17 grudnia koło
Ćwiczenia nr 1
T: Minerały i skały.
1. Pojęcia.
-Minerał- pierwiastek lubi mieszanina pierwiastków, związków chemicznych lub mieszanina związków chemicznych o stałym stanie skupienia i określeniem układu krystalograficznym, powstałym w sposób naturalny. W małej przestrzeni stanowi jednorodną fazę np. złoto(Au), srebro(Ag), grafit (C), większość minerałów to związki chemiczne np. kwarc (SiO2), halit (NaCl), galenit (PbS), hematyt (Fe2O3), ilmenit (Fe, TiO3), beryl (Al2Be3Si6O18)
-Skała- naturalne nagromadzenie osobników mineralnych.
-Kryształ- Ciało stałe o prawidłowej budowie wewnętrznej (w którym jony lub atomy są rozmieszczone prawidłowo w przestrzeni) tworzące sieć przestrzenną (krystaliczną)
MINERAŁ
2. Podział minerałów ze względu na ich częstotliwość występowania w skale.
-Główne- Minerały występujące pospolicie i w dużych ilościach we wszystkich rodzajach skał (mamowe, osadowe, metamorficzne) np. skalenie, kwarc, pirokseny, amfibole.
-Poboczne- Minerały występujące we wszystkich skałach, lecz w znacznie mniejszych ilościach np. cyrkony, magnetyt, hematyt, piryt.
-Akcesoryczne- Minerały występujące w skałach bardzo rzadko jednak mogą tworzy znaczne ich nagromadzenie np. granaty, turmaliny.
3. Właściwości mechaniczne minerałów.
-Łupliwość- Zdolność minerałów do pękania pod wpływem przyłożeniem siły wzdłuż określonej powierzchni.
-Przełom- Brak łupliwości, można wyróżni przełom muszlowy, równy, zadziorny.
-Twardość- Opór jaki stawia minerał rysującemu go ostrzu. Określa się ją porównując minerały do minerałów wzorcowych tworzących tzw. Skalę Mohsa.
4. Skala twardości Mohsa.
1. Talk- rozmazuje się w palcach.
2. Gips- można zarysowa paznokciem.
3. Kalcyt- można zarysowa miedzianą monetą.
4. Fluoryt- można zarysowa żelazem.
5. Apatyt- można zarysowa stalą (nożem).
6. Ortoklaz- można zarysowa stalą narzędziową.
7. Kwarc- nie da się zarysować- bardzo twardy.
8. Topaz- nie da się zarysować- bardzo twardy.
9. Korund- nie da się zarysować- bardzo twardy.
10. Diament- nie da się zarysować- bardzo twardy.
5. Właściwości optyczne minerałów
-Barwa- zjawisko optyczne polegające na selektywnej zdolności minerałów do pochłaniania lub odbijania światła o różnej długości fal (barwnej) dzielimy je na:
· bezbarwne
· barwne
· zabarwione
-rysa- barwa sproszkowanego minerału na płytce porcelanowej, minerały barwne mają zawsze barwną rysę, minerały bezbarwne i zabarwione- białą lub szarawą.
-połysk- zjawisko wywołane odbijaniem się światła od powierzchni ścian kryształu lub płaszczyzn przełamu
· metaliczny
· niemetaliczny
· diamentowy
· perłowy
-przeźroczystość- zdolność minerału do przepuszczania światła
· przeźroczyste
· półprzeźroczyste
· nieprzeźroczyste
6. Zbliźniaczenia- prawidłowe zrosty kryształów (podwójne lub wielokrotne)
7.Inne cechy kryształów
-Pokrój- kształt kryształu uwzględniający wzajemne proporcje wielkości ścian kryształu:
· Izometryczny
· Tabliczkowy
· Płytkowy
· Słupkowy
-Postać skupienia- układy przestrzenne osobników mineralnych:
· Kryształy narosłe: szczotki, druzy
· Kryształy wrosłe: pręcikowe, igłowe, tabliczkowe
· Mikrokrystaliczne lub bezpostaciowe: konkrecje, skupienia groniaste, wykwity, ooidy
-Prążkowanie kryształów minerałów
· Wzdłuż słupa
· Poprzek słupa
8. Przykłady różnych minerałów:
· Sole- Sylwin(NaCl), Halit (KCL)
· Agat
· Beryl
· Granaty- Grosular, almandyn, uwarowit
· Piryt
· Srebro
· Złoto
· Łyszczyki- Muskowit, biotyp
· Bursztyn
· Aragonit
· Amazonit
· Dysten
· Rodochrozyt
9. Anizotropia- zdolność reagowania kryształów w różnych kierunkach. Ujawnianie się niejednakowych własności fizycznych, np.
-symetria kryształów:
· płaszczyzną symetrii- płaszczyzna która dzieli jednakowe części które pozostają do siebie jak obraz do swego zwierciadlanego odbicia- ,,P”
· oś symetrii- jest to prosta poprowadzona przez kryształ wokół której obrócony kryształ przystaje do swego pierwotnego położenia więcej niż jeden raz- ,,L”
· środek symetrii- jest to punkt wewnątrz kryształu mający tą własność że każda przeprowadzona przez nią prosta przecina po obu przeciwległych kierunkach w tej samej odległości od tego punktu jednakowe elementy graniczne (ściany, krawędzie, naroża)
10. Klasyfikacja minerałów
Około 4000 tys. Minerałów zbudowanych z 92 pierwiastków w przyrodzie najczęściej występuje około 40- 50 minerałów
Układ krystalograficzny tworzy32 klasy podzielone na 7 układów:
· Regularny 9p, cL4 4L3, 6L2, C
· Heksagoralny 7P, 1L6, 6L2, C
· Trygonalny 3P, 1L3, 3L2, C
· Tetragonalny 5P, 1L4, 4L2, C
· Rombowy 3P, 3L2
· Jednoskośny 1P, 1L2, C
· Trójskośny C
Bardzo częstą cechą kryształów są pokroje polegające na różnicy wzrostu :
· Blaszkowy
· Piramida
· Bi piramida
Każdy minerał posiada właściwości fizyczne pomocne przy klasyfikacji. Zależą przede wszystkim od składu chemicznego, rodzaju i charakteru wiązań chemicznych. Możemy je podzielić na grupy
· Własności optyczne- barwa, rysa, połysk, przezroczystość, gęstość,
o Minerały barwne posiadają stale występującą dla tego minerału charakterystyczną barwę. Np. Siarka, Piryt, Cynober, Malachit.
Niektóre minerały wykazują zjawiska wielobarwności tzw. Pleochroizm
o Istnieje duża ilość minerałów bezbarwnych np. kryształ górski, kwarc
o Minerały zabarwione- nieposiadające własne barwy ale zawierają domieszki które je zabarwiają np. związki żelaza, związki organiczne, kwarc dymny
· Własności mechaniczne- twardość, łupliwość, przełam, spójność
· Własności cieplne
· Własności magnetyczne
· Własności elektryczne
· Własności morfologiczne- pokrój, zbliźniaczeni, rodzaje skupień
11. Inne cechy minerałów:
· Kruchość
· Kowalność
· Ciężar właściwy
· Magnetyczne (odpychane)
· Paramagnetyczne (przyciągane)
· Ferromagnetyczne (silnie przyciągane)
12. Skupienia minerałów- zbiorowisko wielu osobników krystalicznych, w zależności od sposobu wykształcenia oraz sposobu ich przestrzennego zgrupowania wyróżnia się:
· Skupienia krystaliczne- zbudowane są z dobrze wykształconych kryształów które mogą występować bądź jako pojedyncze osobniki bądź jako nagromadzenia większej ilości np. szczotki krystaliczne zwane druzami czyli nieprawidłowe skupienia pojedynczych kryształów o różnej wielkości
o Naciekowe
o Ziarniste- zbudowane z ziaren minerałów krystalicznych
· Konkrecyjne
o Typu wykwitów
o Typu oolitowego
· Pseudo morfo- mineralnych
· Skupiska naciekowe- powstają w wyniku wytrącania się kryształu z roztworów krążących w skałach, w miejscach ich wypływu oraz warunkach sprzyjających ich odparowaniu.
o Stalagmity- od podłogi
o Stalaktyty- od sufitu
· Formy nerkowate lub groniaste- najczęściej związków żelaza hemonitu i hematytu. Mają one formę płaskich naskorupień powłok. Noszą nazwę szklanych głów
· Dendryty-(z grec. Dendron- drzewo)- Gałązkowe krzewiaste formy powstałe na powierzchniach szczelin przypinające kształtem rośliny, rzadziej dendryty tworzą formy manganowe.
· Typu wykwitów- powstają na powierzchniach lub spękaniach skał mają pokrój igiełkowy, włóknisty łatwo rozpuszczalne w wodzie, najczęściej występują w formach solnych lub gipsowych np. róża pustyni
· Konkrecje- nazwy ośrodków zespołów mineralnych narastających na zewnątrz jakiegoś ośrodka, najczęściej występują w postaci kulistej- sferosyderytów (węglany żelaza)
· Pseudomorfozy- narastający we wnętrzu jednego kryształu drugiego przejmując jego kształt
13. Własności magnetyczne minerałów:
· Diamagnetyczne- odpychane w polu magnetycznym np. złoto, srebro, miedz, bizmut
· Paramagnetyczne- przyciągane w polu magnetycznym np. syderyt, amfibol, piroksyt
· Ferromagnetyczne- silne oddziaływania magnetyczne np. żelazo, srebro
14. Własności elektryczne minerałów oraz ich luminescencja
Luminescencja- polega na zjawisku promieniowania widzialnego.
15. Nazewnictwo minerałów- około 4 tyś rodzaji
· Wiele z nich ma nazwy od miejscowości w których ich odkryto.
· Od nazwisk wybitnych osobistości. Np. getyt, skłodowskit
· Od słów starogreckich lub łacińskich.
· Od cech fizycznych lub chemicznych np. albit, purpuryt
16.Klasy minerałów (16)
1. pierwiastki
2. siarczki, selenki, arsenki, antymonki, bizmutki
3. halogenki
4. tlenki i wodorotlenki
5. azotany i węglany
6. borany
...
tirleszno