Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћинералоги выступают против прин€ти€ аморфных веществ в качестве минералов из-за трудности их определени€, €вл€етс€ ли аморфное вещество единым компонентом или это смесь веществ

ѕон€ти€ минерал, минеральный вид и минеральна€ разновидность.

 

≈стественные науки отличаютс€ от всех прочих тем, что они имеют некоторые материальные объекты дл€ исследований. ƒл€ минералогии таким объектом €вл€етс€ минерал Ђсуществої мифическое и разнокалиберное, как вы€сн€етс€Е.довольно расплывчатое!

 

ќбщие проблемы при использовани€ пон€ти€ минерального вида:

ѕроблема размеров

 

 

ƒобавить инфу

 

ѕон€тие минерала, минерального вида, минеральной разновидности

 

ћинералом (от латинского Ђминераї Ц руда) называетс€ приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам естественное неорганическое твердое тело, образовавшеес€ в результате физико-химических процессов в земной коре и имеющее кристаллическую структуру.

или

ћинерал Ц это природна€ ассоциаци€ (химическое соединение) молекул, обладающее относительно посто€нным химическим составом и определенной структурой.

или

ћинерал представл€ет собой гомогенное твердое тело, образованное природными процессами; он обладает правильным, закономерным расположением атомов, что устанавливает пределы дл€ области изменени€ его химического состава и придаЄт ему характерные физические свойства.

—огласно общеприн€тым рекомендаци€м  омиссии по Ќовым минералам и Ќазвани€м минералов ћеждународной ћинералогической ассоциации

Ј ћинералом называетс€ встречающеес€ в естественных услови€х твердое тело, образовавшеес€ в ходе геологических процессов на «емле или внеземных телах.

Ј ћинеральным видом называетс€ минеральное вещество строго определенного химического состава и кристаллографических характеристик, заслуживающее особое название.

Ёти определени€ отличаютс€ от жЄстсих и бескомпромиссных прин€тых в –оссии.  Ќћ прин€ла эти определени€ именно в таком виде чтобы не ограничивать хорошо продуманную и аргументированную инициативу серьезных исследователей.

ƒалее € попробую проиллюстрировать некоторые проблемы, которые возникают у исследователей при определении нового минерального вида.

ƒо сих пор среди учЄных не по€вилось общеприн€того мнени€ о том, что же называть минералом. ѕокажем это на примере первого определени€:

 

ћинералом называетс€ приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам естественное неорганическое твердое тело, образовавшеес€ в результате физико-химических процессов в земной коре и имеющее кристаллическую структуру.

Ќо ведь из определени€ непон€тно, что значит приблизительно однородное. –азве кианит обладает одинаковой твердостью по всем направлени€м граней кристалла? » тем не менее его относ€т к минералам, без вопросов, ѕќ“ќћ” „“ќ так сложилось. ј природное соединение редко бывает однородным; оно очень чутко реагирует на изменение внешних условий (например, на изменение состава питающего раствора). Ќа поверхности одного образца невозможно найти некие две точки со строго определенным и одинаковым химическим составом, как и на образцах, собранных в одной точке. ѕоэтому минералогам приходитс€ придумывать такое непон€тное и расплывчатое выражение, как минеральный вид, о котором пойдет речь дальше, но и это еще не все.

 

ћинералом называетс€ приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам естественное неорганическое твердое тело, образовавшеес€ в результате физико-химических процессов в земной коре и имеющее кристаллическую структуру.

—трого говор€, поправка на неорганичность полезна.

ќднако, на сегодн€шний день известно, что в некоторых злокачественных опухол€х пациентов обнаружены агрегаты кристаллов биогенного Ђапатитаї размером до 2 см. ¬ обизвесткованных легких больных туберкулЄзом главными кристаллическими фазами €вл€ютс€ биогенные аналоги апатита и витлокита (бета Ц апатита). ћочевые камни, камни в почках, печени, желчном пузыре, трахее, наросты в аортах образованы различными аморфными и кристаллическими фазами. ¬ разных органах это фосфаты, карбонаты, оксалаты, либо ураты. »х много. ѕричем, среди них есть пр€мые аналоги минералов, тождественные с ними по химическому составу, структуре, морфологии кристаллов. ѕри росте камней устанавливаютс€ те же признаки образовани€ конкреций, ст€жений, ритмично зональных агрегатов, геометрического отбора, расщеплени€ кристаллов, друзового роста, которые обычны дл€ минералога в природе. ¬ещества, образовавшиес€ под воздействием геологических процессов на органику, такие как химические соединени€, кристаллизовавшиес€ из органического материала в глинистых сланцах или из гуано летучих мышей могут быть отнесены к минералам.

 

Ќа сегодн€шний день, прин€то решение относить к царству минералов только те биогенные вещества которые имеют аналоги, которые образуютс€ в ходе геологических процессов.

ћинералом называетс€ приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам естественное неорганическое твердое тело, образовавшеес€ в результате физико-химических процессов в земной коре и имеющее кристаллическую структуру.

јнтропогенные вещества, созданные человеком, в общем то, не рассматриваютс€ в качестве минералов (например, в качестве минералов не рассматриваютс€ продукты горени€ вещества, так как в этом случае бывает сложно определить первопричину возгорани€). ќднако, когда роль в образовании минералов прослеживаетс€ не€вно, граница между минералом и Ђнеминераломї становитс€ очень расплывчатой.

≈сли новые вещества образовались непосредственно в результате действи€ атмосферы или подземных вод на вскрытую горную выработку, то в общем эти соединени€ можно прин€ть за минералы.

 

ј как же искусственно синтезируемый алмаз, рубин, кварц. ”ж они то, от природных образований практически неотличимы. ј пользу человеку принос€т даже большую. »нтересно!!!

 

ј различные техногенные минералы гидроэлектростанций, “Ё÷, доменных печей, всевозможные шлаки. »х несколько дес€тков.

 

Ќапример, в качестве осадков трубопроводах электростанций образуетс€ гипс, серпентин, энстанит, эгирин; в качестве включений в стали Ц спессартин, шпинель, ильменит, апатит, борнит и так далее.

 

Ўироко известен пример со знаменитыми минералами из-под Ћариона в √реции, образовавшиес€ в результате реакции морской воды с древними шлаками металлургических производств на побережье. Ёти вещества в качестве минералов не рассматриваютс€.

 

ћинералом называетс€ приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам неорганическое твердое тело, образовавшеес€ в результате физико-химических процессов в земной коре и имеющее кристаллическую структуру.

 

» тут все не так просто и однозначно. “ермин Ђкристалличностьї означает упор€доченное расположение атомов, в результате которого при прохождении сквозь вещенство излучени€ с соответсвующей длиной волны возникает дифракционна€ картина. ћежду тем, многие, возникшие в ходе геологических процессов вещества, такие как гели, стекла, битумы (например, озокерит), тот же €нтарь, не имеют кристаллического строени€. Ќекоторые минералы наход€тс€ в аморфном состо€нии и не имеют кристаллической структуры. »ногда дл€ аморфных веществ примен€ют термин Ц Ђминералоидї. ќднако в прошлом, некоторые аморфные вещества (георгит, кальциоураноит) были прин€ты в качестве минералов. ƒл€ аморфных вещестdсуществует несколько характерных принаков.

јморфные вещества:

v не имеют кристаллической структуры

v в отличие от кристаллов не расщепл€ютс€ с образованием кристаллических граней

v изотропны

v не имеют определенной точки плавлени€

 

ћинералоги выступают против прин€ти€ аморфных веществ в качестве минералов из-за трудности их определени€, €вл€етс€ ли аморфное вещество единым компонентом или это смесь веществ.

ј некоторые вещества были кристалличными какое-то врем€, но их кристалличность была утрачена под воздействием ионизирующего излучени€. Ёто относитс€, главным образом, к так называемым метамиктным минералам (о них смотрите отдельную статью на нашем сайте и портале Ђ¬сЄ о √еологииї _) имеющих внешнюю форму кристаллов, но наход€щиес€ в аморфном, стеклоподобном состо€нии, вследствии разрушени€ их изначальной кристаллической решетки под действием жЄсткого радиоактивного излучени€ вход€щих в их собственный состав радиоактивных элементов (U,Th, и тд.).

јморфные вещества:

v не имеют кристаллической структуры

v в отличие от кристаллов не расщепл€ютс€ с образованием кристаллических граней

v изотропны

v не имеют определенной точки плавлени€

»ногда к минералам относ€т некоторые горные породы, однако, это в корне неверно. «десь надо помнить, что горна€ порода, как правило, представл€ет собой некий полиминеральный агрегат минералов разного состава и с разными свойствами.

ѕредставлени€ о том, €вл€етс€ ли минералом некое конкретное вещество может мен€тьс€ со временем. Ќапример, некоторые разновидности лимонита, описанные в свое врем€ как Ђметаколлоидыї, оказались при детальном изучении скрытокристаллическими или волокнисто-сферолитовыми агрегатами гл. образом гЄтита, иногда с примесью лепидокрокита, гематита и €розита. ѕредставлени€ о Ђколломорфномї происхождении некоторых минеральных форм (лимониты, Ђстекл€нные головыї гЄтита, гематита, настурана и др.) были опровергнуты после их более углубленного изучени€ и анализа в работах ƒ. ѕ. √ригорьева, ё. ћ. ƒымкова и др.  оллоидные фазы существуют лишь как промежуточные в процессах массопереноса и минералообразовани€ и €вл€ютс€ одной из физико-химических сред, в которых или из которых происходит кристаллизаци€ минералов.

  минералам относ€т ртуть (в учебнике ј. √. Ѕулаха написано дословно, что Ђртуть относитс€ к пр€мым, но усложненным объектам минералогииї)Ц вещество в обычном состо€нии жидкое, котора€ приходит к кристаллическому состо€нию при более низкой температуре. ¬оду, напротив, к минералам не относ€т, рассматрива€ еЄ как жидкое состо€ние (расплав) минерала лЄд.

 

 

ћинералы, как и живые существа существуют в виде индивидов, немного различающихс€ своей морфологией, особенност€ми внутреннего строени€ кристаллов, свойствами; особенно хорошо это про€вл€етс€ вследствие €влени€ изоморфизма и, как следствие по строению своей кристаллической структуры.  аждый из минералов в чем-то индивидуален, следовательно, учЄным пришлось выделить такое скользкое, даже на современном этапе развити€ науки пон€тие, как Ђминеральный видї коих на «емле сейчас насчитываетс€ более 4200 видов. » каждый год, в св€зи с развитием техники открываетс€ еще более 50 минералов и 5-7 закрываютс€, так как оказываютс€ смесью какого-либо вещества или не €вл€ютс€ минеральным видом. ѕримерное распределение минералов по классам показано в таблице ниже (данные 2003г):

√руппы минералов  оличество (на самом деле сейчас их известно больше)    
—амородные, сплавы, интерметаллиды      
—ульфиды, селениды, теллуриды      
—ульфосоли      
јрсениды, антимониды, висмутиды      
ќксиды      
√идроксиды      
—иликаты      
Ѕораты      
 арбонаты      
—ульфаты      
‘осфаты      
јрсениты, арсенаты      
¬анадаты      
ћолибдаты      
¬ольфраматы      
’роматы      
Ќитраты      
—елениты, селенаты      
“еллуриты, теллураты      
»одаты      
‘ториды      
’лориды      
Ѕромиды      
»одиды      
 арбиды      
Ќитриды      
‘осфиды      
—илициды      
ќрганические соединени€ (чаще всего к минералам не относ€т)      
ќбщее число минералов —выше 4500    

“аким образом, минеральным видом назовЄм химическое соединение, характеризующеес€ специфическим составом и пределами его вариаций и определенной кристаллической структурой. »спользование этого пон€ти€ можно показать на примере минералов группы турмалина, полевых шпатов или гранатов.

 

ќбща€ формула гранатов имеет вид R32+R23+[SiO4]3, они кристаллизуютс€ в кубической сингонии в форме ромбододекаэдров, тетрагон-триоктаэдров, встречаютс€ в неправильных зЄрнах и сплошных массах. »х цвет, плотность и блеск несколько варьируетс€ в пределах данного минерального вида.

 

ћинерал ”дельный вес ѕараметр элементарной €чейки а
јльмандин 4,32 11,53
ѕироп 3,58 11,46
—пессартин 4,19 11,62
√россул€р 3,59 11,85
јндрадит 3,86 12,05
”варовит 3,78 11,97

 

¬се это объ€сн€етс€ широкими вариаци€ми химического состава группы гранатов, вследствие изоморфизма. ¬озьмЄм, например, три из них (гроссул€р, альмандин, андрадит) и изобразим их составы на треугольной диаграмме ќзанна-√иббса.  ак видно, наиболее индивидуален из них состав альмандина Ц это отдельный минеральный вид, а среди гроссул€ра и андрадита есть любые по соотношению железа и алюмини€ минералы. √раница между минералами лежит, по правилу  омиссии по Ќовым ћинералам посередине (50%). Ќа практике, в учебниках и повседневной жизни, соединени€м, обычно приписывают свойства практически чистых веществ, например дл€ гроссул€ра пишут формулу Ca3Al2[SiO4]3, хот€ на практике она —a3(Al,Cr,Fe)2[SiO4]3, а конкретные формулы отдельных индивидов, например — a3(Al0.6,Cr0.2,Fe0.2)2 [SiO4]3 и т.д. ¬о всех пределах изменени€ химического состава гранатов их кристаллическа€ структура не мен€етс€, если не считать за различи€ вариации в числе атомов железа, алюмини€ хрома, хот€, конечно, за счЄт этого мен€ютс€ некоторые межплоскостные рассто€ни€. √лавное, что остаетс€ неизменным это пространственна€ группа симметрии их кристаллической решЄтки. ѕрин€то считать, что точка смены пространственной группы есть граница перехода в иной, самосто€тельный минеральный вид.

 

ј вот другой пример Ц карбонаты кальци€, магни€ и железа, соответственно кальцит CaCO3, магнезит MgCO3, родохрозит MnCO3 и сидерит FeCO3.  роме того, существуют и двойные соли Ц доломит CaMgCO3 и гунтит CaMg3[CO3]4. √раница между этими минеральными видами проведена по точке в 50% соответствующих изоморфных р€дов.

 

Ќаконец, стоит вспомнить о €влении и пон€тии, описываемых в курсах общей физики и химии Ц полиморфизме. ¬ отношении к минералам оно трактуетс€ так: ѕќЋ»ћќ–‘Ќџ≈ ћќƒ»‘» ј÷»» Ё“ќ –ј«Ќџ≈ ћ»Ќ≈–јЋ№Ќџ≈ ¬»ƒџ. “ак, например, диоксид кремни€ тригональной и тетрагональной структуры €вл€етс€ разными минеральными видами Ц кварц и стишовит.

¬ пределах минерального вида можно выдел€ть разновидности по химическому составу, структурным особенност€м и, как следствие этих различий, разновидности по физическим свойствам, кристалломорфологии и так далее.

 

—уществуют еще и химические разновидности. »ми называют минералы данного минерального вида, но отличающиес€ друг от друга некоторыми отклонени€ми состава от предельной химической формулы минерального вида. ѕредельной прин€то считать формулу идеально чистого вещества. “ак, например, среди гранатов дл€ гроссул€ра можно выделить железистые и хромсодержащие разновидности, дл€ доломита известны его железистые разновидности и так далее. ѕринадлежность конкретного минерала к минеральному виду прин€то считать по главным химическим элементам в его составе в соответствии с решени€ми ћеждународной ћинералогической јссоциации и  омиссии по Ќовым ћинералам. –оссийским представителем ћћј, кстати, €вл€етс€ –оссийское минералогическое общество (–ћќ), дислоцирующеес€ в —анкт Ц ѕетербурге, которое в свою очередь входить в ≈вропейское минералогическое общество.

 

—труктурными разновидност€ми называютс€ минералы данного минерального вида, но отличающиес€ некоторыми особенност€ми их структуры. “ак, при изоморфном замещении инди€ вместо цинка в сфалерите и неупор€доченным его распределением в структуре она у него становитс€ несколько отличной от идеальной Ц по€вл€ютс€ вакансии, снижаетс€ симметри€, измен€етс€ рассто€ние между некоторыми сетками пространственной решЄтки минерала, все эти отклонени€ могут быть описаны в пределах пон€ти€ Ђминеральный видї. Ќо бывают и более сложные случаи, когда изоморфное вхождение примесных атомов в минерал, сопровождаетс€ их расселением по определенным структурным позици€м пространственной решетки минерала. “ак, в непрерывном р€ду кальцит, родохрозит смесь половинного состава в некоторых случа€х характеризуетс€ особым и строгим пор€дком распределени€ атомов кальци€ и марганца и образованием структуры со своей пространственной решЄткой. “акой минерал €вл€етс€ самосто€тельным минеральным видом Ц кутнаго


—ћќ“–»“≈ ¬ ЂЌовых данных о минералахї —Ћ≈ƒ”ёў»≈ —“ј“№» ѕќ ƒјЌЌќ… “≈ћј“» ≈: 1, ќ„≈– » ѕќ ‘”Ќƒјћ≈Ќ“јЋ№Ќќ… » √≈Ќ≈“»„≈— ќ… ћ»Ќ≈–јЋќ√»». ѕќЌя“»≈ ћ»Ќ≈–јЋ » ћ»Ќ≈–јЋ№Ќџ… ¬»ƒ. „ј—“№ 1 » 2 2,ќѕџ“ –ј«–јЅќ“ » ≈—“≈——“¬≈ЌЌќ-√≈Ќ≈“»„≈— ќ…  Ћј——»‘» ј÷»» ћ»Ќ≈–јЋќ¬ Ќј ѕ–»ћ≈–≈ —»—“≈ћј“» » ѕќЋ≈¬џ’ Ўѕј“ќ¬ 3,ћ»Ќ≈–јЋќ√»„≈— јя — ј« ј ќЅ Ё¬ƒ»јЋ»“≈ » ƒ–   „»“ј…“≈ ћј“≈–»јЋџ »« Ђ«јѕ»—ќ  –ќ——»…— ќ√ќ ћ»Ќ≈–јЋќ√»„≈— ќ√ќ ќЅў≈—“¬јї (—јЌ “-ѕетербург):   1. ј.√.Ѕулах ѕон€тие химической, структурной и химико-структурной разновидности минерала   2. ≈.’.Ќикель,,ƒ.ƒ.√райс Ђ ЌћЌћ ћћј: правила и руководства по номенклатуре минералов (оригинальный текст опубликован в Canadian Mineralogist, перевод ј.Ѕулаха)     ѕ≈–¬ќћ” јѕ–≈Ћя —ќ¬≈“”≈ћ ѕ–ќ„»“ј“№ —“ј“№ё ƒ.ё.ѕ”ўј–ќ¬— ќ√ќ ќ “ќћ, „“ќ Ќ» ќ√ƒј Ќ≈ —Ћ≈ƒ”≈“ ѕ–ќћџ¬ј“№ ћ≈ƒ№—ќƒ≈–∆јў»≈ ћ»Ќ≈–јЋџ —“»–јЋ№Ќџћ ѕќ–ќЎ ќћ. ћ»Ќ≈–јЋќ√јћ “ј  —ѕќ ќ…Ќ≈≈ Ѕ”ƒ≈“.



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
јлан ’ованесс (1911-2001) |  атегори€ наклонени€ и модальность
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1074 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ƒва самых важных дн€ в твоей жизни: день, когда ты по€вилс€ на свет, и день, когда пон€л, зачем. © ћарк “вен
==> читать все изречени€...

496 - | 460 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.022 с.