Минералы

Минералы 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Институт горного дела, геологии и геотехнологий.

Кафедра Минералогии.

 

 

Красноярск 2013

 

Преподаватель                                                                                 М.В.Вульф

                                                                                                                   инициалы, фамилия

Студент         РТ12-01                                              19.05.13           А.В.Логинов

                               номер группы                                                                 дата                    инициалы, фамилия

 

• Минерал (от лат. minera - руда) - это природное химическое соединение, обладающее внутренней структурой. В зависимости от нее минерал может иметь вид как бы ограненного куба, призмы или многогранника.
• Кристаллом называется твердое тело, в котором атомы или молекулы располагаются геометрически закономерно - в зависимости от типа кристаллической решетки.

Цвет (или окраска минерала)

 

• 1) идеохроматическая (собственная) - зависит от присутствия элементов хромофоров. Элементами красителями могут быть: медь, железо, ванадий, кобальт, хром.
•    2) аллохроматическая (чужая) - определяется присутствием механических примесей (авантюрин-кварц, имеющий буроватый, красно-коричневый цвет за счет примесей чешуек мусковита или гематита)
•    3) псевдохроматическая (ложная) - различают 2 типа: 
•         -иризация- синие или фиолетовые отливы на плоскостях минерала за счет его взаимного прорастания с другим минералом (лабрадор);
•         -побежалость- яркая окраска, которая возникает за счет окисления поверхности слоя минерала (халькопирит - красная, оранжевая побежалость; борнит - синяя, фиолетовая побежалость)

 

Цвет черты 

 

• Цвет черты - цвет минерала в порошке. Минералы с невысокой твердостью оставляют на поверхности не глазурованной фарфоровой пластинке белую, черную или цветную черту. Для некоторых минералов цвет черты является диагностическим признаком, так как цвет черты может не совпадать с цветом минерала, например, черный хромит имеют бурую черту, у черного гематита вишнево-красная черта. 

 

Блеск

 

• Способность минерала отражать от своей поверхности часть светового луча. По интенсивности различают блеск:   
•     - металлический, имеют минералы с черной чертой, кроме самородных элементов (золото, серебро);
•     - неметаллический, имеют минералы, у которых белая или цветная черта (кроме самородных элементов). Среди неметаллических блесков различают: алмазный, стеклянный, жирный, шелковистый, перламутровый, смолистый, восковой, матовый. Иногда различают полуметаллический блеск, металловидный. 

 

Твердость

 

• Способность минерала сопротивляться воздействию более твердого тела. В минералогии определяют относительную твердость для чего используют шкалу Мооса, эталонами которой являются следующие минералы: 
•  1-тальк
•  2-гипс
•  3-кальцит
•  4-флюорит
•  5-апатит
•  6-ортоклаз
•  7-кварц
•  8-топаз
•  9-корунд
•  10-алмаз

 

Спайность

 

• Способность минералов разламываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием ровных блестящих поверхностей. Излом - неровные поверхности, которые образуются при расколе минерала по случайным направлениям
•    Различают 5 видов спайности:
•       - спайность весьма совершенная - минерал раскалывается на тончайшие листочки или пластинки (слюды)
•       - спайность совершенная - минерал в любом месте раскалывается с образованием ровных блестящих поверхностей (кальцит, галит)
•       - спайность средняя - при расколе образуются поверхности излома (пироксены)
•       - спайность несовершенная - ровные поверхности редки, в основном образуются поверхности излома (апатит)
•       - спайность весьма совершенная - спайности нет, образуются поверхности излома (кварц)

 

Плотность

 

• По плотности все минералы делятся на 3 группы:
•    - легкие - плотность менее 3 г/см3
•    - средние - плотность равна 3-4 г/см3
•    - тяжелые - плотность более 4 г/см3
• Для некоторых минералов плотность является диагностическим признаком. (барит имеет плотность 4,6 и таким образом отличается от некоторых других минералов.

 

Сингония

 

• Сингония - группа видов симметрии, обладающих или несколькими сходными элементами с обязательным учетом осей высшего порядка. Существует 7 видов сингонии:
•   -триклинная сингония - все углы кристалла между ребрами косые;
•   -моноклинная сингония - между ребрами кристалла только 1 угол косой;
•   -ромбическая сингония - в поперечном сечении ромб, одна или три оси второго порядка; 
    -тетрагональная сингония - форма поперечного сечения квадрат и ось четвертого порядка; 
    - тригональная сингония - в поперечном сечении треугольник и ось третьего порядка; 
    -гексагональная сингония - форма поперечного сечения шестиугольник и ось шестого порядка
•   -кубическая сингония - форма ячейки куб, присутствует несколько осей высшего порядка.

 

Прочие свойства

 

• Растворимость вкус, запах, хрупкость, реакция с кислотами, химическая стойкость, ковкость, тягучесть

 

В самородном виде встречается около 40 химических элементов. Самородное состояние объясняется устойчивостью внешних электронных оболочек. Химические элементы, инертные в природных условиях, называются благородными. Самородное состояние характерно для таких элементов как: золото, платина и элементы группы платина, серебро, медь, углерод,  сера. Редко в самородном виде встречается железо, олово, ртуть. Никогда не встречается алюминий и стронций.  Происхождение может быть магматическое в зоне окисления, иногда метаморфическое, некоторые накапливаются в россыпях. Самородные элементы имеют большое практическое значение: используются в ювелирной промышленности, в судостроении, в сельском хозяйстве, в медицине. 

Золото Au

 

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQA8r3HDxc-bVJuv0SgUxcrGbHGzvQFKA70drJthRI_QSXkxexA

 

C - кубическая 

М - встречается в виде зерен, чешуек в кварце, образует дендриты, натечные агрегаты

Ц - золотисто-желтый

Ч - золотисто-желтая

Б - металлический

Тв. 2-3

Пл. 15-19

Сп. нет, излом крючковатый

Пр.св. ковкое, тягучее, химически стойкое, из 1 г золота можно вытянуть  проволоку длиной 3 км или раскатать  пластину площадью 27 м2. В кислотах  не растворяется.

Д - высокая плотность, низкая твердость, черта, химическая стойкость.

Г - гидротермальный, метаморфический  в россыпях.

П/ген. пирит, кварц, арсенопирит.

Зн. главный валютный металл, в  ювелирном производстве, в приборостроении. 

МПИ Алтай, Урал, Алдан

 

Серебро Ag

 

http://www.vokrugsveta.ru/img/cmn/2006/08/28/020.jpg

 

Содержание Ag в серебре самородном  может достигать 99%. Часто представляет  собой твёрдый раствор Ag-Au (см. Золото  самородное) или Ag-Hg (до 60% Hg в конгсбергите). Сурьма без  изменения структуры замещает Ag (до 11% в анимиките). Обычны также  примеси Bi (до 8% в чилените), Cu (до 1% —  медистое серебро); Fe, Zn, As (до 0,n%). Кристаллизуется  в кубической сингонии. Структура  аналогична самородному золоту и меди. Образует изогнутые и скрученные, волосовидные, проволочные (размером  до 10 см), пластинчатые скелетные  и дендритные выделения, тонкую  вкрапленность в различных сульфидах. Цвет серебристо-белый, на воздухе  тускнеет. Блеск на свежей поверхности  сильный металлический, спайности нет, излом крючковато-занозистый. Твердость 2-2,5. Плотность 10500 кг/м³. Весьма ковкое.

Медь Cu

 

С - кубическая

М - дендриты, пластинки,нащлёпки

Ц - медно-красный

Ч - медно-красная

Б - металлический

Тв. 2,5-3

Пл. 8,9

Сп. нет, излом крючковатый

Пр.св. ковкость, электропроводность

Д - цвет, черта, низкая твердость

Г - в коре выветривания, в зоне  окисления

П/ген - лимонит, куприт, малахит, халькопирит

Зн. используется в электротехнике, приборостроении и судостроении, для чеканки монет, в сплавах

МПИ Турьинские рудники (Урал)

 

Платина Pt

 

http://www.jewellery.org.ua/stones-katalog/img/img018.jpg

 

Название минерала испанский (platina), от плата - серебро. Минерал входит  в класс самородных элементов.

Физические свойства минералов  Твердость 4-4,5; плотность 15-19. Цвет от  серебряно-белого до темно-серого. Риска свинцово-серого цвета. Блеск  металлический; минерал магнитный. В природе встречается в виде  зерен и самородков. Кристаллы  образуются очень редко, имеют  кубическую форму, мелкие. По внешнему  виду платина подобная серебра.

Происхождение магматическое, генетически  связано с ультраосновных извержениями, преимущественно на гидротермальные  стадии. Случается платина в россыпях.

Месторождения: Средний и Северный  Урал, Свердловская область.

Используется для изготовления  лабораторной посуды, в электротехнике, ювелирном деле.

Палладий Pd

 

http://gold79.ru/wp-content/uploads/2011/05/palladium.jpg

 

http://inzoloto.ru/wp-content/uploads/2012/05/platina_slitki_mernie.jpg

 

серебристо-белый металл, который  внешне походит на серебро  и в меньшей степени на платину. По плотности (12,02 г/см3) палладий  также ближе к серебру, чья  плотность 10,49 г/см3, чем к платине, чья плотность 21,40 г/см3.  
 
Палладий является наиболее легким из платинидов. Его проще всего плавить, необходимая температура – 1552°С, чтобы закипеть жидкому палладию нужна температура в 3980°С. Перед тем, как расплавиться он становится мягким и хорошо поддается сварке и ковке. Впрочем, даже при комнатной температуре палладий можно легко обработать, так как он мягок.  
 
При применении палладия в технике важную роль играет переменчивость его основных механических характеристик. К примеру, его твердость увеличивается в 2-2,5 раза в результате холодной ковки.  

Осмий Os

 

http://mmus.geology.spbu.ru/gif/2/58.jpg

 

оловянно-белый металл с серовато-голубым  оттенком. Это самый тяжелый из  всех металлов один из самых  твердых. Тем не менее осмиевую  губку можно растереть в порошок, поскольку он хрупок. Плавится  осмий при температуре около 3000°C, а температура его кипения  до сих пор точно не определена. Полагают, что она лежит где-то  около 5500°C.

Большая твердость осмия (7,0 по  шкале Мооса), пожалуй, то из его  физических свойств, которое используют  наиболее широко. Осмий вводят  в состав твердых сплавов, обладающих  наивысшей износостойкостью.

 

Плотность 22,61 г/см3

Сера S

 

https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQkC5FC2MWowqhmKQZtqEs4uWouQ_nlYvuAQqxIRUOd8ioNeVSk

 

С - моноклинная и ромбическая

М - кристаллы усеченные дипирамиды, агрегаты плотные, зернистые

Ц - желтый

Ч - желтая

Б - стеклянный, жирный

Тв. 1,5-2

Пл. 2

Сп. несовершенная

Пр.св. при температуре 270ºС горит  синем пламенем

Д - цвет

Г - осадочный, пневматолитовый, при  разложении гипсовых шляп, в зоне  окисления сульфидов

П/ген - гипс, кальцит

Зн. производство серной кислоты, спичек, взрывоопасных веществ, в  сельском хозяйстве, в медецине

МПИ - Поволжье

 

Графит  С

 

http://geo.web.ru/druza/m-graf_13_4583_Lab.JPG

 

C - гексагональная

М - кристаллы и агрегаты чешуйчатые, плотные, зернистые массы