Минералогия - наука, изучающая минералы. Если точнее, то минералогия – это наука о минералах, их составе, строении, свойствах, условиях образования и изменения. Минералы – природные химические соединения и простые вещества, образовавшиеся в ходе геологических и геохимических процессов, протекающих в земной коре. Минералы имеют определенный химический состав, структуру, физические свойства. Название «минерал» происходит от позднелатинского слова MINERA, что означает рудный штуф или кусок руды. Можно сказать – образец руды
СТРУКТУРА МИНЕРАЛОВ •
Все минералы характеризуются определенным химическим составом и внутренним строением или - структурой. Состав и структура взаимосвязаны. Минералы бывают кристаллическими или аморфными. Кристаллические минералы имеют кристаллическую структуру, у аморфных минералов нет кристаллической структуры. • Структуры отличаются характером расположения атомов. То есть, атомы расположены в строго определенном порядке, создавая кристаллическую (пространственную) решетку. Примером является минерал галит (Na. Cl). Свойства любого минерала определяются его структурой. •
Всё многообразие кристаллических структур сводится к 5 типам:
1. Координационные
2. Островные
3. Цепочечные
4. Слоистые
5. Каркасные
Коротко о структурах:
1. Координационные структуры. Структуры, в которых атомы распределены равномерно, расстояние между атомами одинаковое. Для таких структур в минералах с металлической и ионной химической связью характерна плотнейшая упаковка металлов (золото самородное), анионов (кислород в гематите) или катионов (кальция во флюорите). Примеры – алмаз, самородное золото, галит, галенит, сфалерит, флюорит.
2. Островные структуры. В кристаллической решетке основу составляет кремнекислородный тетраэдр, в котором ион кремния Si 4+ связан с четырьмя ионами кислорода. Остальные связи кислорода идут на соединение с другими ионам. В таких структурах атомы распределены обособленными группами, представляя «острова» или как их правильно называют радикалы. Соответственно, у них различные межатомные расстояния. Внутри островов межатомные расстояние меньше, а химические связи более прочные, чем связи с окружающими атомами. Примером служат многие силикаты с изолированным тетраэдрическим анионным радикалом [Si. O 4]4 -: оливин (Mg, Fe)2[Si. O 4], топаз Al 2(F, OH)2[Si. O 4], карбонаты c изолированным треугольным радикалом [CO 3]2 -: кальцит Са[CO 3], доломит Ca. Mg[CO 3] и др. В других случаях остров имеет более сложные радикалы: двойные радикалы [Si 2 O 7]6 - , тройные, четверные, шестерные и более сложные кольца.
3. Цепочечные структуры. Такие структуры характеризуются бесконечными группами атомов, расположенных в виде цепочек. Цепочечный характер структуры определяется четкой линейной направленностью. Прочность в пределах цепочки больше, чем между ними. Цепочки могут быть одинарными, например, в силлиманите Al[Si. Al. O 5]и сдвоенными как в антофиллите Mg 7[Si 4 O 11]2(OH)2. Сдвоенные цепочки называются ленточными.
4. Слоистые структуры (листовые). Атомы образуют группировки слоями. Особенность – прочность внутри слоя больше, чем между слоями. Пример – графит, тальк Mg 3[Si 4 O 10] (OH)2, брусит Mg(OH)2, и др. В мусковите – трехслойные пакеты.
5. Каркасные структуры. Такие структуры характеризуются ажурным объемным соединением атомов в виде трехмерного каркаса. Пример – кварц, полевые шпаты.
продолжение в части 2.