Контрольная

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
            БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ ТЕХНОЛОИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ



                    Кафедра технологии стекла и керамики



                Индивидуальная работа по курсу минералогии и
                               кристаллографии

                                 вариант №49



                                             Выполнил студент третьего
                                             курса 9-й группы Шульгович
                                             Александр



                                    Минск
                                    2001
1. Магматические горные породы. Перлит, пемза, базальт и их использование
для керамического производства.

Магматические горные породы.
      Магматическими, или изверженными горными  породами  являются  продукты
застывания магмы — расплавленного вещества Земли.
      В зависимости от состава исходной магмы, от режима ее  охлаждения,  от
различных  условий,  связанных   с   передвижением   и   взаимодействием   с
окружающими породами, формируются  магматические  горные  породы  различного
состава и строения.
      Различают   глубинные   (интрузивные)   и   излившиеся    (эффузивные)
магматические горные породы. Глубинные породы  образуются  в  недрах  земли.
Здесь процесс охлаждения магмы и кристаллизации породы  идет  медленно,  при
высоком   давлении,   в   более   благоприятных   условиях,   обеспечивающих
полнокристаллическую  структуру.  Образовавшиеся  таким  образом   глубинные
породы будут полностью закристаллизованы. Излившиеся  породы,  формирующиеся
ближе к поверхности и на поверхности земли,  до  затвердевания  не  успевают
полностью  закристаллизоваться,  поэтому  имеют   неполнокристаллическую   и
стекловатую структуру.
      Важную роль для магматических горных пород играет степень кислотности.
В  глубинных  ультраосновных  горных  породах  (оливинитах  и   перидотитах)
главным минералом  является  оливин.  О  глубинном  образовании  этих  пород
свидетельствует то, что их ксенолиты выносятся  из  глубоких  (в  том  числе
мантийных)  очагов  зарождения   при   вулканических   извержениях   и   при
возникновении кимберлитовых трубок взрыва.  Известны  два  полиморфа  одного
состава — оливин (Mg, Fe)2(SiC)4) и "шпинель" Si(Mg, Fe)2O4,  возможно,  что
вторая модификация существует еще глубже  в  мантии  как  более  плотная.  В
основных, средних, кислых горных  породах  островные  силикаты  играют  роль
акцессорных минералов — это некоторые гранаты, циркон, титанит. В  гранитных
пегматитах образуются  совершенные  кристаллы  топазов.  В  щелочных  горных
породах, в тех разновидностях, которые содержат нефелин, островные  силикаты
являются   характерными   минералами.   Это   циркон,   титанит,   ринколит,
лампрофиллит.


Перлит

Название от нем. Perle — жемчуг, по своеобразной структуре.
Характерные признаки. Структура сфероидальная: стекловатая  в  целом  порода
состоит из шариков, похожих на жемчужины, диаметром от 1 до 15  мм,  которые
либо вкраплены в  стекло  поодиночке,  либо  слагают  всю  породу.  Текстура
тонкополосчатая,  флюидальная;  бывает  пористой,  пузырчатой  (шлаковидной)
либо  плотной;  содержание  воды  до  5-6%.  Цвет  светло-серый,   часто   с
голубоватым или  желтоватым  оттенком.  Блеск  восковой,  эмалеподобный  или
шелковистый. Менее  прозрачен  чем  обсидиан.  Твердость  высокая.  Хрупкий.
Характерна   концентрически-скорлуповатая   (перлитовая)    отдельность    —
результат растрескивания богатого  водой  вулканического  стекла  вследствии
сжатия при остывании. Плотность 1300 –  1600  кг/м3  (до  30  –  40%  объема
породы составляют поры).
Условия образования и  нахождения.  Залегают  обычно  в  центральных  частях
липоритовых куполов. Происхождение вулканическое. Изменения выражены  слабо.
Встречается в Республике Бурятия.
Диагностика.  Характерный  признак:  вулканическое   стекло   с   перлитовой
отдельностью (мелкими скорлуповатыми шариками).
Практическое значение. За последние  годы  перлит  завоевал  важные  области
применения в строительной индустрии и в агротехнике. При быстром  нагревании
до 800 — 10000 он вспучивается, увеличиваясь  в  объеме  в  8  –  14  раз  и
выделяя воду. Такой перлит является  ценным  тепло-  и  звукоизоляционным  и
одновременно  огнеупорным  материалом;  он  используется   как   наполнитель
бетона, штукатурки, красок и т. д.  Добавка  перлита  в  почву  улучшает  ее
структуру и физические свойства.


Пемза

Название от лат. pumex — пена.
Характерные признаки. Структура стекловатая. Текстура пенистая,  пузыристая,
губчатая.  Пемзами  в  настоящее   время   называют   вулканические   стекла
пузыристого или пенистого сложения. Состав пемз чаще кислый,  реже  средний.
Цвет белый, светло-серый, желтоватый,  реже  розоватый,  красноватый.  Блеск
матовый или шелковистый (у разностей,  сложенных  волосовидным  вспенившимся
стеклом).  Излом  неровный  или  раковистый.  Твердость  высокая.  Плотность
400—900 кг/м3. Пористость около 80%. Плавает на воде.
Условия  образования  и  нахождения.  Тесно  ассоциирует  с   вулканическими
стеклами, туфами и пеплами. Образуется при бурном вскипании лавы  вследствие
выделения  вулканических   газов   и   паров   при   извержении.   Изменения
отсутствуют. Главнейшие месторождения в Армении.
Диагностика. Пенистый облик, малая  плотность  (легче  воды),  светлые  тона
окраски, условия нахождения в природе.
Практическое значение.  Ценный  вид  минерального  сырья.  Используется  как
абразивный материал, наполнитель легких бетонов,  гидравлическая  добавка  к
цементу и т. п.


Базальт

Название от эфиопск, basal — железосодержащий камень.
Характерные признаки. Структура  порфировая  или  афировая.  Основная  масса
однородная скрытокристаллическая и  стекловатая.  Текстура  массивная,  реже
пористая, пузыристая, шлакообразная:  крупные  пустоты  составляют  основной
объем  породы,  разделяясь  лишь   тонкостенными   перегородками   базальта.
Основная  масса  —  нераскристаллизованное   вулканическое   стекло,   густо
пропитанное мелкими частицами магнетита, и смесь микроскопических  выделений
основного  плагиоклаза,  пироксена  и  оливина,  менее  —  роговой  обманки.
Вкрапленники: черный пироксен, иногда  темно-зеленый  оливин  редко  роговая
обманка и плагиоклаз. Последний обычно без микроскопа неразличим.
Неизмененные базальты — это темно-серые,  почти  черные,  вязкие  и  твердые
породы, с трудом царапающиеся стальной иглой, тяжелые  (плотность  близка  к
3000  кг/м3).  Долериты  немного  тяжелее  базальтов.   Характерной   чертой
строения базальтовых покровов и потоков  является  столбчатая,  шестигранно-
призматическая   контракционная   отдельность.    Столбы,    ориентированные
перпендикулярно к поверхностям контактов  базальтовых  или  диабазовых  тел,
иногда  достигают  десятков  метров  высоты  (длины)  и  первых   метров   в
поперечнике.  Пористость  базальтов  возрастает  в  верхних  частях  потоков
(покровов). Часто здесь  развиваются  их  пузыристые  и  шлаковые  разности.
Такое строение они приобретают вследствие  удаления  из  лавы  вулканических
газов.
Миндалекаменными базальтами, или мандельштейнами, называются  разновидности,
в которых поры  (пустоты)  округлой  или  эллипсоидальной,  реже  вытянутой,
трубчатой  формы  заполнены  минералами,   отложившимися   из   сравнительно
низкотемпературных растворов. Минералы, слагающие  миндалины  в  кайнотипных
базальтах, представлены чаще всего агатом, халцедоном,  сердоликом,  опалом,
мелкокристаллическим  кварцем,  иногда  аметистом,   цеолитами,   кальцитом,
хлоритами и др.
В верхних частях лавовых потоков или в потоках  малой  мощности  встречаются
стекловатые  разновидности  базальтов.  Среди  них  выделяются  тахилиты   —
прозрачные зеленые и менее прозрачные темно-бурые  до  черных  вулканические
стекла, похожие  на  обсидианы,  но  легко  растворяющиеся  в  кислотах.  Во
внутренних  и  отчасти  в  нижних  горизонтах  мощных  базальтовых   потоков
(покровов),  где  скорость  застывания   была   меньше,   нередко   залегают
полнокристаллические мелко- и  даже  среднезернистые  разности  базальтов  —
долериты. В среднезернистых разностях долеритов  можно  различить  (особенно
под лупой с 7—10-кратным увеличением) отдельные  породообразующие  минералы,
и резко удлиненные выделения плагиоклаза, типичные для структур  диабазового
или офитового типа.
Условия образования и  нахождения.  Формы  залегания  —  потоки  и  покровы,
разделенные  отложениями   пирокластического   (туфового)   или   осадочного
материала.  Мощность  единичных  потоков  базальтовых  лав,   обладающих   в
расплавленном состоянии малой вязкостью, обычно невелика, но,  как  правило,
эти потоки (покровы) вместе с сопровождающими их  туфами  залегают  друг  на
друге, образуя вулканические  серии  с  суммарной  мощностью,  измеряемой  в
вертикальном разрезе  сотнями  метров  (до  1—2  км).  Отмеченные  породы  и
палеотипные  аналоги  базальтовых  пород  (диабазы)  образуют  также   целые
комплексы лавовых покровов, даек и пластовых интрузивных  залежей  (силлов),
объединяемые  термином  трапп.  Происхождение  вулканическое.   Базальты   и
долериты — широко распространенные лавовые  продукты  подводных  и  наземных
извержений современных и древних вулканов.
Типичными районами развития кайнотипных базальтов являются Армения и  другие
районы Закавказья, Зап. Украина (р-н Ровно),  Вост.  Крым  (Карадаг),  Ю.  и
Вост. Прибайкалье (Вост. Саян, Хамар-Дабан) и Зап. Забайкалье (Джидинский р-
н), Витимское  плоскогорье,  Вост.  Тува,  где  базальты  встречаются  и  на
водоразделах, и в долинах рек. Траппы широко распространены в  Ср.  и  Вост.
Сибири,  Болыпеземельской  Тундре,  в  Коми  АССР  и  Ненецком   нац.   окр.
Архангельской обл. Современные базальтовые  лавы  известны  среди  продуктов
извержений вулканов Камчатки.
Диагностика. Для базальта — черная окраска,  прочность  и  вязкость  породы,
столбчатая шестигранно-призматическая  отдельность.  Минералы  вкрапленников
только темноцветные.  Для  долерита  —  полнокристаллическая  мелкозернистая
(офитовая) структура основной массы.
Практическое значение. За последние годы все шире  используется  базальтовое
литьё для изготовления кислотоупорных труб, химической аппаратуры  и  т.  п.
Служат сырьем для новой отрасли промышленности —  петрургии,  из  траппов  и
диабазов  делают  брусчатку  для  мощения  улиц.  С  траппами   связан   ряд
промышленных типов месторождений  оптического  исландского  шпата,  железных
руд    (типа    Ангаро-Илимских    месторождений    в     Вост.     Сибири),
высококачественного  графита  (результат  метаморфизма  каменных   углей   в
контакте  с  траппами;  Курейка  и  Тунгусском  бассейне),   отчасти   также
самородной меди, медно-никелевых сульфидных руд.  Базальтовые  мандельштейны
— один из главных источников получения самоцветных камней — агатов,  опалов,
сердоликов.
2. Циркон

Циркон известен с давних времен. Его название произошло от араб.  или  перс.
zar — золото и  gun  —  цвет.  Синонимы  —  гиацинт,  энгельгардит,  азорит,
ауэрбахит.
Циркон  является  островным  силикатом  —  Zr[Si04],   кристаллизующимся   в
тетрагональной сингонии, дитетрагонально-бипирамидальном  классе  симметрии.
В качестве примесей  цирконы  могут  содержать  железо,  кальций,  алюминий,
редкие земли, гафний, стронций,  скандий,  торий,  уран,  бериллий,  ниобий,
тантал, фосфор и др., в связи с чем выделяют  ряд  разновидностей:  малакон,
циртолит,  альвит,  назгит,  хегтвейтит,  хагаталит,  ямагутилит,   олмалит,
гельциркон, аршиновит.
В  качестве  ювелирных  камней   под   различными   названиями   применяются
прозрачные  красиво  окрашенные  цирконы.  Гиацинт  (старинное  название   —
перадоль) — красно-желто- и малиново-оранжевый, красный,  коричнево-красный,
коричневый  циркон,  окраска   которого   напоминает   гиацинт   —   цветок,
выращенный,  по  древнегреческому  мифу,  Аполлоном  из  тела  (или   крови)
прекрасного юноши Гиацинта, любимца Аполлона, убитого богом  ветра  Зефиром.
Жаргон  (одна  из  форм  слова  циркон),  или  цейлонский  жаргон,—  желтые,
соломенно-желтые и дымчатые цирконы. Их также называют  сиамскими  алмазами.
Матур-алмаз, или матара-алмаз,— бесцветные цирконы.  Названы  по  местности,
где они встречаются, на юге о.  Шри-Ланка  недалеко  от  Матара  (Маттураи).
Старлит,  или  старлайт,—  циркон   с   природной   или   полученной   после
термохимической обработки небесно-голубой окраской.  Встречаются  зеленые  и
сиреневые цирконы.
Плеохроизм у цирконов выражен  слабо,  только  у  голубых  термообработанных
цирконов он довольно отчетлив. Циркон встречается в природе  в  виде  хорошо
образованных кристаллов, облик которых изменяется в зависимости  от  условий
формирования от длиннопризматического (в гранитных  пегматитах  и  гранитах)
до  дипирамидального  (в  щелочных  и  метасоматических   породах).   Иногда
наблюдаются двойники,  коленчатые  двойники  и  сноповидные  или  радиально-
лучистые срастания.
Кристаллы, как  правило,  сравнительно  небольшие  (несколько  миллиметров);
изредка отмечаются крупные цирконы массой в десятки и  даже  сотни  каратов.
Такие цирконы находятся в различных музеях мира. В  Смитсоновском  институте
(США) хранятся цирконы с о. Шри-Ланка  массой  (в  кар):  коричневый  118,1,
желто-коричневый 97,6, желтый 23,5, бесцветный  23,9;  из  Бирмы  —  красно-
коричневый 75,8; из  Таиланда  —  коричневатый  105,9  и  голубой  102,2.  В
коллекции Лондонского геологического музея имеются цирконы массой  (в  кар):
голубой 44,27,  золотистый  22,67,  красный  14,34  и  бесцветный  21,32.  В
Американском музее естественной истории  в  Нью-Йорке  находится  уникальный
циркон с о. Шри-Ланка зеленовато-голубого цвета массой 208 кар, в  Канадском
музее в Торонто — коричневый в 23,8 кар и голубые 17,8 и 61,63 кар.  Крупные
красивые цирконы были в свое время обнаружены и на Урале.
Спайность у циркона наблюдается редко: несовершенная. Излом неровный.  Блеск
сильный, стеклянный до  алмазного,  у  просвечивающих  камней  —  жирный  до
матового, на  изломе  до  смолистого.  Твердость  6,5—7,5  по  шкале  Мооса.
Микротвердость, измеренная С. И. Лебедевой на приборе  ПМТ-З,—  от  8247  до
14 395 МПа. Циркон хрупкий,  что  затрудняет  его  обработку.  Плотность  (в
кг/м3) у зеленых, коричневых и оранжевых цирконов  3950—4200,  у  коричнево-
зеленых  и  темно-красных  камней  4080—4600,  у   бесцветных,   голубых   и
коричневато-оранжевых 4600—4800. Циркон оптически одноосный,  положительный.
Показатели преломления у различных цирконов, как  и  плотность,  значительно
варьируют: у зеленых, коричневых, оранжевых 1,78 — 1,815 при  двупреломлении
0 — 0,008; у коричневато-зеленых и темно-красных  1,830  —  1,930,  1,840  —
1,970, а у бесцветных, голубых и коричневато-оранжевых 1,920 — 1,940,  1,970
— 2,010. Часто цирконы  люминесцируют  в  ультрафиолетовых  лучах  желтым  и
оранжевым цветом.
Месторождения ювелирного циркона очень редки, хотя  циркон  как  акцессорный
минерал широко распространен в щелочных магматических  породах,  пегматитах,
альбититах, мариуполитах и др. Они связаны  с  кимберлитами,  сапфироносными
щелочными базальтами,  сиенитовыми  и  миаскитовыми  пегматитами  и  циркон-
сапфировыми и цирконовыми россыпями.
Основным  источником  ювелирных  камней  являются  месторождения   Таиланда,
Кампучии, Вьетнама, Шри-Ланки и  Мадагаскара.  Имеются  также  месторождения
ювелирного циркона в Бирме, США (штаты  Южная  Дакота,  Колорадо,  Оклахома,
Техас, Мэн, Массачусетс, Нью-Йорк, Нью-Джерси), на Корейском полуострове,  в
Бразилии,  Канаде  (провинции  Квебек  и  Онтарио),   Норвегии,   Австралии,
Танзании. В СНГ ювелирные цирконы встречаются на Урале и в  кимберлитовых  и
россыпных месторождениях алмазов в Якутии.
Цирконы ювелирного качества в любом месторождении составляют  незначительную
часть. Прозрачные бесцветные и красиво окрашенные цирконы  обрабатываются  с
применением  бриллиантовой  или  ступенчатой  (цирконы  с  густой  окраской)
огранки. Из менее прозрачных камней делают кабошоны. Спрос на цирконы  и  их
стоимость не стабильны. Наиболее постоянна популярность гиацинтов,  особенно
возраставшая в XV — XVI вв. и  в  30-е  г.  XIX  в.  В  Индии,  Шри-Ланке  в
изделиях  с  сапфирами,  рубинами,  особенно  не  очень  высокого  качества,
постоянно  применяются   бесцветные   цирконы   (как   прекрасная   имитация
бриллиантов). Очень широко используются голубые  облагороженные  цирконы.  В
настоящее  время  применяются  цирконы  любого  цвета.  Наибольшим   спросом
пользуются камни массой 1—2 кар, цены на них составляют  10—20  дол./кар.  С
увеличением размера камня возрастает, как правило, и  цена:  цирконы  в  3—5
кар стоят 20—30 дол./кар. Особо ценятся цирконы  пастельно-синего  цвета:  в
США в 1980 г. цена на такие камни массой в 5—10 кар составляла от 60 до  200
дол./кар.
Бесцветные цирконы, используемые как не очень дорогая имитация  бриллиантов,
отличаются от  последних  по  двупреломлению,  высокой  плотности  и  низкой
твердости.  Цветные  цирконы  можно   спутать   с   титанитом,   сингалитом,
касситеритом, хризолитом,  демантоидом,  гессонитом,  аквамарином,  топазом,
турмалином,  цветными  сапфирами,  синтетическими   рутилом   и   корундами,
шпинелью.
3. Тетрагональный скаленоэдр

   z



                             1                 2



                                                   y


                                                         4
                                 x                                       3



Тетрагональный скаленоэдр – фигура, имеющая простую закрытую форму, средней
категории, тетрагональной сингонии, инверсионно-планальный класс симметрии.
Формула симметрии кристалла Li42L22P.
Установка кристаллов. Определение индексов граней.
? = ? = ? = 900
Грань №1
a = 1; b = 3; c = 2 > [pic]
Грань №2
a = -3; b = 1; c = 2 > [pic]
Грань №3
a = 1; b = -3; c = -2 > [pic]
Грань №4
a = 3; b = -1; c = -2 > [pic]

                                 Литература
   1. Буллах А. Г. Общая минералогия. С.-Петербург: Из-во С.-Петербургского
      университета, 1999.
   2. Левицкий И. А., Дащинский Л. Г. Минералогия и кристаллография. Мн.:
      БТИ им. С. М. Кирова, 1992 г.
   3. Шаскольская М. П. Кристаллография. М.: Высшая школа, 1976.