Вы здесь: Главная Новинки Все о минералах

Сгибание и раскалывание: Излом

Подробности
Категория: Все о минералах

При ударе молотком минералы иногда раскалываются не по плоским плоскостям спайности, а без определенного направления и образуют неровную поверхность. Эту поверхность называют изломом, характер излома тоже является качественным признаком для диагностики минерала. Поверхность излома может быть раковистой (раковинообразной), крючковатой (зазубренной), неровной, занозистой, зернистой, оскольчатой, ступенчатой,занозистой, шероховатой, волокнистой и землистой.

 
 
 
Разновидности кварца, например аметист,
не раскалываются, а разламываются с
раковистым изломом. Так происходит также
с оливином, кремнем и вулканическим

стеклом.

 

 

 

 

Драгоценные и поделочные камни, полезные ископаемые и минералы. Энциклопедия коллекционера. Джон Фарндон  

Сгибание и раскалывание: Спайность

Подробности
Категория: Все о минералах

 

Спайность - это способность минералов раскалываться по направлениям наименьшего сопротивления. Поскольку кристаллы складываются из атомных решеток, эти линии наименьшего сопротивления чаще всего оказываются плоскими гранями. У большинства минералов присутствуют такие характерные плоскости наименьшего сопротивления, их называют плоскостями спайности. Некоторые минералы раскалываются по определенному количеству направлений. Слюда, например, раскалывается только по одному направлению, образуя пластинки, тогда как флюорит раскалывается по четырем направлениям и образует октаэдрические (восьмигранные) кусочки.

 

Не все минералы раскалываются легко и аккуратно. Минералоги описывают спайность как хорошую, ясную, плохую и отсутствующую; весьма совершенную, совершенную, несовершенную и отсутствующую; совершенную, хорошую, плохую и неясную. Если  плоскость относительно ровная, а минерал охотно раскалывается как по спайности, так и в других направлениях, то спайность называется ясной.
Если же плоскости вообще не образуется, то говорят, что спайность несовершенная.
 
Спайность только по одной плоскости, раскол
на плоские листочки: пример на снимке -
калиевая слюда.
 
 
 
 
 
 
 
 
 Спайность по двум плоскостям, раскол на
почти квадратный брусок: пример но снимке -
ортоклаз.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Спайность по трем плоскостям, находящимся
под углом друг к другу, раскол на
трехмерную ромбовидную фигуру: пример на снимке -
флюорит.
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 Драгоценные и поделочные камни, полезные ископаемые и минералы. Энциклопедия коллекционера. Джон Фарндон 

 

 

 

Сингония

Подробности
Категория: Все о минералах

 

 

Хотя кристаллы минералов в природе зачастую угловаты и редко имеют прекрасные, геометрически правильные контуры, которые вы видите на иллюстрациях, тем не менее они растут определенным образом и имеют конкретные симметричные структуры.

 

Все кристаллы минералов складываются из бесчисленных крошечных одинаковых блоков - элементарных ячеек. В каждой элементарной ячейке минерала атомы располагаются тождественным образом, и то, как эти идентичные ячейки соединяются, и определяет форму кристалла. Если вы, например, сумеете разбить кубические кристаллы соли, то обнаружите, что они раскалываются на кубические частицы, а эти частицы - на мельчайшие кубические элементарные ячейки. Элементарные ячейки соединяются в кристаллах, образуя атомную «решетку», упорядоченную внутреннюю систему. Она и придает кристаллу его по существу геометрическую форму, или «симметрию».

 

Все кристаллы симметричны в той или иной степени, и кристаллографы делят кристаллы на группы в соответствии с уровнем их симметрии. Выделяются шесть основных кристаллографических систем характерной формы - сингоний, которые в свою очередь делятся на классы. Самая простая, наиболее симметричная система - изометрическая, или кубическая. Другие пять в порядке понижения уровня симметрии - гексагональная (включая тригональную), тетрагональная, ромбическая, моноклинная и триклинная. В каждой системе кристаллы встречаются в самых разных «формах» (см."Форма кристаллов").
 

Сингонии (Кристаллографические системы с несколькими из возможных форм)

 

Низшая категория

 

Триклинная. Система с самым низким уровнем симметрии. Три неравных оси, ни одно из которых не пересекается под прямым углом. Например, микроклин, плагиоклозы (такие, как альбит и анортит), бирюза, каолинит, змеевик, амблигонит.

 

 

 

 

Ромбическая. Типичны приземистый спичечный коробок или призмы, возможно, с пинакоидом. Три неравных оси под прямыми углами. Три оси симметрии второго порядка. Например, барит, оливин, топаз, сера, марказит, арагонит, целестин, церуссит.

 

 

 


Моноклинная. Обычно плоские формы. Три неравных оси, только две из них пересекаются под прямыми углами. Одна ось симметрии второго порядка. Например, селенит, гипс, слюда, ортоклаз, манганит, роговая обманка, бура, азурит, аурипигмент, авгит, диопсид.

 

 

 

 

Средняя категория


Тетрагональная. Наименее распространенная система с тремя осями под прямыми углами, двумя равными и одной более длинной или более короткой. Одна главная ось симметрии четвертого порядка. Например, везувиан, халькопирит, циркон, касситерит, рутил, вульфенит, шеелит.

 

 

 

 

Гексагональная (и тригональная). Кристаллы этой системы имеют три равных оси, пересекающихся под углом в 60°, плюс одна ось другой длины, пересекающаяся под прямым углом. Гексагональные кристаллы имеют симметрию до шестого порядка; тригональные кристаллы (иногда рассматривается кок отдельная система) -до третьего порядка. Например, берилл , кварц.

 

 

 

 

Высшая категория

 

 Кубическая, или изометрическая. Имеет максимальный уровень симметрии с тремя равными осями под прямыми углами; симметрия четвертого порядка. Основные формы - кубы, октаэдр и ромбододекаэдры. Например, галенит, галит, серебро, золото, флюорит, пирит, гранат, шпинель, магнетит, медь.

 

 

 

 

Силикаты

Подробности
Категория: Все о минералах

 

VIII  класс - силикаты (51-78)

 

 

 

Кварц. Кварц самый распространенный минерал в земной коре, он является основным компонентом многих магматических и метаморфических горных пород. Поскольку кварц очень твердый, он устойчив к гипергенезу и потому является также главной  составляющей частью большинства осадочных горных пород в отличии от тех, что создаются биогенным или химическим путем. Хотя кварц по существу бесцветен, примеси придают ему огромное  разнообразие окрасок - от лиловой у аметиста до желтой у цитрина.

Кварц  (кварц, горный хрусталь, дымчатый кварц, цитрин, аметист, морион, розовый кварц, голубой кварц, празем, авантюрин, тигровый глаз)

 

Хальцедон. Когда кварц образуется при низких температурах в вулканических кавернах, кристаллы могут быть настолько мелкими, что минерал выглядит как фарфор. Общее название такого «скрытокристаллического» кварца - халцедон. Он встречается в поразительном разнообразии окрасок и форм, включая алый сердолик, винно-красную яшму, коричневый полосчатый агат, зеленый моховой агат яблочно-зеленый хризопраз, черный и белый ониксы.

Хальцедон (хальцедон, сердолик, сардоникс, хризопраз, агат, оникс, энгидрос, яшма, плазма, гелиотроп, кремень)

 

Полевые шпаты. В совокупности две разновидности полевого шпата, калиевый полевой шпат и натриевый полевой шпат составляют почти две трети объема земной коры. Калиевые полевые шпаты, такие, как ортоклаз и санидин, являются основными компонентами гранитов и других «кислых» магматических горных пород, а также метаморфических пород, например гнейса, и осадочных отложений, например аркоза. Натриевые полевые шпаты, в основном альбит и анортит, - главные ингредиенты "основных" магматических горных пород, таких, как габбро. 

Полевые шпаты (ортоклаз, санидин, альбит, анортит)

 

Фельдшпамоиды - группа минералов, очень близких к полевым шпатам. К ним относятся содалит, гаюин, нефелин, лазурит, лейцит, канкринит и нозеан. Это минералы, которые стали бы полевыми шпатами, если бы при их формировании присутствовало больше кремнезёма: полевые шпаты содержат в три раза больше кремнезёма. По этой причине фельдшпатоиды не встречаются в породах с высоким содержанием кремнезёма, например граните, а образуются обычно в вулканических лавах.

фельдшпатоиды (содалит, гаюин, нефелин, лазурит)

Цеолиты - группа примерно из 50 минералов, в которую входят гейландит, стильбит, филлипсит, гармотом, натролит, шабазит и анальцим. Коллекционеры ценят их за редкость и красоту, но они имеют и промышленное значение, поскольку их можно использовать в качестве фильтров и химических губок. Близкие как к глинам, так и к полевым шпатам цеолиты обычно образуются, когда минералы в кавернах магматических горных пород изменяются при средней температуре и умеренном давлении.

Цеолиты (гейландит, стильбит, филлипсит, шабазит)

 

 

Пироксены присутствуют в большинстве магматических и метаморфических горных пород, они являются основным компонентом более темных мафических пород, таких, как габбро и базальт. Название «пироксен» дал этим минералам французский минералог Р. Ж. Аюи по греческим словам огонь «pur» и «xenos» - чужой, поскольку уже сформировавшиеся темно-зеленые кристаллы казались ему чуждыми вулканической лаве. На самом деле они просто кристаллизуются в условиях высоких температур - до извержения лавы. 

Пироксены (диопсид, авгит, сподумен, жадеит)

 

Силикатные ювелирные камни. Твердость кремнезёма означает, что, когда некоторые кремнезёмистые минералы соединяются с нужными химическими "красящими веществами», они могут превратиться в замечательные ювелирные камни, такие, как турмалин, берилл и топаз, Термины «турмалин» и «берилл» объединяют под собой совокупности других ювелирных камней, например эльбаит, изумруд, аквамарин и морганит, каждый из которых преобразуют в уникальный драгоценный камень мельчайшие примеси определенных химических элементов.

Силикатные ювелирные камни (турмалин, берилл, опал, топаз)

 

Гранаты и оливины - это темные, плотные минералы из глубин Земли: они образуются только в условиях интенсивного давления и высокой температуры. Иногда они выносятся на поверхность, когда порода, образовавшаяся на большой глубине, поднимается наверх в результате тектонической активности, а иной раз они попадают на поверхность славой, в которой уже сформированные кристаллы граната и оливина поблескивают среди только что изверженного материала.

Гранаты и оливины (гранат (андрадит, гроссуляр, альмадин) оливин)

 

Островные и групповые силикаты. В основе структур всех силикатов лежит кремнекислородный радикал в форме тетраэдра, называемый кремнекислородным тетраэдром, и характер сочетания тетраэдров может служить основой классификацией силикатов. Островные и групповые силикаты обычно соединяются самым простым образом: островные силикаты строятся из изолированных тетраэдров, а групповые из изолированных пар. Островные силикаты включают андалузит и сфен, а также. К групповым силикатам относятся эпидот и везувиан.

Островные и групповые силикаты (андалузит, силлиманит, кианит, сфен, эпидот, везувиан)

 

Амфиболы - большая и сложная группа почти из 60 минералов, которые обычно образуют шестоватые кристаллы, очень похожие на кристаллы пироксена, но длиннее. Амфиболы встречаются во многих магматических, а также метаморфических горных породах, особенно тех, что формируются из доломитов и мафических магматических пород. Амфиболы чрезвычайно разнообразна по химическому составу, но их сложно различить без лабораторных исследований. 

Амфиболы (тремолит, актинолит, глаукофан, роговая обманка, антофиллит)

 

Глины. Термином "глина" можно описывать любой вид тонкозернистых частиц, но и, в частности, большую группу минералов, таких, как хлорит, каолинит, тальк и змеевик. Глинистыми минералами являются силикаты алюминия и магния, они встречаются в виде тонкодисперсных частиц, которые образуются в результате  гипергенеза других минералов под воздействием воды и высокой температуры. Они имеют слоистую молекулярную структуру и поэтому легко впитывают и теряют воду, что делает их весьма полезными.

Глины (хлорит, каолинит, тальк, змеевик)

 

Слюды со своими чешуйчатыми, почти прозрачными пластинками - одни из самых узнаваемых минералов. Эти силикаты алюминия относятся к наиболее распространенным породообразующим минералам и являются основными компонентами всех трех типов горных пород. Существует в общей сложности около 30 различных видов слюды, самые важные ее разновидности - биотит, мусковит, флогопит, лепидолит, глауконит и парагонит.

Слюды (биотит, флогопит, мусковит, лепидолит)

 

Драгоценные и поделочные камни, полезные ископаемые и минералы. Энциклопедия коллекционера. Джон Фарндон 

Строение земного шара

Подробности
Категория: Все о минералах
 
 
 
 

Земля под нашими ногами представляется нам абсолютно твердой, однако результаты последних исследований ученых говорят, что внутренние слои нашей планеты более динамичны и сложны, чем кто-либо мог подумать. Под тонкой твердой оболочкой, называемой земной корой, Земля бурлит и вскипает, как густой суп.

Полвека назад представления ученых о внутреннем строении Земли были просты. Они полагали, что наша планета в определенной степени похожа на яйцо. Сверху находится тонкая твердая оболочка, называемая «земной корой». Непосредственно под ней, на глубине не более нескольких дюжин километров, располагается «мантия» с породой в горячем и вязком состоянии. Затем, под мантией, на глубину примерно 2900 километров, идет желток, или «ядро», состоящее из металлов, главным образом железа и никеля. Внешняя часть ядра настолько раскалена, что вещество там всегда находится в расплавленном состоянии - температура поднимается так же высоко, как на поверхности Солнца. Внутреннее ядро в центре Земли твердое вследствие гигантского давления.
Причиной подобной структуры является плотность веществ. Согласно представлениям ученых в период формирования Земли происходила дифференциация горячего полурасплавленного материала. Более тяжелые элементы, такие, как железо, опускались к центру и сформировали ядро. Более легкие элементы, например кислород и кремний, поднимались к поверхности, как пена на воде, и в конце концов достаточно охладились, чтобы затвердеть в кору.
Некоторые тяжелые элементы, например уран, несмотря на свою высокую плотность, задерживались в земной коре, поскольку они легко соединяются с кислородом, образуя оксиды, а также с кислородом и кремнием, образуя силикаты. Такие вещества называются «литофильными элементами», к их числу относится калий.
Сгустки «халькофильных элементов» — элементов, подобных цинку и свинцу, которые легко соединяются с серой и образуют сульфиды, - распределялись в мантии. Плотные капли «сидерофилов» - таких элементов, как никель и золото, легко соединяющихся с железом, - опускались к ядру.
Единственное осложнение этой картины, казалось, лежало на поверхности, где земная кора разделяется на континентальную и океаническую части. Земная кора на континентах может быть очень древней (некоторым горным породам почти четыре миллиарда лет) и весьма толстой.
Если под большой калифорнийской долиной в штате Калифорния ее толщина составляет 20 километров, то под Гималаями она достигает 90 километров. Океаническая кора, напротив, полностью слагается из молодых пород (не старше 200 миллионов лет, а некоторые из них являются принципиально новыми), и ее толщина редко превышает 10 километров.

Прослушивание

Открытия нескольких последних десятилетий заставили ученых пересмотреть эту довольно простую картину. Задачей было заглянуть внутрь Земли. Японское судно, направленное в 2005 году, сейчас бурит самую глубокую в истории скважину в дне океана в надежде достичь мантии, но пока японцы только скребут поверхность.
Однако есть и другие способы получения информации. Астрономические расчеты, основанные на гравитации, указывают нам массу Земли и свидетельствуют, что недра нашей планеты должны быть плотнее земной коры. Метеориты несколько приоткрывают тайну состава внутренних слоев: два класса метеоритов, каменные и железные, отражают состав каменной мантии и железного ядра. Вулканы тоже выбрасывают из глубин мантии такие материалы, как оливин и эклогит. Но главную информацию лают возникающие в результате землетрясений сейсмические волны.
Долгое время после землетрясения в Земле распространяются колебания. Чувствительные сейсмографы в состоянии зафиксировать их на противоположной стороне нашей планеты. Точно так же, как вы на слух отличаете дерево от металла, если по ним постучать ложкой, так и ученые могут по сейсмическим волнам «расслышать», какова Земля внутри. Проходя через различные материалы, сейсмические волны преломляются (изгибаются), скорость их распространения тоже различна: в холодных твердых горных породах земной коры выше, чем, например, в более теплых мягких породах мантии.

Плотность и скорость
 
Одно из открытий сейсмологии состоит в том, что есть другой вариант рассмотрения земной коры и верхней мантии. Если их химический состав может различаться, то «реология» у них сходна, то есть они деформируются и движутся весьма похожим образом. Быстрое распространение сейсмических волн показывает, что верхние 100 километров мантии такие же плотные, как земная кора, и верхняя мантия вместе с корой образуют твердый слой, названный литосферой. Ниже литосферы волны проходят медленнее, что свидетельствует о том, что повышение температуры размягчает вещество мантии в слой, получивший название «астеносфера». Огромные блоки литосферы - тектонические плиты - плавают по астеносфере, как куски льда по поверхности пруда.
На глубине около 220 километров давление снова заставляет мантию затвердевать в слой «мезосфера». Ниже давление вызывает у минералов одинакового химического состава фазовые изменения (подобно таянию льда) в сторону уплотнения структуры. Таким образом, на глубине больше 420 километров оливин и пироксен замещаются шпинелью и гранатом. Еще ниже, после 670 километров, увеличение давления снова изменяет структуру минералов, а, возможно, и состав, на этот раз формируются перовскиты, которые составляют основную часть мантии.
 
 
 
Граница ядра

Через мантию сейсмические волны движутся с постоянным ускорением, а на глубине 2900 километров - в слое Гуттенберга - происходит падение скорости, отмечающее переход к ядру. Сейсмические волны некоторое время идут вдоль границы ядра и мантии. Всего за несколько сотен километров температура взлетает до 1500°С, а различие в плотности вещества мантии и ядра больше, чем у воздуха и камня.
Переходная зона в мантии к границе мантии и ядра называется слоем Д1, она привлекает большое внимание ученых. На внешней поверхности этого слоя отмечаются впадины и подъемы, лабораторные исследования показали, что они могут слагаться из редкой формы перовскита - дублированного постперовскита. В 2005 году ученые обнаружили повышение скорости ниже слоя Д1, говорящее о том, что внешняя оболочка ядра может быть фактически твердой.
Исследование всей зоны границы между мантией и ядром может иметь ключевое значение для нашего понимания причин движения континентов и извержения вулканов, поскольку эти явления, весьма вероятно, связаны с циркуляцией вещества в мантии.




Драгоценные и поделочные камни, полезные ископаемые и минералы. Энциклопедия коллекционера. Джон Фарндон 

Еще статьи...

  1. Сульфаты, хроматы, молибдаты
  2. Сульфиды и сульфосоли
  3. Твердость и шкала Мооса
  4. Фосфаты, арсенаты, ванадаты

Подписаться на новинки

 

Категории товара



Вы также смотрели