ОСНОВЫ СИСТЕМАТИКИ МИНЕРАЛОВ • • • Основным объектом изучения минералогии, в широком смысле этого слова, является минерал, минеральное вещество, обладающее рядом особых свойств и признаков. Минерал – это продукт природных физико-химических процессов в земной коре, обособленный от окружающей среды и обладающий определённым химическим составом и кристаллической решёткой. Необходимость систематизации минералов определяется тем, насколько накопленный фактический минерал был освоен с точки зрения теоретических основ, поэтому классификации, а также их принципы изменялись в зависимости от развития минералогии. В основе современной систематики минералов положены два основных признака, отличающие минеральные образования от других природных объектов Земли и околоземного пространства – химический состав и кристаллическая решётка. Основной классификационной единицей систематики минералов является минеральный вид, под которым понимают совокупность минеральных индивидов, характеризующихся постоянным химическим составом или изменяющимся в определённом интервале (изоморфные ряды) и однотипной кристаллической структурой. В основу принятой нами классификации положены: 1)химический характер соединений, 2)тип химических связей между структурными единицами минералов, 3) их координация, 4)тип упаковки, 5)мотив структуры. Следуя вышеизложенному и в зависимости от доминирующего признака выделяют, согласно закону соподчинённости, следующие таксономические единицы: 1) тип, 2) класс, 3) подкласс, 4)отдел, 5) группа, 6) минеральный вид, 7) разности, 8) разновидности.
• Тип минералов выделяется по преобладающему типу химических связей, так например: самородные элементы – преобладает металлический тип химической связи, сульфиды – ковалентный и донорно-акцепторный, кислородные соединения – ионный тип связи и смешанный, галоиды – ионный тип связи, а органические соединения – молекулярный тип химической связи. • В пределах типов минералы группируются в классы – по характеру анионов (по силе соответствующей кислоты), например: карбонаты, сульфаты, нитраты и т. д. • Подклассы устанавливаются в зависимости от характера сцепления катионов и основных радикалов, т. е. от их структуры: координационный, каркасный, цепочечный, островной (кольцевой), слоистый. • В ряде случаев, в подклассах, на основании кристаллохимических и дополнительных структурных признаков выделяют отделы, например, в п/классе цепочечных силикатов выделяют отдел А – с одинарной цепочкой (пироксены) и отдел В – со сдвоенной цепочкой (амфиболы). • В группы объединены минеральные виды близкого химического состава и однотипной структуры, например: группа гранатов (пироп, альмандин, , спессартин, гроссуляр, андрадит, уваровит ).
• Под разностью подразумевают совокупность минеральных индивидов одного минерального вида, различающиеся по морфологическим признакам, например: разности гипса – «марьино стекло» пластинчатый гипс, селенит – волокнистый гипс. • Разновидность – совокупность минеральных индивидов отличающихся от других индивидов рядом дополнительных признаков и особенностей: физических, химических, структурных, например: рубин – хромсодержащая разновидность корунда, фуксит – мелкочешуйчатая и хромсодержащая разновидность мусковита.
Кристаллохимическая классификация силикатов • В. Л. Брегом и Е. Шибольдом (1937 г. ) было доказано, что основой структуры силикатов является кремнекислородный тетраэдр (ККТ). • Важнейшей особенностью силикатов является тенденция кремнекислородных тетраэдров к ассоциации в группы и в бесконечные кремнекислородные построения (цепочки, ленты, слои, каркасы), стехиометрические формулы которых и отвечают различным кремнекислородным радикалам. • На этом основании среди силикатов выделяются следующие структурные типы: островные кольцевые, цепочечные, слоистые, каркасные.
![п/кл 1. Островные силикаты • Соли ортокремниевой кислоты (H 4[Si. O 4]) и диортокремниевой](https://present5.com/presentation/87695118_159816777/image-5.jpg "п/кл 1. Островные силикаты • Соли ортокремниевой кислоты (H 4[Si. O 4]) и диортокремниевой")
п/кл 1. Островные силикаты • Соли ортокремниевой кислоты (H 4[Si. O 4]) и диортокремниевой кислоты (H 6[Si 2 O 7]). Соответственно этот подкласс образуют ортосиликаты с радикалом [Si. O 4]4(одинарные, изолированные ККТ) и диортосиликаты [Si 2 O 7]6 - (сдвоенные изолированные ККТ). • Среди силикатов это наиболее многочисленный подкласс минералов, который характеризуется наиболее разнообразным составом катионов: Fe, Ca, Mg, Mn, Ti, Al, редкие земли, Th, Zr, Nb, Ta и др. • К числу породообразующих и наиболее широко распространенных в природе минералов относятся минералы гр. оливина, гр. граната, гр. эпидота, гр. кианита, гр. сфена, гр. циркона.
п/кл 2. Кольцевые силикаты • Небольшая группа редких в природе минералов с радикальной группой [Si 6 O 18]12 - или [Si 3 O 9]6 -. Наиболее распространенные два: турмалин и берилл. • Главными структурными элементами кольцевых силикатов являются одноярусные и двухярусные тройные, четверные и шестерные кольца ККТ. • Кристаллы идиоморфные. • Морфология определяется структурными особенностями, т. е. наличием кольца. Минералы кристаллизуются в тригональной и гексагональной сингонии Фрагмент структуры кольцевых силикатов
п/кл 3. Цепочечные силикаты • В основе структуры лежат кремнекислородные цепочки. Эти цепочки объединяются в структуру кристалла за счет катионов, связывающихся со свободными валентностями кислорода. Они являются солями метакремниевой кислоты H 2 Si. O 3. радикалом являются цепочки [Si. O 3]³- - в пироксенах и [Si 4 O 11]6 в амфиболах. В амфиболах. Кроме того присутствуют (OH)¹-, иногда F¹- и дополнительный О²-. • Морфология – характеризуются призматической формой кристаллов до игольчатого облика, некоторые разности имеют дощатовидную форму кристаллов (сподумен). Призматический облик проявлен лучше у амфиболов, причём они часто бывают игольчатого облика. Кристаллизуются в низших сингониях. Фрагмент структуры цепочечных силикатов (ленточные). Фрагмент структуры цепочечных силикатов (одинарная цепочка).
п/кл 4. Слоистые силикаты В основе их структуры находятся кремнекислородные (Si-O) листы, сотоящие из кремнекислородных тетраэдров. Все Si-O тетраэдры повернуты в одну сторону. В слое, где расположены вершины тетраэдров, находятся либо ион ОН-, либо ион F+. Между собой слои соединяются с помощью катионов Mg, Al, Fe и образуют пакеты. Тетраэдры соединены в шестерные кольца, что проявляется в субгексагональном облике кристаллов. Пакеты могут быть 2 х, 3 х и 4 х слойные. Радикалы [Si 2 O 5]²-(OH), [Si 2 O 5]²-, [(Si, Al)4 O 10]. В радикалах Si может частично замещаться Al. Слоистая структура силикатов находит свое отражение в весьма совершенной спайности, проходящей параллельно плоскостям сеток. Гидроксил играет очень важную роль в слоистых силикатах. Температуры его отдачи обычно низкие и средние, редко до 900ºС. • Двухслойные: гр. каолинита • гр. серпентина • Трехслойные: гр. талька • гр. слюд • гр. хрупких слюд (хлоритоид) • гр. вермикулита • гр. гидрослюд • гр. монтмориллонита • Четырехслойные: гр хлоритов • Сингония низшая (моноклинная). • По форме выделения агрегатов различают минералы: группы глин, слюд, серпентинита, талька, гидрослюд. Фрагмент структуры слоистых силикатов
п/кл. 5. Каркасные силикаты • Наиболее распространенные минералы. Являются в большинстве своем породообразующими минералами. • Соотношение Si: O в каркасных алюмосиликатах всегда равно 1: 2. в основе силикатов лежит непрерывный каркас из связанных между собой кремнекислородных тетраэдров в трех измерениях (пространственно). Часть кремния (Si 4+) может замещаться на алюминий (Al³+), но не более половины. Общая формула: [Alm. Sin-m. O 2 n]m- (m≤ 1/2 n всегда). • Свойства силикатов определяются особенностями их структуры: низкая плотность (≈2, 5), высокая твердость (5 -6). Окраска почти всегда светлая. • Низшая и средняя категории сингонии. • Выделяют следующие группы: • 1. гр. кварца • 2. гр. полевых шпатов • 3. гр. фельдшпатоидов • 4. гр. цеолитов (натролита)
Скачать презентацию ОСНОВЫ СИСТЕМАТИКИ МИНЕРАЛОВ Основным объектом
3-классиф. минер и силик..ppt