Формы нахождения минералов

Понятие и особенности минеральных видов, их признаки. Полиморфные модификации веществ, свойства минеральных индивидов. Нахождение минералов в природе. Характеристика физических, оптических, механических свойств минералов. Наука минералогия, ее задачи.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Министерство образования и науки Республики Татарстан

Альметьевский государственный нефтяной институт.

Кафедра геологии

Реферат

по геологии

на тему

Формы нахождения минералов

Альметьевск 2011

Содержание

1. Введение

2. Минеральные виды

3. Нахождение минералов в природе

3.1 Физические свойства минералов

3.2 Оптические свойства минералов

3.3 Механические свойства минералов

4. Заключение

5. Список используемой литературы

ВВЕДЕНИЕ

Большинство наук о Земле начали формироваться в XVII-XIX веках. Лишь история картографии и минералогии прослеживается с античных времен. Картография как метод графического изображения рельефа земной поверхности возникла в Древней Греции. Еще раньше появилась минералогия. Истоки ее уходят вглубь истории человеческого общества. Еще задолго до начала письменного периода в истории человечества первобытные люди использовали окружающие их минералы, как орудия производства, оружие или природные краски для пещерных рисунков. Первые сведения о минералах можно найти в древнейшем индийском письменном источнике "Вед", относящемуся примерно к XI-X вв. до н. э. Наиболее ранний трактат о минералогии, дошедший до наших дней, датируется около 500 г до н. э. Это китайский манускрипт Сан Хей-дина "Древние сказания о горах и людях", в котором упомянуты семнадцать минералов. К первой научной работе по минералогии, вероятно, можно отнести трактат "О камнях" греческого философа Тиртама - ученика Аристотеля, известного под именем Теофраста (372-287 г до н. э.). На протяжении веков и тысячелетий первоначальное понятие о минерале, как о куске руды или камне из которого можно получать металл (от позднелатинского "minera" - кусок руды), постепенно трансформировалось и претерпело существенные изменения. Сейчас большинство исследователей под минералами подразумевают составные части горных пород и руд, отличающиеся друг от друга химическим составом и кристаллической структурой и возникшие в земной коре в результате протекания природных геологических процессов. Тем не менее, такое определение понятия минерала все равно не охватывает всех тех объектов исследования, с которыми имеют дело минералоги в своей практике, и, наоборот, некоторые природные образования, отвечающие данному определению, явно не являются предметом изучения минералогов.

В ХХ веке в минералогии появились новые направления. Одним из них явилась онтогения минералов, изучающая формы индивидов и агрегатов минералов, их строение и взаимоотношения и позволяющая по полученным результатам восстановить историю их возникновения, развития и разрушения.

В связи с появлением новых задач и методик возникла актуальная потребность формирования адекватной понятимйной базы, уточнения ряда старых терминов и введения новых. И, разумеется, их взаимной увязки и систематизации. Как, впрочем, и самих природных объектов, этими терминами определяемых. Начнём с самого общего…

Минеральные виды

Минеральные виды реализованы в природе в виде физических тел, - минеральных индивидов и минеральных агрегатов.

Минеральный вид- это совокупность минералов (минеральных индивидов), обладающих химическим составом, варьирующим в некоторых пределах, обеспечивающих сохранение фиксированного структурного типа, или в пределах, устанавливаемых согласно определенным правилам. Таким образом, к одному минеральному виду относятся минеральные индивиды с близкой конституцией. Понятие Минеральный вид имеет в известной мере абстрактный характер, представляя собой результат обобщения данных по химическим составам реальных минеральных индивидов. В минералогии в настоящее время термин «минеральный вид» используется только при обсуждении вопросов классификации минеральных индивидов, обычно его заменяют односложным термином «минерал» и применяют для обозначения вида или одного минерального индивида. Так, о кристалле горного хрусталя можно говорить в единственном числе как о минерале; что касается термина «минеральный индивид», то его часто заменяют словами «зерно», «кристалл» или просто «индивид».

Минеральный вид (mineral species), по аналогии с понятием вида в биологической систематике, является основной, наиболее дробной систематической единицей (таксоном), обязательной к применению в минералогической систематике, и входит во все минералогические классификации.

В пределах минерального вида могут выделяться разновидности минералов (varieties), обладающие характерными морфологическими, цветовыми или иными свойствами, определяемыми, в частности, наличием определенных примесей. Употребление названий разновидностей минералов в научной литературе в последние годы не приветствуется, во избежание избыточного обилия терминов, но совершенно очевидно, что от применения таких названий разновидностей кварца, как халцедон, аметист, или агат, мало кто из геологов откажется.

Различные минеральные виды, имеющие родственный химический состав и обладающие однотипной кристаллической структурой, обычно объединяются в группы; широкие различия в химическом составе таких минеральных видов определяются изоморфными замещениями.

Минеральные индивиды, обладающие одинаковым химическим составом, но различными кристаллическими структурами, являются различными полиморфными модификациями (полиморфами) кристаллических веществ и относятся к разным минеральным видам. В большинстве случаев полиморфные модификации веществ с данным составом обладают различными сингониями, например: кварц (тригональная сингония) и кристобалит (тетрагональная сингония); кальцит (тригональная сингония), арагонит (ромбическая сингония) и фатерит (гексагональная сингония); пирит (кубическая сингония) и марказит (ромбическая сингония). Однако, встречаются и полиморфы, обладающие одинаковой сингонией (тетрагональные рутил и анатаз), но они принадлежат при этом к различным структурным типам. Различные политипы, в отличие от полиморфов, в подавляющем большинстве случаев относятся к одному минеральному виду и рассматриваются в качестве разновидностей.

Минеральные индивиды -- составные части минеральных агрегатов. Это отдельные кристаллы, зерна и сферические или близкие к сферическим выделения минералов, отделенные друг от друга физическими поверхностями раздела и представляющие собой форму нахождения минеральных видов в природе.

Минеральный индивид -- исходное понятие минерологии, означающее зерна и идиоморфные кристаллы, в виде которых в природе представлены минеральные виды; индивиды могут быть зернами -- «монокристаллами» или сферокристаллами, из которых строятся простые минеральные агрегаты (Ю.М. Дымков, 1966)

Минеральные индивиды в литосфере встречаются совместно, образуя закономерные минеральные ассоциации (сообщества), принадлежащие либо одному минеральному виду -- мономинеральная ассоциация (мрамор), либо разным минеральным видам-- полиминеральная ассоциация (гранит). В одних ассоциациях индивиды, относящиеся к определенному минеральному виду, сходны между собой в каждой конкретной минеральной ассоциации; часто это легко заметить по какому-либо признаку-- цвету, форме выделения, величине и т. д. В других ассоциациях зерна, принадлежащие к одному виду, могут резко отличаться в зависимости от условий нахождения. Например, зерна кварца из гранитов решительно отличаются от индивидов этого же минерала, но слагающего кварцевые жилы (особенно золотоносные). Каждый минеральный вид отражает условия своего нахождения в литосфере. Характерные признаки, по которым можно однозначно определить какие-либо условия среды его существования в земной коре, получили название типоморфных. Кварц из золотоносных жил молочно-белый, сливной, часто с примесями сульфидов, нередко ноздреватый, тогда как зерна его из гранита -- стекловидные, сероватого или даже черного (дымчатого) цвета. По ряду резких устойчивых индивидуальных признаков, обусловленных строением агрегата, окраской, формой индивидов, в пределах минерального вида выделяют разновидности минералов.

Минеральный индивид обладает множеством свойств. Свойства, которые позволяют надежно различать минеральные виды между собой, называются диагностическими признаками, а выявление этих признаков на минерале и процесс его идентификации (отождествления) --определением минерала. Наиболее совершенный метод идентификации минералов может быть основан на установлении их конституции, но в настоящее время практически это сделать нельзя, так как нет доступных приборов. Кроме того, наиболее распространенные минералы относительно легко определяются по обычным диагностическим признакам, по их словесному «портрету» -- наружному виду.

Определение минералов визуально с применением простейших приемов имеет важное значение при их поисках. В этом случае исследователь обязан среди большого количества зерен различной формы и величины увидеть наиболее важные индивиды, представляющие научный и практический интерес. «Раньше, чем определять минерал, нужно его увидеть. В качествах работника по горному делу неумение видеть минерал является пороком гораздо худшим, чем неумение его определить»,-- писал Н. М. Успенский. В поиске «чувственный образ» минерала является руководящим. Поиски минералов -- самая важная задача исследования, которая решается при изучении вещественного состава руд или горных пород. Для того чтобы выявить на данн...