Генезис минералов

Содержание

Введение……………………………………………………………………….……….

1. История развития (генезис) минералов……………………………………………

2. Свойства природных кристаллических веществ………………………….………

3. Кристаллогенезис……………………………………………………………………

4. Причины и условия образования минералов………………………………………

5. Минералы, образующиеся за счёт внешней энергии Земли……………………...

6. Минералы, образующиеся за счёт внутренней энергии Земли…………………..

7. Минералы, образующиеся за счёт преобразования минералов………………….

Заключение……………………………………………………………………………..

Список используемой литературы……………………………………………………

Введение

Наука о кристаллах - кристаллография - изучает законы строения твердых тел, характеризует кристаллическое вещество закономерным геометрически правильным внутренним строением.

Доказано, что кристаллическое строение свойственно подавляющему большинству минералов и горных пород, слагающих земную кору, а значит имеет первостепенное значение в строении Земли.

В промышленности все материалы (металлы и сплавы, каменные строительные материалы, цемент и кирпич, и п.т.) состоят из кристаллических зерен минералов.

Кристаллография создала целый ряд специальных кристаллографических методик, имеющих большое практическое значение и распространение.

Наука о кристаллах дает общее понятие о свойствах и строении твердого вещества. Поэтому входит в комплекс общеобразовательных дисциплин и является основой для происхождения предметов минерального цикла – минералогии, петрографии, геохимии, учения о месторождениях полезных ископаемых.

Многие учёные России внесли вклады в развитие этой науки. Такие как: М.В.Ломоносов, А.В.Гадолин, Е.С.Федоров, Ю.В.Вульф и многие другие. Кристаллография и в настоящее время представляет огромный интерес и постоянно пополняется новыми специалистами.

Современные представления о минералах и их генезисе весьма обширны, сюда можно включить:

- Геологические условия, среда и механизмы дифференциации природного минерального вещества и процессов космогенного, эндогенного и экзогенного минералообразовния в истории Земли.

- Цикличность, длительность и стадийность минералообразования.

- Генерации минералов и парагенетические минеральные ассоциации.

- Типоморфные минералы и типоморфные особенности минералов.

- Геологическая обстановка, физико-химические условия и минеральные ассоциации различных генетические типов минералообразования

- Космогенное минералообразование. Минералы метеоритов, Луны и других космических тел. Импактное минералообразование. Космическая пыль.

- Магматическое минералообразование. Происхождение магм и процессы магматической дифферециации и минеральные ассоциации изверженных горных пород. Факторы и условия кристаллизационной дифференциации и ликвации магм. Роль флюидов в процессах магматической дифференциации и концентрации металлов.

- Породообразующие, вторичные и акцессорные минералы изверженных горных пород. Минеральные ассоциации кристаллизации ультраосновных и основных оксидно-силикатных и сульфидно-силикатных, щелочных фосфатно-силикатных магм.

- Происхождение, строение и минералы алмазоносных кимберлитов и редкометальных карбонатитов. Пегматиты, внутреннее строение, минеральные ассоциации, стадийность, типоморфные минералы.

- Геологическая обстановка, физико-химические условия и минеральные ассоциации термофлюидного минералообразования.

- Происхождение термофлюидов и их роль в процессах дифференциации минерального вещества. Процессы мобилизации, транспортирвки и локализации рудного вещества в плутоногенных и вулканогенных условиях. Соотношение процессов секреционного и метасоматического образования минералов.

- Геологическая обстановка, физико-химические условия и факторы контактового метаморфизма, формирования скарнов и апоскарновых метасоматитов, апогранитов, альбититов и грейзенов, высоко-, средне- и низкотемпературных гидротермалитов. Условия и минеральные ассоциации вулканогенного фумарольно-эксгаляционное наземного и субмаринного минералообразования.

И множество всего другого.

1. История развития (генезис) минералов

Горные породы и минералы, слагающие месторождения полезных ископаемых, образовались в земной коре различными путями. По своему генезису они могут быть разделены на три группы:

-магматические (получившиеся при остывании расплавленных масс, поднявшихся из глубин земной коры),

-осадочные (это - либо механические наносы, либо физико-химические, либо органогенные отложения, возникшие в результате жизнедеятельности животных и растений)

-метаморфические (возникшие под влиянием высоких температур и больших давлений из магматических или из осадочных пород).

История развития (генезис) горных пород и минералов представляет исключительную ценность при оценке месторождений полезных ископаемых, так как им определяется строение и иногда даже состав полезного ископаемого, условия залегания и нередко мощность месторождения, предопределяются приемы эксплоатации и пр.

Минералы - это в большинстве небольшие по размерам, физически и химически более или менее однородные продукты, образующиеся в горных породах, главным образом в результате физико-химических процессов.

Само собою разумеется, что не все минералы или горные породы имеют значение полезных ископаемых, многие еще до сих пор не нашли себе применения в народном хозяйстве.

Однако мы наблюдаем, что по мере развития наук, особенно химии, металлургии и других, все большее и большее количество минеральных тел земной коры переходит в разряд полезных ископаемых. В конечном счете одни

раньше, другие позже, но все минералы и горные породы найдут себе то или иное применение в народном хозяйстве, а так называемые «пустые породы» исчезнут. Приведу несколько примеров.

Хорошим примером могут служить так называемые бросовые соли, залегавшие поверх каменной соли. Вначале их не умели использовать и бросали в отвал. Лишь после того как химик Либих показал, что среди бросовых солей имеется минерал сильвин - хлористый калий, представляющий собою ценнейшее

удобрительное средство, его месторождения стали всюду искать. Укажу, что США в свое время израсходовали более 30 млн. золотых долларов на мало успешные поиски сильвина в своей стране.

После революции 1917 года на Кольском полуострове в Хибинских

горах были найдены колоссальные залежи апатита, имеющего исключительную ценность в качестве фосфористого удобрения. Минерал этот залегает здесь вместе с нефелином. Была построена обогатительная фабрика, на которой апатит отделяется от нефелина, вначале не находившего себе применения. Но впоследствии, после ряда изысканий Академии наук, нефелин применяется уже в 23 видах промышленности и нисколько не уступает апатиту по своей ценности в народном страны.

Следует отметить, что скопление в земной коре того или другого применяемого в народном хозяйстве полезного ископаемого лишь тогда может быть названо его месторождением, когда разработка последнего

экономически выгодна, что, в свою очередь, зависит от целого ряда условий: от процентного содержания полезного элемента в породе, от условий залегания, от наличия дешевых путей сообщения, от климатических условий и многого другого. Конечно, приемы разработки месторождений имеют также

большое значение в деле добычи полезного ископаемого. Всякому теперь ясно, что себестоимость тонны руды, добытой кустарными приемами, всегда обходятся дороже, чем в случае применения мощных технических средств, но применение последних требует, чтобы и самое месторождение было достаточно

мощным.

2. Свойства природных кристаллических веществ.

Одно из основных свойств кристалла – однородность. Однородным должно считаться тело, в котором на конечных расстояниях от любой его точки найдутся другие, эквивалентные ей не только в физическом отношении, но и геометрическом; т. е. находятся в таком же окружении, как и исходные, поскольку размещением материальных частиц в кристаллическом пространстве «управляет» пространственная решетка, можно считать, что грань кристалла – это материализованная плоская узловая решетка, а ребро – материализованный узловой ряд. Как правило, хорошо развитые грани кристалла определяются узловыми сетками с наибольшей густотой расположения узлов. Точка, в которой сходятся три и более граней, называется вершиной кристалла.

Анизотропность – это способность кристалла проявлять различные свойства в разных направлениях. Поскольку различные направления в кристаллической структуре вещества, построенного по закону трехмерной периодичности, могут и иметь неодинаковые расстояния между атомами (узлами), а следовательно, и разные по силе химические связи, то и свойства по таким направлениям могут отличаться, а сами кристаллы будут анизотропны относительно этих свойств. Если свойство не изменяется в зависимости от направления, то вещество изотропно.

Способность самоограняться, т. е. при определенных условиях принимать естественную многогранную форму. В этом также проявляется его правильное внутреннее строение. Именно это свойство отличает кристаллическое вещество от аморфного. Иллюстрацией этому служит пример. Два выточенных из кварца и стекла шарика опускают в раствор кремнезема. В результате шарик кварца покроется гранями, а стеклянный останется круглым.

Симметрия – наиболее