Файл: Учебник для университетов. М. "Высшая школа", 1971. Миловский А. В. "Минералогия и петрография" Учебник для техникумов. 5е изд., перераб и доп. М. Недра, 1985.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 75
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
| | | |
| 1.Введение. 2.Общие понятия о минералах. 3.Классификация минералов. 3.1.Самородные элементы. 3.2.Галоидные соединения. 3.3.Фосфаты. 3.4.Сульфиды 3.5.Оксиды и гидроксиды 4.Заключение. Список использованной литературы: 1. Булах А.Г. Общая минералогия: Учебник. - 3-е изд. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 2002. 2. Загальская Ю. Г. "Кристаллография": Учебник / под ред. Проф. В. С. Урусова. - М.: Изд-во МГУ, 1992г. 3. Лазаренко Е. К. Курс минералогии. Учебник для университетов. М.: "Высшая школа", 1971. 4. Миловский А. В. "Минералогия и петрография" : Учебник для техникумов. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1985. 5. Лазаренко, Е.К. Курс минералогии / Е.К.Лазаренко – М.: Высшая школа, 1971. | | |
1.Введение
Твердая оболочка Земли — земная кора — составляет лишь 1,5% от общего объема земного шара. Но, несмотря на это, именно земная кора, а точнее ее верхний слой, представляет для нас наибольший интерес, так как он является источником минерального сырья.
Минералы — это относительно однородные природные тела, имеющие определенные химический состав и физические свойства. Название «минерал» происходит от латинского слова «минера», что в буквальном переводе означает — руда, рудный. Наука, изучающая состав, структуру и свойства минералов, их происхождение и условия залегания, называется минералогией
Минералы образуются в результате физико-химических процессов, совершающихся в земной коре. Как и вся окружающая нас природа, они состоят из химических элементов. Образно говоря, минерал — это своего рода здание из кирпичиков — химических элементов, построенное по определенным законам природы. И подобно тому, как из примерно одинакового количества кирпичей человеком возведено на Земле множество различных зданий, из сравнительно небольшого числа химических элементов природой создано в земной коре более 3 тыс. разнообразных минералов.
Всего с учетом многочисленных разновидностей насчитывается более 7 тыс. их наименований, которые даются каждому минералу по какому-либо признаку.
В земной коре минералы чаще встречаются не самостоятельно, а в составе горных пород. Они во многом определяют физико-механические свойства горных пород и с этой точки зрения представляют наибольший интерес для технологии обработки камня.
Большинство минералов встречается в природе в твердом состоянии. Твердые минералы могут быть кристаллическими или аморфными, различаясь внешне геометрической формой — правильной у кристаллических и неопределенной у аморфных.
Форма минералов зависит от расположения в них атомов. В кристаллических минералах атомы располагаются в строго определенном порядке, образуя пространственную решетку, благодаря которой многие минералы (например, кристалл кварца) имеют вид правильных многогранников. Кристаллические минералы анизотропны, т. е. физические свойства их различны по разным направлениям. В аморфных минералах (обычно они имеют форму натеков) атомы расположены беспорядочно. Такие минералы изотропны, т. е. физические свойства их одинаковы по всемнаправлениям.
Актуальность данной работы состоит в том, что, несмотря на то что многие люди приблизительно представляют себе, что это такое, они не могут не могут дать определение понятию «минерал». Классификация минералов включает в себя большое количество самых разнообразных элементов, каждый из которых нашел применение в той или иной сфере деятельности благодаря своим преимуществам и особенностям. Поэтому важно знать о том, какими свойствами они обладают и как могут быть использованы. Минералы представляют собой продукты искусственных или естественных химических реакций, которые происходят как внутри земной коры, так и на ее поверхности, и при этом являются однородными химически и физически.
2. Общие сведения о минералах.
Минерал – природное тело с определенным химическим составом и кристаллической структурой, образующееся в результате природных физико-химических процессов и являющееся составной частью земной коры, горных пород, руд, метеоритов. Изучением минералов занимается наука минералогия.
В земной коре содержится более 7000 минералов и их разновидностей. Большинство из них встречаются редко и лишь немногим более 100 минералов встречаются часто и в достаточно больших количествах, входят в состав тех или иных горных пород. Такие минералы называют породообразующими.
Происхождение минералов. Условия, в которых образуются минералы в природе
, отличаются большим разнообразием и сложностью. Различают три основных процесса минералообразования: эндогенный, экзогенный и метаморфический.
Эндогенный процесс связан с внутренними силами Земли и проявляется в ее недрах. Минералы формируются из магмы – силикатного огненно-жидкого расплава. Таким путем образуются, например, кварц и различные силикаты. Эндогенные минералы обычно плотные ,с большой твердостью, стойкие к воде, кислотам, щелочам.
Экзогенный процесс свойственен поверхности земной коры. При этом процессе минералы формируются на суше и в море. В первом случае их создание связано с процессом выветривания, т.е. разрушительным воздействием воды, кислорода, колебаний температуры на эндогенные минералы. Таким образом образуются глинистые минералы (гидрослюда, каолинит и др.), различные железистые соединения (сульфиды, оксиды химический осадков из водных растворов (галит, сильвин и др.). в экзогенном процессе ряд минералов образуется также за счет жизнедеятельности различных организмов (опал и др.).
Экзогенные минералы разнообразны по свойствам. В большинстве случаев они имеют низкую твердость, активно взаимодействуют с водой или растворяются в ней.
Метаморфический процесс. Под воздействием высоких температур и давлений, а также магматических газов и воды на некоторой глубине в земной коре происходит преобразование минералов, ранее образовавшихся в экзогенных процессах. Минералы изменяют свое первоначальное состояние, перекристаллизовываются, приобретают плотность, прочность. Так образуются многие минералы-силикаты (роговая обманка, актинолит и др.).
3. Классификация минералов.
Принципы научной классификации, основанной на химическом составе минералов, были разработаны в 1819 г. шведским химиком и минералогом Берцелиусом. Дальнейшее развитие классификации было связано с открытием новых химических элементов, и уже в 1837 г. американский геолог Джеймс Дуайт Дэна в монографии «Система минералогии» предложил новую классификацию минералов, основанную на преобладающих молекулярных группах. И хотя эта классификация используется и по сей день, ее постепенно вытесняет другая, совмещающая в себе химический состав и атомную структуру минералов, т. е. порядок, в котором распределяются и упорядочиваются атомы в минерале. Определение структуры минералов позволило понять, как именно формируются кристаллы. Выяснилось, что химически одинаковые минералы могут иметь различную структуру.
Примером минералов с одинаковым химическим составом и разной структурой могут служить кальцит и арагонит: оба состоят из карбоната кальция (СаС03) и имеют схожие химические и физические свойства, однако структура первого — три- гональная, а второго — ромбическая. Второй пример: алмаз и графит. Оба минерала состоят из чистого кристаллизовавшегося углерода, однако алмаз имеет кубическую структуру, придающую ему знаменитые твердость и блеск, а графит наделен гексагональной структурой и мягок настолько, что его можно резать ножом.
Значительная часть известных европейских частных и государственных коллекций основана на классификации немецкого минералога Гуго Штрунца (1941), по которой минералы делятся на девять классов, в том числе и органические.
В систематике минералов класс «органические минералы» стоит как бы особняком от других, поскольку входящие в него продукты хоть и являются природными химическими веществами с достаточно постоянным составом и свойствами, но лишены кристаллической структуры. В настоящее время среди минералогов есть единодушие только в отнесении к минералам янтаря, все же прочие органические природные продукты относятся либо к горным породам (антрацит, шунгит и др.), либо к природным углеводородам группы нефти (озокерит, битумы и др.), либо к биогенным образованиям, содержащим в своем составе тот или иной минерал (жемчуг и перламутр, в строении которых участвует минерал арагонит).
Современная классификация, в соответствии с рекомендациями Российского минералогического общества и Международной минералогической ассоциации, делится на 4 типа, 11 классов и 27 подклассов . Наиболее крупные единицы классификации (типы и классы) выделяются по химическому признаку, а более мелкие — по особенностям строения кристаллических решеток.
3.1. Самородные элементы.
В самородном состоянии в природе известно около 50 химических элементов (простых веществ), но большинство из них встречается очень редко. По подсчетам В.И. Вернадского, на долю самородных элементов, включая газы атмосферы, приходится не более 0,1% веса земной коры. Нахождение элементов в самородном виде связано со строением их атомов, имеющих устойчивые электронные оболочки.
Структура самородных элементов во многих случаях атомная координационная (алмаз, медь, золото и др.); наблюдается также листовая, цепочечная и молекулярная (сера).
В тесной связи со структурой находятся физические свойства. Большинство самородных элементов химически устойчивы, имеют пониженную твердость, металлический и алмазный блеск, большой удельный вес.
Формы выделений самородных элементов разнообразны: каплевидные зерна, самородки, идиоморфные или нитевидные кристаллы, проволочно-вытянутые или плоские дендриты, ксеноморфные угловатые или пластинчатые (пленочные) образования (по границам сопутствующих минеральных индивидов и по трещинам).
По происхождению самородные элементы могут быть глубинными, вплоть до магматических (алмаз, платина) и поверхностными (гипергенными). Простые элементы нередко ассоциируют в горных породах с карбидами металлов, углеродистыми веществами и образуются в восстановительных условиях. Некоторые самородные элементы имеют космическое происхождение или связаны с земными магматитами, а также с процессами их метаморфизма (Fe, Ni, Co и др.).
Ассоциации многих самородных элементов неравновесны, их стабильность зависит от окислительного потенциала среды, а сохранность – от наличия тонких пассивирующих оксидных пленок на поверхности их зерен. Благодаря этому, самородные Au, Pt и платиноиды, алмазы часто накапливаются в россыпях.
3.2. Галоидные соединения.
Галоиды подразделяются на безводные и водные фториды, безводные и водные хлориды, бромиды и иодиды. Среди этих групп минералов, также выделяются простые и сложные соединения. Дается характеристика их физико-химических свойств, генетические особенности, агрегатное состояние, отличительные диагностические признаки и особенности.
К галоидным минералам относятся фтористые, хлористые, бромистые и иодистые соединения, представляющие собой соли галоидоводородных кислот или же соединения со сложными анионными группами. Наибольшее распространение имеют соединения F и Cl. Элементы Br и J, чаще замещают хлор в галоидных соединениях. Все минералы этого класса обладают ионной связью (гетерополярной) с катионами легких металлов. Фтор образует в природе чаще всего соединение с кальцием в виде флюорита CaF. Остальные фториды редки. Фтористые минералы в большинстве светлые, небольшого удельного веса и твердости, с низкими показателями преломления.
Встречаются в зернистых кристаллических массах, кристаллах, натечных корочках, в землистых и мелоподобных образованиях. Легко разлагаются при нагревании в серной кислоте с выделением фтористого водорода. Генетически это в основном минералы высоких температур: магматические, пневматолитовые и гидротермальные. Некоторые фтористые соединения изредка встречаются в гипергенной зоне.