| О Нас | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| Новости | |||
|---|---|---|---|
|
| Обучение | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| Исследования | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
| Библиотека | |||||
|---|---|---|---|---|---|
|
| Е-ресурсы | ||
|---|---|---|
|
| Аптека Selena | ||
|---|---|---|
|
| Партнеры | |
|---|---|
|
| Галерея | |
|---|---|
|
| Карта сайта | |
|---|---|
|
| Популярные |
|---|
| Посетители |
|---|
|
Сейчас на сайте 7 гостей онлайн. |
| Минералогия. Курсовая работа ''Мир минералов с позиции человека'' |
|
|
Автор: Кристина Макарова Все кристаллы, которые образовались в природных условиях без воздействия человека, называют минералами. Как и все в природе, минералы постоянно подвергаются круговороту от становления до исчезновения. Вследствие геологических процессов горные породы могут подниматься из недр – с места их возникновения – на поверхность Земли. Под влиянием атмосферы происходит выветривание горных пород; возникают новые минералы, переносятся под действием силы тяжести или водой, вновь откладываются и покрываются другими осадочными породами. Напластование осадков вызывает повышение давления и температуры, начинаются перекристаллизация и образование новых минералов. Если давление и температура продолжают повышаться, эти минералы снова плавятся и становятся раскаленной жидкой магмой, из которой при остывании снова образуются кристаллы. Так замыкается круговорот горных пород в природе.
Самые удивительные природные кристаллические образования – это каменные яйца (жеоды, геоды, миндалины) внутри которых растут кристаллы. Обычно их находят размером от 1 мм. до метрового размера. Однако в 2000-ом году в Мексике была обнаружена пещера (огромное каменное яйцо) с гигантскими кристаллами, которая с тех пор является научной лабораторией по изучению условий образования природных кристаллов. Информацию об этом уникальном образовании (Cueva de los Cristales) можно почерпнуть из сайта http://postomania.ru/post130792987/. Там же можно увидеть фотографии этой пещеры.
Минерал характеризует не только химический состав, но и определённое пространственное расположение узлов решётки в «ядрах раскалывания» (полиморфизм), т.е. структуру его кристаллической решётки. Знание структуры кристалла позволяет объяснить его внешние свойства.
Хороший пример: алмаз и графит. Оба минерала химически идентичны, однако алмаз – самый твёрдый из всех минералов; прозрачен, плохо проводит электрический ток, обладает малой теплопроводностью и способностью раскалываться по граням октаэдра; графит же мягок, хорошо проводит электричество и теплоту, раскалывается по плоскостям, параллельным основанию. Размеры и форма граней изменяются от кристалла к кристаллу. Тем не менее, имеется некая внешняя симметрия, присущая всем хорошо ограненным кристаллам. Она обнаруживается в повторении углов и похожести граней, одинаковых в смысле внешнего вида, дефектов травления и особенностей роста. Если кристалл имеет почти совершенную форму, то его симметричные грани тоже подобны по размерам и форме. У кристаллов одного и того же вида углы между одинаковыми гранями всегда равны (закон постоянства двугранных углов, открыт Николаусом Стено). При этом не играет никакой роли, откуда был взят кристалл, например, кварца, - из расщелины Альп, из каменоломен Каррары или же из рудников Гарца; угол между двумя гранями призматических кристаллов всегда был равен 120 градусам. Эта внешняя закономерность определяется правильным внутренним строением кристаллов. До появления рентгеновской кристаллографии самым важным делом занимавшихся кристаллографией было измерение углов между гранями кристаллов. Вычерчивая на основе таких угловых измерений грани кристалла в стереографической или гномонической проекции, можно выявить симметричное расположение граней независимо от размера и формы. По такой проекции можно вычислить отношения осей, а затем выполнить чертеж кристалла. Все встречающиеся кристаллы можно классифицировать по семи группам, которые назвали кристаллографическими системами или сингониями: Моноклинная. Пример - вивианит, колеманит. Орторомбическая. Оливин, целестин. Тетрагональная. Вульфенит, циркон. Гексагональная. Вюрцит, апатит. Кубическая (изометрическая). Уранит, борацит. Тригональная. Корунд, доломит. Триклинная. Плакиоглаз, родонит. Французский минералог Р.-Ж. Гаюи выдвинул предположение, что кристаллы возникают в результате правильной укладки крохотных одинаковых частиц, которые он назвал «молекулярными блоками». Гаюи показал, каким образом можно получить гладкие плоские грани кальцита, укладывая такие «кирпичики». Различия в форме разных веществ он объяснил разницей как в форме «кирпичиков», так и в способе их укладки. Со времен Гаюи была принята гипотеза, что в правильной форме кристалла находит отражение упорядоченное внутреннее расположение частиц, что было подтверждено лишь в 1912, когда М.фон Лауэ в Мюнхене установил, что рентгеновские лучи дифрагируют на атомных плоскостях внутри кристалла. Падая на фотографическую пластинку, дифрагированные лучи создают на ней геометрический узор из темных пятен. По положению и интенсивности таких пятен можно рассчитать размеры структурной единицы и определить расположение атомов в ней. Свойства минералов Самыми яркими признаками кристаллов являются: Кристаллическая форма; Облик кристалла (внешний вид минерала — столбчатый, пластинчатый и др.); Габитус (наружный вид кристаллов, определяемый преобладающим развитием граней тех или иных простых форм: призматический, дипирамидальный, ромбоэдрический, кубический и др.); Блеск (металлический, неметаллический, полуметаллический, слабый стеклянный, сильный алмазный, жирный блеск и др.); Агрегатные формы (таблично-пластинчатые, волокнисто-игольчатые, сферолитические, шаровидные, почковидно-гроздевидные и др.). Некоторые типичные агрегатные формы позволяют делать предположения об условиях образования минералов. Кристаллы стекловидной формы или дендриты чаще всего образовывались при очень быстрой кристаллизации и обильном поступлении вещества. Агрегаты в виде стеклянных голов, почек или гроздей возникали из гелеобразной субстанции. Цвет минерала и цвет черты. Цвет черты получают, проводя исследуемым кристаллом по белой неглазурованной поверхности фарфорофой пластинки. При этом получается черта тонкого порошка минерала и становится виден характерный цвет минерала, не зависящий от чужеродных включений. Так магнетит имеет черную черту, гематит – вишнево-красную, гетит – коричневую. Люминесценция, флюоресценция (люминесценция – явление свечения кристалла, флюорисценция – свечение, вызываемое ультрафиолетовым освещением); Спайность (свойство кристаллов раскалываться по плоскостям параллельно их граням) и излом (раковистый, скорлуповатый, крючковатый и др.); Плотность; Псевдоморфозы; Образование двойников; Парагенезис (совместное нахождение одного минерала с другими видами); Твёрдость царапания. Твёрдость минералов принято определять, пользуясь шкалой Мооса. Шкала́ Мо́оса — набор эталонных минералов для определения относительной твёрдости методом царапания, которая была предложена в 1811 году немецким минералогом Фридрихом Моосом. Значения шкалы от 1 до 10 соответствуют 10 достаточно распространённым минералам: тальк – 1, гипс – 2, кальцит – 3, флюорит – 4, апатит - 5, ортоклаз – 6, кварц – 7, топаз – 8, корунд – 9, алмаз -10. Твёрдость минерала измеряется путём поиска самого твёрдого эталонного минерала, который он может поцарапать и/или самого мягкого эталонного минерала, который царапает данный минерал. Например, если минерал царапается апатитом, но не флюоритом, то его твёрдость находится в диапазоне от 4 до 5. Шкала предназначена для грубой сравнительной оценки твёрдости материалов по системе мягче-твёрже. Испытываемый материал либо царапает эталон и его твёрдость по шкале Мооса выше, либо царапается эталоном и его твёрдость ниже эталона. Таким образом, шкала Мооса информирует только об относительной твёрдости минералов. Например, корунд (9) в 2 раза твёрже топаза (8), но при этом почти в 4 раза менее твёрдый, чем алмаз (10). Помимо шкалы Мооса есть и другие методы определения твёрдости, но различные шкалы твёрдости нельзя однозначно соотнести друг с другом. Практикой приняты несколько более точных систем измерения твёрдости материалов, ни одна из которых не покрывает весь спектр шкалы Мооса. Литература: 1. Корнелия Суссик-Форнефельд «Драгоценные камни и минералы», Москва,«Астрель»,«АСТ», 2003. 2. Современная кристаллография. М., 1979–1981. (http://www.bigpi.biysk.ru/encicl/articles/22/1002276/1002276A.htm). |
|
||
AL Domains