Минералогия с основами кристаллографии и петрографии (стр. 1 )

Минералогия с основами кристаллографии и петрографии

Авторы: ,  (Геологический факультет МГУ)

Оглавление

Предисловие

1. ОСНОВЫ КРИСТАЛЛОГРАФИИ И КРИСТАЛЛОХИМИИ

  1.1. Основы геометрической кристаллографии

  1.1.1. Элементы симметрии кристаллов

  1.1.2. Простые формы кристаллов низшей и средней категорий

  1.1.3. Простые формы кристаллов кубической сингонии

  Контрольные вопросы

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МИНЕРАЛАХ

  2.1. Химический состав и кристаллическая структура минералов
  Контрольные вопросы

  2.2. Физические свойства минералов
    ЦВЕТ
  БЛЕСК
  ПЛОТНОСТЬ
  ТВЕРДОСТЬ
  СПАЙНОСТЬ
  ОТДЕЛЬНОСТЬ 
  МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА

  Контрольные вопросы

  2.3. Морфология минералов и их агрегатов
  Контрольные вопросы

  2.4. Основы минералогической систематики

  2.5. Силикаты
  Происхождение силикатов

3. CИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ

3.1  Островные силикаты

Контрольные вопросы

3.2. Цепочечные силикаты (пироксены)

3.3. Ленточные силикаты (амфиболы)

Контрольные вопросы

3.4. Слоистые силикаты и алюмосиликаты

  Слюды

  Гидрослюды (иллиты)

  ХЛОРИТЫ

Контрольные вопросы

3.5. Каркасные алюмосиликаты

    Полевые шпаты
    Плагиоклазы
    Калиевые полевые шпаты
    Фельдшпатиды
    Цеолиты
Контрольные вопросы

Глава 4. Систематическое описание минералов
  4.1. КАРБОНАТЫ

  4.2. СУЛЬФАТЫ
  4.3. ФОСФАТЫ
  4.4. НИТРАТЫ
  4.5. ГАЛОГЕНИДЫ

Часть II. Глава 5
5.6. ОКСИДЫ И ГИДРОКСИДЫ

  5.6.1. Простые оксиды

 5.6.2. Сложные оксиды

  5.6.3. Гидроксиды

  Контрольные вопросы

5.7. СУЛЬФИДЫ И ИХ АНАЛОГИ

  5.7.1. Моносульфиды

  5.7.2. Дисульфиды

  Контрольные вопросы

5.8. САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

  1.8.1. Металлы

  1.8.2. Неметаллы

  Контрольные вопросы

Часть III. Глава 6.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ И ОСНОВЫ ПЕТРОГРАФИИ

Оглавление

  2.1. Эндогенные процессы минералообразования

  2.1.1. Магматический процесс

  2.1.2. Пегматитовый процесс

  2.1.3. Метасоматические процессы
  Скарны
  Грейзены

  2.1.4. Гидротермальный процесс

  Контрольные вопросы

  2.2. Экзогенные процессы минералообразования

  2.2.1. Процессы выветривания

  2.2.2. Процессы осадконакопления

  Контрольные вопросы

  2.3. Метаморфические процессы минералообразования

  2.3.1. Метаморфические породы
   Кристаллические сланцы
  Гнейсы
  Кварциты
  Мрамор
  Яшма

  Контрольные вопросы

  ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебное пособие имеет целевое назначение - оно предназначено для студентов 2 курса факультета почвоведения, слушающих курс "Минералогия с основами кристаллографии и петрографии". В соответствии с построением курса учебное пособие разделено на две части.

В первой части пособия "Введение в минералогию и кристаллографию. Силикаты" были даны основные понятия и определения, используемые в курсе: элементы симметрии и их сочетания, сингонии, простые формы кристаллов и их комбинации, кристаллическая решетка, структурные единицы, координационные числа, типы химической связи в минералах, геометрические типы (мотивы) структур кристаллических веществ. В этой же части было начато систематическое описание минеральных видов, а также рассмотрены общие понятия теоретической минералогии: основные виды и типы изоморфизма, условия проявления изоморфных замещений; полиморфных превращений и изменение свойств минералов при фазовых превращениях; понятия облика и габитуса кристаллов и минералов, связь внешней формы минералов с геометрическим типом структуры и условиями минералообразования; зависимость физических свойств минералов от особенностей состава и структуры.

Во второй части пособия "Систематическое описание минералов и процессы минералообразования" классификацией дается общая характеристика каждого класса и отдельных минералов. Рассматривается число минералов данного класса и их распространенность, особенности химического состава и структуры, условия образования. Описываются основные представители минералов данного класса, их морфология и физические свойства, нахождение в природе, степень устойчивости по отношению к процессам выветривания и продукты вторичного изменения, которые могут встретиться в почвах.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Актуальность подготовки специального учебного пособия по курсу "Минералогия с основами кристаллографии и петрографии" определяется несколькими причинами:

1. Большинство существующих учебников и учебных пособий по минералогии, кристаллографии петрографии (, - 1982, - 1972, - 1989, - 1975, -Тисменко и др.- 1992 ) или выпущены давно и за прошедшие годы стали библиографической редкостью или рассчитаны на прохождение студентами более полных курсов, в каждом из которых вопросы кристаллографии, минералогии и петрографии рассматриваются гораздо более подробно, но без учета специфики подготовки студентов по специальности "Почвоведение и агрохимия".

2. В последние 5-10 лет, благодаря развитию современной техники и, прежде всего, электронной микроскопии, получены новые уникальные данные об особенностях состава и кристаллохимии силикатов, которые нельзя не учитывать при подготовке специалистов в Московском Государственном университете и которые авторы в доступной форме пытаются передать студентам.

Настоящее учебное пособие имеет целевое назначение - оно предназначено для студентов 2 курса факультета почвоведения, слушающих курс "Минералогия с основами кристаллографии и петрографии."

Программа курса "Минералогия с основами кристаллографии и петрографии" рассчитана на 54 часа, включая 10 лекций и 13 лабораторных занятий. Задачей курса является рассмотрение особенностей химического состава и внутреннего строения главных породообразующих и акцессорных минералов, слагающих верхние горизонты земной коры и являющихся субстратом при образовании почвенного покрова. В соответствии с поставленной задачей студенты в ходе лабораторных занятий со специально подобранными коллекциями минералов и другими наглядными пособиями (модели кристаллов и кристаллических структур минералов, определители и т. д.) должны получить практические навыки макроскопической диагностики минералов и квалифицированного описания отдельных кристаллов минералов в различных генетических ассоциациях. Предусмотрена также самостоятельная работа студентов с коллекциями минералов и наглядными пособиями на кафедре и в минералогическом музее.

Пособие содержит необходимые сведения по всем вопросам, которые рассматриваются на практических занятиях. Оно позволит студентам понять логику и последовательность макроскопического описания минералов, освоить определение основных физических свойств минералов и их диагностику, сориентирует выпускников факультета в разнообразии наиболее распространенных минералов, условиях их образования и областях практического применения.

Пособие полностью соответствует типовой программе курса для студентов этого потока, а также плану проведения практических занятий. Совместно с лекционным материалом оно даст ответ на все вопросы программы. 

Предлагаемое учебное пособие позволит студентам, изучающим курс, лучше подготовиться к регулярным опросам, проводимым на лабораторных занятиях и к написанию контрольных работ и рефератов после прохождения соответствующих теоретических и практических разделов курса.

Особенно необходимо подчеркнуть, что энание минералов невозможно без самостоятельных занятий с коллекциями минералов. Трудности у большинства студентов вызывают также навыки самостоятельной диагностики минералов: не сразу удается верно определить твердость минералов, распознать оттенки его цвета, особенности блеска, выявить спайность. Здесь необходимо желание студентов научиться этому и определенное упорство в достижении цели. Минералогию невозможно изучать дома по учебникам, не затратив достаточно серьезных усилий на практическую самостоятельную работу с минералогическими коллекциями.

Учебное пособие может быть полезным для самостоятельной работы студентам других специальностей, а также всем, кто интересуется минералогией.

ОСНОВЫ КРИСТАЛЛОГРАФИИ И КРИСТАЛЛОХИМИИ

Кристаллография - наука о кристаллах. Она изучает их внешнюю форму, внутреннее строение (структуру), физико-химические свойства, происхождение. Современная кристаллография включает следующие основные разделы: морфология кристаллов (геометрическая кристаллография), кристаллохимия (структурная кристаллография), кристаллофизика, кристаллогенезис (рост кристаллов).

Кристаллическими называются твердые вещества, построенные из материальных частиц - ионов, атомов или молекул, геометрически правильно расположенных в пространстве. Для описания порядка расположения частиц в пространстве их стали отождествлять с точками. Из такого подхода постепенно сформировалось представление о пространственной или кристаллической решетке как о бесконечном трехмерном периодическом образовании (рис.1). В ней выделяют узлы (отдельные точки, центры тяжести атомов и ионов), ряды ( ряд - совокупнось узлов, лежащих на одной прямой) и плоские сетки ( плоскости проходящие через любые три узла). Таким образом, кристаллическое вещество имеет строго закономерное (решетчатое или ретикулярное) внутреннее строение ( от лат. reticulum - сеточка). При благоприятных условиях они могут самоограняться, образуя правильные геометрические многогранники - кристаллы. Геометрически правильная форма кристаллов обусловливается прежде всего их строго закономерным внутренним строением. Сетки кристаллической решетки соответствуют граням реального кристалла, места пересечения сеток - ряды - ребрам кристаллов, а места пересечения ребер - вершинам кристаллов.