3. Типы связей в кристаллических решетках, примеры минералов
4. Понятие и типы изоморфизма, примеры
Изоморфизм – способность одних атомов или ионов замещать в узлах кристаллических решёток другие при условии близости их радиусов атомов (одинаковые структуры, но разный состав) – явление, когда минералы обладают идентичной структурой, но различны по составу.
Явления изоморфизма различаются между собой по характеру сохранения электронейтральности кристаллической решетки (по типу компенсации валентностей), по числу атомов, участвующих в изоморфном обмене, по структурному положению изоморфных примесей, по степени совершенства.
1.Классификация по характеру компенсации валентностей:
а).изовалентный изоморфизм, замена Mg2+ ß Fe2+ в магнезите, валентность ионов одинаковая.
б).гетеровалентный изоморфизм, когда валентность ионов разная.
Сфалерит ZnS: 3Zn2+ ß 2In3+.
4.Классификация по степени совершенства
а)совершенный (оливин (Mg,Fe)2 [SiO4] ) - хар-ся возможностью полной замены одних атомов другими, т.е.могут сущ. 2 крайних и все промежуточные по составу минералы (магнезит- сидерит)
б)несовершенный( доломит Mg,Ca(CO3)2)- кол-во изоморфной примеси не может превышать какого-то предела, неоднозначного для разных минералов и примесей (сод-ие Cr в корунде не превышает 1.5-2% Al2O3)
в)скрытый (эндокриптный) ((Mg,Fe)2 [SiO4] , Fe заменяется на Ni, Mn, Co)
5. Полиморфизм, примеры
Полиморфизм (с греч. «многоморфность») – когда вещество одного и того же состава при разных термодинамических (термобарических) обстановках кристаллизуется в виде разных минералов.
Способность твердых веществ образовывать при одинаковом химическом составе различные по строению кристаллические решетки называется полиморфизмом.
Хорошим примером полиморфизма углерода являются алмаз(кубическая) и графит(гексагональная)
6. 7. Понятие индикатрисы. Свойства индикатрисы одноосных кристаллов, двухосных кристаллов
Индикатриса – воображаемая поверхность, построенная на векторах показателей светопреломления, отложенных из центра кристалла перпендикулярно ходу луча.
Индикатриса кристаллов кубической сингонии имеет шаровую поверхность, где 1 радиус и 1 показатель светопреломления.
Индикатриса одноатомных кристаллов предластвляет собой эллипсоид вращения или ось (опт. Ось).
Прямая, перпендикулярная круговому сечению – индикатриса, проходящая через центр (опт. Ось)
Инликатрисы двухатомных кристаллов имеют кристаллы низшей сингони (трехосный эллипсоид)
8. Типы плотнейших упаковок кристаллических решеток минералов
Плотнейшая гексагональная упаковка – двуслойная плотнейшая упаковка (каждый последующий чётный слой повторяет предыдущий чётный, также и с нечётными).
Формула: …| AB | AB |... ; Плотнейшая кубическая упаковка – каждый третий слой повторяется. Называется так, потому что положение шаров в упаковке совпадает с размещением узлов в кубической гранецентрированной ячейке. – трёхслойная плотнейшая упаковка. Формула: …| ABC | ABC |... ; Все остальные плотнейшие упаковки – многослойные (название складывается их трёх букв: A,B,C, причём никакая не повторяется два раза)
9. Типы упаковок материальных частиц кристаллических решеток минералов
- примитивные ячейки (1 кат-я),
- базецентрированные ячейки (2)
- объемоцентрированные (3)
-гранецентрированные (4)
Куб синг. – 3,4 кат, тетр. С. – 3, тригон. – нет, ромбич. – 2, 3, 4, монокл. – 2, трикли. - нет
10. Рентгеностукртурное изучение структуры минералов, формула Брэггов-Вульфа
Рентгенострукту́рный ана́лиз (рентгенодифракционный анализ) — один из дифракционных методов исследования структуры вещества. В основе данного метода лежит явлениедифракции рентгеновских лучей на трехмерной кристаллической решётке.
Явление дифракции рентгеновских лучей на кристаллах открыл Лауэ, теоретическое обоснование явлению дали Вульф и Брэгг (условие Вульфа-Брэгга).
Метод позволяет определять атомную структуру вещества, включающую в себя пространственную группу элементарной ячейки, её размеры и форму, а также определить группусимметрии кристалла.
Рентгеноструктурный анализ и по сей день является самым распространенным методом определения структуры вещества в силу его простоты и относительной дешевизны.
Рентгеноструктурное изучение минералов сильно продвинуло вперед современную минералогию, как в вопросах понимания строения минералов, так и связи их строения и состава с другими важными свойствами, как спайность, показатель преломления и др. С помощью рентгеностукторного изучения можно определить ионнный радиус соединения, что играет большую роль в полиморфизме и изоморфизме.
Брэгг показал, что поглощение и испускание рентгеновских лучей кристаллами с математической точки зрения эквивалентно отражению света от параллельных плоскостей. 
где d — межплоскостное расстояние, θ — угол скольжения (брэгговский угол), n — порядок дифракционного максимума, λ — длина волны.
Это формула определяет направление максимумов дифракции упруго рассеянного на кристалле рентгеновского излучения.
11. Минералы пегматитов.
К концу основной стадии магматической кристаллизации и образования соответствующих типов пород обычно возникает остаточный расплав, обогащенный летучими компонентами, дающий начало другим типам минеральных месторождений. Наличие легколетучих компонентов обусловливает высокую текучесть остаточного расплава, проникающего в трещины и полости вмещающих пород, порожденных тем же интрузивом. Возникающие из этого расплава минералы близки к минералам интрузивных пород. Такие образования называются пегматитами, или пегматитовыми жилами. Пегматиты обогащены главным образом Si, Аl, Са и щелочами. Наряду с зтим они содержат значительные количества таких элементов, как Li, Ве, В, Р, Rb, Сs, редких земель, Мо, Zr, Hf, Та, Nb, Тh, U и других элементов, первоначально рассеянных в магме, но концентрирующихся в ней в последующем.
Пегматиты возникают в интервале температур примерно 700-400° С. Благодаря летучим компонентам, действующим как минерализаторы, пегматиты обладают крупнозернистой структурой.
Характерную особенность многих пегматитов представляют графические срастания кварца и ортоклаза, известные как письменный гранит. Наиболее распространенные пегматитовые минералы - это полевые шпаты (плагиоклаз и ортоклаз), кварц и светлая слюда (мусковит)
12. Минералы гидротерм
Гидротермальный процесс выражается в обр-ии жил и в метасоматическом изм-ии пород, в кот. проникают по трещинам горячие растворы и выделяемые из растворов пары.
Образование гидротерм. мин. происходит:
1).путём кристаллизаци и в связи с пересыщением растворов, которое может быть обусловлено понижением температуры, изменением парциального давления, потерей растворами отд. компонентов, изменением состава раствора под влиянием боковых пород и другими причинами.
2).путём осаждения геля из растворов коллоидного характера и последующей перекристаллизации геля.
3).при метасоматическом изменении вмещающих пород и ранее образовавшихся минералов.
Гидротермальный процесс условно подразделяется на:
-минералы высокотемпературных жил (кварц, вольфрамит, турмалин, берилл, топаз, мусковит, флюорит, пирит)
-минералы среднетемпературных жил (арсенопирит, золото, пирротин, галенит, кварц, сидерит, кальцит, барит)
-минералы низкотемпературных жил (киноварь, марказит, барит, кварц, халцедон, флюорит)
13. Минералы магматических пород
Возникают в результате кристаллизации магматического расплава в связи с изменением условий его существования.
Факторы появления:
1).понижение температуры
2).изменение давления
3).потеря летучих компонентов
4).влияние боковых пород, вступающих во взаимодействие с магматическим расплавом.
Минералы:
1) породообразующие – салические (Si, Al – гр. Кварца, пол.шпатов, фельдшпатоидов), мафические (Fe, Mg – гр. Оливина, пироксенов, амфиболов, слюд)
2) акцессорные (не более 3-5% в породе) – гранат (контоминация магмы с глиной), циркон, рутил, монацит
3) эпимагматические (после разрушения) – серицит, соссюрит, кальцит, магнезит, хлорит, идденсит, лимонит
14. Цепочечные силикаты и алюмосиликаты
15. Каркасные силикаты
16. Поясные силикаты и алюмосиликаты
Амфиболы: моноклинные (форма длиннопризматическая, спайность 56 град.), Тремолит – белый, слабозеленоватый с Fe, волокностый, лучистый асбест, Роговая обманка, актинолит (волокнистый нефрит)
Амфиболы ромбические – антофиллит (очень редкий минерал)
Амфиболы щелочные - глаукофан
17. Листовые силикаты и алюмосиликаты
Грани лежат в одной плоскости, вершины смотрят в одну сторону. Слюды – биотит, мусковит, лепидолит, каолинит в осад. Породах. (Si4O10)-4
18. Островные силикаты
Гранаты (куб. синг.), пироп – красн.гранат (спутник алмаза), альмандин - розовый, спессарин - сиреневый, гроссуляр- зеленый, андрадит - бурый, уваровит- зеленый (SiO4)-4
19. Группа полевых шпатов