Заттардың кристаллдық және аморфты құрылымы

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 29 бет
Таңдаулыға:

Жоспары:

1.КІРІСПЕ
1.1. "Минерал" ұғымының тарихы"

2.НЕГІЗГІ БӨЛІМ
2.1.Минералдар
2.2.Минералогия
2.3.Минералдардың пайда болу үрдістері және жіктелуі
2.4.Заттардың кристаллдық және аморфты құрылымы
2.5.Минералды бірлестіктер
2.6.Минералдардың физикалық қасиеттері
2.7.Минералдардың негізгі класстары
2.8.Минералдардың қолданылуы

3.ҚОРЫТЫНДЫ
3.1.Пайдаланылған әдебиеттер

1.КІРІСПЕ

1.1. "Минерал" ұғымының тарихы"

"Минерал" терминіне анықтама беру немесе ғылыми тұрғыдан анықтау оңай емес. Шынында да, "минерал" деп түсіну керек деген идеялар жылдар бойы бірнеше рет өзгерді, минералды зерттеу әдістері жақсарған сайын дамып, тереңдей түсті және осыған байланысты минералдар ғылымының теориялық негіздері -- минералогия; өз кезегінде, ғылымда әрдайым болғандай, теорияны одан әрі дамыту және жетілдіру жаңа эксперименттік мәліметтерді дұрыс түсінуге, эмпирикалық бақылауларды барабар түсіндіруге ықпал етті.
Әсіресе минералды көзқарастардағы күрт өзгерістер соңғы ширек ғасырда болды; көп жағдайда олар түбегейлі сипатқа ие және негізінен XIX ғасырдың ортасынан ХХ ғасырдың ортасына дейін қалыптасқан бұрынғы идеялардың түбегейлі бұзылуын білдіреді. Сондықтан "минерал" ұғымының анықтамасын оның тарихи дамуында беруге тырысқан дұрыс.
Жол бойында, ең болмағанда, минералдар әлеміне тікелей қатысты кейбір құбылыстарға -- изоморфизм мен қатты ерітінділер, полиморфизм және политипия, тәртіп-кристалдардағы тәртіпсіздік, аралас қабатты және метамикті минералдар және т.б. мұның бәрін түсінбестен, минералдарға өте күрделі табиғи нысандар ретінде Заманауи ғылыми көзқарасты түсіну мүмкін емес. Сонымен қатар, минералды және парагенетикалық бірлестіктер, сондай-ақ минералдардың типоморфизмі туралы түсінік енгізіледі.
"Минерал" термині орта латынның "минера" сөзінен шыққан, яғни "кен бөлігі", "металл алынған тас және оның пайда болуы ғасырлар бойы жоғалып кеткен. "Минерал" сөзін кім, қашан, қайда және қандай жағдайда ойлап тапқаны белгісіз. Ол орта ғасырдың аяғында немесе қайта өрлеу дәуірінің басында Саксонияда немесе Богемияда туылған болуы мүмкін: ежелгі дәуірден бастап кен тауларында қалайы, қорғасын, күміс және басқа да металдар өндірілді; ал латын тілі XVIII-XIX ғасырларға дейін Халықаралық ғылым тілі болып қала берді.
"Минерал" сөзі, көптеген басқа шетелдік сөздер сияқты, Петр I-ден бері орыс тіліне енген; мүмкін, ол неміс тілінен алынған, ол неміс сөзінің" іздеушісі "болып табылады.
Жүздеген жылдар бойы минералдар тау жыныстарынан ерекшеленбеді; алғаш рет оларды бөлуге тырысты -- бірақ бұл әрекетті соңына дейін жеткізбеді -- "неміс геологиясының атасы" А.Г. Вернер (1749-1817) XVIII ғасырдың аяғы -- XIX ғасырдың басында. Минералдардың тау жыныстарынан нақты бөлінуі XIX ғасырдың ортасында пайда болды -- сол кезде минералогия жер қойнауында пайда болып, содан кейін одан тау жыныстары туралы тәуелсіз ғылым-петрография пайда болды. Тау жыныстары мен минералдардың делимитациясы нақты критерийлерге негізделді: біріншісінің ішкі гетерогенділігі (гетерогенділігі) және екіншісінің біртектілігі (біртектілігі). Өйткені, барлық тау жыныстары минералдардан тұрады, тек сирек жағдайларда олардың құрамында бір минерал күрт басым болады; содан кейін оларды анхимономинералды деп атайды, яғни.дерлік мономинералды (бірақ бәрібір-дерлік, бірақ толық емес).
Мұндай мономинералды түзілімдердің мысалдары магмалық, метаморфты және шөгінді жыныстардың арасында белгілі: негізінен оливиннен тұратын дуниттер мен оливиниттер; негізінен бір түрдегі пироксеннен тұратын (90% -- дан астам) кейбір пироксениттер; негізгі плагиоклаздың 100% -- ы бар анортозиттер мен лабрадориттер; кварциттер мен кварц құмтастары-айтарлықтай кварц жыныстары; карбонатты (айтарлықтай кальцит) жыныстар: әктас, мәрмәр, карбонатит және т.б. анхимономинералды альбит және микроклиндік жыныстар-альбититтер (96% альбитке дейін) және микроклиниттер (95% микроклиматқа дейін). Бірақ мұндай тау жыныстарында әрдайым кем дегенде аз мөлшерде болады (біріншіден 10-15% -- ға дейін), мұндай жағдайларда қайталама немесе акцессорлық деп аталатын басқа минералдар.
Тау жыныстарының басым көпшілігінде бір уақытта 4-5 (және одан да көп) тау жыныстарын құрайтын минералдар бар, яғни.олар құрамы мен құрылымында анық гетерогенді (гетерогенді). Сонымен қатар, кейбір жыныстар сапалық және сандық минералдың, сондай-ақ химиялық құрамның салыстырмалы тұрақтылығымен сипатталады, ал басқалары, керісінше, оның үлкен кеңістіктік өзгергіштігімен сипатталады.
Минералдармен ұзақ уақыт араласпаған және қазір петрографтардың "иелігіне" өткен көптеген тау жыныстарының гетерогенділігі мен полиминералдылығына сүйене отырып, петрографтармен "әсер ету салаларын" ажыратудың сенімді критерийін іздеп, олар табиғи кристалды заттарды зерттейтіндігі туралы мәлімдеме жасады.анықталған (әр жағдайда) және тұрақты құрамы -- біртектілігі (біртектілігі) күмән тудырмайтын химиялық қосылыстар. "Минерал" ұғымының кез-келген анықтамасында, соңғы уақытқа дейін, ең алдымен, минералдардың ажырамас болып көрінетін қасиеттері: олардың химиялық құрамының тұрақтылығы мен сенімділігі, сондай-ақ ішкі біртектілігі осыған байланысты.
Тағы бір нұсқасы бар, оған сәйкес "минерал" сөзі латын тілінен шыққан Мина -- жер асты жолы, штольня; мүмкін, дегенмен, минера сөзінің өзі де минамен байланысты. Айтпақшы, орта ғасырларда пайда болған орысша "руда" сөзі ежелгі славяндық "рудадан" немесе қызыл, қызыл-қоңыр, қою және ыстық - қызыл түсті білдіретін "рудадан" алынған (В.И. Далдың айтуы бойынша); Карелияның Батпақты кендері осындай түстермен боялған, олардан темір Ресейде алғаш рет балқытыла бастады. Батыс славян тілдерінің бірқатарында "кен" сөзі "Қан" дегенді білдіреді; демек, кенші терминінің "кен" деген терең мағынасын "тау (кен) тамырларының қаны"деп түсінуге болады.
Минералдармен ұзақ уақыт араласпаған және қазір петрографтардың "иелігіне" өткен көптеген тау жыныстарының гетерогенділігі мен полиминералдылығына сүйене отырып, петрографтармен "әсер ету салаларын" ажыратудың сенімді критерийін іздеп, олар табиғи кристалды заттарды зерттейді деген тұжырым жасады.толығымен анықталған (әр жағдайда) және тұрақты құрамы-біртектілігі (біртектілігі) күмән тудырмайтын химиялық қосылыстар. "Минерал" ұғымының кез-келген анықтамасында, соңғы уақытқа дейін, ең алдымен, минералдардың ажырамас болып көрінетін қасиеттері: олардың химиялық құрамының тұрақтылығы мен сенімділігі, сондай-ақ ішкі біртектілігі осыған байланысты.
В. И. Вернадский ХХ ғасырдың басында минералдарды жер қыртысында және жер қойнауында болатын табиғи химиялық реакциялардың өнімі ретінде анықтады. Бұл дұрыс анықтама қазір күшінде қалады, бірақ оның жалпы сипатына байланысты қосымша нақтылау мен нақтылау қажет.
Сонымен қатар, рентгенографияны минералдарды зерттеуге қолдану (1915 жылдан бастап) олардың біркелкілігіне деген жалпы сенімділікті шайқап қана қоймай, парадоксалды болып көрінгенімен, оны әр түрлі минералдардың кристалдық құрылымының даралығын анықтау арқылы нығайтты (минералдардың кристалдық құрылымы туралы 2а тарауын қараңыз). Өйткені, рентгенография интегралды және өте сезімтал емес әдіс; ол ұсақ дисперсті минералды секрецияларды да, төмен концентрациядағы қоспаларды да" байқамайды".
Рас, рентгендік және химиялық талдаудың үйлесімі минералдар әлемінде көптеген изоморфты қатарлар мен серияларды анықтауға мүмкіндік берді (изоморфизм туралы төменде, 1.12-тармақты қараңыз.), олардың аралық мүшелерінің химиялық құрамы қатарлардың соңғы мүшелерінің құрамымен анықталған шеңберде табиғи түрде өзгереді (мысалы, оливин қатары: форстерит mg2sio4 -- фаялит Fe2SiO4). Бірақ бұл өте маңызды болса да, ереже жалпы сипатта болды, яғни.негізінен минералогиялық таксономияға, оны ретке келтіруге және кристаллохимиялық негізде минералдардың жіктелуін одан әрі дамытуға қатысты болды. Жеке алынған кристалдарға немесе минералдардың басқа секрецияларына қатысты, минерологтардың санасында қалыптасқан, оларға тұрақты құрамдағы ішкі біртекті заттар ретінде дәстүрлі көзқарас 60-70 жылдарға дейін өзгеріссіз қалды. ХХ ғасыр.
Дәл осы уақытта минералогиялық зерттеулерге жаңа әдістердің кеңінен енуі, негізінен қатты дене физикасының арсеналынан алынған және жоғары ажыратымдылықтағы жабдықты қолдануға негізделген -- ең алдымен электронды микроскопты, оның ішінде жоғары ажыратымдылықты (кейде заттың жеке молекулаларын және тіпті кристалдық тордың түйіндерін тікелей көруге және ажыратуға мүмкіндік беретін) және электронды микрозондты қамтиды.минералдарға жергілікті микрорентгеноспектрлік талдау жүргізуге, яғни олардың элементтік құрамын "нүктеде"анықтауға мүмкіндік береді.
Аталған екі әдіске минералдардың кристалдық құрылымдарын нақтылауға ықпал ететін нейтрон - және электронографияны (электронды микроскопиямен "жұпта"), инфрақызыл (ИҚ) спектроскопияны -- молекулалар мен радикалдар деңгейіндегі заттың құрамы мен құрылымын зерттеу әдісін, люминесцентті спектроскопияны, резонанстық спектроскопия әдістерін (электронды парамагниттік резонанс -- ЭПР, ядролық магниттік резонанс -- ЯМР, ядролық гаммарезонанс -- Ягр, Мессбауэр әсеріне негізделген) қосу керек.кристалдардағы "нүктелік" қоспалар мен радиациялық ақаулар, сондай-ақ кристалдық құрылымдағы атомдар мен иондардың "орналасу" сипатын бекіту (яғни оның нәзік ерекшеліктерін зерттеуді Атомдық және тіпті электронды-ядролық деңгейге ауыстыру).
Осы және басқа физикалық әдістерді әлемнің барлық дамыған елдерінің минералогиялық зертханаларында жаппай қолдану соңғы 25 жыл ішінде нақты минералдар туралы бұрынғы идеяларды түбегейлі қайта қарауға әкелді.

2.НЕГІЗГІ БӨЛІМ

2.1.Минералдар

Минералдар дегеніміз (ескі лат. mіnera - кентас кесегі) - физикалық немесе химиялық тұрғыдан дербестелген, яғни физикалық молекулалар құрайтын, жер қойнауларындағы химиялық әрекет өнімдері. Жер қыртысы сан түрлі тау жыныстарының жиынтығы деп есептесек, сол тау жыныстары жекелеген минералдардан санатына тек қана қатты заттарды жатқысса екіншілері олардың сұйық немесе газ күйінде болу мүмкіндіктерін де жоққа шығармайтындығын ескерген жөн. Тағы бір мәселе маңызды: табиғи минералдар мен қатар, бүгінгі таңда лабараториялық жағдайларда жасанды минерал кристалдарын "өсіру" тәжрибесі жақсы жолға қойылған олар іс-тәжрибеде жиі қолданылады. Әсіресе асыл тастарды "өсіру" жақсы жолға қойылған. Табиғи минералдар екі топқа бөлінеді, олар органикалық және биорганикалық минералдар. Органикалық минералдардың жаралу тегі органиклық тіршілікпен байланысты, оларға негізінен көміртегімен және оның қосындыларынан тұратын минералдың шағын тобы жатады. (көмір, гранит, таушайыр, шайыр, зәмзәм, кәрібтас т.б.) Минералдық түзілімдердің басым көпшілігі биорганикалық қосылыстарға жатады.

Минералогиялық зерттеулердегі ең маңызды әрекеттердің бірі оларды дұрыс анықтау болып табылады. Бүгінгі таңда бұл мәселені өте сезімтал приборлар мен жабдықтарды пайдалана отырып, әртүрлі дәлме-дәл зерттеу әдістері көмегімен табысты түрде шешуге болады. Геологтардың минералдар мен және тау жыныстармен бетпе-бет келуі алғаш рет далалық экспедициялық жұмыстар кезінде жүзеге асады. Ал бұл жағдайда дәлме-дәл лабораториялық талдаулар жүргізу мүмкіндігі мүлдем шектеулі болатындығы түсінікті. Сондықтан да минералдардың бір топ физикалық қасиеттерінің жиынтығы оларды тани білу және дұрыс анықтау кілті ретінде кеңінен пайдаланады.
Минералдарды көзбе-көз саралау және қолда бар мүкіндіктерді пайдаланып тексеріп көру нәтижесінде анықтау шаралары минералдарды анықтаудың макроәдісі деген атауға ие. Бұл әдіс минералогия ғылымының және минералдық жаратылысының түп-тамыры жайлы мол біліктіліктік керек қылмайды, мұнда тек қана минералдардың белгілі бір қасиеттері қолда бар мүмкіндіктер көмегімен анықталып алады да, олар әртүрлі анықтамалық басылымдардағы деректермен салыстырылады, сөйтіп минералды дұрыс анықтау мүддесіне қол жеткізеді.
Әдейілеп дәлме-дәл зерттеуді керек қылмайтын, бірақ минералды дұрыс танып білуге көмектесетін анықтау белгілерінің қатарына жататынды-минералдардың қаттылығы, жымдастығы, түсі, жұқпа түсі, жалтырлығы, меншікті салмағы, мөлдірлігі. Минералды дұрыс анықтаудың қосымша белгілері оларға тән кристал мүсіні және басқада морфологиялық ерекшеліктері, минералдың магниттілігі, жылуөткізгіштігі, электр өткізгіштігі, дәмі сипап көргенде байқалатын әсері исі т.с.с.

2.2.Минералогия

Минералогия-минералдар жайлы ғылым, ол табиғи минералдық агрегаттарды анықтау мен және жүйелеумен, олардың химиялық құрамын, құрлысын және физикалық қаиеттерін, солл сияқты минералдардың жаратылысынын, жер қыртысына тән тау жыныстары мен рудалардағы таралу заңдылықтарын зерттеу мен айналысады. Минерологияны шартты түрде тектік минерологияға және деректемелік минерологияға жіктеуге болады. Бұлардың алғашқысы тау жыныстары мен рудалардағы минералдарда анықтау және оларды жүйелеу мәселелерімен айналысса, олардың жаратылысын және табиғи нысандарда таралуын, тау жыныстары мен рудалар құрамына кіру пішіндерін, минералды адам және қоғам өмірінде пайдалану мүмкіндіктерін зерттейді.
Біз негізінен тектік минералогия мәселелерін қарастырамыз, минералдарды жүйелеу және оларды сырт белгілері көмегімен анықтау мәселелеріне толығырақ тоқталамыз, сол сияқты минералдарды лабаротория жағадайында анықтаудың басты әдістерін қысқаша сипаттайтын боламыз. Мұның өзі табиғатта жиі кездесетін, іс-тәжірибе үшін маңызы зор басты-басты жыныс құрушы және рудалық минералдарды лабароториялық-семинарлық сабақтарда дұрыс анықтау тәжірибесіне негіз болуы тиіс. Ал минералдардың жаратылысы, олардың қалыптасу және таралу заңдылықтары, құран және құрылыс ерекшеліктерінің физикалық химиялық негіздері жайлы минералогия ғылымының түбегейлі де күрделі мәселелері бұл оқулықта қамтылмайды.

2.3.Минералдардың пайда болу үрдістері және жіктелуі

Минералдар табиғатта әр түрлі (эндогенді, экзогенді, метаморфогенді) үрдістер әсерінен Жер бетінде немесе Жердің ішкі құрамында пайда болады.
Минералдардың эндогенді (бастапқы минералдар) пайда болу үрдісі. Жер қыртысында магма ерітіндісінің, бір - бірімен, қоршаған ортамен және жанындағы тау жыныстарымен әрекеттесіп кристаллданғанда пайда болады. Олар (хромды темір, кварц, далалық шпат, пироксен, платина және т.б.). Мұндай минералдардың пайда болуын магмалық деп атайды. Кейбір минералдар магмалы ерітінді мен олардың ішіндегі газдардың қатынас әсерінен пайда болады оларды метаморфты деп атаймыз (магнитті темір, мыс колчеданы, қалайы тас).
ЮqqКейбір метаморфты минералдар терең жер қыртысында магмалық және шөгінді тау жыныстарынан жоғары қысым мен температура әсерінен (слюда, турмалин) пайда болады. Көптеген минералдар (күкірт қосындылары, саф элементтер, кварц) ыстық су ерітінділерінен пайда болады (гидротермиялық). Олар вулкандық және магмалық құбылыстар кезінде пайда болады. Кейбір минералдар сублимация негізінде - вулкандардың жоғары көтерілуінен пайда болады (саф күкірт, нашатыр, темір жылтыры, бор минералдары).
Минералдардың пайда болу типтері және олардың түзілу жағдайлары келесідей:
Магмалық. Магманың біртіндеп суып тереңде немесе жер бетіне төгіліп қатуынан пайда болады. Бұл жолмен көптеген минералдар: кварц, дала шпаты (ортоклаз, лабрадор ж.б.), слюда (мусковит, биотит), оливин, нефелин, мүйіз алдамшасы, авгит және басқалар пайда болған. Сонымен қатар осы жолмен кенді және кенді емес қазба байлықтар түзіледі. Олар хромит, апатит, графит, ж. б.
Пегматитті. Газды қосындылармен өте байытылған, қалдықты магмалық ертінділердің кристалдануынан пайда болады. Әдетте бұл үрдіс қалдықты балқындыларда, ұшпалы компоненттерді ұстап қалуға әсер ететін, жоғары сыртқы қысым жағдайында, тереңдегі магмалық массивтердің шеткі бөліктерінде өтеді. Бұл үрдістің жолақты сипаты бар. Пегматитті жолақтардың ерекшелігі - оны құрайтын минералдар дәндерінің үлкен болуы мен ұшпалы компоненттердің (F, Cl, B, Be және т. б.) болуы. Пегматитті жолақтардың минералдары әр түрлі болады. Олардың ішінде: кварц және оның түрлері (тау хрусталы, раухтопаз, морион және т. б.), дала шпаттары (альбит, амазонит және т. б.), слюдалар (биотит, мусковит және т. б.) жиі ұшырасады.
Пневматолитті. Пневматолиз құбылыстары, балқындылар ұшпалы компоненттермен, сыртқы қысымның төмен болғанында кристаллданады. Осы жағдайға байланысты ұшпалы заттар сұйық күйде бірден, қатты затқа айналады. Әдетте бұл үрдістерге металлдардың әр түрлі қосылыстары бірге қатысады. Газды заттардың өз арасында және сіңетін тау жыныстардың, минералдардың арасында қарым-қатынас әсерінен жаңа зат - пневматолиттер пайда болады. Пневматолитті жолақтар әр түрлі болады. Бұл жолақтарға тән минералдар: темір жылтыры (гематит), молибденит ж.б. Пневматолиз құбылысы вулкандар атқылағанда, вулканнан шыққан заттар, көбінесе су буы, СО2, H2S, SO2, HCl, HF және басқалар бір-бірімен және атмосфера газдарымен реакцияға ұшырау негізінде, вулканды жарықтарда және кратерлердің жиегінде жинақталатын, әр түрлі минералдар пайда болады. Осы жолмен күкірт, темір жылтыры, нашатыр пайда болады.
Гидротермиялық. Магма тереңде суығанда және кристаллданғанда шығатын, су ертінділерінен пайда болады. Бұл әдіспен кварцтан, кальциттен, флюориттен құрылған көптеген гидротермиялық жолақтар пайда болған. Осы жолақтардың негізінде, бағалы қазба байлықтар: халькопирит (мыс рудасы), галенит (қорғасын рудасы), сфалерит (цинк рудасы), киноварь (сынап рудасы) сияқты көптеген минералдар пайда болған.
Жанаспа минералдар. Магма суып жатқанда одан шығатын ұшпалы қосындылар жарықтарға еніп, тау жыныстарымен реакцияға ұшырап, бір минералдардың және тау жыныстарының басқаларымен алмасу процессі метасоматоз құбылысын туғызады. Мысалы: Жанасу әсерінен әктер және доломиттер Ca, Fe, Al силикаттары ірі дәнді тау жыныстарына скарналарға айналады.
Минералдардың экзогенді (туынды минералдар) пайда болу үрдісі. Жер бетінде минералдар атмосфера, биосфера және гидросферамен әрекеттесіп бұзылады да жаңа туынды минералдар пайда болады (опал, күрең темір тотығы, каолинит ж. б.). Бірталай туынды минералдар өте концентрацияланған су ертіндісінен пайда болады (ас тұзы - галит, гипс, глаубер тұзы - мирабилит, калий тұзы), кейбір минералдар су қоймаларында (теңіз, көлдер, батпақтар) химиялық және биохимиялық процесстер негізінде пайда болады. Туынды минералдар келесідей жағдайда түзіледі:
Бұрын пайда болған минералдар мүжілгенде олардың орнына жаңа минералдар пайда болады. Ол каолинит, боксит, лимонит, опал және т.б. жатады.
Теңіздердің, көлдердің және батпақтардың су қоймасына әр түрлі заттар әкелінеді, олар қолайлы жағдайда түбінде жиналады. Осы жолмен темір рудасы (лимонит), марганец рудасы (пиролюзит), алюминий рудасы (боксит), кальцит, фосфорит пайда болады.
Ыстық аймақтардың лагуналарында, көлдерінде, судың тез булануынан тұз концентрациясы өсіп, тұз шөге бастайды.
Су қоймаларына әкелінетін минералды заттардың бірқатарымен тірі ағзалар қоректеніп (кальцит, кремнезем, фосфор қосындылары) және олардан өз денесін (раковиналарын) құрайды. Ал олардың қанқалары судың астында жиналып, кальцит, опал және басқаларды түзеді. Организмдердің өмір сүру нәтижесінде пайда болған минералдар органогенді деп аталады (опал, інжу, глауконит т.б.).
Метаморфты.Метаморфизм - мүжілу аумағынан шет жерде өтетін күрделі процесстердің жиынтығы минералдар мен тау жыныстардың терең өзгерістеріне себепші болады. Метаморфизмнің негізгі факторлары: жоғары қысым, жоғары температура және химиялық белсенді заттар. Жоғарыда көрсетілген факторлардың көмегімен белгілі жағдайда тау жыныстары мен минералдар, өзгереді және жаңа минералдарға айналады.

2.4.Заттардың кристаллдық және аморфты құрылымы

Табиғатта қатты минералдар кристалды және аморфты құрылымды болып келеді. Қатты минералдардың басым көпшілігінің құрылымы кристаллды, ал аморфты құрылымды минералдар сирек кездеседі (минералдардың 2% ғана құрайды).
Кристаллды құрылымды минералдардың ұсақ бөлшектері (атомдар, иондар, молекулалар) реттеліп, белгілі бір заңдылықпен кеңістікте орналасқан болады, ал аморфты құрылымы бар минералдарда осы ұсақ бөлшектер қалай болса солай, белгілі бір заңдылықты сақтамай орналасқан болып келеді.

6 - сурет. Кристаллдық торлардың негізгі типтері

а, б - атомды (а - алмаз, б - графит); в, г - ионды (в - ас тұзы, г - кремний қышқылды тетраэдрлер торы); д - молекулалы (капрон).

Минералдардың кристаллографиялық негізгі қасиеттері: олардың дұрыс ішкі құрамы, кристаллдық торының болуы. Бұл қасиет заттардың бөлшектерінің (атом, молекулдер, иондар) бір-біріне қатынасты нақтылы орындары болуына байланысты. Элементарлы бөлшектер арасындағы аралықтар өзгермейді, сол себепті байланысты заттардың элементарлы бөлшектері кеңістікте заңды түрде қайталанады және қатал дұрыс геометриялы құрылымы бар, заттың кристалдық торын құрайды. Ренгеноскопты және электронографиялық әдістермен келесі кристаллдық торлар анықталды: 1) атомды торлар (алмаз, графит, күкірт), заттардың атомдарының алмасуымен құрылған, 2) заттардың иондарының алмасуымен құрылатын аниондар мен катиондардың иондық торлары (галит, пирит ж.б.). 3) молекулалы торлар (күрделі), олар заттар молекулаларының алмасуынан құрылады. Бұл кристаллды торлар органикалық заттарға тән (6-сурет). Кристаллды заттардың анизотроптік қасиеті байқалады. Бұл қасиет минералдардың, кристаллдар орналасу бағытының өзгеруіне байланысты қасиеттерінің де өзгеруі мен сипатталады (электр өткізу, түсі, жымдастық, қаттылық т.б.). Мысалы слюдада, жымдастық кристаллдық тордың түздіктеріне параллельді бағытта байқалады; түздіктерге көлденең бағытта ол байқалмайды. Анизатроптігін сақтағанда кристаллдық заттардың біртектігі де сақталады, яғни кристаллдың бөлшегі барлық қасиеттерін сақтайды. Аморфты құрылымды минералдардың (заттардың) физикалық қасиеттері кез келген бағытта өзгеріссіз, бір қалыпты болады. Олардың осы қабілетін изотроптік қасиет дейді.
Кристаллды заттар құрылысы заңды түрде қалыптасқандықтан, дұрыс көп қырлы дене (многогранник) кристалл құрайды. Мысалы кварц алты қырлы кристалл, галит - куб тәрізді, кальцит ромб тәрізді кристалл құрайды (7 - сурет).
7 - сурет. Табиғи минералдардың кристаллдары
а - кварц; б - галит; в - кальцит.

8 - сурет. Симметрия осі
а - екінші реттік; б - үшінші реттік; в - төртінші реттік; г - алтыншы реттік; д - екінші реттің үш осі; е - төртінші реттің үш осі; ж - алты қырлы призманың симметрия остерінің орналасуы.

Минералдар кристаллдарында қырлы бұрыштардың тұрақтылығының арқасында симметрия байқалады. Симметрия - белгілі бір бағытта айналғанда кристаллдың қырланған элементтерінің дұрыс қайталануы.
Симметрия элементтері: симметрия осі, симметрия жазықтығы және симметрия ортасы.
Симметрия осі - 3600 айналғанда өзінің алғашқы қалпын сақтайтын сызық. Симметрия осі L әрпімен белгіленеді (8-сурет).

9 - сурет. Симметрияның жазықтығы және ортасы.
А - симметрия жазықтығы; б,в,г,д - симметрияда тоғыз жазықтықтың текшеде орналасуы; е - симметрия жазықтығының үш қырлы призмада орналасуы; ж - симметрия жазықтығының және ортасының болмауы.

Симметрия жазықтығы - кристаллды бірдей екі бөлікке бөлетін жазықтық. Р әрпімен белгіленеді (9 - сурет).
Симметрия ортасы - барлық диагональдар өтетін орталық нүкте. Ол С әрпімен белгіленеді. Кристаллда симметрия ортасы бірден артық болмайды.
Табиғатта симметрияның 32 түрі белгілі. Симметрияның бұл 32 түрі құрылуына қарай жеке топтарға бөлінеді, ол симметрия жүйесі немесе сингония деп аталады (10 - сурет).

10 - сурет. Кристаллдардың негізгі формалары.
а-е - кубті сингония (жоғарғы); ж-м - орташа сингония (гексагональды - ж, е; тригональды - з, и; тетрагональды - к, м); н-р - төменгі сингония (ромб тәрізді - н; моноклинді - о, п; триклинді - р).

Сингония 7 түрге бөлінеді: 1-триклинді, 2 - моноклинді, 3 - ромб тәрізді, 4 -тригональды, 5 - гексагональді, 6 - тетрагональді (квадратты), 7 - куб тәрізді.
Кристаллдардың даму дәрежесіне және симметрия элементінің сипатына қарай сингония 3 санатқа бөлінеді: жоғары, орта және төмен.
Жоғары сингонияға куб тәрізді сингония жатады.
Орта сингонияға гексагональді, тетрагональді және тригональді топтар жатады.
Төменгі сингонияға ромб тәрізді, моноклинді және тетраклинді топтар жатады.

2.5.Минералды бірлестіктер

Минералдар - жер қыртысында, метеориттерде немесе ғарыштық денелерде ешқашан жалғыз болмайды. Олар әрқашан минералды ассоциациялар немесе минералды парагенезис деп аталатын белгілі бір қауымдастықтарды құрайды.
"Минералды ассоциациялардың" бірінші термині неғұрлым кең, белгілі бір дәрежеде оны еркін пайдалану термині деп санауға болады, өйткені ол әр түрлі минералдардың міндетті түрде табиғи түрде айналуын білдірмейді, тек жер қыртысының белгілі бір жергілікті аймағында минералдардың белгілі бір жиынтығының бірлескен болу фактісін ғана жазады (мысалы, бір уақытта әртүрлі минералдар болуы мүмкін шөгінді тау жыныстарында).
Бірақ егер әр түрлі минералдардың бір жиынтықта ұйықтауы табиғи болса да, біз оны құрайтын минералдар бір -- бірінен түзілу уақытында бөлініп, күрт әр түрлі жағдайда пайда болған жағдайда, мысалы, егер бұрынғы минералдардың реликтері және оларды ауыстыру арқылы пайда болған кейінгі минералдар, оның ішінде олардың беткі өзгеруінің, тотығуының немесе ылғалдануының қайталама өнімдері бірге болса, "минералды ассоциация" терминін қолданамыз. Мысалы, бір минералды ассоциацияны бастапқы сульфидтер құрайды -- пирит, халькопирит, арсенопирит және т. б. -- және қайталама минералдар -- гидроксидтер, су карбонаттары, арсенаттар және т. б. -- тотығу аймағында пайда болған: гетит және басқа темір гидроксидтері, малахит, азурит және басқа да мыс қайталама минералдары, скородит -- Fe3 су арсенаты және т. б.
Бір минералды Ассоциацияға, сондай-ақ кен орнын қалыптастырудың әртүрлі сатыларында бөлініп шыққан, яғни бір-бірін уақыт өте келе кезектесіп алмастыратын, бұрын пайда болған минералдардың (соның ішінде сол минералдардың бұдан бұрынғы генерациясының) индивидтерін ішінара алмастыратын немесе бүлдіретін минералдар біріктірілуі мүмкін. Бір минералды ассоциацияға кіретін минералдар туралы олар бір-бірімен "байланыстырады" дейді.
Минералды ассоциациядан айырмашылығы, минералды парагенезис (бұл терминді 1849 жылы неміс минерологы Ф.а. Брейтгаупт (1791-1873), Фрайберг тау-кен академиясының минералогия кафедрасында А. Г. Вернердің шәкірті және мұрагері ұсынған) бір мезгілде немесе уақытқа жақын (мысалы, минералдың пайда болуының бір кезеңінде бөлінген) минералдардың жиынтығын қамтиды. Бұл грек тіліндегі "жұп" -- жақын, жақын және "генезис" -- туу, шығу тегі сөздерінен тұратын "парагенезис" терминінің өзінде атап өтілген; басқаша айтқанда, генетикалық тығыз байланысты минералдардың бірлескен табылуын білдіреді.
Рас, екінші реттік минералдар да бастапқы минералдармен генетикалық тығыз байланысты, олардың арқасында олар пайда болады, тіпті одан да көп кен орнының қалыптасуының дәйекті кезеңдерінде пайда болатын минералдардың генерациясы бір-бірімен генетикалық байланысты. Бірақ минералдардың парагенезисі терминін кең түсіну арқылы парагенетикалық және минералды бірлестіктер ұғымдарының арасындағы сызық іс жүзінде жойылады, сондықтан осы мағынада "парагенезис" терминін қолданбаған дұрыс.
Қазіргі уақытта, негізінен, парагенетикалық талдау әдісін жасаған академик Д.с. Коржинскийдің еңбектерінің әсерінен минерологтар, әсіресе орыс минералдары, "минералдардың парагенезисі" терминін тар түсіндіруге бейім, оны қалыптасу уақытына жақын тепе-тең өмір сүретін минералды фазалардың жиынтығына жатқызады. Терминнің бұл түсінігімен минералды ассоциация, әсіресе минералды түзілудің эндогендік процестеріне қатысты, әрдайым немесе әрдайым уақыт өте келе өзгеріп отыратын бірнеше парагенетикалық бірлестіктерді қамтиды.
Минералдардың парагнетизм критерийлері, яғни олардың бірлескен немесе жақын бір мезгілде қалыптасуы және олардың арасындағы генетикалық байланыс екі есе болуы мүмкін: біріншіден, морфологиялық-минералды тұлғалардың беттеріне индукциялық Люк, олардың бірлескен өсуін, Коррозия жәненемесе алмастыру белгілері жоқ жеке тұлғалардың тығыз өсуі мен өзара өсуін көрсетеді және т. б.; екіншіден, геохимиялық -- негізгі (түр түзетін) және әсіресе аралас элементтердің тұрақты минералды фазалар арасында тұрақты таралуы, қауымдастықтың тепе-теңдік сипатын дәлелдейді; мысалы, оливин әрдайым оның тепе -- теңдікте тұрған пироксенге қарағанда магнезиялық құрамы көп; және т. б.
Екінші критерийді қолдану электронды микрозондтың пайда болуымен едәуір жеңілдеді, бұл жеке бірге өмір сүретін минералды дәндердің құрамын зерттеуге мүмкіндік береді; бірақ бірінші критерийдің негізіндегі онтогеникалық бақылаулар да сенімді және тәжірибелі минерологтың қолында қуатты құрал бола алады.
"Тыйым салынған парагенезис" термині Генезис немесе химизм бойынша күрт ерекшеленетін екі немесе бірнеше минералдардың бір мезгілде пайда болуы мен тепе-тең өмір сүруінің мүмкін еместігін білдіреді. Мысалы, кремниймен қанықпаған кварц пен минералдардың парагенезисі мүмкін емес -- нефелин немесе магнезиалды оливин (форстерит, хризолит); тек жер бетінде пайда болатын минералдар, үлкен тереңдіктегі минералдар; және т. б.

2.6.Минералдардың физикалық қасиеттері

Минералдарды зерттеп, сипаттап, атын анықтау үшін олардың физикалық қасиеттерін зерделейді. Минералдардың физикалық қасиеттеріне оның түсі, кристаллдарының пішіні, мөлдірлігі, қаттылығы, тығыздығы, жымдастығы, бөлінуі, жылтырлығы, радиобелсенділігі және т.б. жатады.

Минералдардың кесек күйінде түсі.Минералдардың көбінің атауы олардың түсіне байланысты берілген. Мысалы, гематит - гематико (грек тілінен) - қан сияқты; рубин - рубар (латын тілінен) - қызыл, альбит - альбус (латын тілінен) - ақ.
Минералдар түсі әр түрлі болуы мүмкін. Ол химиялық құрамының, құрылысының ерекшеліктеріне, олардың ішінде химиялық және механикалық қосындылар болуына байланысты, басқа қасиеттерін өзгертпей, түсін ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.