Шпаргалки для студентов

готовимся к сессии

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Экзаменационные вопросы по курсу минералогии с основами кристаллогра­фии - Понятие о выводе простых форм

Печать
Индекс материала
Экзаменационные вопросы по курсу минералогии с основами кристаллогра­фии
Кристаллы. Пространственная и кристаллическая решетка
Облик и габитус кристаллов
Закон постоянства углов Стено
Гониометрия. Типы гониометров
Кристаллографические проекции
Симметрия и элементы симметрии. Центр инверсии. Плоскость симметрии
Симметрия. Элементы симметрии
Взаимодействие элементов симметрии
Симметрично равные и единичные направления в кристаллах
Взаимодействие единичных направлений с элементами симметрии
Кристаллографические координатные системы
Сингонии
Виды симметрии кристаллов, обладающих единичными направлениями
Виды симметрии кристаллов, не обладающих единичными направлениями
Обозначение видов симметрии
Частные и общие простые формы, комбинации
Понятие о выводе простых форм
Основные типы гидротермальных ассоциаций
Кристаллографические разновидности простых форм
Параметры граней
Закон целых чисел или закон рациональности параметров
Индексы граней по Вейсу и Миллеру.
Индексы Миллера в ортогональной трехосной системе координат
Символы ребер. Закон Вейса
Все страницы

Понятие о выводе простых форм


В каждом виде симметрии общая форма может быть только одного типа и одного названия. В другом виде симметрии эта форма может стать частной.

Большую помощь при выводе простых форм оказывают стереографические проекции. Исходя из рассмотра совокупности простых форм, получаем полные характерные комбинации.

Плотнейшие упаковки: ПГУ и ПКУ

Стабильная постройка из атомов, ионов или других частиц должна обладать минимальной внутренней энергией. Следует решить вопрос: как заполнить пространство шарами одинакового радиуса с максимально возможной плотностью. Расстояние между шарами равно их удвоенному радиусу.

Лунка – пространство между шарами в слое.

Лунки первого типа – фигурное острие от себя, второго типа – к себе.

Шары следующего слоя можно разместить только в лунках одного типа.

При этом шары занимают 74,05% объема.

При плотнейшей упаковке между шарами остаются пустоты – октаэдрические и тетраэдрические. 6 смежных шаров образуют октаэдрическую пустоту, 4 – тетраэдирческую.

Физический смысл плотнейших упаковок состоит в том, что структуру сложных соединений можно представить в виде ПУ частиц одного сорта с частицами других сортов, размещенных в пустотах этой ПУ.

Плотнейшая гексагональная упаковка ПГУ – шары второго слоя располагаются в лунках первого, третий слой дублирует первый. ПГУ состоит из двухслойных пакетов …/АВ/АВ/АВ/…

Центр тяжести ПГУ окружен 6 октаэдрическими и 8 тетраэдрическими пустотами.

Плотнейшая кубическая ПКУ упаковка состоит из трехслойных пакетов …/АВС/АВС/АВС/…

Второй слой укладывается в лунки 1-го типа первого слоя. Третий слой – в лунки 1-го типа второго слоя.

Центр тяжести ПКУ окружен 6 октаэдрическими и 8 тетраэдрическими пустотами. Октаэдрические пустоты заперты тетраэдрическими.

Образование скарнов.

Скарны – известково-магнезиально-железистые силикатные породы, образующиеся метасоматическим путем на контакте карбонатных пород с магматическими (чаще с гранитами).

Резкая контрастность пород по химизму.

Т – 880-5000С – магнезиальные скарны, 800-4000С – известковые скарны.

На внутренних контактах образуются эндоскарны, соответственно на внешних – экзоскарны.

Магнезиальные скарны:

Образуются на контакте с доломитами и магнезитами.

Ассоциация: форстерит, флогопит, шпинель, диопсид, энстатит, реликты карбонатов.

Известковые скарны: на контакте с мраморизованными известняками и скарнами.

Кальциевые силикаты: волластонит, гроссуляр, андрадит, диопсид-геденбергит, везувиан, эпидот, датолит.

Месторождение: датолит-везувиан-геденбергитовый скарн в Дальнегорске – Приморье.

Низшая категория

Число одинаковых граней

Взаимное расположение граней

1

моноэдр

2

Грани параллельны

пинакоид

2

Грани пересекаются

диэдр

4

Грани попарно параллельны

Ромбическая призма

4

Все грани пересекаются в одной точке

Ромбическая пирамида

4

Грани непараллельны и образуют замкнутую форму (попарно пересекаются по одному ребру)

Ромбический тетраэдр

8

Грани, проецирующиеся в верхней и нижней полусферах пересекаются в точках южного и северного полюсов, а также в экваториальном поясе

Ромбическая бипирамида

Пустоты ПУ. Их положение в ПГУ и ПКУ

То есть, получаем для ПГУ Т-пустоты располагаются над Т-пустотами, а О-пустоты над О-пустотами.

Для ПКУ – Т-пустоты располагаются над О-пустотами.

В пустотах ПУ могут располагаться частицы другого сорта. В плотнейших упаковках над и под частицей находятся Т-пустоты. В ПУ одну частицу окружают 6 О-пустот и 8 Т-пустот. А на одну частицу приходится 1 О-пустота и 2 Т-пустоты.

Таким образом, в структурах построенных на базе ПУ, на каждую частицу приходится максимум одна частица, занимающая О-пустоту и 2 частицы, расположенные в Т-пустотах.

Для ПГУ характерны следующие расположения частиц: /АВ/АВ/; /АС/АС/; /ВС/ВС/.

Для ПКУ: /АВС/АВС/; /АСВ/АСВ/ и т.д.

Различные минеральные виды различаются между собой: типом ПУ, сортностью и числом заселенных пустот, законом заселения.

Число заселяемых пустот определяется типом соединения и валентностью элементов, подчиняется правилу электронейтральности.

Итак: галит (хлорид натрия) – ПКУ 1:1

Оксид лития – ПКУ 2:1

Корунд (оксид алюминия) – ПГУ 2:3

Для корунда следует указать, что алюминий заполняет 2/3 октаэдрических пустот при сохранении электронейтральности.

Источники гидротермальных растворов, причины минералообразования и формы отложения.

Процессы образования минералов из горячих гидротермальных растворов.

Источники:

1.Магматогенные ювенильные воды – отделяются при кристаллизации магм (в основном кислых).

2.Метеорные воды – исходно поверхностные, проникшие на глубину и прогретые за счет тепла пород и магм.

3.Метаморфогенные воды – образовались в ходе литификации осадка и метаморфизме водосодержащих осадочных горных пород. Дегидратация водосодержащих минералов.

Большинство минералов слабо растворимы в рудных растворах. Перенос происходит в виде комплексных соединений, растворимость которых выше.

Золото переносится в комплексах с дигидросульфатом, гидросульфатом и хлоридом.

Гидротермальный геохимический барьер и причины его возникновения:

А) Понижение температуры воды от 550 до 700С ведет к понижению растворимости.

Б) При падении давления – вскипание растворов с выделением углекислого газа.

В) Равновесие нарушается, комплексы разрушаются.

Так при перепаде давлений бикарбонат разлагается на кальцит, углекислоту и воду.

Г) Изменение химической обстановки.

- Разбавление растворов по схеме:

Na2HgS2 + H2O + CO2 = HgS + Na2CO3 + H2S (р-р).

- Взаимодействие с кислородом метеорных вод по схеме:

Na2HgS2 + 2O2 = HgS + Na2SO4.

- Взаимодействие с вмещающими породами.

При этом изменяются значения активности и кислотности.

Гидротермальные минералы образуют следующие агрегаты: жильные тела, представляющие собой закономерные и незакономерные, автоэпитаксические и гетероэпитаксические срастания множественных кристаллов, образуя при этом различные полости, занорыши, погреба, где выкристаллизовываются ценные компоненты и хорошо развитые кристаллы. Последние в виде корок, жеод, сферолитов, друз.

Средняя категория

Расположение граней относительно главной оси симметрии

Число одинаковых граней

Название простых форм

Характерные поперечные сечения

Грани перпендикулярны главной оси

1

2

Моноэдр

Пинакоид

Грани параллельны главной оси

3

4

6

6

8

12

Призмы:

Тригональная

Тетрагональная

Гексагональная

Дитригональная

Дитетрагональная

Дигексагональная

Гексагон

Дитригон

Грани пересекают главную ось в одной точке

3

4

6

6

8

12

Пирамиды:

Тригональная

Тетрагональная

Гексагональная

Дитригональная

Дитетрагональная

Дигексагональная

Гексагон

Дитригон

Нижние грани расположены точно над верхними

3

4

6

6

8

12

Бипирамиды:

Тригональная

Тетрагональная

Гексагональная

Дитригональная

Дитетрагональная

Дигексагональная

Гексагон

Дитригон

Нижняя грань расположена симметрично двум верхним

4

6

Тетраэдр тетрагональный

Ромбоэдр

Нижняя пара граней расположена симметрично между двумя парами верхних

8

12

Скаленоэдры:

Тетрагональный

Тригональный

Нижняя пара граней расположена симметрично между двумя парами верхних

6

8

12

Трапецоэдры:

Тригональный

Тетрагональный

Гексагональный

Координационные числа и координационные многогранники.

Координационное число равно числу соседей. Координационный полиэдр – многогранник, описанный вокруг данной частицы, в вершинах которого расположены е ближайшие соседи.

Координационный полиэдр

КЧ

Плоский треугольник

3

Тетраэдр

4

Октаэдр

6

Куб

8

Кубоктаэдр

12