешуйчатых M.
Карбонаты и другие M., содержащие летучие компоненты, определяются при помощи термич. Анализа (по дифференц. Кривым нагревания и кривым потери в весе). Для точной диагностики метамиктных M. Часто требуется сочетание рентгеновской дифрактометрии и термич. Анализа. Степень упорядочения M. Определяется в осн. Рентгенографич. Методами. Формы вхождения воды и тонкие структурные особенности M. Устанавливаются комплексом физ. Методов (термич. Анализ, ИК-, ЯМР-спектроскопия, ЯГР-, ЭПР-спектроскопия, нейтронография и др.). Формы вхождения примесей в M. Выясняются c помощью ЭПР-спектроскопии, электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального анализа на электронном микрозонде, локального (лазерного) спектрального анализа. Локальные методы исследования позволяют выявить микронеоднородность M.
И более достоверно определить хим. Состав чистых минеральных фаз.Условия нахождения и образования. Пo распространённости в природе все M. Разделяют на гл. Породо- и рудообразующие (см. Породообразующие минералы), второстепенные, Акцессорные минералы, редко встречающиеся (не образующие больших скоплений) и весьма редкие (известные в виде единичных находок). Это разделение условно. Пo мере открытия новых генетич. Типов м-ний многие M., ранее считавшиеся редкими и крайне редкими, приобретают значение важных компонентов руд (давсонит, пирохлор, бертрандит, фенакит, воджинит, тунгстенит, бадделеит, бишофит, трона и т.д.).Изучением условий и процессов образования и изменения M. Занимается генетич. Минералогия. M. Возникают в разл.
Геол. Условиях и геохим. Обстановках в связи c процессами магматизма, метаморфизма, метасоматизма, c вулканич. И гидротермальной деятельностью, c процессами осадкообразования, в корах выветривания и в зоне окисления рудных м-ний. Каждый M. Имеет свою историю возникновения и развития. B своём существовании M. (минеральный индивид) проходит стадии зарождения, роста и изменения. Весь этот процесс эволюции минеральных индивидов и агрегатов изучает онтогения M., в развитии к-рой особая заслуга принадлежит русским и сов. Учёным (M. A. Толстопятову, A. B. Шубникову, Г. Г. Леммлейну, И. И. Шафрановскому и Д. П. Григорьеву). Осн. Её задача - выявление морфологич. Особенностей, особенностей внутр. Строения (анатомии) M. C целью выяснения особенностей их зарождения, роста, разрушения (механического или химического, в том числе при распаде твёрдых растворов, перекристаллизации, регенерации и т.д., образовании пара-и псевдоморфоз).
Онтогенич. Исследования лежат в основе выяснения роли M. В их парагенезисах. Ha них опираются и при решении ряда конкретных задач, в т.ч. При разработке схем обогащения руд, технологии их переработки.Зарождение M. Может происходить в разл. Средах. Твёрдых (напр., при метаморфизме), жидких (при магматич. Процессах - из расплава, в гидротермальных условиях - из горячих растворов и флюидных фаз, в гипергенных - из вод морских и континентальных бассейнов либо при участии грунтовых вод), газообразных (напр., при вулканич. Явлениях). M. Могут возникать во взвешенном состоянии или на к.-л. Субстрате (напр., на стенке полости, трещины, на поверхности обломка в брекчии и т.п.). B процессе роста M. Взаимодействует c минералообразующей средой, при этом он захватывает разл.
Примеси, к-рые входят в него либо изоморфно, либо в форме механич. Включений дисперсных твердофазных минеральных частиц, либо в виде включений самой среды (газово-жидких, расплавных, газовых). Примеси часто тяготеют к определённым граням кристалла, концентрируясь в пирамидах их роста. Вхождение примесей (как изоморфных, так и механических) обусловливает зональное строение кристалла. Изменение физ.-хим. Условий (темп-ры, давления, состава среды) и геол. Обстановки (тектонич. Напряжений, литостатич. Или одностороннего давления и т.д.) отражается на составе и внутр. Строении M., вызывая деформации, приводящие к механич. Двойникованию и к искажениям кристаллич. Решётки M. (возникновению дислокаций, мозаичного и блочного строения кристаллов).
Растворение M. (что фиксируется по изменению формы кристаллов - округлению углов и рёбер, появлению специфич. Фигур на гранях). Полиморфные превращения (напр., при повышении давления на твёрдые фазы или при понижении темп-ры). Распад твёрдых растворов (находящий выражение в специфич. Структурах M., в появлении в них закономерно ориентированных вростков). Перекристаллизацию (собирательную - c укрупнением зёрен или рекристаллизацию, т.e. Распад крупных зёрен на агрегат мелких). Замещение одних M. Другими, к-poe может происходить c изменением хим. Состава - c образованием псевдоморфоз (напр., при метасоматозе либо вследствие окисления в гипергенных условиях) или без изменения состава c образованием параморфоз (напр., при полиморфизме).
При изменении условий (скорости, механизма) роста кристаллов M. Co слоистой структурой возникают их разл. Политипы.Ассоциация M., закономерно образующаяся в ходе единого процесса, ограниченного в пространстве и во времени и протекающего в определённых физ.-хим. Условиях, наз. Парагенезисом минералов. M. Может встречаться на одном м-нии в составе разных парагенезисов, последовательно сменяющих друг друга во времени. Такие разновременные выделения одного и того же M. - генерации. Как правило, они обнаруживают нек-рые отличия друг от друга по составу, форме, структурным особенностям и физ. Свойствам. B этих различиях обычно чётко просматривается закономерная направленность, служащая выражением геохим. Тенденций процесса минералообразования.Более резко проявляются различия одних и тех же M.
Из разных типов м-ний (речь идёт o т.н. Сквозных минералах, устойчивых в широком диапазоне физ.-хим. Условий и потому способных возникать при разных геохим. Процессах). Информация об условиях образования реального M. Оказывается запёчатлённой в нём самом - в особенностях его конституции (хим. Состава и кристаллич. Структуры), морфологии, физ. Свойств. Возникая в ходе разл. Процессов минералообразования и даже на разных стадиях одного процесса, M. Приобретает характерные черты (см. Типоморфизм минералов). Выяснение физ.-хим. Специфики процесса, приведшего к образованию данного M., c учётом его типоморфизма и парагенезиса, составляет предмет филогении M. Филогенич. Исследования проводятся вслед за онтогеническими.Гл. Методы исследования генезиса M.
Полевые наблюдения геол. Условий его нахождения. Выявление типоморфных особенностей. Парагенетич. Анализ. Кристалломорфологич. И онтогении, исследования. Изучение газово-жидких и твердофазных включений, явлений микронеоднородности M. Термодинамич. И кинетич. Расчёты реакций минералообразования. Определение физ.-хим. Условий минералообразования на количеств. Основе c помощью разл. Геотермометров и геобарометров. Определение термодинамич. Параметров на основе экспериментального изучения и теоретич. Анализа физ.-хим. Систем. Экспериментальное моделирование c воспроизведением вероятных процессов природного минералообразования. Изотопные исследования.Получение объективных количественных данных o генезисе M. Позволяет реконструировать геол.
Процессы и историю формирования м-ний п. И., т.e. Создать науч. Основу для их поисков, разведки и пром. Оценки.Применениe. B технике и пром-сти используется ок. 15% всех известных минеральных видов. M. Представляют практич. Ценность как источники получения всех металлов и др. Хим. Элементов (руды чёрных и цветных металлов, редких и рассеянных элементов, агрономич. Руды, сырьё для хим. Пром-сти). Техн. Применение многих M. Базируется на их физ. Свойствах. Твёрдые M. (алмаз, корунд, гранат, агат и др.) используются как абразивы и антиабразивы. M. C пьезоэлектрич. Свойствами (кварц и др.) - в радиоэлектронике. Слюды (мусковит, флогопит) - в электро- и радиотехнике (благодаря их электроизоляц. Свойствам). Асбесты - как теплоизолятор. Тальк - в медицине и в смазках.
Кварц, флюорит, исландский шпат - в оптике. Кварц, каолинит, калиевый полевой шпат, пирофиллит - в керамике. Магнезит, брусит, форстерит - как магнезиальные огнеупоры и т.д. Ряд M. Является Драгоценными и поделочными камнями. B практике геол.-разведочных работ широко используются Минералогические поиски и оценка м-ний п. И. Ha различиях физ. И хим. Свойств M. (плотности, магнитных, электрич., поверхностных, радиоактивных, люминесцентных и др. Свойств), a также на цветовых контрастах основаны методы обогащения руд и сепарации M., равно как геофиз. И геохим. Методы поисков и разведки м-ний минерального сырья.B широких масштабах осуществляется пром. Синтез монокристаллов искусств, аналогов ряда M. Для радиоэлектроники, оптики, абразивной и ювелирной пром-сти (см.
Синтез минералов).Литература. Вернадский B. И., История минералов земной коры, т. 1, в. 1-2, (Л.), 1923-27. Дана Э. C., Описательная минералогия, пер. C англ., Л.-M., 1937. Шафрановский И. И., Кристаллы минералов, ч. 1, Л., 1957. Минералы. Справочник, т. 1-3, M., 1960-81. Григорьев Д. П., Онтогения минералов, Львов, 1961. Бетехтин A. Г., Kypc минералогии, 3 изд., M., 1961. Рамдор П., Рудные минералы и их срастания, пер. C нем,, M., 1962. Штрунц X., Минералогические таблицы, пер. C нем., M., 1962. Дир У. A., Хауи P. A., Зусман Дж., Породообразующие минералы, пер. C англ., т. 1-5, M., 1964-66. Поваренных A. C., Кристаллохимическая классификация минеральных видов, K., 1966. Костов И., Минералогия, (пер. C англ,), M., 1971. Лазаренко E. K., Kypc минералогии, 2 изд., M., 1971.
Коржинский Д. C., Теоретические основы анализа парагенезисов минералов, M., 1973. Годовиков A. A., Введение в минералогию, Новосиб., 1973. Его же, Химические основы систематики минералов, M., 1979. Его же, Минералогия, 2 изд., M., 1983. Марфунин A. C., Введение в физику минералов, M., 1974. Его же, Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах, M., 1975. Белов H. B., Очерки по структурной минералогии, M., 1976. Платонов A. H., Природа окраски минералов, K., 1976. Юшкин H. П., Теория и методы минералогии, Л., 1977. Жабин A. Г., Онтогения минералов. Агрегаты, M., 1979. Гинзбург A. И., Кузьмин B. И., Сидоренко Г. A., Минералогические исследования в практике геологоразведочных работ, M., 1981. Белов H. B., Годовиков A. A., Бакакин B.
B., Очерки по теоретической минералогии, M., 1982.A. И. Гинзбург..
Дополнительный поиск Минерал
На нашем сайте Вы найдете значение "Минерал" в словаре Геологическая энциклопедия, подробное описание, примеры использования, словосочетания с выражением Минерал, различные варианты толкований, скрытый смысл.
Первая буква "М". Общая длина 7 символа