Найбільш поширений мінерал земної кори

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Кора.

Земна́ кора́ — зовнішній шар земної кулі, одна зі структурних оболонок планети, як ядро, мантія. Земна кора є твердим утворенням товщиною 5—40 км, що становить 0,1—0,5 % радіуса Землі. Від мантії Землі відокремлена поверхнею Мохоровичича. Фактично земна кора ніби плаває на поверхні магми, і тому на планеті спостерігаються її деформації та рухи. В основі сучасних уявлень про структуру лежать геофізичні дані про швидкість поширення пружних (переважно поперечних) хвиль.

Типи земної кори[ред. | ред. код]

Схематичний профіль перехідної зони «континент-океан»

Земна кора відрізняється під материками та океанами за складом та потужністю. Розрізняють материкову та океанічну земну кору, що різняться за складом, будовою, потужністю й іншими характеристиками. У залежності від густини порід, що її складають, у корі виділяють три шари: «базальтовий», «гранітний» та осадовий.

Потужність континентальної кори в залежності від тектонічних умов становить від 25-45 км (на платформах) до 60-80 км (в областях гороутворення). У континентальній корі розрізняють осадовий (до 20-25 км), «гранітний» або «гранітно-метаморфічний» (в середньому 15 км, густина порід 2,6-2,7 т/м³) і «базальтовий» (20-35 км, густина порід 2,7-3,0 т/м³) шари. Назви «гранітного» і «базальтового» шарів умовні і історично пов’язані з виділенням межі Конрада, яка їх розділяє. Обидва ці шари іноді об’єднують в поняття консолідованої кори.

Основна відмінності океанічної кори від континентальної — відсутність «гранітного» шару, істотно менша потужність (2-10 км), більш молодий вік (юра, крейда, кайнозой), велика латеральна однорідність. Океанічна кора складається з трьох шарів. Перший шар, або осадовий, має потужність до 1-2 км. Другий шар — вулканічний, або акустичний підмурівок, має в середньому потужність 1-2 км (за іншими даними, 1,2-1,8 км). Детальні дослідження дозволили розділити його на три горизонти (2А, 2В і 2С). Третій шар океанічної кори — «базальтовий» потужністю 4-8 км (інші дані — від 2 до 5 км).

Вік[ред. | ред. код]

Материкова земна кора є послідовним нашаруванням осадових гірських порід різного віку. Нижні горизонти таких нашарувань є найстаршими. Часто вони можуть бути метаморфізованими, тобто такими, які пройшли певну термічну обробку в земних надрах. Вік гірських порід визначають застосовуючи спеціальні методи. Цим займається наука геохронологія. Великою кількістю радіологічних досліджень доведено, що вік найстарших гірських порід земної кори за торієм-232 є не більшим ніж 3,5 мільярда років. Тому прийнято вважати, що вік найстарших гірських порід земної кори не перевищує 3,5 млрд років — а вік нашої планети — приблизно 5 млрд. років.

Протягом перших 2 млрд років, можливо, сформувалося від 50 % до 70-80 % всієї сучасної континентальної кори, в наступні 2 млрд років — щонайбільше 40 %, і лише близько 10 % — за останні 500 млн років, тобто у фанерозої. Переломний момент в розвитку земної кори мав місце у пізньому докембрії, коли в умовах існування великих плит вже зрілої континентальної кори стали можливі великомасштабні горизонтальні переміщення, що супроводжувалися субдукцією та обдукцією новоутвореної літосфери. З цього часу утворення і розвиток земної кори відбувається в геодинамічній обстановці, зумовленій механізмом тектоніки плит.

Рухи[ред. | ред. код]

Земна кора, як і гідросфера, є рухомою системою. Глибинними розломами земна кора розділена на блоки. В результаті взаємодії двох сил — тяжіння Землі до Місяця і відцентрової внаслідок обертання Місяця навколо Землі, виникають добові вертикальні рухи земної кори а також припливи і відпливи води в океанах і морях. Подібно такі рухи відбуваються за рахунок обертання Землі разом з Місяцем довкола Сонця. Встановлено, що такі плавні рухи земної кори відбуваються двічі протягом доби і досягають амплітуди декількох десятків сантиметрів. Напрямки цих рухів не є постійними, вони періодично змінюються. У масштабі мільйонів років вони викликали затоплення морем величезних територій і навпаки — виникнення та ріст гірських масивів. Унаслідок такого піднімання земної кори ростуть молоді гори, наприклад структури альпійської гірської системи, до якої належать і Крим, і Карпати. Геофізичними дослідженнями встановлено, що зараз поверхня Карпат піднімається зі швидкістю 0,1 — 10 мм за рік.

Коливальні рухи земної кори[ред. | ред. код]

Повільні плавні безперервні вертикальні переміщення мас гірських порід; одна з форм тектонічних рухів. Причину їх вбачають у глибинних процесах, що відбуваються в мантії Землі, деякі вчені — у космогенних процесах. Коливальні рухи земної кори впливають на зміни рівня Світового океану, що є однією з причин трансгресій та регресій моря, на склад, шаруватість і потужність осадів, на інтенсивність процесів денудації тощо.

Радіальні рухи земної кори[ред. | ред. код]

Рухи земної кори, паралельні радіусу Землі. Протікають повільно або швидко, при землетрусах — стрибкоподібно. Нерідко називаються коливальними рухами земної кори.

Основні тектонічні елементи земної кори[ред. | ред. код]

Найбільш древні і тектонічно малорухливі обширні області материків — древні платформи (кратони), утворені фундаментом з метаморфічних порід докембрійської, в основі архейської і ранньопротерозойської доби, які виступають на поверхню в межах щитів, і платформних чохлів. Євразія поділяється на такі платформи: Східноєвропейська, Сибірська, Китайсько-Корейська, Південнокитайська, Індостанська, Аравійська. На других материках — по одній платформі більш великих розмірів. Інший основний тип тектонічних областей материків і перехідних зон — широкі і досить протяжні рухомі пояси, що виникли 1,6-1 млрд років тому і які протягом пізнього протерозою і фанерозою пройшли складну історію тектонічного розвитку.

Головні типи сучасних тектонічних областей ложа океанів — їх рухомі зони — так звані серединно-океанічні рифтові пояси і розташовані між ними і околицями материків більш стабільні області — океанічні плити.

Геологічна будова Землі[2]

Глибина[3] км	Шари	Щільність г/см³
0-60	Літосфера	—
0-35(75)	Земна кора	2,2-2,9
35-60	… Верхня мантія Землі	3,4-4,4
35-2890	Мантія	3,4-5,6
70—150(400)	… Астеносфера	—
2890-5100	Зовнішнє ядро	9,9-12,2
5100-6378	Внутрішнє ядро	12,8-13,1

Хімічний склад[ред. | ред. код]

Більшість (99,79 %) маси кори припадає усього на 9 елементів, масові частки яких представлені в наступній таблиці[4]:

Оскільки кисень і кремній є найбільш поширеними елементами, їх сполуки — силікати, є основними породооутворюючими породами земної кори.

Див. також[ред. | ред. код]

Континентальна земна кора
Океанічна земна кора
Перехідні зони «континент-океан»

Примітки[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

Дослідження гравітаційного поля, топографії океану та рухів земної кори в регіоні Антарктики: монографія / О. М. Марченко, К. Р. Третяк, А. Я. Кульчицький та ін. ; за заг. ред. О. М. Марченка, К. Р. Третяка ; М-во освіти і науки, молоді та спорту України, Нац. ун-т «Львів. політехніка». — Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2012. — 308 c. : іл., 6 окр. арк. іл. — Бібліогр.: с. 294—304 (221 назва). — ISBN 978-617-607-206-5
Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — : Східний видавничий дім, 2004—2013.
Третяк П. Р. Лісівнича історія. Навчальний посібник. — Львів, 2002.

Источник

Земна кора складається в основному з дев’яти елементів, на які припадає 99,79 % (табл. 1). Серед решти переважають титан, фосфор, марганець, фтор, сірка, стронцій, барій, вуглець, хлор, нікель. Тому, попри велику кількість можливих комбінацій хімічних елементів, число основних породоутворюючих мінералів у цілому невелике. Декілька елементів — таких, як золото, срібло, мідь, сірка, платина, вуглець у формі графіту і алмазу — зустрічаються в чистому вигляді, але більшість — у вигляді хімічних сполук. Оскільки вміст кисню в земній корі є найбільшим, то хімічні сполуки з ним інших елементів особливо поширені. Кремній та алюміній, які займають відповідно друге і третє місця, найчастіше входять до складу силікатних мінералів. Силікати — це сполуки кремнію і кисню з іншими елементами — такими, як алюміній, натрій, калій, залізо і магній. Порівняно рідше мінеральні сполуки містять карбонати, сульфіди, сульфати, хлориди, фосфати, гідроксиди, нітрати і борати.

Таблиця 1. Вміст у земній корі найбільш поширених елементів (за О.П. Виноградовим, 1959 р.)

Елемент	Відсоток від загальної маси	Елемент	Відсоток від загальної маси
Кисень	47,2	Натрій	2,64
Кремній	27,6	Калій	2,6
Алюміній	8,8	Магній	2,1
Залізо	5,1	Водень	0,15
Кальцій	3,6	Усі решта	0,21

Хімічний склад у земній корі безперервно оновлюється. Пояснюється це постійним переміщенням хімічних елементів у складі газів, водних і твердих розчинів. Завдяки міграції елементів між різними шарами кори, а також між материками і океанами здійснюється взаємний обмін речовиною. Але дослідження хімічного складу континентального й океанічного типів кори показали, що між ними є помітні відмінності: в континентальній земній корі підвищений вміст оксидів кремнію, натрію, калію і фосфору, в океанічному типі оксидів алюмінію, кальцію, заліза, титану, марганцю.

Хімічний склад земної кори, маса якої становить лише 1 % маси планети, відмінний від складу Землі в цілому. За даними О.Є. Ферсмана, найпоширенішими елементами Землі є (% маси): залізо — 39,76; кисень — 27,71; кремній — 14,53; магній — 8,69; нікель — 3,46; кальцій — 2,32; алюміній — 1,79; сірка — 0,64; інші — 1,1. Середній хімічний склад земних порід близький до складу більшості метеоритів. Таку ж схожість засвідчили дослідження ґрунту Місяця, доставленого на Землю автоматичними станціями і астронавтами. Таким чином, зіставлення хімічного і мінерального складу метеоритів та інших тіл Сонячної системи свідчить про єдність походження матерії внутрішніх планет.

В природі мінерали (однорідні за складом і будовою хімічні сполуки або однорідні елементи) зустрічаються у твердому, рідкому або газоподібному стані. Основну масу складають тверді мінерали. Кристали мінералів мають форму багатогранників, для них характерне строго закономірне розташування атомів, з яких вони складаються.

Мінерали визначаються з допомогою спеціальних методів дослідження за кольором, блиском, спайністю, зломом, твердістю, кольором риски, питомою масою, розчинністю, магнітними властивостями, заломленням світлових і рентгенівських променів.

У природних умовах мінерали складають різні сполучення і утворюють гірські породи, які за походженням поділяють на три групи: магматичні, осадові, метаморфічні. Основну масу земної кори складають магматичні гірські породи (близько 95 % її маси). Поверхня ж Землі на 75 % складена осадовими породами і на 25 % — магматичними і метаморфічними породами.

Магматичні породи утворюються з магми або лави (вилитої на поверхню магми). Породи, що утворилися з магми на глибині, називаються інтрузивними, а на поверхні — ефузивними. Магматичні породи складаються переважно з силікатів і алюмосилікатів, найважливішими компонентами яких є оксиди кремнезему Si02 і глинозему А1203. За вмістом кремнезему магматичні породи поділяються на чотири групи, які представлено в табл. 2.

Таблиця 2. Поділ магматичних порід за вмістом кремнезему

Породи	Вміст Si02, %	Характерні породи
Породи	Вміст Si02, %	Інтрузивні	Ефузивні
Ультраосновні	40	Дуніти, піроксеніт, перідотит
Основні	40—52	Габро	Базальт, діабаз
Середні	52—65	Діорит	Андезит
Кислі	65	Граніт	Ліпарит (ріоліт)

Осадові гірські породи бувають уламкового, органічного і хімічного походження. Відомо, що під дією тепла та холоду, вологи, вітру гірські породи постійно руйнуються, розпадаються на уламки, пісок, пил, мул. Текучі води, льодовики, вітер зносять цей вивітрений матеріал у моря, озера, низовини. Найбільша кількість піщаного і мулистого матеріалу осідає в морях і океанах. Спочатку він представляє собою напіврідку масу, але пізніше під тиском нових шарів ущільнюється і згодом перетворюється в тверду осадову породу: пісок — у пісковик, глина — в глинистий сланець. Ці гірські породи уламкового походження. Осадові породи органічного походження утворюються в результаті нагромадження органічних решток після відмирання тварин та рослин. Так, наприклад, органічного походження є крейда, яка складається головним чином з панцирів дрібних одноклітинних водоростей і мікроскопічних раковин корененіжок. Органічне походження має багато вапняків і такі корисні копалини, як кам’яне та буре вугілля. Осадові породи хімічного походження утворюються в результаті випадання з водних розчинів різноманітних розчинених речовин (наприклад, кам’яна сіль).

Метаморфічні гірські породи утворюються в процесі глибинного перетворення осадових і магматичних порід, які, будучи похованими під пластами нових нашарувань, опиняються в умовах великого тиску і високої температури. Інколи відбувається повне переплавлення порід, внаслідок чого з граніту та одночасно з осадових порід утворюється гнейс, а наприклад, з рихлого пісковику — дуже твердий кварцит. Перекристалізація вапняку приводить до утворення мармуру. Метаморфічні породи відрізняються специфічним мінеральним складом і набувають нових текстурних ознак, наприклад сланцюватості. До числа найпоширеніших метаморфічних порід належать глинисті сланці, гнейси, кварцити, мармури, скарни, роговики.

Источник

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Мінера́ли (через нім. Mineral від пізньолат. minerale — «руда, рудна жила», «копальня») — природні тверді речовини (хімічні сполуки кристалічної будови), що утворились внаслідок прояву геологічних процесів в земній корі чи інших космічних тілах[1][2].

З 1958 року факт відкриття нового мінералу та його назву затверджує Комісія з питань нових мінералів і їхніх назв Міжнародної мінералогічної асоціації (ІМА). На початок 2018 року затверджено понад 5300 мінералів[3], щороку додається кілька десятків нових, однак лише 100–150 поширені.

Вивчає мінерали, їх походження та видове розмаїття наука мінералогія.

Визначення та класифікація мінералів[ред. | ред. код]

Вузьке розуміння поняття «мінерал» охоплює передусім типові (обов’язкові, прямі) природні об’єкти, які є складовими частинами гірських порід і руд, і характеризуються однорідною структурою та певним хімічним складом.

Наприклад, складові частини граніту є типовими мінералами: польовий шпат мікроклін K(AlSi3O8), кварц SiO2, слюда мусковіт KAl2(AlSi3O10)(OH)2[1].

Згідно з таким означенням речовини біологічного походження не належать до мінералів: «Речовини біологічного походження — це хімічні сполуки, утворені внаслідок винятково біологічних процесів, що не містять геологічного компоненту (наприклад, уроліти, кристали солей щавелевої кислоти, мушлі морських молюсків тощо) та не є мінералами. Проте якщо сполука утворена за участі деякого геологічного процесу, то вона може бути мінералом»[4].

Не всі дослідники дотримуються цього правила винятку; зокрема Ловенстем (1981) стверджує, що «живі організми здатні утворювати цілий ряд мінералів, чимало з яких не виникають у біосфері неорганічним шляхом»[5].

Таке розходження швидше стосується питання класифікації, ніж самого складу мінералу. Скіннер (2005) вважає, що всі тверді тіла є потенційними мінералами та зараховує до них біомінерали, тобто сполуки, утворені в процесі обміну речовин живих організмів. Таке включення речовин біологічного походження вимагає розширення розуміння поняття «мінерал» як «елементу чи сполуки аморфної або кристалічної будови, утвореної внаслідок біогеохімічних процесів»[6].

Поняття «мінерал» виникло давно й з того часу безперервно змінюється відповідно до зміни змісту мінералогії. На початковому етапі її розвитку термін «мінерал» був синонімом терміна «копалина» й охоплював власне мінерали (в сучасному розумінні), гірські породи, руди та скам’янілості.

У 1765 році Нікола Лемері працею «Загальна хімія» розділив усі відомі на той час речовини на мінеральні, рослинні та тваринні, а у 1820-х–30-х роках Єнс Берцеліус протиставив одну одній органічну та неорганічну (мінеральну) хімію. Саме через таке побутове вживання прикметника «мінеральний» (добрива, мінеральні води, солі, барвники) він не відповідає сучасному науковому означенню мінералів[1].

Загальна характеристика[ред. | ред. код]

Поштовий блок марок «Мінерали України», 2009 рік

Нині мінералогія досягла такого консолідованого стану розвитку, що чітко окреслилося коло її об’єктів дослідження, якими стали мінерали-кристали будь-якої форми. Отже, основна сутність мінералу — кристалічний стан, обумовлений закономірним розташуванням будівельних частинок (атомів, йонів, молекул) у просторі й підпорядкований законам симетрії. Відтак, некристалічні (тверді) природні утворення (речовини з аморфним, метаміктним, інколи колоїдним станом) не є мінералами. Їх рекомендовано віднести до іншої множини сполук — мінералоїдів. Однак останні є повнокровними об’єктами мінералогії або суміжних наук, оскільки генетично й парагенетично пов’язані з мінералами.

Нетрадиційними об’єктами дослідження в мінералогії є хімічні сполуки кристалічної структури, які штучно отримує (синтезує) людина; сполуки, що виникають внаслідок перетворення, часто довільного, техногенних продуктів — териконів шахт, відходів підприємств, атомних електростанцій тощо, а також каміння, що утворюється в організмі людей, тварин, рослин. Всі ці сполуки є назагал другорядними об’єктами мінералогії й їх доцільно відповідно називати так: штучні мінерали, техногенні мінерали, біомінерали.

Мінерали існують в природі поодиноко у вигляді мінеральних індивидів (кристалів-багатогранників або кристалів-зерен) або, що буває значно частіше, утворюють між собою зростки агрегати (мономінеральні або полімінеральні). Останні переважають. Зростки бувають закономірні та випадкові. Мінеральні індивіди складають всі камені (гірські породи, руди), тобто складають весь мінеральний світ подібно індивідам-організмам, які складають світ тварин і рослин. У природі існує величезна кількість мінеральних індивідів, які своїм існуванням фіксують дискретність мінерального світу, є одиничними об’єктами мінералогії та являють собою конкретну форму існування мінеральних видів.

Структура мінералів[ред. | ред. код]

Див. Структура мінералів

Внутрішня будова мінералів визначається розміщенням і взаємозв’язком структурних одиниць (атомів, йонів, молекул). Тип мінералу визначається структурним співвідношенням в мінералі між аніоном (Х) і катіоном (А). Виділяють типи АХ1, АХ2, А2Х3, АХ3, А2Х і т.д.

В мінералах виділяють такі типи хімічного зв’язку : водневий зв’язок, йонний зв’язок (полярний, гетерополярний, гетероатомний, електровалентний), ковалентний зв’язок (гомеополярний, гомоатомний, атомний), металічний (обумовлений переміщенням валентних електронів металу по всьому простору кристалічної ґратки, яка утворена позитивно зарядженими йонами), молекулярний (Ван-дер-Ваальсівський або залишковий – обумовлений дисперсійним, індукційним та орієнтаційним ефектами взаємодії молекул), донорно-акцепторний або координаційний зв’язок, змішаний (включає різні типи хімічного зв’язку, характерний для мінералів з комплексними аніонами) і проміжний зв’язки (найпоширеніший – проміжний між йонним і ковалентним).

Мінерали у Сонячній системі[ред. | ред. код]

Мінеральний склад земної кори у відсотках за Булахом А. Г., 1996.[7]

Через неоднорідність елементного складу Сонячної системи на момент формування планет існує певна диференціація елементного, а отже й мінерального складу планет. Дальні планети збагачені легкими елементами, внутрішні планети — важкими.[1] Найпоширеніші мінерали на планетах земної групи:

силікати та алюмосилікати магнію, заліза, кальцію, натрію, калію;
карбонати кальцію та магнію.

Поверхня планет земної групи вкрита гірськими породами, що утворені з польових шпатів, піроксенів, олівінів. Відомо 85 видів мінералів, зібраних на поверхні Місяця та доставлених на Землю американськими та радянськими експедиціями. На поверхні Марса відомі виходи базальтових та андезитових лав, поклади титаномагнетиту, маггеміту, нонтроніту, сульфатів заліза та магнію. У метеоритах, окрім олівінів, піроксенів, плагіоклазів, також дуже поширеними є мінерали заліза, теніт та ферит. Загалом описано 175 мінералів у складі метеоритів. На поверхні дальніх планет гігантів та карликових планет пояса Койпера встановлено існування лише легких твердих фаз кристалічних вуглекисню CO2, води H2O, сірки S та метану CH4.[1]

Генезис[ред. | ред. код]

Біогенні мінерали[ред. | ред. код]

Біогенні мінерали за походженням розподіляються на 3 типи кристалічних хімічних сполук[1]:

утворені в результаті участі живих організмів в геохімічних процесах (придонні накопичення продуктів метаболізму мікроорганізмів в мулах, утворення хімічно чистої сірки в глинах та вапняках над родовищами нафти під час бактеріальної переробки дифундуючих сірководня та оксидів сірки).
утворені в результаті геохімічних процесів за участю виведених продуктів метаболізму живих організмів (накопичення фосфоритів (головний мінерал апатит Ca5(PO4)3(OH)) у карстових печерах[en] на екскрементах кажанів або на океанічних островах на екскрементах морських птахів за участі кальцію з вапняків).
кристалічні речовини твердих тканин живих організмів (кальцит у покладах крейдового періоду походить з мушель амонітів, кістяків коралів тощо).

У складі живих організмів існують органо-мінеральні агрегати, побудовані у комплексі орієнтованих кристалів та білкових наповнювачів.[8] Наприклад, головним мінералом твердих тканин людини є апатит, а кожне волокно його кісткової тканини складається з ланцюжка дрібних подовжених (до 100 нм) призматичних кристалів цього мінералу, оточених білком конхіаліном. У тканинах немовляти частина фосфатів аморфна, частина кристалізована, а білкова частка кісток становить понад 30%, тому й кістки у молодому віці досить м’які та гнучкі. З віком кристалізація фосфатної частини збільшується й кістки стають крихкими. З кристалів апатиту в білковій речовині утворені емаль й дентин зубів. Апатит в організмі має певні кристалохімічні особливості — він збагачений вуглекислотою та водою, має менший відсотковий вміст фосфорного ангідриду.[1]

Антропогенні мінерали[ред. | ред. код]

Антропогенні мінерали утворюються під час хімічних реакцій у шлаках шахтних териконів, шламових хвостах гірничо-збагачувальних комбінатів.[1] Агентом виступає вода. Такі мінерали увійшли до мінералогічних довідників як самостійні одиниці. Від 1995 року Комісія з нових мінералів та назв мінералів (англ. Commission on New Minerals and Mineral Names (CNMMN)) Міжнародної мінералогічної асоціації не приймає заявок на утвердження нових антропогенних мінералів.

Класифікація мінералів[ред. | ред. код]

Класифікація мінералів — розподіл мінералів на систематичні одиниці на основі їх спільних ознак (зовнішніх, геологічних, хімічних, кристалографічних, геохімічних і кристалохімічних). В залежності від того, яким ознакам надається перевага, класифікації мінералів поділяються на:

хімічні,
геохімічні,
геологічні,
кристалографічні,
кристалохімічні,
за зовнішніми ознаками.

Найсучаснішою є кристалохімічна класифікація, в основу якої покладено взаємозв’язок між хімічним складом і будовою мінералів, а також їх властивостями і морфологічними особливостями. За цими ознаками всі мінерали поділяють на типи, класи, підкласи, відділи і групи.

Фізичні властивості[ред. | ред. код]

Див. Фізичні властивості мінералів

Характерні властивості мінералів, обумовлені їх складом і будовою. Фізичні властивості. визначаються конституцією мінералів, головним чином особливостями їх симетрії та анізотропії. Математичний аналіз фізики мінералів базується на тензорному численні і теорії груп.

Відбивна здатність — здатність мінералів відбивати частину світла, що падає на них. Є оптичною константою мінералів, яка використовується в мінералогії як діагностична ознака. Числове значення цієї константи (у %) визначається формулою:

R = Ii/Iy

де Ii — інтенсивність падаючого на поверхню мінералу світла, Iy — інтенсивність відбитого світла, R — показник відбиття.

Найбільша відбивна здатність (95%) спостерігається у самородного срібла.

Хімічні властивості[ред. | ред. код]

Основними хімічними властивостями мінералів є їх розчинність у воді та взаємодія з кислотами (найчастіше з хлоридною HCl).

Мінерал як твердий розчин[ред. | ред. код]

Кожен мінерал характеризується своєю кристалохімічною неповторністю, тобто унікальним поєднанням хімічного складу і кристалічної структури, тому різні мінерали можуть мати однаковий хімічний склад, але різну структуру (поліморфізм кристалів).[9]Алмаз і графіт — це дві алотропні кристалічні модифікації вуглецю, а кальцит і арагоніт — дві різні модифікації карбонату кальцію CaCO3. Навпаки дві різних за складом, але однакових за кристалічною структурою (ізоструктурні) речовини — це різні мінерали (магнезит MgCO3 та сидерит FeCO3; корунд Al2O3 і есколаіт Cr2O3). Ізоструктурні речовини в природі часто утворюють тверді розчини, кристали мішаного складу. Усі мінерали в природі є твердими розчинами, що характеризуються змінним хімічним складом, не існує ідеально хімічно чистих мінералів.[1] Комісія з нових мінералів та їх назв трактує мінерал як суміш ідеально хімічно чистих подібних одна до одної сполук, однакової кристалічної структури і рекомендує називати мінерали за компонентом, що кількісно переважає у складі (рубін (Al1,9Cr0,1)O3 це лише корунд Al2O3).[1]

Ізоморфізм — це властивість речовин, аналогічних за хімічним складом, подібних за будовою і близьких за розмірами елементарних комірок, кристалізуватися в однакових формах. В мінералогії під цим часто розуміється явище заміни часток в кристалі, що вибудовується, однієї речовини на частки іншої ізоморфної речовини.[10] Таким шляхом утворюється, наприклад, магнезит мішаного складу (Mg, Fe)CO3. У конкретних випадках встановленого точного вмісту заліза формули зиписуються як (Mg0,8Fe0,2)CO3, (Mg0,65Fe0,35)CO3. В природі явище ізоморфізму часто супроводжується додатковим виникненням:

вакансій (незайнятих вузлів у кристалічній ґратці). Наприклад, природний моносульфід заліза мінерал піротин має теоретичну формулу FeS, але в реальності завжди відзначається дефіцит заліза. Це відбувається за рахунок того, що при зростанні кристалів піротина частина іонів Fe2+ зазмінюється іонами Fe3+ за схемою:

2Fe3+ + вакансія → 3Fe2+

У результаті формули різних проб можуть мати вигляд Fe0,89S, Fe0,91S.[1]

міжвузлових часток (атомів, електронів). Інколи в флюориті CaF2 присутня ізоморфна домішка Y3+. Атом ітрію займає позицію Ca2+, одночасно інтродукується іон F- за схемою:

Ca2+ → Y3+ + F-

Загальна формула флюориту записується як (Ca1—xYx)F2+x.[1]

Таким чином стехіометричний склад мінералів порушується.

Різні грані кристала володіють різною адсорбційної здатністю, що призводить до відмінностей хімічного складу та властивостей кристала в різних його частинах (блакитно-жовті в різних частинах топази). Також винно-жовтий цитрин і фіолетово-ліловий аметист — це лише два різновиди кварцу SiO2, що різняться характером хімічних мікродомішок, а від того й кольором. Коли кристали мінералу мішаного складу проростають у мінливих умовах, вони часто мають зональну будову (багатобарвні турмаліни з Мадагаскару).[1]

Окремі різновиди[ред. | ред. код]

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

↑ а б в г д е ж и к л м н п (рос.) Булах А. Г. Общая минералогия. 3-е издание. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2002. — 364 с.
↑ (рос.)Що таке мінерал?
↑ IMA/CNMNC List of Mineral Names Архівовано 5 травня 2018 у Wayback Machine. (Березень 2018, PDF, 1,61 MB)
↑ Nickel, Ernest H. (1995). «The definition of a mineral». The Canadian Mineralogist 33 (3): с.690
↑ H. A., Lowenstam (1981). «Minerals formed by organisms». Science 211 (4487): с.1126
↑ Skinner, H. C. W. (2005). «Biominerals». Mineralogical Magazine 69 (5): с.621
↑ Булах А. Г. Общий минеральный состав земной коры // Записки Всероссийского минералогического общества. 1996. выпуск 4. С. 23-28.
↑ (рос.) Кораго А. Введение в биоминералогию. — Л.: Недра, 1992. 280 с.
↑ (рос.) Поваренных А. С. Кристаллохимическая классификация минеральных видов. — К.: Наукова думка, 1966. 547 с.
↑ (рос.) Булах А. Г., Кривовичев В. Г., Золотарев А. А. Формулы минералов: Термодинамический анализ в минералогии и геохимии. С-Пб.: Издательство СПбГУ, 1995. 257 с.

Література[ред. | ред. код]

Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — : Східний видавничий дім, 2004—2013.
Лазаренко Є. К. Курс мінералогії. К., Вища школа, 1970.
Лазаренко Є. К., Винар О. М. Мінералогічний словник, К.: Наукова думка. — 1975. — 774 с.
Мінерали Українських Карпат. Силікати : монографія / Головний редактор О. Матковський. – Львів : ЛНУ імені Івана Франка, 2011. – 520 с.
Мінерали Українських Карпат. Процеси мінералоутворення / гол. ред. О. Матковський. – Львів : ЛНУ ім. Івана Франка, 2014. – 584 с.

Посилання[ред. | ред. код]

Мінерали; Мінерали штучні // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 125. — ISBN 978-966-7407-83-4.

Мінералогічна база даних Mindat (англ.)
Мінералогічна база даних Webmineral.com (англ.)
Атлас мінералів Квінслендського університету технологій (англ. Queensland University of Technology) (англ.)
Малюючи мінерали — світ мінералів у малюнку (рос.)

Источник