Геология

Навигация

СБОР МИНЕРАЛОВ Начинающему любителю гелогии, стоит вступить в геологический кружок и приобретать опыт сбора камней в полевых походах. В таких походах есть возможность проводить наблюдения, и иногда случается, что любителям удаётся найти местонахождение какого-либо интересного минерала. Следует знать, какие минералы сопутствовуют друг другу а какие их сочетания в природе не встречаются...

***

археология В археологической и геофизической разведках есть много общих задач. Они ставят перед собой весьма схожие цели поиска объектов в недрах Земли. Но, если перед геофизикой стоит задача поисков полезных ископаемых, то археологическая разведка направлена на обнаружение исторических памятников...

***

магнитВ магнитных явлениях еще достаточно тайн, но уже в течение многих лет магниторазведка помогает открывать тайны Земли.
Для магниторазведчиков магнитное поле является надежным средством изучения недр. С помощью магнитометров из в различных уголках Земли выполняются магнитные съемки, в результате их отыскиваются месторождения полезных ископаемых, корректируются геологические карты...

 
 
 
 


 

Все для геолога. Камни, минералы, полезные ископаемые, горные породы. » Минералы » СИЛИКАТЫ

 

СИЛИКАТЫ


СИЛИКАТЫ

Самым распространенным элементом в земной коре (после кислорода) является кремний. Различные сочетания этих двух элементов дали начало многочисленным соединениям, образовавшим класс силикатов.

(Силикаты включают в себя до 500 минералов (более четверти всех известных видов). Силикаты составляют около 75% от общей массы земной коры, а с учетом свободного кремнезема (кварц, опал и т. д.) — более 85%.] Основной структурной едини» цей силикатов является комплексный анион (Si04)4- — -кремнекислородный тетраэдр. Такие тетраэдры, объединяясь в различные сочетания, образуют структуры разного типа: цепочечные (одинарные и двойные цепочки), кольцевые, листоватые (слоистые), каркасные и т. д.

Когда комплексный анион представлен изолиро» ванными кремнекислородными тетраэдрами, они уравновешиваются в кристаллической структуре посредством катионов металлов, расположенных вокруг комплексных групп SiC>4. Этот тип структуры характеризует минералы групп оливина, граната и ряд других. [Силикаты с изолированными кремнекислородными тетраэдрами в структурах называются островными силикатами.] Гранаты внешне выглядят округлыми. [Гранатус — по-латыни «подобный зернам». Название дано по сходству гранатов (внешний облик и цвет) с зернышками в плодах гранатового дерева.] Но установлено, что эти минералы образуют такие кристаллы, как ромбододекаэдры, тетрагон-триоктаэдры и комбинации этих форм. Гранаты имеют относительно высокие твердость и плотность.

Возможны сочетания, когда комплексный ионный радикал представлен изолированными группами, состоящими из двух связанных между собой кремне-кислородных тетраэдров; такие соединения относительно малочисленны и уступают по встречаемости другим типам. Более распространен подкласс кольцевых силикатов. Кристаллические структуры этих силикатов содержат изолированные группы Si04, соединенные в замкнутые кольца; в каждом звене кольца радикалов располагаются друг над другом (в вертикальной проекции), благодаря чему кристаллы имеют столбчатый облик. Такой тип наблюдается, например, у берилла, в структуре которого связаны в кольца шесть тетраэдров, вследствие чего кристаллы имеют гексагональную форму. При этом атомы кислорода расположены в вершинах тетраэдров таким образом, что отношение кислорода к кремнию составляет не 4: 1, что свойственно изолированному тетраэдру, а 3:1. Кристаллы кольцевых силикатов характеризуются высокой твердостью и относительно большой плотностью.

В класс силикатов входят две важные минеральные группы: пироксены и амфиболы. Представители этих групп относятся к цепочечным силикатам, в которых кремнекислородные тетраэдры образуют структуры, напоминающие цепочки, связанные одна с другой катионами. В диопсиде (CaMgSi206), входящем в группу пироксенов, цепочки соединены между собой ионами Са с восьмерной и ионами Mg с шестерной координацией. Плотность минералов данного подкласса непостоянна; так, если минерал богат магнием, он имеет пониженную плотность, а железо- или марганецсодержащие минералы обладают достаточно высокой плотностью. Жадеит, один из двух минералов, объединенных общим наименованием «жад», является типичным цепочечным силикатом, входящим в группу пироксенов. [Жад — вязкий и плотный поделочный камень, сложенный либо жадеитом (пироксеном), либо актинолитом (минералом группы амфиболов). Во втором случае он называется нефритом. С древности используется в ювелирном и камнерезном деле.]

В тех случаях, когда тетраэдры соединяются друг с другом тремя общими вершинами, как это характерно для слюд и многих глинистых минералов, В: структуре образуются слои или листы непрерывной протяженности, причем каждый из них связан через катионы металлов с другими аналогичными по строе нию слоями. Поскольку связь между слоями значительно слабее действующей внутри каждого слоя, то слои оказываются как бы разъединенными друг от друга, подобно листам книги. Следствием такого внутреннего строения являются специфические свойства некоторых минералов этой группы — маслянистость или жирность на ощупь. Для графита это выражается в способности пачкать пальцы или бумагу (графит здесь упомянут только как пример минерала со слоистой структурой, хотя он, разумеется, не является силикатом!). Один из главных минералов слюд — мусковит — является хорошим изолятором, даже его тонкие пластинки обладают этим свойством.

Непрерывный трехмерный каркас характерен для каркасных силикатов, в этом случае тетраэдры соединяются всеми четырьмя вершинами. Примером могут служить минералы группы кварца с общей формулой Si02, где все катионы представлены ионами кремния. Такая структура является электронейтральной, не требующей внедрения в нее дополнительных катионов. В том случае, когда часть ионов кремния замещается ионами других элементов, электрический баланс структуры оказывается нарушенным и для его восстановления необходимо добавление в нее новых катионов.

Такие явления свойственны и некоторым силикатам, например полевым шпатам, где до половины всех имеющихся ионов кремния Si4+ может быть заменено ионами алюминия А13+. Очевидно, что здесь необходим дополнительный положительный заряд, роль которого в кристаллической структуре полевых шпатов могут играть ионы Na+ или К+. Потребность восстановления электронейтральности структуры возникает и для цеолитов, также относящихся к классу силикатов.

Название «алюмосиликаты» присвоено группе минералов, в кристаллической структуре которых часть ионов кремния замещена ионами алюминия. Структуры каркасных силикатов характеризуются как ионными, так и ковалентными химическими связями, что приводит к образованию относительно рыхлых упаковок. Поэтому алюмосиликаты при сравнительно высокой твердости имеют небольшую плотность.



   

Похожие материалы сайта:
  • Окислы
  • СОСТАВ И СТРУКТУРА МИНЕРАЛОВ
  • КАРБОНАТЫ
  • ПОЛИМОРФИЗМ И ИЗОМОРФИЗМ
  • ФОСФАТЫ
  • Все для геолога. Камни, минералы, полезные ископаемые, горные породы. » Минералы » СИЛИКАТЫ