Космогенні та штучні мінерали.

Штучне одержання мінералів становить відомий інтерес.

З одногобоку, це дозволяє досліджувати процеси мінералообразованія, з іншого --дає можливість отримувати потрібні для практики мінеральні речовини, щошироко використовується в технології будівельних матеріалів.

Штучним шляхом (методом синтезу) можна одержувати мінерали, якізустрічаються в природних умовах (алмаз, корунд, кварц і ін), і мінерали,які у природних умовах самостійно не зустрічаються (Аліто, білить ітощо), а входять до складу різних технічних продуктів, таких як цементи,вогнетриви і т.д.

Штучно отримані природні мінерали шляхом синтезу з вихіднихречовин вигідно відрізняються від своїх аналогів, утворених у природнихумовах, тому що в них відсутні хімічні і механічні домішки. Усправжні час у промислових цілях отриманий ряд мінералів, які рідкозустрічаються в природі, але володіють цінними властивостями (флюорит, корунд іін). У 1961 у СРСР синтезовані штучні алмази, міцність яких була в 40% вище природних.

Космогенні мінерали - мінерали, що утворилися в космічних (неземних) умовах. До них відносять ті, що поки не відомі або дуже рідко трапляються в земній корі —гексоніт, когеніт, карлсберит, космохлор, космохроміт (хлоритоїд) та ін.

Для космогенних мінералів характерна майже повна відсутність гідроксидів. Є також спільні для земних і космічних порід мінерали (олівіни, піроксени, плагіоклази).

 

Парагенетичні асоціації мінералів.

Парагенезис мінералів – мінеральна асоціація, що закономірно виникла в ході одного процесу, який був обмежений у просторі та часі і який здійснювався в певних фізико-хімічних умовах. Іншими словами – це закономірне спільне перебування в земній корі мінералів, які пов’язані загальними умовами виникнення. Основні фактори, що визначають парагенезис мінералів, – хімічний склад і термодинамічні умови середовища мінералоутворення.

Вивчення Парагенезису мінералів має велике значення для пошуку і оцінки родовищ корисних копалин, які мають близьку геохімічну історію. Парагенетичні асоціації мінералів групують за основними типами порід і руд. Напр., виділяють асоціації порід магматичного походження, пегматитів, метасоматитів, гідротермалітів, морських осадів, продуктів вивітрювання і метаморфізму.

 

Кристалографія. Елементи симетрії кристалів

1) Поняття про кристали.

Кристал — тверде тіло з упорядкованою внутрішньою будовою, що має вигляд багатогранника з природними плоскими гранями: впорядкованість будови полягає у певній повторюваності у просторі елементів кристала (атомів, молекул, йонів), що зумовлює виникнення так званої кристалічної ґратки.

Поверхня кристала обмежена площинами — гранями, лінії перетину яких є ребрами, а точки перетину ребер — вершинами. Кристал є обмежений гранями однієї або декількох простих форм (всього 47 простих форм). Проста форма — сукупність кристалографічно однакових граней.

Фізичні властивості кристалів визначаються їх складом, геометрією кристалічної структури і типом хімічного зв'язку в них. Основні властивості кристалів — однорідність, анізотропія і здатність до самоограновування.

 

Властивості кристалічних речовин.

Завдяки подібній будові кристалічні речовини мають характерні властивості, як то: стала температура плавлення, спайність, анізотропія пружність.

Властивості кристалів описуються відповідними тензорами. На основі елементів симетрії можна передбачити наявність або відсутність тих або інших властивостей кристала. Багато їхніх властивостей (забарвлення, люмінесцентні властивості, міцність, пластичність та ін.) істотно залежать від типів і кількості дефектів.

 

Симетрія кристалів.

Форми кристалів поділяють на сингонії. Серед 31 точкових груп виділяють 7 сингоній кристалів: триклінну, моноклінну, ромбічну, тетрагональну, гексагональну, тригональну, кубічну.Сингонія — група видів симетрії, що мають один або кілька однакових елементів симетрії та мають однакове розташування кристалографічних осей.

Групування базується на існуванні у кристалі певного мінерала осей симетрії - ліній, при обертанні навколо яких правильно повторюються однакові елементи обмеження та інші властивості кристалу.

З явищем симетрії ми часто зустрічаємося в навколишньому житті.
Якщо тіло можна подумки перетнути площиною так, що кожній точці а,тіла з одного боку площині, буде відповідати точка b, що лежить заінший бік площини, притому так, що пряма АВ, що з'єднує ці дваточки, перпендикулярна площині і ділиться цією площиною навпіл, то цетіло має дзеркальною симетрією. Сама площина називається в цьомувипадку площиною симетрії.

Крім дзеркальної симетрії, тіла можуть володіти ще поворотноюсиметрією. Тіло має поворотною симетрією, якщо при повороті навідповідний кут всі частини фігури поєднуються один з одним. Ось,навколо якої відбувається рух тіла, називають віссю симетрії. Дивлячись потого, скільки разів поєднатися фігура сама з собою при повному обороті навколоосі, вісь симетрії має різний порядок (1, 2, 3 і т.д.).

Тіла можуть володіти ще центром симетрії. Центр симетрії - крапка всередині тіла, щодо якої будь-яка точка тіла має іншувідповідну її точку, що лежить на такій же відстані від центру впротилежному напрямку.

Ідеальні форми кристалів симетричні. За висловом відомогоросійської кристалограф Е. С. Федерова (1853-1919), «кристали блищатьсиметрією».

У кристалах можна знайти різні елементи симетрії: площинасиметрії, вісь симетрії, центр симетрії.

Розглянемо симетрію деяких кристалічних форм. Кристали вформі куба (NaCl, KCl та ін) мають дев'ять площин симетрії, три зяких проходять паралельно гранях куба, а шість з діагоналях. Крімтого, куб має три осі симетрії 4-го порядку, чотири осі 3-го порядку ішість осей 2-го порядку (рис. 4)

рис. 4

Крім того, він має центр симетрії. Всього в кубі 1 +9 +3 +4 +6 = 23 елементасиметрії. У кристалів мідного купоросу є лише центр симетрії,інших елементів у них немає.