Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Содержание

Как образовывались горные породы

Веками, тысячелетиями полезные ископаемые накапливались в окружающем мире, слёживались и образовывали слои в земной коре. Люди постепенно приучились использовать каменный уголь для обогрева жилищ, добывать соль для употребления в пищу, а камни — для строительства домов, облицовки зданий.

Горные породы могут быть лёгкими и тяжёлыми, твёрдыми и мягкими, сильно и слабо пористыми. От этих показателей зависит долговечность материала и его податливость при обработке. Лёгкий и пористый камень меньше весит. Такой материал легче обрабатывать, но одновременно он менее крепок. Когда в поры попадает вода, то при её замерзании в материале образуются трещины. В результате прочный с виду камень может со временем расколоться.

Горы. Реферат про горные породы.

Огромные валуны, высокие горы кажутся могучими и вечными. Смотришь на них и думаешь, что их ничто не может разрушить — ни время, ни природные стихии. Однако со временем изменяется всё, и горные породы в том числе. На них влияют воды, осадки, ветер, солнце, жара и морозы. И хотя разрушение происходит очень медленно, его нельзя остановить. Постепенно меняется форма и свойства минералов. Их изменения связаны также с деятельностью человека. Он в состоянии разрушить с помощью мощной техники что угодно. Человек быстрее разрушает залежи минералов, чем природа.

Круговорот пород в природе

Образование любых полезных ископаемых начинается с выхода огненной лавы из недр земли. Она остывает и отвердевает. Так получаются магматические горные породы (от слова магма – это и есть лава). Ветер, влага, высокие и низкие температуры дробят камни. Породы перемещаются, оседают и образуют залежи в определённом месте. Так получаются осадочные минералы. С течением времени горные массивы погружаются в земную кору, где плавятся и превращаются в лаву. Лава вновь вырывается на поверхность земли, застывает, и рождение камней начинается заново.

Извержение вулкана.

Вулкан выбрасывает на земную поверхность раскалённые обломки, пепел и магму.

Изучение

Для того чтобы изучить камень, его нужно распилить. И если не полностью, то хотя бы частично, сделать небольшой спил. Так можно узнать его историю, особенности и время появления. Подробное исследование проводится при помощи микроскопа.

Минерал и горная порода: в чем разница?

Внешняя оболочка нашей планеты (земная кора) состоит из множества пород и минералов. Каждый из них – предмет детальнейшего изучения для особой касты ученых – геологов, минерологов и петрографов. Что представляют собой эти природные образования? И чем отличаются минералы от горных пород? Попробуем ответить на эти вопросы максимально просто.

чем минералы отличаются от горных пород

Минералы и горные породы отличаются друг от друга настолько, насколько продукты питания различны с уже готовыми блюдами. Если у вас есть яйца, молоко, сахар и мука, то вы сможете приготовить из этих ингредиентов либо блины, либо ароматные пампушки к супу. Все будет зависеть от пропорций и технологии приготовления.

Какой бы грубой не была эта аналогия, но практически то же самое происходит с минералами и горными породами. Пример – кварц, один из самых распространенных минералов на нашей планете. В сочетании с одними веществами он образует гранит, а в сочетании с другими – базальт.

Однако вернемся к главному вопросу: чем минералы отличаются от горных пород? Ключевое различие состоит в следующем: горные породы состоят из различных минералов. Те, в свою очередь, являются более однородными по своему составу химическими соединениями. Интересно отметить, что вплоть до начала XIX века ученые еще не делали различий между минералами и горными породами. Это разделение появилось в науке относительно недавно.

Минерал и горная порода: определение понятий

Минерал – это природное химическое соединение с определенным составом, имеющее, как правило, кристаллическую структуру. Термин происходит от позднелатинского слова minerale, что значит «руда». Минералы в земной коре чаще всего представлены в твердом агрегатном состоянии. Тем не менее встречаются жидкие (самородная ртуть) и газообразные минералы (например, сероводород).

В природе минералы образуются в результате самых разных геологических процессов. Их изучением занимается отдельная научная дисциплина – минералогия. К основным физико-оптическим свойствам минералов относят твердость, хрупкость, плотность, спайность, излом, цвет и блеск.

Горная порода – это природный агрегат, состоящий из одного или нескольких минералов. Она может быть твердой или же мягкой, рыхлой. Каждая из существующих горных пород отличается определенным составом, текстурой, окрасом и прочими характеристиками. Их комплексным изучением занимается наука петрография. Впервые термин «горная порода» был употреблен еще в 1798 году русским геологом Василием Севергиным.

примеры горных пород и минералов

Теперь вы знаете, чем отличаются минералы от горных пород.

Минералы

Минералы – это могут быть как самородные (природного происхождения) элементы и химические соединения. Они образовываются в следствии процессов в природе, но самое интересное, что люди могут выращивать некоторые минералы в лаборатории, на заводе или морских фермах.

К минералам можно отнести драгоценные камни и жемчуг, которые широко используются в ювелирных изделиях.

Но также природа богата и другими минералами, без которых человек уже просто не в состоянии обойтись.

Жидкие минералы

К жидким природным минералом относятся нефть, вода, ртуть… Без воды человеческая жизнь просто не возможна, а нефть стала одним из необходимейших минералов, так как из нее производят топливо и другие продукты.

Газообразные минералы

К этому виду природных материалов относятся газы.

Твердообразные минералы

Они бывают кристаллические и аморфные. Их различие состоит в том, что аморфные не имеют в своем составе кристаллов. Яркий пример этому кварц и смола. Эти два минерала абсолютно разные даже по виду.

На сегодняшний день человечеству известны 2,5 тысячи минералов, которые в свою очередь имеют разные виды, а их около 4000.

Классификация

Классификация

Основными, как правило, считают структурно-химические классификацию.

Так, кристаллохимическая включает 9 типов:

  1. Силикаты. Соли кремниевых кислот. Представлены наиболее распространенными в земной коре породообразующими минералами (более 90% ее массы), входящими в состав всех типов горных пород. Включают около 800 видов, разделенных на основе структуры кристаллической решетки на 6 подтипов: островные, кольцевые, цепочечные, ленточные, слоевые, каркасные. Это полевые шпаты, плагиоклазы, роговые обманки и т. д.
  2. Карбонаты. Около 80 наименований, представленных солями угольной кислоты. Наиболее распространены среди них магнезит, кальцит, доломит.
  3. Оксиды и гидроксиды. Сюда входит около 200 минералов-соединений с кислородом и гидроксильной группой. Подразделяются на соединения с кремнием (кварц и др.) и соединения с металлами (гематит, лимонит и др.). Составляют около 17% массы земной коры.
  4. Сульфиды. Около 200 соединений с серой (пирит, борнит, киноварь и др.).
  5. Сульфаты. Примерно 260 минеральных видов, представленных солями серной кислоты (гипс, барит, ангидрит и др.).
  6. Галоиды. Соли галоидных кислот. Включают около 100 наименований (галит, сильвин, флюорит и др.).
  7. Фосфаты. Соли фосфорной кислоты, в том числе апатит и фосфорит.
  8. Вольфраматы. Соли вольфрамовой кислоты (вольфрамит, шеелит и др.).
  9. Самородные элементы. Включают 45 наименований, состоящих из одного элемента (золото, сера, алмаз и др.).

Структурно-химическая

Также существует близкая к этой структурно-химическая классификация. В соответствии с ней существует два типа: неорганические и органические минералы.

Первые включают следующие классы:

  • самородные элементы и интерметаллические соединения;
  • нитриды, карбиды, фосфиды;
  • сульфиды, сульфосоли и подобные;
  • галоидные соединения и галогеносоли;
  • окислы;
  • кислородные соли.

По распространенности минералы подразделяют на четыре типа:

  • Породообразующие. Составляют большинство горных пород.
  • Акцессорные. Часто присутствуют в них, но обычно составляют до 5%.
  • Рудные. Образуют значительные скопления в виде рудных месторождений и содержат промышленно ценные компоненты.
  • Редкие. Немногочисленны или единичны.

Существует три формы нахождения в природе:

  1. Минеральные индивиды. Это составные части агрегатов, представленные кристаллами, зернами и прочими выделениями, обособленные поверхностями раздела.
  2. Минеральные агрегаты. Срастания индивидов одного или различных минералов, не имеющие четких признаков симметричных фигур. Бывают одно- и многоэтапными.
  3. Минеральные тела — скопления агрегатов с естественными границами. По размерам могут быть от микроскопических до сопоставимых с геологическими объектами.

Космогенное образование минералов и горных пород

К космогенным процессам относится образование минералов и горных пород во внеземном пространстве и выпадение их на Землю в составе метеоритов и космической пыли. В метеоритах встречаются самородное железо, алмазы, пироксены, оливин и другие минералы.

Таким образом, эндогенные процессы обуславливают начало «жизни» химических элементов и образуемых ими минералов в земной коре. Второй этап жизни минералов связан с экзогенными процессами. Метаморфические процессы минералообразования происходят тогда, когда ранее образовавшиеся магматические и осадочные породы подвергаются воздействию относительно высоких температур и давлений, преобразовывающих породы и слагающие их минералы.

Термин и описание

Термин «минерал» используют для обозначения минеральных индивида, вида и разновидности[4]. Минерал как минеральный вид — это природное химическое соединение, имеющее определённый химический состав и кристаллическую структуру. Если различия в химическом составе при структурной идентичности не очень велики, то по окраске, морфологическим или другим особенностям выделяют минеральные разновидности — например горный хрусталь, аметист, цитрин, халцедон являются разновидностями кварца. Минеральные индивиды — минеральные тела, между которыми имеются поверхности раздела, например, кристаллы и зёрна[3].

Изучением минералов занимается наука минералогия. Происхождение минералов выясняет генетическая минералогия, а изучением минеральных видов занимается филогения минералов.

С 1950-х годов факт открытия нового минерала и его название утверждает Комиссия по новым минералам и названиям минералов Международной минералогической ассоциации (ММА)[5]. В настоящее время установлено более 5336[6] минеральных видов и ежегодно комиссией утверждается несколько десятков новых, однако лишь 100—150 минералов широко распространены.

Минералами считаются также некоторые природные вещества, представляющие собой в атмосферных условиях жидкости (например, самородная ртуть, которая приходит к кристаллическому состоянию при более низкой температуре). Воду, напротив, к минералам не относят, рассматривая её как жидкое состояние (расплав) минерала лёд. Некоторые минералы находятся в аморфном состоянии и не имеют кристаллической структуры. Это относится главным образом к так называемым метамиктным минералам, имеющим внешнюю форму кристаллов, но находящимся в аморфном, стеклоподобном состоянии вследствие разрушения их изначальной кристаллической решётки под действием жёсткого радиоактивного излучения, входящих в их собственный состав радиоактивных элементов (уран, торий и так далее). Различают минералы явно кристаллические, аморфные — метаколлоиды (например, опал, лешательерит и другие) и метамиктные минералы, имеющие внешнюю форму кристаллов, но находящиеся в аморфном, стеклоподобном состоянии.

Сакральная геометрия кристаллов

По внешней геометрической форме кристалла можно говорить о его внутренней структуре (кристаллической решетке), то есть что внутри, то и снаружи. Наша земля -кристаллическая планета.

Если рассматривать для примера семейство кварцев, то многообразие их форм способствует тому, что они излучают разные спектры энергий.

Один из крупнейших — кафедральный кварц. У таких минералов огромный объем энергии, их еще называют «космическим компьютером», потому что сами по себе кварцы позволяют подключиться к информационному полю. Такие кристаллы нужны для решения серьезных задач, в основном в духовной сфере.

Еще есть очень интересный кварц больших размеров — это соединение двух кристаллов, которое называют «тантрические близнецы». Такой кристалл станет помощником в сфере взаимоотношений в семье, на работе.

У мориона (дымчатый или черный кварц) совершенно иная миссия — мощная задача чистки. Надо знать правила общения с этим кристаллом и понимать, что если у тебя в доме или рядышком появился морион, тебя ждет чистка — и это неслучайно. Если мы хотим двигаться, нужно завалы расчистить, иначе никакого движения не будет. Тянет человека на морион, значит, пришло время почиститься в физическом и в духовном плане.

Не могу не упомянуть жеоды — геологические образования в замкнутой полости, стенки которых заполнены кристаллами. Жеоды интересны тем, что в своем объеме сохраняют много энергии, когда ее не хватает, можно ею пополняться. Это хорошие помощники на пути к духовному развитию.

Известен своими кубическими кристаллами пирит. Кристалл изобилия сам говорит о своем таланте. Он состоит из длинного кварца, в основании которого — небольшие кристаллы.

Кристаллы флюорита тоже образуют кубические кристаллы, но их свойства совершенно иные, вплоть до медитативных. Кубические пириты помогают мозгу структурировать информацию, поэтому их часто дарят ученикам.

Кристаллическое строение минералов

Окружающий нас мир состоит из кристаллов. Мы живем в мире кристаллов. Из кристаллов состоят такие вещества, как каучук, сажа, шерсть, шелк, целлюлоза, кости и многие другие предметы. Мы едим кристаллы, лечимся ими и частично сами состоим из кристаллов.

Материя может находиться в трех агрегатных состояниях: газообразном, жидком и твердом. В газах материальные частицы находятся в непрерывном движении, в твердых телах они «скованы» хаотически или закономерно. Различают аморфные и кристаллические твердые тела.

Изучением кристаллического строения минералов и других веществ занимается наука «Кристаллография». Кристаллография подразделяется на три вида: геометрическую, занимающуюся описанием различных форм встречающихся кристаллов, физическую кристаллографию, или кристаллофизику (включая кристаллооптику), и химическую кристаллографию, или кристаллохимию. Она связана с минералогией физикой, химией, математикой.

Физическая кристаллография и кристаллохимия изучают зависимость физических и химических свойств от особенностей кристаллического строения минералов. Кристаллооптика изучает оптические свойства кристаллов. Среди природных минералов преобладают минералы кристаллического строения. Их 98%. В связи с этим изучению минералогии всегда предшествует знакомство с основными понятиями по кристаллографии.

Минералы, характеризующиеся кристаллическим строением, имеют упорядоченное расположение слагающих их мельчайших частиц: атомов, ионов и молекул. Упорядоченное, закономерное расположение этих частиц образует так называемую кристаллическую или пространственную решетку. В качестве примеров можно привести кристаллические решетки каменной соли (рисунок 1), графита и алмаза (рисунок 2). Минералами кристаллического строения являются также кварц, кальцит, полевой шпат и др.

Рисунок 1 – Кристаллическая решетка каменной соли

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 2 – Кристаллические решетки графита (слева) и алмаза (справа)

Минералы аморфного состояния характеризуются беспорядочным, хаотическим расположением мельчайших частиц внутри минерала. Аморфным минералом является опал.

Для кристаллических минералов существует три типа кристаллических решеток:

1) атомная, где в узлах кристаллической решетки находятся атомы (например, алмаз, графит, рисунок 2);

2) ионная, где в узлах решетки расположены ионы (например, каменная соль, рисунок 1);

3) молекулярная, в узлах решетки находятся молекулы (сахар, аспирин, ряд других органических соединений).

2.2 Симметрия кристаллов

Кристаллы в природе растут в виде красивых, правильных многогранников с плоскими гранями и прямыми ребрами.

Различие во внутреннем строении кристаллических и аморфных минералов сказывается и в различии их свойств. Для кристаллических тел характерна анизотропность. Она выражается в том, что большинство физических свойств минералов (твердость, спайность, цвет, магнитность, электропроводность и др.) являются одинаковыми по параллельным направлениям и различаются по непараллельным.

У аморфных тел никакой закономерности в распределении свойств не существует. Аморфные тела характеризуются одинаковыми физическими свойствами в различных направлениях. Такая особенность веществ называется изотропностью, а тела, обладающие этим свойством, называются изотропными. Закономерное расположение элементарных частиц в кристаллических минералах, т. е. наличие пространственной решетки, обуславливает и другие особые свойства кристаллов – их однородность и способность самоограняться. Однородность кристаллического вещества выражается в том, что любые участки кристалла одинаковой формы и одинаково ориентированные, характеризуются одними и теми же свойствами.

Основными методами кристаллографии является установление симметрии явлений, свойств и структуры кристаллов.

О существовании симметрии в природе мы узнаем с раннего детства. Крылья бабочки и стрекозы, лепестки и листья различных цветов и растений, снежинки и птицы убеждают нас в том, что в природе существует симметрия.

Симметричными называются тела, состоящие из одинаковых, симметричных частей, которые могут совмещаться. Так, если бабочка сложит крылья, они у нее полностью совместятся. Плоскость, которая разделит бабочку на две части, будет плоскостью симметрии. Если на место этой плоскости поставить зеркало, то в нем мы увидим симметричное отражение другого крыла бабочки. Так и плоскость симметрии обладает свойством зеркальности, по обе стороны этой плоскости мы видим симметричные, зеркально-равные половинки тела.

В результате изучения кристаллических форм минералов выяснено, что и в неживой природе, в мире кристаллов, существует симметрия. В отличие от симметрии в живой природе она называется кристаллической симметрией.

Кристаллической симметрией называется правильная повторяемость элементов ограничения (ребер, граней, углов) и других свойств кристаллов по определенным направлениям.

Наиболее отчетливо симметрия кристаллов обнаруживается в их геометрической форме. Закономерное повторение геометрических форм можно заметить, если: 1) рассечь кристалл плоскостью; 2) вращать его вокруг определенной оси; 3) сопоставить расположение элементов ограничения кристалла относительно точки, лежащей внутри его.

Плоскость симметрии. Рассечем кристалл каменной соли на две половины (рисунок 3-16). Проведенная плоскость разделила кристалл на симметричные части. Такая плоскость называется плоскостью симметрии.

Рисунок 3 – Плоскость симметрии (Р) в кристалле каменной соли.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 4 – Плоскости симметрии в кубе

Плоскостью симметрии кристаллического многогранника называется плоскость, по обе стороны которой располагаются одинаковые элементы ограничения и повторяются одинаковые свойства кристалла.

Плоскость симметрии обладает свойством зеркальности: каждая из частей кристалла, рассеченного плоскостью симметрии, совмещается с другой частью, т. е. является как бы ее зеркальным изображением. В различных кристаллах можно провести разное количество плоскостей симметрии. Например, в кубе имеется девять плоскостей симметрии (рисунок 4), в гексагональной или шестигранной призме — семь плоскостей симметрии,

— три плоскости пройдут через противоположные ребра (рисунок 5 плоскости а), три плоскости через середины противоположных граней (параллельных продольной оси многогранника — на рисунке 5, плоскости b) и одна плоскость — перпендикулярно ей (рисунке 5, плоскость Л).

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 5 – Плоскости симметрии в гексагональной призме (слева) и

схема расположения осей симметрии (в плане, справа)

Плоскость симметрии обозначается заглавной буквой латинского алфавита Р, а коэффициент, стоящий перед ней, показывает количество плоскостей симметрии в многограннике. Таким образом, для куба можно записать 9Р, т. е. девять плоскостей симметрии, а для гексагональной призмы — IP.

Ось симметрии. В кристаллических многогранниках можно найти оси, при вращении вокруг которых кристалл будет совмещаться со своим первоначальным положением при повороте на определенный угол. Такие оси называются осями симметрии.

Ось симметрии кристаллического многогранника — это линия, при вращении вокруг которой правильно повторяются одинаковые элементы ограничения и другие свойства кристалла.

Оси симметрии обозначаются заглавной латинской буквой L. При вращении кристалла вокруг оси симметрии элементы ограничения и другие свойства кристалла будут повторяться определенное количество раз. Если при повороте кристалла на 360° многогранник совмещается со своим исходным положением дважды, имеют дело с осью симметрии второго порядка, при четырех и шестикратном совмещения — соответственно с осями четвертого и шестого порядков. Оси симметрии обозначаются: L2 — ось симметрии второго порядка; L3 — ось симметрии третьего порядка; L4 — ось симметрии четвертого порядка; L6— ось симметрии шестого порядка. Порядком оси симметрии называется количество совмещений кристалла с первоначальным положением при повороте на 360°.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 6 – Оси симметрии в кубе

В кристаллах наряду с обычными осями симметрии, охарактеризованными ранее, выделяют так называемые инверсионные оси.

Инверсионной осью кристалла называется линия, при вращении вокруг которой на некоторый определенный угол и последующим отражением в центральной точке многогранника (как в центре симметрии) совмещаются одинаковые элементы ограничения.

Инверсионная ось обозначается символом Li. На моделях кристаллов, где обычно приходится определять инверсионные оси, центр симметрии отсутствует. Доказана возможность существования инверсионных осей следующих порядков: первого Li1 , второго Li2 , третьего Li3 , четвертого Li4 , шестого Li6. Практически приходится иметь дело лишь с инверсионными осями четвертого и шестого порядков (рисунок 8).

В связи с однородностью кристаллического строения и благодаря закономерностям в распределении частиц внутри кристаллов, в кристаллографии доказывается возможность существования только вышеперечисленных осей симметрии. Ось симметрии первого порядка в расчет не принимается, так как она совпадает с любым направлением каждой фигуры. В кристаллическом многограннике может быть несколько осей симметрии различных порядков. Коэффициент, стоящий перед символом оси симметрии, показывает количество осей симметрии того или иного порядка. Так, в кубе три оси симметрии четвертого порядка 3L4 (через середины противоположных граней); четыре оси третьего порядка 4L3 (проводятся через противоположные вершины трехгранных углов) и шесть осей второго порядка 6L2 (через середины противоположных ребер) (рисунок 6). В гексагональной призме можно провести одну ось шестого порядка и 6 осей второго порядка (рисунок 5 и 7). Рисунок 7 – Оси симметрии шестого и второго порядков (L6L2) и плоскости симметрии (7Р) в гексагональной призме.

Иногда инверсионные оси обозначаются цифрой, стоящей справа внизу от символа оси. Так, инверсионная ось второго порядка обозначается символом L2, третьего – L3, четвертого L4, шестого L6.

Инверсионная ось представляет собой как бы совокупность простой оси симметрии и центра инверсии (симметрии).

Центр симметрии. В кристаллических многогранниках, кроме плоскостей и осей симметрии, может быть также и центр симметрии (инверсии).

Центром симметрии (инверсии) кристаллического многогранника называется точка, лежащая внутри кристалла, в диаметрально противоположных направлениях, от которой располагаются одинаковые элементы ограничения и другие свойства многогранника.

Центр симметрии обозначается буквой «С» латинского алфавита. При наличии центра симметрии в кристалле, каждой грани отвечает другая грань, равная и параллельная (обратно параллельная) первой. В кристаллах может быть только один центр симметрии. В кристаллах любая линия, проходящая через центр симметрии, делится пополам.

Центр симметрии легко найти в кубе, октаэдре, в гексагональной призме, так как он находится в этих многогранниках в точке пересечения осей и плоскостей симметрии.

Разобранные элементы, встречаемые в кристаллических многогранниках, — плоскости, оси, центр симметрии — называются элементами симметрии.

Виды симметрии. В кристаллах элементы симметрии находятся во взаимосвязи. Благодаря зависимости одних элементов симметрии от других, взаимные сочетания их весьма ограничены. Установлено, что возможны только 32 комбинации различных группировок, или 32 кристаллографических класса, или вида симметрии (таблица 1). Данные 32 вида симметрии сначала были выведены чисто теоретически в 1831г. И. Гесселем, а затем независимо от него русским акад. в 1867г. Позднее этот вывод был подтвержден и на кристаллах.

В каждый вид симметрии объединяются кристаллы на основании совокупности элементов симметрии или наличия какого-либо одного определенного элемента и отсутствия других элементов симметрии.

Иными словами, вид симметрии кристалла — это полная совокупность его элементов симметрии.

Виды симметрии, в которых имеются только главные оси, названы примитивными. Если в видах симметрии присутствует и центр симметрии, они называются центральными. При наличии плоскости говорят о планальном виде симметрии (греч. «планум» плоскость), если имеются только оси аксиальный вид симметрии (греч. «аксон» ось). Максимальное количество возможных осей и плоскостей дает наименование планаксиального вида симметрии. В случае присутствия инверсионных осей говорят об инверсионно-примитивном или инверсионно-планальном видах симметрии.

При определении кристаллов или их моделей следует иметь в виду, что найденная комбинация элементов симметрии должна непременно соответствовать определенному виду симметрии из приводимых 32 классов (таблица 1).

Сингонии. Кристаллографические классы, или виды симметрии, объединяются в более крупные группировки, называемые системами или сингониями. Таких сингоний семь (рисунок 9):

высшая категория – кубическая;

2) средняя категория: гексагональная, тетрагональная, тригональная;

низшая категория: ромбическая, моноклинная, триклинная.

В каждую сингонию входят кристаллы, у которых отмечается одинаковое расположение кристаллографических осей и одинаковые элементы симметрии. Сингонией называется группа видов симметрии, обладающих одним или несколькими одинаковыми элементами симметрии и имеющих одинаковое расположение кристаллографических осей. Охарактеризуем каждую сингонию.

Высшая категория. Кубическая сингония. В этой сингонии кристаллизуются наиболее симметричные кристаллы. В кубической сингонии присутствует более одной оси симметрии выше второго порядка, т. е. L3 или L4. Кристаллы кубической сингонии обязательно должны иметь четыре оси третьего порядка (4L3) и, кроме того, либо три взаимно-перпендикулярные оси четвертого порядка (4L4), либо три оси второго порядка (3L2). Максимальное количество элементов симметрии в кубической сингонии может быть выражено формулой 3L44L36L29PC. Кристаллы кубической сингонии встречаются в виде куба, октаэдра, тетраэдра, ромбододекаэдра, пентагон-додекаэдра и др. (рисунок 9). В кубической сингонии кристаллизуются следующие минералы: галит (каменная соль), пирит, галенит, флюорит и др. (рисунок 10).

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 9 – Определение сингонии кристаллов

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 10 – Кристаллы кубической сингонии:

1 – куб (пирит, торианит, галенит, флюорит, перовскит); 2 – кубооктаэдр (галенит); 3 – октаэдр (золото, хромит, пикотит, магнетит, шпинель); 4 – ромбододекаэдр (золото, гранат, магнетит); 5 — тетрагон-триоктаэдр (гранат); 6 – комбинация двух тетраэдров (сфалерит); 7 – пентагон-додекаэдр (пирит, гранат); 8 – гексоктаэдр (алмаз); 9 – двойник прорастания куба (пирит, торианит, флюорит).

Сингонии средней категории. Эта группа объединяет кристаллы, обладающие только одной осью симметрии порядка выше второго. К средней категории относятся гексагональная, тетрагональная и тригональная сингонии.

Гексагональная сингония характеризуется наличием одной оси симметрии шестого порядка (L6). Максимальное количество элементов симметрии может быть следующим: L66L27PC. Кристаллы гексагональной сингонии образуют призмы, пирамиды, дипирамиды и др. В гексагональной сингонии кристаллизуются апатит, нефелин, берилл и другие минералы (рисунок 11)

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 11 – Кристаллы гексагональной сингонии:

1 – гексагональная дипирамида (кварц, корунд); 2 – комбинация призмы и дипирамиды (кварц); 3 – гексагональная призма (берилл, апатит); 4 – комбинация призмы с дипирамидой и пинакоидом (апатит).

Тетрагональная сингония имеет одну ось четвертого порядка (L4). Максимальная симметрия характеризуется формулой L44L25PC. Формы кристаллов данной сингонии — тетрагональные призмы, пирамиды, дипирамиды и их комбинации (рисунок 12). К тетрагональной сингонии относятся касситерит (оловянный камень), халькопирит (медный колчедан), циркон и другие минералы.

Тригональная сингония характеризуется одной осью третьего порядка (L3). Наибольшее количество элементов симметрии выражается формулой L33L23PC. Формы кристаллов: призмы, пирамиды, дипирамиды, их комбинации и др. В данной сингонии кристаллизуются кварц, кальцит, гематит, корунд и др. (Рисунок 13)

Сингонии низшей категории. Кристаллы, в которых отсутствуют оси симметрии высшего наименования и могут, присутствуют только оси второго порядка (L2), относятся к сингониям низшей категории. К ним относятся ромбическая, моноклинная и триклинная сингонии.

Ромбическая сингония имеет несколько осей второго порядка (L) или несколько плоскостей симметрии (Р). Характерные формы — ромбический тетраэдр, ромбическая призма, ромбическая пирамида и ромбическая дипирамида (рисунок 14). Максимальная формула 3L23PC. В ромбической сингонии кристаллизуются барит, топаз, марказит, антимонит и др.

Моноклинная сингония. Кристаллы моноклинной сингонии характеризуются наличием одной оси второго порядка (L2) или одной плоскостью симметрии (Р), либо максимально: L2PC. Формы кристаллов ромбическая призма и сочетание простых форм: пинакоидов и моноэдров. (рисунок 15). Характерные минералы моноклинной сингонии: ортоклаз, слюды, гипс, роговая обманка, пироксены и другие минералы.

Триклинная сингония. К триклинной сингонии относятся наиболее несимметричные кристаллы, лишенные совсем элементов симметрии или имеющие лишь центр симметрии (С). Характерные формы кристаллов — комбинации пинакоидов и моноэдров (рисунок 16). В триклинной сингонии кристаллизуются плагиоклазы, дистен, медный купорос и другие минералы.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 12 – Кристаллы тетрагональной сингонии

1 – тетрагональная дипирамида (анатаз, циркон, ксенотим); 2 – анатаз; 3 – комбинация тетрагональной призмы с дипирамидой (циркон, брукит); 4 – комбинация дипирамиды и двух призм (ксенотим, рутил, циркон); 5 – комбинация двух призм с дипирамидой (везувиан, циркон); 6 – комбинация двух тетрагональных призм и дипирамиды с пинакоидом (везувиан); 7 – комбинация двух призм с двумя дипирамидами (касситерит); 8 – двойник касситерита; 9, 10 – вульфенит; 11 – шеелит.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 13 – Кристаллы тригональной сингонии:

1 – гематит; 2 – ильменит; 3, 4 – турмалин; 5 – кристалл турмалина со штриховкой на гранях; характерно поперечное сечение в форме сферического треугольника; 6 — корунд

Для определения сингонии неизвестного минерала по совокупности найденных элементов симметрии пользуются таблицей 2. Иллюстрация определения сингонии кристаллов по минимуму элементов симметрии приводится на рисунке 16.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 14 – Кристаллы ромбической сингонии:

1 – ромбическая призма; 2 – ромбическая дипирамида; 3 – кристалл ставролита; 4, 5 – сросшиеся кристаллы ставролита в виде крестообразных двойников; 6 – комбинация призмы, пирамид и пинакоидов (оливин); 7 – комбинация двух призм и дипирамиды (топаз); 8 – кристалл топаза; 9, 10 – кристаллы арсенопирита; 11, 12 – кристаллы андалузита; 13, 14 – колумбит-танталит; 15 — самарскит.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 15 – Кристаллы моноклинной сингонии:

1 – комбинация трех пинакоидов; 2, 4 – кристаллы пироксена; 3 – комбинация призм и пинакоида (гипс, амфибол); 5, 6 – сфен; 7, 8 – монацит; 9 – вольфрамит; 10, 11 – эпидот.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 16 – Кристаллы триклинной сингонии:

1 – аксинит; 2 – кианит.

2.3 Простые формы и комбинации простых форм.

Открытые и закрытые формы

Природные многогранники – кристаллы – могут образовывать либо простые формы, либо их комбинации. Простой формой называется совокупность тождественных граней, связанных элементами симметрии. Грани такой простой формы должны быть одинаковыми по своим физическим и химическим свойствам, а в идеально развитых многогранниках и по своим очертаниям и величине. Примерами простых форм могут служить куб, тетраэдр, октаэдр, ромбоэдр и т. д. Если кристалл образован несколькими видами граней, это комбинация нескольких простых форм. Комбинацией называется сочетание двух или нескольких простых форм, объединенных элементами симметрии. Насчитывается 47 простых форм известных в природе кристаллов (рисунок 17). Следует иметь в виду, что для кристаллов каждой сингонии характерны свои определенные простые формы.

Для кубической сингонии характерны только такие простые формы: куб, тетраэдр, октаэдр, тригон-тритетраэдр, тетрагон-тритетраэдр, пентагон-тритетраэдр, ромбододекаэдр, пентагон-додекаэдр, тетрагексаэдр, гексатетраэдр, дидодекаэдр, тетрагон-триоктаэдр, тригон-триоктаэдр, пентагон-триоктаэдр и гексоктаэдр (рисунок 17). Перечисленные 15 простых форм не могут встречаться ни в одной из сингонии средней или низшей категорий.

В средней категории встречается 25 простых форм, присутствие которых невозможно ни в высшей, ни в низшей категориях. Это различные пирамиды, дипирамиды, призмы (рисунок 17), 2-7, 9-14, 16-21); кроме того, здесь присутствуют три трапецоэдра: тригональный, тетрагональный и гексагональный; два скаленоэдра — тетрагональный и дитригональный и ромбоэдр (рисунок 17, 24-28, 33, 35). Трапецоэдры отличаются от дипирамид тем, что нижняя их половина смещена по отношению к симметричной верхней на некоторый угол. Ромбоэдр получается при деформации куба вдоль оси третьего порядка.

В средней категории встречается также тетрагональный тетраэдр. В отличие от тетраэдра кубической сингонии у него грани, треугольники равнобедренные, а не равносторонние, а в отличие от ромбического тетраэдра 1 в сечении он дает квадрат. Скаленоэдры получаются при удвоении граней тетраэдра и ромбоэдра.

В низшей категории присутствуют свои особые простые формы, невозможные в кубической сингонии: моноэдр, пинакоид, диэдр, ромбическая пирамида, ромбическая призма, ромбический тетраэдр, ромбическая дипирамида. Их всего 7 (рисунок17-30, /, 8, 15, 22, 31, 32, 34). Следует отметить, что моноэдр и пинакоид могут встречаться в кристаллах средней категории. Ромбическая призма может присутствовать как в ромбической, так и в моноклинной сингониях. Тригональная и гексагональная призмы и некоторые другие простые формы (например, тригональная и гексагональная пирамиды и др.) могут встречаться как среди тригональных, так и среди гексагональных кристаллов. Простые формы образуют великое множество комбинаций. Этим и объясняется то разнообразие геометрических форм, которое присуще природным многогранникам.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 17 – Простые формы кристаллов:

1 – ромбическая пирамида; 2 – тригональная пирамида; 3 – дитригональная пирамида; 4 – тетрагональная пирамида; 5 – дитетрагональная пирамида; 6 – гексагональная пирамида; 7 – дигексагональная пирамида; 8 – ромбическая дипирамида; 9 – тригональная дипирамида; 10 – дитригональная дипирамида: 11 – тетрагональная дипирамида; 12 – дитетрагональная дипирамида; 13 – гексагональная дипирамида; 14 – дигексагональная дипирамида; 15 – ромбическая призма; 16 – тригональная призма; 17 – дитригональная. призмам; 18 — тетрагональная призма; 19 – дитетрагональная призма; 20 – гексагональная призма; 21 – дигексагональная призма; 22 – ромбический тетраэдр; 23 — тетраэдр; 24 – тригональный трапецоэдр; 25 – тетрагональный тетраэдр; 26 – тетрагональный трапецоэдр; 27 – ромбоэдр; 28 – гексагональный трапецоэдр; 29 – куб; 30 – октаэдр; 31 – диэдр; 32 – пинакоид; 33 – тетрагональный скаленоэдр; 34 – моноэдр; 35 – дитригональный скаленоэдр; 36 – тригон-тритетраэдр; 37 – тетрагон-тритетраэдр; 38 – пентагон-тритетраэдр; 39 – ромбододекаэдр; 40 – пентагон-додекаэдр; 41 – тетрагексаэдр; 42 – гексатетраэдр; 43 – дидодекаэдр; 44 – тетрагон-триоктаэдр; 45 – тригон-триоктаэдр; 46 – пентагон-триоктаэдр; 47 – гексоктаэдр.

В кристаллографии в отличие от геометрии имеют дело не только с закрытыми, но и с открытыми формами. Если простая форма со всех сторон замыкает пространство, она называется закрытой. Например, куб, октаэдр, тетраэдр являются закрытым простыми формами. Однако среди простых форм имеются и такие, которые не полностью замыкают пространство. Например, призмы, пирамиды. Такие формы называются открытыми. Открытые формы могут существовать в кристалле только в сочетании с другими простыми формами, образуя комбинации простых форм. Так, например, кристалл в форме тригональной пирамидой (рисунок 17) представляет сочетание двух простых форм — пирамиды и единичной грани – моноэдра, а кристалл в форме тригональной призмы слагают грани призмы и пинакоида (двух параллельных и равных граней).

2.4 Структура кристалла и пространственная решетка

Структура кристалла – это конкретное расположение частиц в пространстве, это бесконечные симметричные ряды, сетки и решетки из периодически чередующихся частиц. Расстояние между частицами кристаллического вещества составляет несколько ангстрем (1 ангстрем 1/стомиллионная доля см. ед. длинны для измерения световых волн). Поэтому в 1мм в кристалле располагается бесконечное число частиц.

Кратчайшее расстояние между двумя одинаковыми точками называется «элементарной трансляцией» или периодом идентичности.

Если сдвинуть точки бесконечного ряда на один период идентичности «a» вдоль направления трансляции, то все одинаковые точки передвинутся на одинаковые расстояния, ряд совместится сам с собой, вид его не нарушается.

Одинаковые точки, связанные между собой трансляциями «a» в бесконечном ряду, называются «узлами ряда» .

Повторяя одинаковые точки с помощью другой трансляции не параллельной первой, получим двумерную плоскую сетку, которая определена двумя элементарными трансляциями «a и b» или тремя произвольными узлами, не лежащими на одной прямой.

Параллелограммы, вершины которых являются узлы, называются ячейками сетки. Элементарную ячейку выбирают так, чтобы она удовлетворяла следующим условиям:

    наилучшим способом отражала симметрию сетки; имела бы прямые углы; обладала бы наименьшей площадью и внутри не было бы узлов
    Каждый узел, находящийся в вершине такой ячейки принадлежит одновременно четырем ячейкам. Число узлов на единицу площади называется плотностью сетки.

Пространственная решетка – это способ представления периодичности повторения в пространстве отдельных материальных частиц. Это бесконечное трехмерное периодическое образование.

Когда кристалл растет, частицы выстраиваются в закономерные и симметричные ряды, сетки, решетки.

Грани кристаллических многогранников соответствуют плоскостям, ребра кристалла – линиям пересечения этих плоскостей. Кристалл растет так, что частицы вещества откладываются на его гранях. Грани нарастают параллельно самим себе. Меняются площади граней, их форма, но взаимный наклон граней остается неизменным.

Закон постоянства углов, это количественный закон, который вывел в 1669г. Николай Стенон:

«Во всех кристаллах данного вещества при одинаковых условиях углы между соответствующими гранями кристаллов постоянны»

Закон постоянства углов дает возможность свести все многообразие форм кристаллических многогранников к совокупности углов между гранями и изобразить их с помощью проекции.

Основным методом диагностики кристаллических веществ является угломерный прибор – гониометр.

2.5 Принципы плотнейшей упаковки атомов и ионов

2.5.1 Плотнейшие упаковки частиц в структурах.

Для устойчивости кристаллической структуры требуется условия минимума ее потенциальной энергии. При определенной температуре у вещества в твердой фазе уровень свободной энергии наинизший, по сравнению с жидкой и газообразной фазами. Одним из факторов уменьшающих потенциальную энергию, является максимальное сближение структурных единиц, т. е. их плотнейшая упаковка. Сильнее всего плотнейшая упаковка выражена в металлических и ионных структурах, где связи не направлены, атомы или ионы можно считать сферическими.

Например.

Модель структуры, построенной из материальных частиц одного сорта, имеющих сферическую симметрию, т. е. из равновеликих, несжимаемых шаров, прилегающих друг к другу. Положим друг на друга два слоя плотно соприкасающихся шаров, обозначив нижний слой буквой А, верхний – В. Третий слой можно положить на слой В по разному (рисунок 20); в одном случае шары третьего слоя точно повторяют положение шаров в слое А, в другом – шары третьего слоя займут неповторяемую позицию С, их затем можно перекрыть четвертым слоем шаров, который повторит положение слоя А

Упаковка первого типа характеризуется повторяемостью АВ АВ АВ… Ее называют двухслойной (а по характеру симметрии – гексагональной). Для упаковок второго типа характерна повторяемость АВС АВС АВС… Ее называют трехслойной (кубической). Имеется много других порядков повторяемости слоев в плотнейшей укладке шаров, но все они будут являться комбинациями первых двух упаковок.

Плотно уложенные шары занимают лишь 74% заполняемого ими объема, а 26% приходится на пустоты между шарами. Их два типа. Одни пустоты, меньшие по размеру, располагаются между четырьмя шарами (рисунок 20, b). Их называют тетраэдрическими (Т).

Другие, большие по размеру пустоты ограничены шестью шарами (рисунок 20,a). Их называют октаэдрическими (О).

Примером построения кристаллической структуры вещества почти точно по принципу плотнейшей упаковки может являться корунд AI2O3. В нем крупные ионы кислорода образуют двухслойную плотнейшую упаковку, 2/3 октаэдрических пустот занято ионами алюминия, тетраэдрические позиции свободны.

Если считать кристаллические вещества построенными по принципу идеальной плотнейшей упаковки, все многообразие структур минералов должно определяться тремя факторами:

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Рисунок 20 — Двухслойная (a) и трехслойная (b) плотнейшие упаковки шаров

Рисунок 20 – Октаэдрическая (b) и тетраэдрическая (a) пустоты в плотнейшей упаковке шаров

— типом плотнейшей упаковки, размером и валентностью атомов, образующих эту упаковку;

— набором атомов, заполняющих пустоты плотнейшей упаковки;

— узором заселения пустот.

Многообразие сочетаний этих факторов очевидно. Однако число минералов с идеальной плотнейшей упаковкой атомов относительно невелико. Большинство же минералов имеет сложные кристаллические постройки, в них лишь строение отдельных блоков отвечает принципу идеальной плотнейшей упаковки атомов.

Благодаря закономерному расположению атомов в минералах с кристаллическим строением, многие минералы образуют хорошо выраженные правильные природные многогранники. Комбинации этих многогранников дают кристаллы. Таким образом, кристаллы отражают кристаллическое строение вещества, т. е. закономерное, упорядоченное расположение мельчайших частиц материи (атомов, ионов, молекул).

Однако в настоящее время в строении, свойствах и процессах образования кристаллов открыты строгие закономерности, изучением которых и занимается один из разделов геологии – кристаллография.

Как и в любом многограннике, в природном кристаллическом многограннике различают элементы ограничения: грани, ребра, углы. Грани – это плоскости, ограничивающие многогранник, ребра – линии пересечения граней. Различные минералы характеризуются разнообразными формами кристаллов. По внешней форме кристаллов мы легко узнаем гипс («ласточкин хвост»), рисунок 3, кальцит (форма ромбоэдров) рисунок 4 и др.

При изучении свойств и особенностей строения кристаллических многогранников выяснено, что ряд минералов обладает способностью кристаллизоваться в виде различных форм. Так, например, минерал кальцит может кристаллизоваться в виде различных форм ромбоэдров, скаленоэдров, таблитчатых кристаллов (рисунок 5).

2.6 Координационные числа

Координационным числом данного атома в структуре минерала называется число ближайших от него соседних атомов. Так в структуре самородного золота координационное число каждого атома равно 12. В галите координационное число натрия-6 (вокруг него расположено по 6 атомов хлора), координационное число хлора также 6 (каждый атом хлора соседствует с шестью атомами натрия).

В идеальных плотнейших упаковках координационное число зависит от соотношения размеров ее атомов: если один вид атомов слагает упаковку, то от размера других атомов зависит то, в какую пустоту (тетраэдрическую или октаэдричекскую) они могут поместиться. Для октаэдрической координации оно равно 0.42, для тетраэдрической-0,22. Также плотно можно разместить атом между тремя, восемью, двенадцатью соседними (рисунок 6). Итак, для таких структур возможны координационные числа 3,4,6,8,12.

Однако идеальные плотнейшие упаковки атомов возможны только в структурах минералов с ненаправленными, т. е. полностью ионными или металлическими химическими связями между атомами.

В минералах с ковалентной связью координационное число зависит от двух факторов: a) соотношения размеров атомов; b) характера расположения в пространстве валентных орбиталей р, d, f-электронов. Максимально возможное число соседствующих атомов определяется соотношением их размеров, а реальное число может оказаться иным в зависимости от числа и положения валентных орбиталей. Допустимы разные координационные числа-2,3,4,5,6,7,8,9.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов
Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

Нахождение минералов в природе

По распространённости минералы можно разделить на:

  • породообразующие
    — составляющие основу большинства горных пород;
  • акцессорные
    — часто присутствующие в горных породах, но редко слагающие больше 5 % породы;
  • редкие минералы
    — находки которых единичны или немногочисленны;
  • рудные
    — содержащие в своём составе промышленно ценные компоненты и образующие значительные скопления в рудных месторождениях.

По форме нахождения минералов различают

  • Минеральные индивиды
    — составные части минеральных агрегатов. Это отдельные кристаллы, зерна и сферические или близкие к сферическим выделения минералов, отделенные друг от друга физическими поверхностями раздела и представляющие собой форму нахождения минеральных видов в природе. Минеральный индивид — исходное понятие минералогии, означающее зерна и идиоморфные кристаллы, в виде которых в природе представлены минеральные виды; индивиды могут быть зернами — «монокристаллами» или сферокристаллами, из которых строятся простые минеральные агрегаты (Ю. М. Дымков, 1966)
  • Минеральные агрегаты
    — срастания минеральных индивидов одного и того же или разных минералов. Они могут быть одно- и многоэтапными. Минеральный агрегат — исходное понятие минералогии. На уровне организации вещества, следующем за понятием «индивид», агрегат — это скопление индивидов, не обладающее при идеальном развитии чёткими признаками симметричных фигур (это принципиальное отличие от индивидов — по Ю. М. Дымкову, 1966).
  • Минеральные тела
    — скопления минеральных агрегатов, обладающие естественными границами. Размеры их варьируют от микроскопических до очень крупных, соизмеримых с масштабом геологических объектов.

Экзогенное образование минералов и горных пород

К экзогеннымпроцессам относятся процессы, развивающиеся в результате взаимодействия горных пород и минералов земной коры с атмосферой, гидросферой и биосферой. Существенное значение в развитии экзогенных процессов имеет техногенная деятельность человека. Большую роль в экзогенных процессах играет сила тяжести (гравитация), электромагнитное поле Земли, потоки солнечной энергии и вещества из космоса, деятельность организмов и человека. При этом происходит поверхностное разрушение и преобразование минералов, созданных эндогенными процессами в верхних горизонтах земной коры и на ее поверхности как без участия высоких температур и больших давлений, так и с участием – при падении метеоритов, астероидов.

Ранее созданные минералы подвергаются химической, механической, биохимической и антропогенной переработке, что приводит к образованию новых минералов, в соответствии с возникающими физико-химическими условиями в отдельных толщах земной коры на ее поверхности. Выделяется несколько способов экзогенного минералообразования:

  1. Гипергенное (при химическом выветривании),
  2. Кристаллизация из перенасыщенных истинных растворов,
  3. Коагуляция коллоидных растворов (в основном при смешивании их с диэлектриками),
  4. Переход вещества их хорошо растворимого состояния в менее растворимое и биогенное, т.е. минералообразование в процессе жизнедеятельности организмов.

Какими физическими свойствами обладают минералы?

Физические свойства минералов позволяют составить их описание и классифицировать каждый вид. Минералы обладают рядом важнейших характеристик, по которым их также можно классифицировать. Эти показатели различаются в зависимости от класса вещества, его химического строения. Выделяют механические, оптические, тепловые и электрические свойства минералов.

Механические характеристики

К механическим свойствам минералов относятся:

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

  • Твердость – особая способность сопротивляться внедрению другого тела. Определяется по 10-балльной шкале Мооса. Значение 1 принадлежит тальку и графиту, которые являются самыми мягкими минералами. Первенство принадлежит алмазу, лишь немногим ему уступают сапфир и рубин. Золото и серебро – довольно мягкие металлы и находятся в начале шкалы, их твердость равна 3.
  • Хрупкость – свойство разрушаться без деформаций. На первый взгляд, хрупкость – противоположность твердости, но такое впечатление ошибочно. Например, алмаз является самым твердым минералом, но при этом он довольно хрупкий.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

  • Спайность – способность кристалла раскалываться в определенных направлениях. Бывает весьма совершенной и совершенной, при которой минерал с легкостью расщепляется на тонкие пластины (слюда, полевой шпат, ортоклаз, каменная соль), средней и несовершенной, когда спайность практически отсутствует (корунд, золото, платина).
  • Плотность – масса единицы объема вещества. Также существует понятие удельной плотности, при которой измеряется отношение плотности минерала к плотности воды. Наибольшее значение имеют металлы и самородки.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

  • Излом – форма поверхности при расколе кристалла. Часто зависит от спайности. Бывает занозистым (тальк), землистым (каолинит), зернистым (гранит, базальт), раковистым (обсидиан), ступенчатым (полевой шпат), шероховатым (известняк), крючковатым (медь, серебро, золото).
  • Побежалость – радужная пленка, которая образуется на поверхности кристалла в результате окисления.

Оптические свойства

Оптические свойства играют большую роль в определении ценности кристалла. Драгоценные камни оцениваются по их оптическим качествам. Алмаз считается самым дорогим в мире как раз из-за высоких показателей блеска, преломления света, прозрачности.

Оптические свойства минералов:

  • Цвет – специфический и изменчивый признак, который может варьироваться в зависимости от примесей, его определяют визуально. Некоторые минералы могут быть окрашены в разные цвета иметь разные названия в зависимости от оттенка. Самым ярким примером является корунд. Примесь хрома придает корунду красный оттенок, и тогда он называется рубином. Титан и железо придают ему синий цвет, и такой корунд именуется сапфиром.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

  • Блеск – отражение светового потока от поверхности. Бывает стеклянным (кварц, гипс, изумруд, рубин), алмазным (алмаз, циркон), металлическим (серебро, золото, пирит, халькопирит, гематит), восковым (кремень, сердолик, бирюза), матовым (мел, агат), жирным (сера, тальк).
  • Цвет черты – цвет минерала, измельченного в порошок. Может совпадать с цветом самого минерала или отличаться. Например, у желтого пирита черта зеленовато-черная. Не все минералы оставляют черту. Если они тверже 7 по шкале Мооса, то считается, что цвета черты у них нет.
  • Преломление – изменение направления луча света при прохождении через кристалл. Некоторые минералы имеют высокую степень преломления, поэтому используются в оптике.

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

  • Дисперсия – разложение света на цвета спектра. Благодаря дисперсии мы наблюдаем игру света на гранях драгоценных камней.

Тепловые и электрические

Теплопроводность – это способность тел проводить тепло от более нагретых объектов к менее нагретым. Все минералы обладают теплопроводностью, которая может варьироваться по шкале от более высоких показателей к низким. Нулевая теплопроводность у вакуума, потому что в нем отсутствуют атомы и молекулы, которые могли бы своим движением передавать энергию. Один из самых высоких показателей у алмаза – 1001–2600 Вт/м·К, теплопроводность некоторых других веществ:

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

  • карборунд – 490 Вт/м·К;
  • золото – 320 Вт/м·К;
  • железо – 92 Вт/м·К;
  • кварц – 8 Вт/м·К;
  • гранит – 2,4 Вт/м·К.

Электропроводность – это способность материала проводить электрический ток. Зависит от многих факторов, в том числе и от температуры. Показатели некоторых веществ:

Какие существуют горные породы и минералы? Чем минералы отличаются от горных пород? Примеры горных пород и минералов

  • серебро – 62500000 См/м;
  • медь – 59500000 См/м;
  • золото – 45500000 См/м;
  • графит – 125000 См/м.

Минералы вторичные

Минералы вторичные

Так называются минералы, образовавшиеся при метасоматизме, при выветривании других минералов и горных пород, то есть при процессах, преобразующих уже сформировавшиеся породы. Эскаля (финляндский петрограф) называл эти минералы постериорными (по-латыни — последующими).

К ним в изверженных породах относятся минералы: эпидот, цоизит, змеевик, мусковит, турмалин, тальк, кальцит… Другими словами, все гидрокислые и карбонатные соединения, которые не могут выделиться из огненно-жидкой магмы.

Но многие минералы, вообще образующиеся непосредственно при застывании магмы, могут присутствовать в той или иной породе и как вторичный минерал (например, кварц, рудные минералы и другие).

Разграничение вторичных от первичных образований имеет существенное значение в петрографии. Первичные составные части освещают условия генезиса горной породы, а вторичные минералы дают возможность проследить ход тех или иных изменений и превращений, которые претерпела горная порода. Наконец, минералы подразделяют по практическому значению.

Свойства

Свойства делят на химические, физические, оптические, магнитные.

Химические свойства определяются элементами, входящими в состав: химической формулой минерала. Так же именно эти свойстваопределяют растворимость минералов и кислотах.

Физические свойства определяются химическим составом и их кристаллической структурой. Некоторые из них проявляются в зависимости от кристаллографического направления. На основе этого параметра их подразделяют на скалярные и векторные (первые зависят, вторые — нет). К скалярным свойствам относится плотность, к векторным — твердость, и кристаллографические особенности.

Также физические свойства классифицируют на механические, оптические, магнитные, люминесцентные, термические, электрические, радиоактивность.

Многие параметры используют для определения минералов в полевых условиях (диагностические свойства). Помимо основных внешних характеристик, таких как форма и цвет, для этого применяют твердость, отдельность, спайность, хрупкость, блеск, излом. Некоторые минералы диагностируют по гибкости, ковкости и упругости.

По механическим свойствам можно встретить:

  • хрупкие (основная часть);
  • ковкие;
  • негибкие (среди листоватых и чешуйчатых);
  • ломкие и гибкие (волокнистые минералы).

Хрупкость — прочность минеральных зерен, проявляющаяся при механическом раскалывании.

Среди физических свойств очень важным показателем минералов является твердость. На ее основе создана 10-значная шкала Мооса. В ней каждому значению соответствует минерал (от талька до алмаза).

При этом нужно учитывать, что для некоторых минеральных видов данный параметр отличается для разных сторон (например, для кианита 5,5 и 7). Это объясняется неодинаковой плотностью кристаллической решетки.

Спайность это способность раскалываться по кристаллографическим направлениям.

Побежалость — наличие тонкой цветной или разноцветной пленки на выветрелой поверхности. Является результатом окисления.

Излом это это важнное диагностическое свойство. Благодаря ему характеризуется поверхность обломков, образующихся при ударе, образуя особенности поверхности на неспайном свежем сколе.

Плотность это масса единицы объема вещества. Также ее называют удельным весом.

По своей плотности минералы могу быть:

  • лёгкими — до 2500 кг на кубометр;
  • средними — от 2500 до 4000 кг на кубометр;
  • тяжёлыми – от 4000 до 8000 кг на кубометр;
  • очень тяжёлыми от 8000 кг на кубометр и более.

Плотность минерала напрямую зависит от его состава, типа структуры, количества микровключений и их характера, а также от таких явлений, как метамиктность и гидратация.

Удельная плотность это отношение плотности минерала к плотности воды. Применяется для определения единичной массы и служит диагностическим признаком для некоторых классов.

Так, наибольшим значением данного параметра обладают самородные металлы и интерметаллиды (так, для золота она составляет 19,3 г/см3), среди распространенных минералов — оксиды и сульфиды, благодаря наличию в составе элементов с высокой атомной массой.

Оптические свойства

Цвет. У одних минералов он определен, у других весьма изменчив. Последнее может объясняться наличием множества модификаций или полихроизмом. В первом случае, благодаря включению примесей в химический состав, минерал получает другой цвет. Во втором кристаллы меняют окраску в зависимости от направления попадания света.

Цвет черты. Проявляется при царапанье. То же, что цвет минерала в порошке. Блеск — световой эффект, создаваемый отражением части светового потока. Определяется отражательной способностью.

Преломление, поляризация, дисперсия характеризуют оптические константы.

Магнитные свойства определяются содержанием двухвалентного железа.

Месторождения

Месторождения

Большие скопления минеральных веществ называют месторождениями. Существует несколько их классификаций.

  • По агрегатному состоянию минеральных веществ их подразделяют на газовые, жидкие, твердые.
  • По промышленному использованию: рудные, горючие, нерудные, гидроминеральные.
  • По сложности геологического строения: простого (1 группа), сложного (2 группа), очень сложного (3 группа), с мелкими телами, нарушенным залеганием, изменчивостью мощности и строения или неравномерным качеством (4 группа).
  • По нахождению относительно земной поверхности: открытые, погребенные.
  • По условиям образования: магматогенные, метаморфические, экзогенные.

Более подробно о полезных ископаемых Вы можете узнать в разделе Месторождения полезных ископаемых. У нас есть описания более чем 40 000 локаций по всму миру.

Типы и примеры горных пород и минералов

Минералов в природе – огромное множество! В настоящее время человечеству известно о 6 тысячах минералов. Но лишь 150 из них широко распространены в природе. Существует несколько разных классификаций минералов. Так, по степени распространенности в земной коре выделяют:

  • Градообразующие (те, которые составляют основу большей части горных пород).
  • Акцессорные (присутствующие в составе пород, но составляющие не более 5 % от их общей массы).
  • Редкие минералы (их проявления в природе крайне малочисленны).

Генетическая классификация делит все минералы на ряд классов (карбиды, сульфиды, силикаты, селениды, фториды, хроматы и прочие).

Все горные породы Земли принято делить на три большие группы (исходя из их генезиса):

  1. Магматические (образуются из расплавленной магмы в результате ее остывания и дальнейшего затвердевания).
  2. Осадочные (формируются вследствие переотложения продуктов выветривания на поверхности земной коры).
  3. Метаморфические (породы, сформировавшиеся в толще земной коры под воздействием очень высокого давления и температуры).

Известные примеры минералов: кварц, полевой шпат, слюда, оливин, пироксен, плагиоклаз, кальцит.

Самые распространенные горные породы: гранит, базальт, глина, каменная соль, мел, лабрадорит.

Кварц

Кварц – самый распространенный минерал в природе. Он входит в состав многих горных пород. Доля кварца в общей массе земной коры составляет около 60 %. Химическая формула минерала: SiO2.

полевой шпат это минерал или горная порода

Название «кварц» произошло от немецкого слова и переводится как «твердый». В чистом виде это достаточно твердый, бесцветный (или белесый) минерал. Примеси других веществ могут придавать ему самую разнообразную окраску. Существует несколько десятков разновидностей кварца (кремень, аметист, халцедон, оникс и другие).

Полевые шпаты

Полевой шпат – это минерал или горная порода? Многие уверены, что второе. На самом деле, это минерал, причем один из самых распространенных. Принадлежит он к классу силикатов.

минералы и горные породы земли

Полевые шпаты – главные градообразующие минералы многих пород магматического происхождения (например, гранитов). Сегодня они достаточно широко применяются человеком: в стекольной, керамической, химической промышленности. Их также используют в качестве флюсов в металлургии и как наполнители в зубных пастах.

Амфиболиты

Эти минералы сформированы роговой обманкой и плагиоклазом. Первая классифицируется как ленточный силикат. Визуально амфиболиты – это сланцы либо массивы цветов от темного зеленого до черного. Цвет зависит от того, в каком соотношении в составе минерала присутствуют темноцветные компоненты. Второстепенные минералы этой группы:

  • гранат;
  • магнетит;
  • титанит;
  • цоизит.

вулканические горные породы список

Гнейсы

По своей структуре гнейс исключительно близок граниту. Визуально отличить эти два минерала друг от друга возможно далеко не всегда, так как гнейс копирует гранит и близится к нему по физическим параметрам. А вот цена гнейса существенно ниже.

Гнейсы широко доступны, поэтому применимы в строительстве. Минералы разнообразны и эстетичны. Плотность высока, поэтому можно использовать камень в качестве бетонного заполнителя. При небольшой пористости и малой способности поглощать воду гнейсы имеют повышенную стойкость к вымораживанию. Так как выветривание также мало, допускается использование минерала в качестве облицовочного.

Сланцы

Составляя список горных пород, из числа метаморфических обязательно нужно упомянуть сланцы. Выделяют такие их виды, как:

  • глинистые;
  • кристаллические;
  • тальковые;
  • хлоритовые.

Благодаря необычной структуре и эстетичности этого камня, в последние годы сланец стал незаменимым декоративным материалом, используемым при строительстве.

горные породы список названий

Сланцы – это довольно большая группа, которую составляют горные породы. Список названий разновидностей, активно используемых человечеством в разных целях (в основном в строительстве, ремонте, реконструкции):

  • алевролит;
  • златалит;
  • серпантинитовый;
  • гнейсовый;
  • и филлитовый сланцы.

Кварцит

Этот камень известен своей прочностью, так как сформирован кварцем с добавлением примесей. Формируется кварцит из песчаника, когда исходные элементы минерала заменяются кварцем при региональном метаморфизме.

осадочные горные породы список

В природе кварцит встречается сплошным пластом. Нередки примеси:

  • гематита;
  • гранита;
  • кремния;
  • магнетита;
  • слюды.

Самые богатые залежи найдены в:

  • США;
  • Индии;
  • России;
  • Канаде.

Основные особенности минерала:

  • стойкость к морозу, влаге, температурам;
  • прочность;
  • безопасность, экологическая чистота;
  • долговечность;
  • стойкость к щелочам, кислотам.

Филлит

Не последнее место в списке горных пород принадлежит филлитам. Они занимают промежуточную позицию между глинистыми и слюдяными сланцами. Материал плотный и тонкозернистый. При этом камни очевидно кристаллические, им свойственна ярко выраженная сланцеватость.

Филлиты обладают шелковистым блеском. Цветовая гамма – черный, оттенки серого. Минералы раскалываются на тонкие плиты. В составе филлитов выделяют:

  • слюду;
  • серицит.

Могут быть зерна, кристаллы:

  • альбита;
  • андалузита;
  • граната;
  • кварца.

Богаты залежи филлитов во Франции, Англии и США.

органические горные породы список

Гранит

Гранит – горная порода магматического происхождения. В ее минеральный состав входит кварц, полевой шпат и слюда. Граниты чрезвычайно распространены в земной коре континентального типа. В природе чаще всего встречаются красные, розовые и серые граниты.

минерал горная порода определение

Данная порода, благодаря своей исключительной плотности, прочности и морозоустойчивости, широко применяется в строительстве. Ее нередко можно встретить в отделке стен, облицовке лестниц, каминов и уличных фонтанов. Из гранита также изготовлена большая часть городских памятников, монументов и стел.

Осадочные горные породы: список

Минералы этой группы расположены преимущественно на поверхности планеты. Для формирования должны соблюдаться следующие условия:

  • низкие температуры;
  • осадки.

Выделяют три генетических подвида:

  • обломочные, представляющие собой грубые камни, сформированные при разрушении породы;
  • глинистые, происхождение которых связывают с преобразованием минералов групп «силикатные» и «алюмосиликатные»;
  • биохемо-, хемо-, органогенные. Такие формируются в процессах осаждения при наличии соответствующих растворов. В этом принимают активное участие также микроскопические и не только организмы, вещества органического происхождения. Немаловажна роль продуктов жизнедеятельности.

Из хемогенных выделяют:

  • галоидные;
  • сульфатные.

Список горных пород этой подгруппы:

  • гипс;
  • ангидриты;
  • сильвинит;
  • каменная соль;
  • карналлит.

Самые важные осадочные горные породы:

  • Доломит, подобный плотному известняку.
  • Известняк, состоящий из углекислого калия с примесью такого же магния и ряда включений. Параметры минерала варьируются, определяются составом и структурой, а также текстурой минерала. Ключевая особенность – повышенные показатели прочности на сжатие.
  • Песчаник, сформированный минеральными зернами, связанными между собой веществами природного происхождения. Прочность камня зависит от примесей и того, какое именно вещество стало связующим.

Вулканические горные породы

Обязательно должны быть упомянуты вулканические горные породы. Список таковых создают, включая сюда минералы, сформированные в ходе вулканических извержений. При этом выделяют:

  • излившиеся;
  • обломочные;
  • вулканические.

К первой категории, также именуемой эффузивными горными породами, относят:

  • андезит;
  • базальт;
  • диабаз;
  • липарит;
  • трахит.

К пирокластическим, то есть обломочным, причисляют:

  • брекчии;
  • туфы.

Практически полный алфавитный список пород вулканического типа:

  • анортозит;
  • гранит;
  • габбро;
  • диорит;
  • дунит;
  • коматит;
  • латит;
  • монцонит;
  • обсидиан;
  • пегматит;
  • перидотит;
  • перлит;
  • пемза;
  • риолит;
  • сиенит;
  • тоналит;
  • фельзит;
  • шлак.

Метаморфические

Метаморфические, то есть измененные, руды создаются, когда осадочные и магматические изменяются под воздействием окружающей среды.

Если температура заставляет породу плавиться, говорят об ультраметаморфизме. Такой процесс уравнивает метаморфические горные породы с магматическими.

Представители: мрамор, кварцит, гнейс, глинистый сланец.

Сланец в интерьере
Сланец в интерьере

Метасоматические

Метасоматические горные породы – итог взаимодействия с жидкостями. Вода, расплавы карбонатов, силикатов, других соединений проходят сквозь рудную толщу. Материнская руда остается твердой, но, насыщаясь, меняет химический состав.

Их легко отличить по зональности, создаваемой потоком. При этом каждая зона выглядит по-своему.

Представители: вторичные кварциты, березиты, гумбеиты, скарны, альбититы.

Скарн дальнегорский
Скарн дальнегорский

90% объема земной коры – это магматические, метасоматические и метаморфические горные породы. Однако осадочные (10% объема) охватывают три четверти поверхности планеты.

Органические горные породы

Из останков живых существ формируются органические горные породы, список которых по праву начинается с наиболее значимого вещества – мела. Эти породы принадлежат к уже рассмотренной выше группе осадочных, и важны не только с точки зрения применимости для решения разных задач человека, но и как богатый археологический материал.

метаморфические горные породы список

Наиболее важный подвид этого типа горных пород – мел. Он широко известен и активно применяется в повседневности: именно им пишут на досках в школах.

Мел сформирован кальцитом, из которого ранее состояли панцири обитавших в древних морях водорослей кокколитофорид. Это были микроскопические организмы, в обилии населявшие нашу планету около ста миллионов лет тому назад. В тот период водоросли могли беспрепятственно плавать по огромным территориям теплого моря. Погибая, микроскопические организмы падали на дно, формируя плотный слой. Некоторые местности богаты залежами таких осадков, в толщину насчитывающими сотню метров и больше. Наиболее известны меловые холмы:

  • поволжские;
  • французские;
  • английские.

Изучая меловые породы, ученые находят в них следы:

  • морских ежей;
  • моллюсков;
  • губок.

Как правило, эти включения – это лишь несколько процентов от общего объема разведанного мела, поэтому такие компоненты не влияют на параметры породы. Изучив меловые отложения, геолог получает информацию о:

  • возрасте породы;
  • толще воды, что была тут прежде;
  • особых условиях, которые ранее существовали в изучаемой местности.

Сферы применения горных пород и минералов

Сегодня почти все минералы и горные породы Земли используются человеком в большей или меньшей степени. Более того, тысячи геологов ежедневно работают над тем, чтобы открывать все новые и новые месторождения различных полезных ископаемых по всему миру. Итак, как человек использует минералы и горные породы, добытые из недр планеты?

Начнем, пожалуй, с топливных минеральных ресурсов. Природный газ, торф и каменный уголь широко применяется для отопления жилых домов, работы тепловых электростанций, котельных и прочих промышленных предприятий. Однако самой востребованной осадочной породой в современном мире является нефть. Из так называемого «черного золота» получают не только бензин, но и пластмассы, полиэтилен и прочие полезные материалы.

Нельзя не упомянуть и о железистых кварцитах, которые после обогащения рудной массы используются в производстве чугуна и стали. Золото, серебро, платина – ценнейшие металлы, применяемые в ювелирном деле, точном машиностроении и электронике.

как человек использует минералы и горные породы

Целый ряд минералов и горных пород используется в строительной индустрии. Это известняк, песок, глина, мел, гипс, мрамор и прочие. Многие из них также применяются в медицине и косметологии. Из некоторых минералов получают красители. Помимо всего прочего, различные минералы нашли свое применение в радиоэлектронике, оптике, химической промышленности и даже в космической отрасли.

Особенности минеральных элементов

Минеральные вещества являются самородными, устойчивыми химическими элементами, имеющими уникальные физические свойства. Они составляют основную часть всей литосферы Земли. Чтобы понять, чем отличаются минералы от горных пород, необходимо знать, что, по сути, это разновидность одних и тех же веществ. Разница в том, что минералы преимущественно однородны, тогда как горная порода может состоять из множества различных элементов.

На сегодняшний день существует множество докладов, сообщений на тему природных образований в различных агрегатных состояниях. Минеральные элементы бывают жидкими — ртуть, нефть, а также газообразными — сероводород. Минералы представляют одну из наиболее обширных групп для изучения. Эти вещества имеют следующие свойства:

Зернистые минералы

  • Плотность (масса единицы объёма вещества). Самый высокий класс плотности у сульфидов и оксидов, а также интерметаллидов (соединения нескольких металлов), самородных металлов и метеоритов.
  • Хрупкость или прочность минеральных зёрен. Обнаруживается при попытке механического раскалывания. Не следует путать с твёрдостью, так как многие твёрдые минералы могут быть очень хрупкими (яркий тому пример — алмаз).
  • Спайность. Указывает на способность минералов расщепляться в то или иное кристаллографическое направление (свойство связано со строением кристаллической решётки материала).
  • Твёрдость (другое определение — способность сопротивляться внедрению другого тела). Самый мягкий минерал — тальк, самый твёрдый — алмаз. Для оценки твёрдости используют 10-балльную шкалу Мооса.

Сюда же можно отнести наличие у большинства минералов тонкой разноцветной плёнки, образующейся на поверхности вследствие окислительных процессов. Эти природные образования также имеют свои оптические свойства — способность отражать блеск и наличие сложных цветов (в некоторых случаях цвет поверхности минерала может отличаться от цвета его внутренней структуры).

Человечество использует минеральные элементы с древности — в качестве предметов роскоши, для создания предметов окружающего быта (украшений, посуды, керамики); материал, измельчённый в порошок, может использоваться в качестве красителей или для создания огнеупорного слоя. Наконец, многие высокотехнологичные компоненты радиоэлектроники и электротехники создаются человеком на основе тех или иных минеральных элементов.

Камень и минерал – принципы отличия

Как правило, эти два слова мы считаем синонимами. В принципе, камень можно назвать минералом, и наоборот. Грубой ошибкой это являться не будет. Однако эти элементы все же обладают несколькими существенными отличиями, по которым их различают и классифицируют.

Минерал является химическим веществом того или иного вида, имеющим кристаллическую структуру. Порой его состав может иметь незначительные отличия при схожей структуре. В таких случаях выделяют разновидности минералов по цвету или другим особенностям.

Что касается камня, то это понятие является более широким. Под ним подразумевается либо минерал, либо твердая горная порода, имеющая природное происхождение.

Чтобы полнее понять суть отличия, необходимо учесть такие факторы, как:

  1. Существование горных пород и минералов. В минералогии такая классификация камней считается базовой. Ее основу составляет вывод о том, что минералами являются вещества с однородной структурой. Горные породы или просто камни по своему составу, напротив, неоднородны.
  2. Минералы используют в ювелирном деле. Камни же, как правило, применяют в качестве строительного материала.
  3. Эзотерика рассматривает минералы как предмет, имеющий магические свойства. У камней их нет.
  4. Минералы всегда дороже. Их стоимость порой в тысячи раз превышает цену камней. Минералов намного меньше в природе, так как в чистом виде любое вещество встречается гораздо реже, чем материал с примесями. Минералы выглядят красивее. Однако практической пользы от горных пород или обычных камней намного больше.
  5. Минералы являются продуктами природы, находящимися непосредственно в почве. Именно поэтому стразы, шеллби, полученные в лаборатории, к этой категории отнести нельзя. Камнями же их назвать можно.

Как правило, минералы однородны. Присутствующие в составе кристалла примеси называют включениями или дефектами. Из-за них цена изделия значительно снижается. Минерал, который мы называем камнем, лучше дополнять прилагательным. Например, «драгоценный».

Использование минералов

Минералы, наряду с органическими материалами, находят широкое применение.

Человек использовал минералы с древнейших времён. Долгое время основным полезным ископаемым был кремень — тонкозернистая разновидность кварца, его отщепы с острыми краями первобытные люди использовали ещё в древнем каменном веке. Кроме него применялись и другие минералы, например, вишневый гематит, желто-коричневый гётит и черные оксиды марганца — как краски, а янтарь, нефрит, самородное золото и др. — как материал для украшений и т. п. В доисторическом Египте (5000-3000 до н. э.) из самородной меди, золота и серебра делали украшения. Позже стали использовать бронзу для изготовления оружия и орудий труда.Сейчас из минералов получают металлы и другие химические элементы и соединения,они являются сырьём для производства строительных материалов (цемент, стекло и др.) и для химической промышленности. Минералы могут использоваться в качестве красителей, абразивных и огнеупорных материалов, они находят применение в керамике, оптике, радиоэлектронике, электротехнике и радиотехнике. Драгоценные камни тоже являются минералами.

Минералы используются в пищу, как источник сырья, в качестве валюты, как предметы искусства и роскоши и как компоненты высоких технологий. Одним из видов шарлатанства является литотерапия — лечение минералами путём их ношения, прикладывания, вступления в астральные контакты с якобы заключёнными в камнях и кристаллах сверхъестественными энергиями и магическими силами. Приверженцы литотерапии утверждают, что каждый кристаллический объект обладает свойствами излучения и поглощения неведомых энергий и полей, которые при «правильном» приложении к биологическому телу способны восстанавливать нарушенный энергетический баланс организма. Литотерапия не имеет под собой клинически доказанных обоснований и научной базы.

Заговоры и привороты — под властью стихий

Все эти элементы и стихии, безусловно, знакомы нам. Именно они принимают участие в основных процессах, протекающих в нашем мире и за его пределами. Всем известны Огонь (Свет и Жар), Воздух (Металл), Земля, Вода, Дерево. С помощью этих кирпичей Вселенной и возникают кристаллы. Они появляются магматическим, пегматитовым, гидротермальным, вулканическим и пневмалитовым путями. Этим процессам сопутствуют выветривание и образование минералов в воде (моря, озера, болота, лагуны). Также следует учитывать органический и метамоформический генезис. Чудесные метаморфозы, которые практиковал еще Христос, необходимы и в наше время, поскольку форма бывает далека от совершенства, а копия уступает оригиналу в качестве. Негативная энергия, накапливаемая обществом, представляет собой мощную осадную установку, которая загрязняет наши помыслы и чувства. Умственный потенциал сегодняшнего человека подвергается испытанию. Его атакует шквал информации из источников масс-медиа, причем эта информация имеет конкретный заряд, она является оружием, поражающим умы. Слишком сложным вещам даются простые определения — так, например, манипулирование энергоинформационными полями называется магией — порчей, приворотом или заговором. Мимикрируя под массовую культуру, отрицательный заряд, состоящий из концентрированных астенических эмоций, ежедневно воздействует на нас, и это влияние губительно, как радиация. С помощью СМИ можно манипулировать общественным сознанием, направляя его в определенную сторону и предлагая искаженную картину действительности, не изобличая, а пропагандируя такие явления, как национализм, зашоренность, отсутствия толерантности. Между тем, свобода слова должна являться благом и использоваться во имя просвещения с тем, чтобы возвышать человека и давать ему стимул к совершенствованию. Как известно, сегодня репортеры мало заботятся о передаче истинного смысла происходящего в окружающей нас действительности. Они пекутся лишь о продаваемости своего товара, и распространяемая ими информация губительно действует на подрастающее поколение, верящее этим словам.

Однако не будем отступать от темы. Мы проникаем в недра планеты, где рождаются минералы, которые предоставляют людям множество возможностей для их использования. Камни можно применять для обустройства быта человека, для удовлетворения не только физических, но и эстетических его потребностей, а также для духовного очищения и изменения в лучшую сторону.

Обратимся к науке, которая занимается изучением минералов и продуктов химических реакций, протекающих в природных условиях.

На данный момент насчитывают приблизительно 4 000 минералов, из них лишь чуть более 20 указываются в качестве составных частей горных пород. Такие минералы называют породообразующими.

Основная часть минералов — это твердые тела. Также бывают жидкие (например, ртуть) и газообразные (например, метан) минералы.

Магматический способ. Магмой называют изначальный силикатный расплав из недр Земли, окаменевшие после извержения минералы и горные породы. Силикатный расплав имеет огненную природу, он неразрывно связан с Землей. Многие заговоры проводятся с использованием этой стихии.

Магма — неоднородная субстанция. Элементы, имеющие меньший атомный вес, группируются вверху, более тяжелые элементы оседают внизу. Легкие элементы (кислые) содержат много кремнезема, а тяжелые (щелочные) практически не имеют его в своем составе. Когда магма остывает, происходят химические реакции, вследствие чего и возникают материалы. В магматических процессах большое значение имеют температура, давление и элементы, вступающие в реакции.

Новообразованные минералы и остаточный расплав иногда вступают в химические реакции, которые изменяют состав этих минералов.

Подобные реакции протекают и в нашем обществе, где душа может вступить во взаимодействие с расплавом, в котором содержатся сильные негативные эмоции, вследствие чего она изменится. Позитивное влияние тоже возможно, все зависит от окружения. Вокруг источника магмы располагаются ксенолиты, то есть обломки горных пород. При попадании непосредственно в магму они растворяются в ней. Помимо этого, магма, экспансивная по своей сути, расплавляет близлежащие породы (реакция синтексиса), в результате чего возможно изменение химического состава в очаге магмы.

Допустим, магма, адаптируя известняки, насыщается кальцием, при взаимодействии с кварцевыми песками либо песчаниками она обогащается кремнеземом, при взаимодействии с глинистыми породами — глиноземом. Эта интеграция характерна и для разных культур. Взаимодействуя друг с другом, они получают новое развитие и новые возможности. Свежий приток знаний, сил, идей стимулирует цивилизацию.

Магматические реакции, растворяющие и связывающие горные породы, образуют магму разных видов и типов вследствие обширных возможностей комбинаторики.

Общее нахождение минералов в природе, зависящее от одинаковых условий их возникновения, получило название парагенезис.

Парагенезис немаловажен во время проведения поисковых работ. Он определяет залежи полезных ископаемых. Скажем, свинцовая руда и цинковая находятся рядом. У этих руд много схожих свойств, как врачующих, так и эзотерических. Их стихия — Холод и Сухость, их планета — Сатурн. В залежах ртутной руды имеется и сурьмяная. Их планета — Меркурий. Руку об руку идут каменная соль и калийная. Эти колонии минералов, дружно соседствующие друг с другом исходя из физических и химических закономерностей, не могут не напоминать народы, живущие в разных частях земного шара. У каждого такого ореола обитания есть свой ландшафт, климат и другие природные условия, определяющие национальные особенности. Никогда не стоит пренебрегать языком символов, он способен передать весьма сложные взаимосвязи и отношения во всей противоречивости жизни. Все подчиняется определенной схеме, у каждого есть свое предназначение. Если же винтик вылетает из механизма, то все погружается в хаос. Если отделить частное от целого, то частное отмирает.

Когда люди обнаруживают аналогии в происходящем вокруг них, то они находят тем самым способ постигнуть положение вещей и устройство Вселенной, осознать принципы ее функционирования. Они понимают закономерности самой жизни. Нахождение этих незримых, но прочных связей помогло Парацельсу и другим видным ученым создать и углубить учение, базирующееся на законе Соответствия. Цель этого учения — врачевание.

Пегматитовый и пневматитовый способ.«Пневма» на греческом означает воздух, газ, отсюда и пневмония, то есть воспаление легких. Понятно, что возникновение материалов этим способом проходит под патронатом стихии Воздуха. Пневматолиз — это процесс возникновения минералов, в котором принимают участие горные породы газов и летучих веществ способом возгонки (получение твердого вещества) либо способом газовой реакции. Пневматолиз извлекает из магмы обширное количество металлов и металлоидов. По канону натурфилософии, некоторые положения которой были рассмотрены выше, эти образования подчиняются стихиям Воздух-Земля, а их планетами являются Венера или Меркурий. В этом случае глубоко внутри Земли вследствие стечения физических обстоятельств внешнее давление газов превышает внутреннее, поэтому летучие частицы магмы не получают хода наружу, а концентрируются внутри. Магма продолжает остывать, и на образование минералов оказывают существенное влияние летучие частицы.

Упругие летучие частицы способствуют возникновению и развитию кристаллов. Жилы, содержащие большие кристаллы и зерна минералов, получили название пегматитовых. Зачастую минералы из таких жил образованы из магматитовых пород гранита, который насыщен летучими веществами. Очевидно, что стихия и знак болезни должны учитываться при выборе камня для лечения.

Гидротермальный способ.Как ясно из названия, возникновение минералов в ходе этих процессов обусловлено стихией Воды.

На завершающем этапе остывания очага магмы летучие вещества, входящие в ее состав, проникают сквозь отверстия горных пород и поднимаются вверх, ближе к поверхности. Водяной пар, который по-прежнему находится под высоким давлением, сгущается и конденсируется. Вода образуется при более высокой температуре, чем требуется в обычных условиях на Земле. Свойства этой воды удивительны. Она способна растворять многие вещества (и потому особенно ценилась алхимиками) и содержит в растворенном виде драгоценные металлы, цинк, медь, свинец и другие менделеевские элементы, обладающие, помимо силы прародительницы Земли, могуществом покровительствующих планет. Именно из этих стремящихся вверх растворов, образующихся вследствие воздействия высоких температур, получаются гидротермальным способом минералы, контролируемые стихией Воды. Сюда же относятся и минералы из жил, содержащих руду.

Гидротермальные жилы, если рассмотреть этот вопрос, образуют лишь несколько минералов. Они встречаются в жиле массово. Это кварц и кальцит. Но минералы, образующие тело жилы, являются сернистыми соединениями цветных металлов, таких как медный колчедан, цинковая обманка, свинцовый блеск, а их применяют для лечения мочеполовых органов (также пирит, магнетит, самородные золото и серебро). Важно помнить, что основной удельный вес сульфидов, составляющих руды, из которых добывают металлы, приходится именно на гидротермальные жилы. Они еще известны как рудные жилы.

Вулканический способ.Вулканы — это предохранительный клапан Земли, дым из паровоза, который предотвращает взрыв котла. Человек тоже может сбрасывать напряжение подобным образом, давая выход своему гневу. Это прослеживается и в социальных явлениях.

Образование минералов вулканическим способом представляет собой настоящую кузницу. Здесь участвуют все стихии: Огонь (температура), Воздух (выделение летучих веществ), Вода (жидкая лава), Земля (пепел и камни). Вырвавшаяся на поверхность лава избавляется от газов, она густеет и, становясь твердой, превращается в плотную мелкозернистую смесь вулканических пород, где часто попадаются кристаллы силикатов (полевые шпаты, роговая обманка, авгит, оливин). Силикатный расплав при остывании становится вулканическим стеклом — обсидианом. Этот известный материал образует связь с первой чакрой, а также с нашей планетой и вещественным прошлым человека. Созданный огнем обсидиан служит посредником Духа в теле, а также связующей точкой между небом и землей.

Вследствие взаимодействия вулканических газов между собой и с атмосферными соединениями образуются минералы, оседающие на стенках кратеров. Это сера, пирит, хлорное железо и железный блеск.

Вулканическую родословную имеют многие залежи полезных ископаемых — это некоторые виды руд (медные, цинковые, свинцовые, ртутные, оловянные), а также залежи радиоактивных элементов, золота и серебра. Вулканическим же способом образованы скопления бокситов и руд, насыщенных железом и марганцем. Следует отметить, что лучший из камней — алмаз — тоже образуется вулканическим путем.

Приведенный выше список минералов и полезных ископаемых представляет собой все стихии.

Способ выветривания

Выветривание — это изменение формы и содержания минералов в результате процессов, происходящих на поверхности Земли. Основным фактором эрозии является перепад температур, который активизирует стихию, обрушивающуюся на горные породы. Различают физическое, механическое и химическое выветривание.

Физическое выветривание затрагивает только поверхность минералов, их внутренний состав не претерпевает метаморфоз. Такое выветривание происходит в пустынях и засушливых регионах, в высокогорных областях. Щебень и обломки горных пород — это примеры выветривания.

Химическое выветривание трансформирует минералы в другие минералы. Участниками химических реакций становятся кислород, углекислота и вода. Они изменяют минералы, агрессивно на них воздействуя.

Обломки, образуемые вследствие физического и химического выветривания, способствуют разрушению горных пород. Возникают россыпи и минеральные россыпи: платина, самородное золото, алмаз, слюда, кварцы, сапфир, топаз, берилл, магнетит, рубин, слюда.

В выветривании участвуют представители флоры и фауны, а также микроорганизмы. Представители растительного и животного мира воздействуют на горные породы как механическим, так и химическим путем.

Кроты, сурки, землеройки, суслики роют землю, нанося механические повреждения. Во влажном климате даже дождевой червь может нанести вред, а в жарком опасны термиты. Под химическим разрушением следует понимать разъедающие кислоты, которые производит корневая система растений.

За образование определенных минералов, как мы установили, всегда отвечает своя стихия. Какая же стихия, кроме выветривания, принимает участие в данном способе? Выветривание следует за разрушением, поэтому второй стихией является Холод. Именно он несет ответственность за каждый процесс разрушения. Эта стихия, символизируемая черным цветом, означает повреждение, неприятное происшествие, смерть.

Рождение, раскрытие и расцвет неразрывно связаны с Деревом и Ветром, и обозначают движение. На этих нюансах стоит остановиться, потому что для правильного лечения необходимо верно выбрать стихию.

Нельзя не сказать и о таком чуде природы, как бактерии-камнееды. Получив представление о закономерностях нашей Вселенной, усвоив необходимые знания о деятельности Высшего Существа, в первую очередь в глаза бросается завершенность Создания. В конструкции мира нет лишних деталей, все взаимосвязано. Все глобальные проблемы человечества происходят из его пренебрежения основными законами Природы. Счастье человеческое — это гармония с миром. Если же баланс нарушен, возникают проблемы, беды, недомогания; возможна скорая смерть.

Чарльз Дарвин первым отметил, что микроорганизмы разрушают горные породы и алюмосиликаты в грунте. Вернадский был согласен с этим положением.

В середине ХХ в. деятельность бацилл получила подтверждение. Эти микроорганизмы характеризируются среди одноклеточных самой интенсивной системой ферментации. Ферменты провоцируют трансформацию материи и поглощают выделяющийся при этом кремний. Чудеса природы воистину безграничны. Капля воды действительно способна сточить камень.

Микроорганизмы находятся всюду. Человечество расценивает их большей частью как нечто подлежащее уничтожению, вредное и опасное. Вирусы считаются источниками инфекционных болезней. Но, тем не менее, каждому известно, что в толстом кишечнике имеются бактерии, формирующую оптимальную микрофлору и, если их ликвидировать, то возникает такое заболевание, как дисбактериоз, которое очень трудно вылечить.

Нидерландский ученый Хайнен был первым, кто исследовал процесс усвоения бактериями кремния. Его научные работы, подкрепленные исследованиями наших микробиологов, дают представление о важности кремния в качестве микроэлемента, без которого невозможно нормальное функционирование живых организмов: растений, животных, людей.

Помимо этого, имеются сведения, что камнееды отделяют не только кремний, но и калий с фосфором, что облегчает доступ растений к этим элементам, необходимым им для поддержания жизнедеятельности.

Разумеется, роль кремниевых бактерий в мировом балансе не ограничивается этими несколькими функциями. Все гораздо сложнее. Каждый имеет свое назначение, и сам порой не в силах угадать, в чем же оно заключается.

Образование минералов в воде(заливы, лагуны, моря, озера, болота). Потоки воды несут в себе горные породы как в растворенном, так и в нерастворенном виде, и таким образом они попадают в большие скопления воды, от моря до озера. Если эти водные объекты расположены в регионах с засушливым климатом и соответствующими погодными условиями, то жидкость быстро испаряется, и растворенные вещества выпадают в осадок. Но даже в умеренном климатическом поясе горные породы, взвешенные в воде, могут выделяться в твердом виде. Причиной тому может стать понижение температуры и возникновение реакций между отдельными химическими элементами. В итоге на дне моря, озер и болот накапливаются известняк, гипс, доломит, каменная и калийная соли, ангидрит, мирабилит, различные соединения железа (сидерит и лимонит) и марганца (пиролюзит) как доказательства единства жизни и присутствия ее во всем.

Органогенный способ.Данный метод образования минералов служит наглядной иллюстрацией к взаимодействию всего сущего на Земле, которое представляет собой алгоритм безотходного производства, где, по замыслу Создателя, ничто не пропадает зря. Это бесконечный процесс обмена энергией, потенциальной и кинетической. Вещества неизменно проходят свой цикл преобразования. Экосистема заботится о своей сохранности. О бактериях уже было сказано, но вот еще примеры. Отмершие растения становятся сырьем для возникновения множества полезных ископаемых: угля, торфа, янтаря. Конечно, все эти процессы длительны и занимают не один день. Главный инструмент природы — время.

Силикатные скелеты диатомовых водорослей содержатся в осадочной породе, которую называют диатомитом. Массивы известняка образуются вследствие выпадения в осадок и наслоения известковых раковин, моллюсков, кораллов, морских лилий и ежей, мшанок и прочих морских обитателей. Мел, которым белят здания, получается вследствие накопления и прессования скелетных обрывков водорослей, способных выделять известь, и микроскопических морских корненожек. Нефть, которую с почтением называют черным золотом, состоит в том числе из микроскопических морских животных и растений, то есть планктона.

Метаморфический способ.Крайне любопытный способ, решающая роль в котором отводится высокой температуре (трансформирующий Огонь) и высокому давлению (Ветер-Земля, а также Влажность). Влияя на магму и сообщающиеся с ней породы, озвученные факторы приводят к структурным изменениям. Это таинство даже можно назвать алхимическим, ведь происходит материальное перерождение. Если вспомнить про законы Соответствия, то вышесказанное относится и к превращениям души.

Вследствие всех этих преобразований, для которых необходимы соответствующие условия, обеспечивающие независимое протекание химических реакций, и образуются минералы, имеющие разный характер и стихию. Это похоже на преобразование духовных металлов сознания человека в самый ценнейший из всех — нравственное золото.

Источники

  • http://www.doklad-plus.ru/okruzhayushii-mir/gornye-porody.html
  • https://www.syl.ru/article/361635/chem-mineralyi-otlichayutsya-ot-gornyih-porod-primeryi-gornyih-porod-i-mineralov
  • https://BigSovets.ru/chem-mineraly-otlichautsia-ot-gornyh-porod/
  • https://vseprokamni.ru/vidy/drugie/vidy-mineralov-i-ih-primenenie.html
  • https://art-posh.ru/kamni/dragocennye-proishozhdenie-dobycha-primenenie.html
  • https://MoyKamen.com/galereya/fizicheskie-svojstva-mineralov.html
  • https://FB.ru/article/308657/spisok-gornyih-porod-po-alfavitu
  • https://jgems.ru/interesnoe/gornye-porody
  • https://na5.club/geografiya/gornye-porody-i-mineraly-raznovidnosti-i-primery.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector