петък, 22 октомври 2010 г.

Минералогия. Форма, хабитус и агрегати

Лекция: Лариса Нешева

Думата минерал произхожда от древния термин “минера” и означава къс руда или камък, от който се добива метал.

Минералогията е най-старата геоложка наука. За пръв път е спомената през 1636 г. от италианския учен Бернардо Цезий, който е имал предвид – наука за полезните изкопаеми.

Сведения за минералите имаме в едни от най-старите писмени източници от индийски и китайски произход. В пекинското многотомно издание “Древни приказки за планини и морета”, датиращо от около 500 г. пр. н.е., се изброяват 17 минерала, включително злато, сребро, мед, желязо и калай, като се цитират и други 38 минерала с непреводими имена.

Първи специален трактат за минералите, озаглавен “За камъните”, е написан от Теофраст (372-287 г. пр. н. е.), ученик и последовател на известния гръцки философ Аристотел. Теофраст се приема за основоположник на минералогията. В неговата книга са описани 59 природни и изкуствени минерални вещества, от които 32 минерала, 14 скали, 6 органични вещества – въглища, асфалт, кехлибар, бисер, корал, слонова кост и 7 изкуствени продукта – сплави, стъкло, бои. Значителен прогрес бележи минералогията през XI в. с трудовете на средноазиатските учени Авицена и Ал-Бируни. През 18 в. тя има революционен напредък с развитието на търговията и природните науки, когато голям принос за изучаване на минералите, условията им на образуване и отделянето им от скалите има Агрикола.

В настояще време под минерали се разбират съставните части на скалите и рудите, отличаващи се едни от други по химичен състав и физични свойства (цвят, блясък, твърдост и т.н.). Те са преди всичко природни неорганични, по-рядко органични продукти – съединения или елементи, възникнали в резултат на разнообразни геоложки процеси, които са протичали в земната кора през различните етапи от нейното развитие. Минералите изграждат скалите, но образуват и самостоятелни находища в земната кора.

Под "изкуствени" минерали се разбират лабораторни продукти, които по състав и физични свойства отговарят на съответните природни продукти, а "синтетични" минерали са тези лабораторни продукти, които нямат природни аналози (стронциев титанат – фабулит, литиев ниобат, синтетични гранати – ГГГ, ИАГ).


Всички минерали, с малки изключения, са кристални, т.е. притежават характерни кристални форми. Те се определят от правилното вътрешно подреждане на частичките, които ги изграждат, от химизма на минерала, от условията на образуването им – температура, налягане, концентрация на разтвора, от който кристализират. При точно определени условия се образува определен тип хабитус (външен облик, изглед) на минералите.

Всички кристални форми на минералите се описват в 7 кристалографски системи, т. нар. сингонии: триклинна, моноклинна, ромбична, тетрагонална, тригонална, хексагонална и кубична.

Условията на кристализация влияят върху изгледа (хабитуса) на минерала – напр. при бавна кристализация се образуват сравнително едри кристали, богати на форми, докато бързата кристализация, съответстваща на високи пресищания, способства за образуването на бедни на форми кристали, които са по правило дребни.









За последователността на образуване на различните кристални форми на минералите може да се съди от нарастването на един хабитусен тип върху друг.





Влияние върху хабитуса на кристалите оказва изменението на температурата и налягането, pH на средата, наличието на включения, както и начина на подхранване на разтворите.

Например при сферично подхранване гранатът образува правилни изометрични кристали, а при едностранно подхранване – удължени псевдопризматични кристали










или установяването на “фантоми” на определен тип стени в монокристала, маркирани от включения.




































В зависимост от условията на кристализация и симетрията им, минералите образуват разнообразни кристални хабитуси:

плочести,



призматични,











люспести,




изометрични,



















влакнести,




иглести.



















Освен като монокристали минералите се срещат често в групи от два или повече кристала, които могат да бъдат правилно или неправилно ориентирани един спрямо друг. Например:

Срастъци – правилно ориентирани един спрямо друг кристални индивиди, които могат да са допирателни или проникващи (пенетрационни). Двете части на срастъчния кристал се отнасят един към друг по точно определени кристалографски елементи на симетрия – при завъртане на 180 градуса около мислена ос или при оглеждане в мислена плоскост наречена срастъчна равнина. Съществуват двойници, тройници, четворници и т.н. до полисинтетни срастъци.









Минералните агрегати – това са неправилно подредени кристали. Различават се следните видове:

- Друзи – кристални индивиди, неправилно подредени един спрямо друг върху обща подложка.







- Зърнести агрегати – характерни за минерали, образуващи изометрични кристали.








- Дендрити (от гръцки “дендрос” - дърво) – това са дребни до микроскопични поликристални агрегати. Образуват се от колоидни разтвори върху свободни повърхности на минерали или скали или по капилярни пукнатини. Такива са например снежинките – те са образувани от скелетни кристални индивиди.











- Щок – образува се, когато кристалите нарастват паралелно или субпаралелно един спрямо друг върху плоска подложка.








- Паралелно – лъчести

















и радиално – лъчести



агрегати – характерни за минерали, образуващи призматични до иглести кристали, които се разполагат в първия случай паралелно, а във втория – около общ център.

- Снопести агрегати – нарастване на плочести кристали около един център.


- Розетковидни агрегати – характерни за плочести и люспести кристали.
















- Сферолити – сферични образувания от плочести, призматични, иглести или люспести кристали, които се зараждат около един център и се характеризират с радиално – лъчесто или радиално – влакнесто устройство.




- Натечни агрегати – характерни за минерали, образувани от колоидни разтвори. Те са криптокристални и могат да имат гроздовидна, бъбрековидна, сфероидална повърхност, такива са сталагмитите, сталактитите, хеликтитите.







Оолити – сфероидални образувания с концентрично – слоисто устройство с размери до 2 мм.











Пизолити - сфероидални образувания с концентрично – слоисто устройство с размери до 10 мм.

















- Секреции: миндали (с по-малки размери) и геоди (с по-големи размери) – образуват се в резултат на запълването на кухини в скалите (главно във вулкански скали). Характеризират се с последователно отлагане на концентрични слоеве от минерални вещества от стените към центъра на кухината. Напр. ахатите. Често в центъра на тези миндали се образуват кристални друзи от кварц, аметист, калцит или зеолити.










- Конкреции – сфероидални образувания с радиално – лъчесто или концентрично – слоисто устройство. Образуват се в рахли седиментни скали – глини, пясъци. Размерите им варират от милиметри до метри. При тях кристализацията, за разлика от миндалите и геодите, започва от даден кристализационен център от вътрешността към стените на кухината.

2 коментара:

  1. Изключителни резултати!
    Възхитително,въздействащо на всеки, който обича природата - жива или нежива!

    ОтговорИзтриване