шпора кристалка. Билет 1 Взаимоде света с вещвом. Физ свва обусловленные этим

• Название: Билет 1 Взаимоде света с вещвом. Физ свва обусловленные этим
• Дата: 22.06.2022
• Размер: 156.88 Kb.
• Имя файла: шпора кристалка.docx
• Тип: Документы; #610226
• страница: 2 из 9

Билет 8 Оптические константы их зависимость и симметрия минералов

Падающий на минерал световой поток частью отбрасывается назад, причем частота колебаний не претерпевает изменений. Этот отраженный свет и создает впечатление блеска минерала. Интенсивность блеска, т. е. количество отраженного света тем больше, чем резче разница между скоростями света при переходе его в кристаллическую среду, т. е. чем больше показатель преломления минерала. Блеск почти не зависит от окраски минералов.

Градации интенсивности блеска:

1. Стеклянный блеск, свойственный минералам с N = 1,3–1,85. К ним относятся: лед, криолит , флюорит, кварц ; галоидные соединения, карбонаты, сульфаты, силикаты и кислородные соли; шпинель , гранат.

2. Алмазный блеск, характерный для минералов с N = 1,85–2,6. В качестве примеров сюда следует отнести: англезит , циркон, касситерит , самородную серу с алмазным блеском на плоскостях граней , сфалерит, алмаз, рутил .

3. Полуметаллический блеск прозрачных и полупрозрачных минералов с показателями преломления (для Liсвета) N = 2,6–3,0. Примеры: алабандин\ куприт , киноварь

4. Металлический блеск минералов с показателями преломления выше 3. В порядке возрастающей отражательной способности приведем следующие примеры: гематит, пиролюзит (кристаллический), молибденит, антимонит, галенит, халькопирит, пирит, висмут и др

Второй важный фактор влияющий на отражение – это характер поверхности, от которой идет отражение.

1.Если минерал в изломе имеет не идеально гладкую, а скрытобугорчатую или ямчатую поверхность, то стеклянные, алмазные и другие блески приобретают чуть тусклый оттенок. Отраженный свет при этом частично теряет свою упорядоченность, подвергаясь некоторому рассеиванию. Создается жировой, или, как чаще говорят, жирный блеск.

Наиболее типичными примерами жирного блеска могут служить блеск самородной серы в изломе или блеск элеолита (нефелина), подвергшегося едва заметному разложению.

2.Поверхности с более грубо выраженной неровностью обладают восковым блеском. Особенно это характерно для скрытокристаллических масс и твердых светлоокрашенных гелей. Таковы, например, часто встречающиеся блески кремней, колломорфных масс минералов группы галлуазита и др.

3.Если тонкодисперсные массы вдобавок обладают тонкой пористостью, то в этом случае падающий свет полностью рассеивается в самых различных направлениях.

4.Микроскопические поры являются своего рода «ловушками» для света. Поверхности такого рода носят название матовых. Примерами могут служить: мел, каолин.

5.Для некоторых минералов, обладающих явно выраженной ориентировкой элементов строения в одном или двух измерениях в пространстве, наблюдается своеобразное явление, связанное с блеском, так называемый отлив минерала

6.В минералах с параллельноволокнистым строением (асбест, немалит, селенит и др.) мы всегда наблюдаем типичный шелковистый отлив.

7.Прозрачные минералы, обладающие слоистой кристаллической структурой и в связи с этим резко выраженной совершенной спайностью, имеют характерный перламутровый отлив (примеры: мусковит, пластинчатый гипс, тальк и др.).В том, что появление перламутрового отлива связано именно со слоистостью, легко убедиться, если сложить в пачку тонкие покровные или оконные стекла и взглянуть на них сверху.

Билет 9 Пегматиты

Процессы образования пегматитов протекают в верхних краевых частях магматических массивов и притом в тех случаях, когда эти массивы формируются на больших глубинах (несколько километров от поверхности Земли) в условиях высокого внешнего давления, способствующего удержанию в магме в растворенном состоянии летучих компонентов, реагирующих с ранее выкристал лизовавшейся породой.

Пегматиты как геологические тела наблюдаются в виде жил или неправильной формы залежей, иногда штоков, характеризующихся необычайной крупнозернистостью минеральных агрегатов.

Мощность жилообразных тел достигает нередко нескольких метров, а по простиранию они обычно прослеживаются на десятки, реже сотни метров.

Пегматитовые образования наблюдаются среди интрузивных пород самого различного состава, начиная от ультраосновных и кончая кислыми. Однако наибольшим распространением.

Пользуются пегматиты в кислых и щелочных породах. Пегматиты основных пород не имеют практического значения.

По своему составу пегматиты немногим отличаются от материнских пород: главная масса их состоит из тех же породообразующих минералов. Лишь второстепенные (по количеству) минералы, да и то не во всех типах пегматитов, существенно отличаются по составу, так как содержат ценные редкие химические элементы

В гранитных пегматитах в дополнение к главнейшим породообразующим минералам (полевые шпаты, кварц, слюды) наблюдаются фтороборсодержащие соединения (топаз, турмалины), минералы бериллия (берилл), лития (литиевые слюды), иногда редких земель, ниобия, тантала, олова, вольфрама и др. Во многих пегматитовых телах наблюдается зональное строение и довольно закономерное распределение минералов. Например, в пегматитах Мурзинского района на Урале внешние зоны у контакта с вмещающими гранитами сложены светлой тон В тех случаях, когда пегматиты проникают во вмещающие интрузив породы, особенно богатые щелочными землями (MgO, CaO), их минеральный состав существенно отличается от состава пегматитов, залегающих в материнских породах.

козернистой породой (аплитом).

Билет 10 Принципы минералогической систематики

Принципы: в наст.времяизв> 400000 мин. Хим.в-в.,синтезируемых людьми, изв.10ки тыс. Минералы: хим.состав.: стр-ра.

Мин.делятся на 4 типа: 1.Простые в-ва; 2.Сульфиды и аналоги-это соед.Ме с S (аналоги S: Te,Se,As,Sb(телуриды,селениды,арсениды,стебниды)). 3.Кислородныесоед-я-это соед-я Me с O2. 4.Галоиниды – это соед. Me с галогенами.

Типы,от кол-ва мин.,делятся на классыподтипы.

Тип кислых соед.-->подтип-оксиды,соликислород.кислотсиликаты,карбонаты,сульфаты,нитраты,фосфаты,хроматы.

Тип прост.в-ва:

-Meмин.в виде самородных эл-в с ярко выраж.метал.св-ми.

-полуMeэто те эл-ты,кот.могут и принимать и отдавать электроны Bi,Lr эл-ты,непроявл.Meсв-в. Самородная Cu,Ag,Au.

-неMe

-Интерметаллиды

-Мин.,кот.явл.соед.2х или нескольких Me (Cu2Zn, Pt2Fe).

Тип сульфиды: сульфиды,селениды,тиоририды,арсениды,селуриды.

Тип галоиниды: хлориды,фториды,бромиды,иодиды

Если в классе мало представителей,то они делятся на группы. В группе мин.,обл.одинак.стр-рой. Если в классе много представителей,то он делится на подклассы: по хим.принципу,постр-ре.

Класс сульфиды (по хим.принципу)

-простые сульфиды ZnS; -сложные сульфиды-соед.2х или бол.мин.Me с Sсоед.; -персульфиды-соед.,внутри кот.гораздокрепче,чем он сам.

Подклассы: S-S; As-S; Sb-S; As-As; FeAs –они резко отлич.от 2предыдущих подкоассно по тв-ти.

-сульфасоли-блеклые руды

Класс силикаты (делятся по структ.принц.)^

Подклассы: листовые,ленточные,каркасные,цепочечные.

Подклассы делятся на группысемействамин.обл.один.сост.,но разной структ.

Билет 11 Причины и способы образования минералов.Свободная кристаллизация, метасоматоз, перекристаллизация.

Образование твердого кристаллического вещества может происходить различными путями:

а) путем кристаллизации жидкостей (расплавов или растворов);

б) путем отложения кристаллов на стенках пустот из газообразных продуктов возгона;

в) путем замещения и перекристаллизации твердых масс (в частности, коллоидов).

Главная масса природных кристаллических образований является результатом кристаллизации силикатных расплавов и водных растворов

.Кристаллизация любого охлаждающегося расплава теоретически должна начинаться при определенной температуре, отвечающей температуре плавления данного вещества. Кристаллизация жидких фаз начинается при некотором переохлаждении или пресыщении.

Зарождение кристаллов может быть вынужденным (гетерогенная нуклеация), если в жидкости уже присутствуют обломки или пылинки каких либо твердых веществ, могущих по своим кристаллохимическим свойствам играть роль затравок, или самопроизвольным, наступающим в отсутствии затравки в пересыщенных или переохлажденных растворах и расплавах (гомогенная нуклеация).

При самопроизвольной кристаллизации в разных точках расплава или раствора возникают так называемые центры кристаллизации, представленные кристаллическими зародышами. Вокруг этих центров кристаллизации в условиях свободного развития растут правильные кристаллики до тех пор, пока не создается стесненная обстановка для дальнейшего развития кристаллографических форм. ( 39 а,в)

В случаях кристаллизации раствора в условиях очень резкого перенасыщения мы получим скрытокристаллические образования. Глубокое переохлаждение расплава приводит к образованию вулканических стекол.

Согласно экспериментальным данным момент зарождения кристаллов в жидкости зависит от разных причин: от химической природы вещества; от примесей, ускоряющих или задерживающих появление кристаллических зародышей; от механических сил иногда действия звука.

Однако скорость прироста различных граней кристалла в единицу времени часто бывает неодинакова, что в результате приводит к уменьшению числа граней. Установлено также, что на форму кристаллов оказывают значительное влияние растворенные примеси других веществ. Так, например, хлористый натрий обычно кристаллизуется в форме кубов, но из растворов, содержащих, кроме NaCl, также СаСl2 и MgSO4 , выделяется в виде октаэдров.

При быстрой скорости роста, минералы будут неправильной формы. нарушается равномерный приток питающего раствора (например, в средах с увеличившейся вязкостью, в коллоидальных растворах и др.). В этих случаях наибольшее питание получают вершины и ребра растущих кристаллов, т. е. участки кристаллических структур, наименее насыщенные валентностью.

Следует заметить, что кристаллы могут расти не только в жидких средах, т. е. за счет диффундирующих к кристаллу пересыщенных порций раствора, но также и в воздушной или газообразной среде при условии питания насыщенным раствором по капиллярным каналам.

Наконец, образование кристаллов может происходить в газообразной среде и без питания жидким раствором, т. е. в случаях перехода вещества из

парообразного состояния сразу в твердое при соответствующих температурах (ниже температуры плавления) и давлениях. Примером может служить образование снежинок в виде звездчатых кристаллов в воздухе или различных минералов как продуктов возгона в районах вулканической деятельности.

Во многих случаях характерной особенностью кристаллов и кристаллических зерен является наличие в них мельчайших включений посторонних веществ (твердых, жидких, газообразных). Большей частью ими обусловливается мутность или непрозрачность кристаллов. Они механически захватывались кристаллом в процессе его быстрого роста. Таковы, например, включения вулканического стекла (затвердевших капелек магмы) в кристаллически-зональных плагиоклазах.

Любопытно, что газовожидкие включения при нагревании при определенной температуре становятся обычно однородной жидкостью (газ растворяется в жидкости), а по охлаждении газовый пузырек вновь обособляется. Этим путем в ряде случаев можно приблизительно установить температуру, при которой шла кристаллизация минерала, захватывавшего мельчайшие капельки раствора.

Кроме первичных газовожидких включений в кристаллах обнаруживаются также более поздние, вторичные включения, приуроченные к «залеченным» трещинкам в кристаллах. При дальнейшем нагревании в тех и других случаях происходит растрескивание кристаллической массы (столь сильное давление создается в жидких включениях).

Если какой-либо раствор, пропитывающий данную породу, взаимодействует с ней по реакции обменного разложения, то при этом, как правило, возникают новообразования за счет всей породы или некоторых составляющих ее минералов. Такой процесс носит название процесса замещения, или метасоматоза. Примерами могут служить замещение кальцита гипсом при реакции с водой, содержащей серную кислоту


Билет 12 Светопоглощение, окраска минералов, психофизические особенности восприятия окраски человеком.

Цвет-это то физ.св-во,кот.чел-к сразу фидит. Одни мин.обл.постоянным цветом (малахит-зел.,азурит-голуб.илисиний,аурипигмент-As2S3-желтый) . Мин.имеют различный цвет (кварц). В изуч.цветаMeвыд.неск-ко периодов:

1.Связан с работами академика Ферсмана: разделил цвета на 3 группы (идеохроматическаяопр-ся конституцией мин.; аурохроматическаясвяз.с эл-ми примесей;псевдохром.-ложная окраска)

2.Кривые поглощения мин.,сод.те или иные эл-ты.

3. Объяснение вызник.того или иного цвета. Цвет-это сп-тьмин.вызыв.опр-е зрит.ощущения в соответствие со спектральным составом пропускаемого или испускаемого мин.излучения.

Окраска-это слож.психо-физ.явл.,где физ.сущ.явл.толькоосновой,накот.накладывается восприятие цвета чел-ком.

Длина волны=400-760 нм. Ниж.предел-фиол.цвет,аверх.предел-красный.

В связи с тем,что чел-кий глаз плохо воспр.краевые участки спектра-это проявл.втом,чтозолото,по своим опт.хар-кам,имееторанж-крас.окраску,но чел-к видит ее как желтую. Со снижением интенсивности освещения чел-к хуже воспр.цвет. Окраска зависит от размера зерна,при этом происх-т рассеивание цвета,можетизм.цвет.тон. Физиологич.восприятие окраски чел-ком связ.с цветовой адаптацией происх-т потому,что чел-к не может воспр.краевые участки спектра,они на него действуют возбуждающе.

Билет 13 Собственная и чуждая окраска

В природных химических соединениях различают три рода окрасок по происхождению: 1) идиохроматическую; 2) аллохроматическую; 3) псевдохроматическую.

1) Идиохроматизм.Идиос (греч.) — свой, собственный

Такая окраска обусловлена внутренними свойствами самого минерала( то есть его конституцией). Существует три известные причины ее появления:

1. У многих она существует, благодаря вхождению в состав соединений минерала –хромофора ( элемент приносящий окраску)

Примеры: : Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, т. е. элементы семейства железа, располагающиеся в центре менделеевской таблицы элементов, разбитой по длинным периодам, и в меньшей степени — W, Mo, U, Сu и TR.

Самый яркий представитель это хром.

Содержание хрома в минералах обусловливает весьма интенсивные окраски — красную (пироп, рубин и др.), яркозеленую (уваровит, изумруд, фуксит), фиолетовую (родохром, кеммерерит). Он достаточно сильно влияет на окраску минерала. изоморфная примесь окиси хрома в количестве всего лишь 0,1 % окрашивает бесцветное соединение — окись алюминия — в густой яркокрасный цвет. При этом содержании расстояние между двумя ближайшими частицами хромофоров в массе корунда составит около 20 A° , т. е. во много раз больше, чем радиусы самих ионов (0,57 A° у Аl и 0,64 A° у Сr).

Зеленые и фиолетовые окраски, обязаны присутствию Cr2 O3. Сама чистая окись хрома также окрашена в зеленый цвет

Ион [CrO4 ]2–, содержащий Сr6+, в искусственных соединениях обычно дает желтые соединения, но в соединении его с сильно поляризующими катионами наблюдается окрашивание в густой оранжевокрасный цвет. Таков, например, минерал крокоит (РЬ[CrO4 ]).

2.Окрсака некоторых прозрачных минералов, связана с изменение кристаллической структуры вещества.

Пример появление синей окраски у каменной соли NaCl.

Окраска обязана тому, что часть ионов этого соединения, в частности натрия, превратилась в нейтральные атомы, присоединив к себе необходимые для этого электроны. Это один из случаев так называемой дефектной окраски (активными центрами, вызывающими специфическое поглощение света в некоторых участках спектра, являются дефекты структуры

2)Аллохроматизм.Аллос (греч.) — посторонний.

Существует множество минералов, имеющих различные цвета и оттенки.

Пример: кварц, обычно встречающийся в виде бесцветных, часто совершенно прозрачных кристаллов (горный хрусталь), бывает окрашен в красивый фиолетовый цвет (аметист), розовый, желтобурый (от окислов железа), золотистый (цитрин), серый или дымчатый (раухтопаз), густой черный (морион), наконец, в молочно-белый цвет

Причина появления подобной окраски связана с посторонними тонкорассеянными механическими примесями, окрашенными в тот или иной цвет хромофорами (носителями окраски). Это могут быть органические и неорганические соединения.

Они не зависят от химической природы минерала, поэтому носят название аллохроматических (т. е. чуждых самим минера лам). Окрашенные таким способом минералы представляют собой не что иное, как кристаллозоли.

Существуют достаточно грубые дисперсии, когда наличие чужих примесей наблюдается невооруженным глазом. Например черный кальцит, переполненный мельчайшими включениями сульфидов или углеродистого вещества, и др.

Наконец, следует указать на многие аллохроматически окрашенные полупрозрачные и непрозрачные коллоиды (гели) и метаколлоиды. В большинстве случаев к числу загрязняющих красящих примесей принадлежат бурые гидроокислы железа, красная окись железа, черные окислы марганца, органические вещества и др. Очень часто красящий пигмент в них рас пределен неравномерно, иногда концентрическими слоями. Таковы, например, агаты с их замечательно тонкими и разноцветными рисунками.

3) Псевдохроматизм.

Псевдо (греч.) — ложный.

Окраска связана с тем, что в момент отражения лучей света, от поверхности трещин спаиности кристалла, появляется радужная оболочка. объясняется тем, что здесь интерферируют лучи света, отраженные от передней поверхности прозрачной пленки (ее границы с воздухом) и задней (поверхности раздела с водой).

Пример. лабрадор, в котором, особенно на полированных плоскостях, при некоторых углах поворота вспыхивают местами красивые синие и зеленые переливы, обусловленные интерференцией света на параллельно расположенных тончайших пластинах (ламелях) различного по основности плагиоклаза.