в каком виде встречаются минералы в природе

Формы нахождения минералов в природе

В природных условиях минералы встречаются в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Большинство минералов – твердые вещества. Твердые минералы могут иметь кристаллическое и аморфное (например опал) строение. Минералы с кристаллическим строением характеризуются однородностью состава в любой точке, анизотропией свойств и способностью ограничиваться, т.е. образовывать кристаллы. Аморфные минералы – изотропные вещества, они обладают одинаковыми физическими свойствами по всем направлениям. Жидких минералов в природе мало. Типичный представитель – это самородная ртуть. За редким исключением (твердые углеводороды, ископаемые смолы, соли органических кислот) минералы – неорганические соединения. Воду не считают минералом, но все полиморфные модификации льда по своей сути – это минералы.

Среди минералов различают минеральные виды и разновидности. Минеральные виды – это природные химические вещества, резко различающиеся по составу или структуре. Разновидности – это цветовые, морфологические и химические вариации одного минерального вида.

Морфология (формы нахождения в природе) минералов зависит от их внутреннего строения и условий образования. Минералы встречаются как в виде отдельных кристаллов, так и в виде их различных срастаний – минеральных агрегатов.

Кристаллы – это природные или искусственно созданные тела, имеющие форму многогранников с кристаллическим строением. Плоскости, ограничивающие кристаллы, называются гранями, линии пересечения граней – ребрами, точки пересечения ребер – вершинами. Различают несколько типов облика (общего вида) кристаллов минералов:

· изометрический – кристаллы одинаково развиты во всех трех измерениях (например куб). Такой формой обладают кристаллы галита, магнетита и др. минералов;

· удлиненный – кристаллы вытянуты в одном направлении (например призма). Призматические кристаллы характерны для кварца, роговой обманки, гипса и т.д.

· уплощенный – кристаллы развиты в двух направлениях при сохранении третьего короткого. К этому типу относят таблитчатые, листоватые, чешуйчатые и пластинчатые кристаллы, которые характерны для слюды, каолинита, хлорита.

Минеральными агрегатами называют сростки кристаллов или скопления минеральных зерен, не имеющих кристаллических граней, но обладающих внутренним кристаллическим строением.

Друзы – сростки хорошо образованных кристаллов различной величины, по разному ориентированных, но прикрепленных одним концом к общему основанию. Характерны для кварца, гипса, кальцита.

Секреции – это минеральные агрегаты, заполняющие пустоты в горных породах. Рост их идет от стенок пустоты к ее центру по мере отложения минеральных веществ.

Крупные секреции, в центре которых сохранилась полость, называются жеодами. Секреции, размер которых не превышает 10 мм, называются миндалинами.

Конкреции – агрегаты округлой формы, образующиеся при отложении минерального вещества вокруг какого-либо центра кристаллизации в процессе диагенеза или эпигенеза. Строение их чаще всего радиально-лучистое. В природе в виде конкреций встречаются кремень, фосфорит и другие минеральные образования, образующиеся в осадочных толщах.

Оолиты – небольшого размера (до 10 мм) округлые образования концентрически-скорлуповатого строения. Образуются в водной среде при химической осадке минералов. Оолиты могут быть сцементированы, но могут быть и в рыхлом состоянии. Оолитовое сложение имеют руды железа, алюминия, марганца, а также известняки.

Натечные формы (сталактиты, сталагмиты, натеки) возникают при медленной кристаллизации веществ из растворов в результате испарения последнего. Сосулькообразные формы, свисающие со сводов пещер, называются сталактитами, поднимающиеся со дна пещер – сталагмитами. Размеры этих образований могут достигать многометровых столбов в крупных пещерах. В натечных формах встречаются самые разнообразные минералы: опал, лимонит, кальцит, гематит и др.

Минеральные агрегаты, сложенные изометрическими зернами минералов, называются зернистыми. Зернистые агрегаты образуют каменная соль, кварц, гематит, корунд и т.д.

Если зерна минерала имеют удлиненный облик, агрегаты называются по форме кристаллов – игольчатые (роговая обманка), шестоватые (гипс), волокнистые (асбест).

Агрегаты, состоящие из зерен минерала уплощенного облика, называются в зависимости от толщины зерен: пластинчатыми (слюды, гипс), листоватыми (слюды), чешуйчатыми (каолинит, хлорит, слюды). Рыхлые тонкозернистые агрегаты называются землистыми (графит, гематит, лимонит).

Источник

Что такое минералы и какие камни к ним относятся?

Планета обеспечила человека всеми необходимыми ресурсами для комфортного проживания. Людям лишь стоит научиться правильно пользоваться благами и стараться беречь природу.

Название «минерал» пошло от позднелатиского слова «minera», что означает «руда». Отсюда следует, что минерал – это, прежде всего, часть горных пород и руд, причем не только не Земле, но и на других объектах Солнечной Системы.

Что такое минерал?

Возникает минерал в процессе изменения химико-физический свойств. В большинстве своем, материалы имеют закристаллизованное тело, но случается, что к ним также относят и аморфные образования, то есть те, которые не имеют кристаллической решетки.

Они носят название – минералоиды. Также к минералам относят твердые углеводородные образования и некоторые ископаемые смолы, которые входят в янтарь. Минерал изучает наука – минералогия.

Также стоит написать о том, какие минералы относятся к породообразующим. Среди всего разнообразия минералов, в образовании горных пород участвуют лишь единицы.

К важнейшим образующим породы минералам относятся:

Все минералы в зависимости от их происхождения можно классифицировать на первичные и вторичные:

Как образуются минералы?

Все известные ученым процессы образования минералов можно разбить на три большие группы:

Такая кристаллизация происходит в три этапа:

А также пегматиты могут образовываться вследствие проникновения в трещины закристаллизовавшихся минералов летучих соединений и ценных металлов. Таким образом, изменяя состав уже получившихся минералов, они создают грейзены. Они состоят из топаза, кварца, вольфрама, молибдена и других редких руд.

Метаморфические процессы делятся еще на две группы:

Чем минералы отличаются от других веществ?

Главной отличительной особенностью минералов от других веществ является наличие однородной внутренней структуры. Так, минералом нельзя считать жидкие и газообразные вещества. А также смеси, имеющие неоднородную структуру. Также не являются минералами и искусственно созданные породы.

Простейшим минералов можно считать обычную поваренную соль. Ее кристаллы образованы очень мелкими решетками, в которых присутствуют такие химические элементы, как натрий и хлор, которые связаны между собой прочной ионной связью.

Физические свойства минералов

Для того чтобы определить минерал, ответственные за это люди изучают его вещественный состав и строение кристаллической решетки, то есть его физические свойства.

Итак, физические свойства минералов:

В каком виде находятся минералы в природе?

В природе минералы можно встретить в различном виде. Так, некоторые экземпляры могут находиться в виде одиночных кристаллов. Другие же представляют собой скопления – агрегаты.

Выделяют три вида минеральных агрегатов:

Систематика минералов

Для более точной классификации минералов Международная Минералогическая ассоциация утвердила следующую систематику:

Как используются минералы?

Все минералы планеты нашли себе широкое применение в самых различных отраслях:

Какие камни относятся к минералам?

Некоторые люди ошибочно полагают, что все камни можно отнести к минералам. Так, например, называют гидротермальные камни, что в корне неверно. Минералами можно считать только природные камни. Например, янтарь, азурит, танзанит.

Можно насчитать не одну тысячу красивых минеральных камней, но далеко не все будут считаться полудрагоценными, а уж тем более драгоценными. Последними считаются камни необычайной красоты, но встречаются они крайне редко, что вполне оправдывает их высокую стоимость.

Драгоценными камнями, которые относятся к минералам можно считать, например, лабунцовит – силикат со сложным составом. Или осумилит – очень редкий минерал. Черчит – редчайший гипсовый минерал. Хризоберилл – оксид бериллия и алюминия. И конечно же, алмаз, рубин, изумруд и другие.

Полудрагоценные камни встречаются, конечно, не так редко, поэтому цена на них ниже. Но все же встретить их можно не очень часто. Аметист, относящийся к числу полудрагоценных камней, также считается минералом. К ним же относятся и, например, бирюза, аквамарин, топаз и янтарь.

Источник

Формы нахождения минералов в природе

Породообразующие минералы

Общие сведения о минералах

Минералы – это природные химические соединения или самородные элементы, образующиеся при различных физико-химических (геологических) процессах. Они слагают разнообразные горные породы земной коры и их можно увидеть невооруженным глазом. В природе минералы могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Наука, которая изучает минералы, находящиеся в твердом состоянии, называется минералогия. В настоящее время известно более 7 000 минералов и их разновидностей, но лишь очень не многие из них имеют широкое распространение в составе горных пород. Такие минералы называются породообразующими.

Твердые минералы по своему внутреннему строению могут быть кристаллическими или аморфными. В кристаллических веществах в отличие от аморфных атомы и ионы занимают строго определенные места в пространстве, создавая кристаллические решетки (рис.1). Ярким выражение внутреннего строения минералов является их правильная внешняя форма многогранников, которые называются кристаллами (рис.2).

Формы нахождения минералов в природе

В природе минералы встречаются как в виде одиночных кристаллов и их сростков, так и в виде скоплений, называемых минеральными агрегатами (mineral aggregates).

Среди минералов по их форме различают три группы, обладающие характерным обликом:

3. вытянутые в двух направлениях – таблитчатые, пластинчатые, листоватые и чешуйчатые – мусковит, хлорит и др. (рис.2,III)

Разнообразна и морфология минеральных агрегатов: друзы, секреции, конкреции, дендриты, натечные и зернистые агрегаты, землистые агрегаты.

Секреция (жеода)миндалины– образуются, когда минералы заполняют пустоты в горной породе. Для секреции типично концентрическое строение, т.к. заполнение их минеральным веществом происходит от периферии к центру. Мелкие секреции в эффузивных породах называются миндалинами, а крупные секреции с пустотой в середине – жеодами (рис. 3,Г).

Конкреции – представляет собой стяжение шарообразной формы. Рост конкреций идет от центра к периферии. По строению чаще встречаются конкреции концентрические слоистые или радиально лучистые. С конкрециями схожи оолиты – мелкие до 10 мм горохоподобные образования, имеющие внутреннее концентрическое строение. Образуются в водной среде.

Дендриты – напоминают причудливые по форме веточки растений, которые образуются в тонких трещинах в результате быстрой кристаллизации минерала (рис.3,Ж). Ярким примером дендритов являются дендриты кристаллов льда зимой на оконном стекле.

Зернистые агрегаты – беспорядочное скопление зерен одного или нескольких минералов различной размерности (мелко-, средне-, крупнозернистые) (рис. 3,Б).

Землистые агрегаты представляют собой скопление рыхлых тонкозернистых масс какого-либо минерала.

Для того, чтобы научиться определять минералы на глаз по внешним признакам, необходимо знать их простейшие физические свойства: цвет, цвет черты, прозрачность, блеск, твердость, спайность и излом, а также учитывать форму кристаллов и морфологию минеральных агрегатов.

Цвет минералов важный диагностический признак. Минералы могут иметь самую разнообразную окраску и всевозможные оттенки.

Встречаются бесцветные и прозрачные минералы. Практически цвет определяется на глаз сравнением с хорошо знакомыми предметами: молочно-белый (кварц), латунно-желтый (пирит). Некоторые минералы в зависимости от химического состава и элементов примесей могут менять свою окраску, как, например, кварц, у которого много разновидностей (аметист – голубой, морион – черный и др.).

Цвет черты – цвет минерала в порошке. У некоторых минералов (пирит, гематит) он отличается от цвета самого минерала. Порошок можно получить, проводя зерном минерала по белой шероховатой фарфоровой пластинке.

Блеск – способность минерала отражать от своей поверхности свет. По блеску все минералы можно разделить на три группы: с металлическим, полу металлическим и неметаллическим блеском.

Металлический блеск – сильный блеск, свойственный металлам. Такой блеск наблюдается у самородных металлов (золото, серебро, платина), многих сульфидов и окислов железа.

Полу металлический блеск – имеет вид потускневшего металла.

Неметаллический блеск (стеклянный, жирный, перламутровый, шелковистый, матовый, алмазный) характерен для большинства прозрачных минералов. Его разновидности определяют, сравнивая с блеском известных веществ.

Прозрачность – способность минерала пропускать свет в очень тонких пластинках (шлифах). По степени прозрачности минералы делятся на прозрачные минералы и непрозрачные.

Рис. 3. Морфология минеральных агрегатов

А – друза кварца; Б – зернистый агрегат доломита; В – друза кристаллов пирита;
Г – жеода аметиста; Д – натечный агрегат лимонита; Е – волосовидный агрегат асбеста; Ж – дендриты марганца

Спайность – способность минералов раскалываться (или расщепляться) по одному или нескольким направлениям с образование ровных, параллельных друг другу поверхностей скола (рис. 4).

Наличие спайности и ее характер хорошо видны в сколах зерен минерала. Различают 5 видов спайности.

Рис. 4. Спайность минералов

А – совершенная кальцита; Б – совершенная галита

Весьма совершенная спайность – проявляется у минералов, которые очень легко (например, ногтем) расщепляются на отдельные тонкие листочки или пластинки, образуя зеркальные плоскости (слюды, гипс, хлорит).

Средняя спайность характерна для минералов, при раскалывании которых возникают как ровные, так и неровные поверхности скола (полевые шпаты).

Несовершенная спайность проявляется у многих минералов. В этом случае при раскалывании минерала преобладают поверхности с неровным, неправильным изломом, напоминающие поверхности раковины.

Необходимо не путать плоскости спайности, которые видны на сколах, с гранями кристалла: плоскости спайности имеют более сильный блеск и свежий вид. Кроме того, они образуют ряд параллельных друг другу поверхностей.

Твердость – это степень сопротивления минерала внешним механическим воздействиям (царапанью, резанию, вдавливанию). Твердость минералов изменяется от 1 до 10 и определяется по шкале Мооса.

В качестве эталонов используются минералы с известной постоянной твердостью.

Шкала Мооса

Плотность. По плотности все минералы можно разделить на три категории: легкие – с плотностью до 2 500 кг/м 3 (нефть, уголь, гипс, галит); средние – с плотностью до 4 000 кг/м 3 (кальцит, кварц, полевые шпаты, слюды) и тяжелые – с плотностью более 4 000 кг/м 3 (пирит, магнетит, золото). На практике для быстрого приблизительного определения плотности пользуются взвешиванием минерала на руке с оценкой «тяжелый», «средний», «легкий».

Кроме выше перечисленных физических свойств некоторые минералы обладают сильными магнитными свойствами, например, магнетит, что проявляется в его действии на магнитную стрелку компаса. Другие минералы по-разному взаимодействуют с кислотами. Так, например, кальцит (CaCO₃) бурно вскипает под каплей соляной кислоты (HCl), а доломит (CaMg(CO₃)₂) – «шипит» только в черте, т.е. реакция с выделением CO₂ протекает крайне медленно и только в пределах черты, где минерал истерт в порошок.

Дата добавления: 2016-02-02 ; просмотров: 7506 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Минералы в природе

Что такое минералы в природе

В зависимости от условий образования и химического состава минералы нередко образуют весьма характерные по виду есте ственные скопления зерен или кристаллов, называемые минераль ными агрегатами.

Отметим следующие, наиболее типичные из них:

Минералы

1. Дендриты получаются при быстрой кристаллизации минералов, а также при кристаллизации в тонких трещинах или в вязком веществе (например, в мокрой глине), когда отдельные кристаллики нарастают друг на друге, образуя фигуры, напоминающие ветви дерева. Примером могут служить дендриты самородной меди или серебра, а также дендриты марганцовых соединений в виде нежных черных веточек, как бы нарисованных на стенках трещин в известняках, доломитах и др. (рис. 27).

2. Друзы — сростки кристаллов, прикрепленных одним концом к общему основанию, благодаря чему у них огранены только свободные концы. На рис. 28 изображена друза кристаллов горного хрусталя.

3. Конкреции — округлые и другой формы минеральные скопления, образующиеся в пористых осадочных породах (песках, некоторых глинах), где происходит стяжение минерального вещества к отдельным точкам — центрам. Кристаллы нарастают при этом в виде радиально расположенных лучей, а концы их образуют сферические очертания конкреции.

Примерами могут служить конкреции марказита FeS₂ (рис. 29 и 30), фосфоритов, сферосидеригов, кремней и некоторых других минералов, образующихся среди осадочных пород.

Формы конкреций — шаровидные, сплюснутые, неправильно округленные, а размеры — от почти микроскопических до крупных масс, достигающих по весу 10 кг и более.

Рис. 28. Друза кристаллов горного хрусталя

4. Жеоды (секреции) представляют полости в горной породе, отчасти заполненные минеральным веществом (рис. 31). Обычно они образуются, если в пустоту проникает минералооб разующий раствор и выделяющиеся из него минералы оседают на стенках, слагая концентрические слои и на них — друзы кристаллов; в середине обычно остается свободное пространство. Чаще всего встречаются жеоды, заполненные халцедоном, кристаллами горного хрусталя или аметиста, цеолитов, кальцита и других минералов. Особенно часто жеоды встречаются в базальтах и других излившихся породах.

Полости в гранитных пегматитах, выполненные кристаллами дымчатого горного хрусталя, полевого шпата, берилла, топаза и других минералов (миаролитовые пустоты) называются на Урале «занорышами».

5. О о л и т ы получаются, когда минеральное вещество осаждается из раствора вокруг каких-нибудь зернышек — песчинок, тел бактерий, покрывая их как бы скорлупками, налегающими одна на другую.

Рис. 29. Радиально-лучистое строение конкреции

Рис. 30. Схема развития конкреции

6. Если раствор капает с потолка какой-нибудь пещеры, часть его при этом испаряется, и растворенное вещество выделяется в твердом виде, в результате чего образуются сосульки минерала, свисающие с потолка; такие образования называются сталактитами (рис. 33, 34). Другая часть того же раствора испаряется при падении капель на почву пещеры, и выделившееся из рас твора вещество образует округлой формы выступ, называемый сталагмитом. Сталагмит растет кверху и может, наконец, соединиться со свисающим с потолка сталактитом.

Чаще всего сталактиты и сталагмиты состоят из кальцита и имеют концентрически-цилиндрическое строение, обусловленное способом их образования. Сталактиты и сталагмиты часто встречаются в пещерах среди известняков, например в Крыму, на Кавказе, на Урале и др.

Рис. 31. Схема роста секреции

ИЗОМОРФИЗМ

Изоморфизмом называется явление, при котором кристаллическая решетка данного вещества допускает замену одних ионов (например Mg) ионами другого состава (например Fe») без изменения основной формы кри-сталла. В связи с масштабом такого замещения многие физические свойства «смешанных» кри сталлов или «твердых растворов» изменяются непрерывно от одного «чистого» компонента к другому. Например, оптические свойства магнезита — MgCО₃ изменяются последовательно по мере замены иона Mg ионом двухвалентного Fe вплоть до чистого карбоната железа-сидерита (FeCO₃). Зная соотношение содержания Mg и Fe в карбонате, можно вычислить его показатели преломления и обратно по показателям преломления определить состав «твердого раствора».

Рис. 32. Оолитовые стяжения СаСО3

Так состав Mg—Fe карбоната-брейнерита изображался формулой nMgCO₃ т FeCO₃или nMgCO₃ (100—л) FeCO₃,. Значительно правильнее изображение состава количественно неопределенной формулой (Mg, Fe) СO₃.

Рис. 33. Схема образования сталактитов и сталагмитов

Каковы же условия возможности изоморфного замещения в кристаллах? Таких условий три. Во первых, взаимно замещающиеся ионы должны иметь близкие размеры (ионные радиусы не должны различаться больше чем на 15%). Во вторых, сумма валентностей взаимно замещающихся ионов должна быть одинакова. В-третьих, влияние замещающихся ионов на окружающие их другие ионы должно быть близким.

Столь широкие возможности изоморфного замещения в кристаллических решетках одних ионов другими очень усложняют характеристику состава минералов и затрудняют выражение эти-го состава простой формулой.

Химия минералов

Как сказано во «Введении», минералы представляют химические соединения, образовавшиеся в земной коре естественным путем, т. е. без воздействия человека.

Химическая формула минерала устанавливается на основании его химического анализа, дающего процентный состав исследуемого вещества. Зная процентный состав, легко перейти и к формуле.

Рис. 34. Сталактиты и сталагмиты кальцита

Формулы минералов изображают не только их химический состав, но и характер соединения элементов. Так, формула малахита [Cu₂(OH)₂CO₃] указывает, что вода в нем связана с медью весьма прочно, входя в кристаллическую решетку не в виде Н₂O, а в виде гидроксила ОН, и будет выделяться лишь при значительном нагревании.

Минерал это

В природе очень редко наблюдается, что химический состав минерала полностью выражается его химической формулой; обычно в минералах в том или ином количестве присутствуют Примеси.

Эти примеси или являются компонентами изоморфной смеси, или дают твердые растворы «второго рода», или же представляют микроскопические включения посторонних минералов.

Типичным примером последнего случая является медистый пирит, содержащий 2—3% и более меди и, кроме того, нередко — серебро и золото. Медь присутствует обычно в виде тонких механических включений халькопирита (CuFeS₂). Она вместе с другими названными примесями создает главную промышленную ценность пирита.

Как обнаружено применением электронного микроскопа, золото входит в состав пирита в виде самостоятельных зернышек субмикроскопического размера, которые могут быть извлечены лишь химической обработкой.

Так как подобные механические примеси не участвуют в построении кристалла, как такового, то их содержание не учитывается в формуле, приписываемой данному минералу.

Статья на тему Минералы в природе

Похожие страницы:

Понравилась статья поделись ей

Источник