Формы нахождения минералов в природе.

В природе минералы встречаются как в виде одиночных кристаллов и их сростков, так и в виде скоплений, называемых минеральными агрегатами (mineral aggregates).

Среди минералов по их форме различают три группы, обладающие характерным обликом:

изометричные , размеры которых одинаково развитые по всем трем направлениям - магнетит, пирит, гранат (рис. 4,I);

удлиненные в одном направлении - призматические, столбчатые, игольчатые и лучистые – барит, кварц и др. (рис.4,II)

уплощенные - вытянутые в двух направлениях – таблитчатые, пластинчатые, листоватые и чешуйчатые – мусковит, хлорит и др. (рис.4,III)

Разнообразна морфология минеральных агрегатов: друзы, секреции, конкреции, дендриты, натечные и зернистые агрегаты, землистые агрегаты . Принято различать агрегаты мономинеральные (сложены одним минералом) и полиминеральные,которые сложены несколькими минералами.

Друзы (dryse) - этонезакономерные сростки кристаллов, которые одним концом приростают к поверхности породы. Для их образования необходимы открытые полости, в которых может происходить свободный рост кристаллов (рис.5). Если кристаллы в сростках располагаются параллельно друг другу, то их называют кристаллическими щетками.

Секреция (secretion), жеода (geode), миндалина (amygdules) – образуются, когда минералы заполняют пустоты в горной породе. Для секреции типично концентрически - зональное строение, т.к. заполнение их минеральным веществом происходит от периферии к центру. В центральной части секреции часто заполнены друзой, при этом пустота можетбыть выполнена полностью или частично.Мелкие секреции (<10 мм) в эффузивных породах называются миндалинами , а крупные (>10 мм) секреции с пустотой в середине – жеодами (рис. 6).

Конкреции (concretion) – представляет собой стяжение минерального вещества вокруг какого-то центра(песчинка и др) в рыхлых породах. Рост конкреций идет от центра к периферии, поэтому она имеет шарообразную форму. По внутреннему строению чаще встречаются радиально - лучистые конкреции (рис. 6). С конкрециями схожи оолиты (oolites, egg-stones) – мелкие до 10 мм горохоподобные образования, имеющие внутреннее концентрическое строение. Образуются в водной среде.

Дендриты (dendrites) – напоминают причудливые по форме веточки растений, которые образуются в тонких трещинах в результате быстрой кристаллизации минерала (рис. 7.). Ярким примером дендритов являются дендриты кристаллов льда зимой на оконном стекле.

Натечные агрегаты (рис. 8), имеющие вид сосулек, почек, гроздей – наиболее широко распространены в карстовых пещерах. Натеки, свисающие в виде сосулек сверху, называются сталактитами (stalactite), а нарастающие им навстречу снизу – сталагмитами (stalagmite) (рис.8).

Зернистые агрегаты (granular aggregates) – беспорядочное скопление зерен одного или нескольких минералов различной размерности.В зависимости от величины зерен зернистый агрегат классифицируется на мелкозернистый (<1мм), среднезернистый (1-10 мм), крупнозернистый (>10 мм).

По форме зерен выделяют: собственно зернистые – образованы изометричными зернами; призматическизернистые, игольчаты, волокнистые – сложе

ны зернами, вытянутыми в одном направлении; чешуйчатые и листоватые (рис. 9).

По взаимному расположению зерен в пространстве среди игольчатых и

волокнистых агрегатов выделяются лучистые, радиально-лучистые, параллельно-волокнистые, звездчатые.

Землистые агрегаты (earthy aggregates) представляют собой скопление рыхлых тонкозернистых масс какого-либо минерала.

В природных условиях минералы встречаются в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Большинство минералов – твердые вещества. Твердые минералы могут иметь кристаллическое и аморфное (например опал) строение. Минералы с кристаллическим строением характеризуются однородностью состава в любой точке, анизотропией свойств и способностью ограничиваться, т.е. образовывать кристаллы. Аморфные минералы – изотропные вещества, они обладают одинаковыми физическими свойствами по всем направлениям. Жидких минералов в природе мало. Типичный представитель – это самородная ртуть. За редким исключением (твердые углеводороды, ископаемые смолы, соли органических кислот) минералы – неорганические соединения. Воду не считают минералом, но все полиморфные модификации льда по своей сути – это минералы.

Среди минералов различают минеральные виды и разновидности. Минеральные виды – это природные химические вещества, резко различающиеся по составу или структуре. Разновидности – это цветовые, морфологические и химические вариации одного минерального вида.

Морфология (формы нахождения в природе) минералов зависит от их внутреннего строения и условий образования. Минералы встречаются как в виде отдельных кристаллов, так и в виде их различных срастаний – минеральных агрегатов.

Кристаллы – это природные или искусственно созданные тела, имеющие форму многогранников с кристаллическим строением . Плоскости, ограничивающие кристаллы, называются гранями, линии пересечения граней – ребрами, точки пересечения ребер – вершинами. Различают несколько типов облика (общего вида) кристаллов минералов:

· изометрический – кристаллы одинаково развиты во всех трех измерениях (например куб). Такой формой обладают кристаллы галита, магнетита и др. минералов;

· удлиненный – кристаллы вытянуты в одном направлении (например призма). Призматические кристаллы характерны для кварца, роговой обманки, гипса и т.д.

· уплощенный – кристаллы развиты в двух направлениях при сохранении третьего короткого. К этому типу относят таблитчатые, листоватые, чешуйчатые и пластинчатые кристаллы, которые характерны для слюды, каолинита, хлорита.

Минеральными агрегатами называют сростки кристаллов или скопления минеральных зерен, не имеющих кристаллических граней, но обладающих внутренним кристаллическим строением.

Друзы – сростки хорошо образованных кристаллов различной величины, по разному ориентированных, но прикрепленных одним концом к общему основанию. Характерны для кварца, гипса, кальцита.

Секреции – это минеральные агрегаты, заполняющие пустоты в горных породах. Рост их идет от стенок пустоты к ее центру по мере отложения минеральных веществ.

Крупные секреции, в центре которых сохранилась полость, называются жеодами. Секреции, размер которых не превышает 10 мм, называются миндалинами.

Конкреции – агрегаты округлой формы, образующиеся при отложении минерального вещества вокруг какого-либо центра кристаллизации в процессе диагенеза или эпигенеза. Строение их чаще всего радиально-лучистое. В природе в виде конкреций встречаются кремень, фосфорит и другие минеральные образования, образующиеся в осадочных толщах.

Оолиты – небольшого размера (до 10 мм) округлые образования концентрически-скорлуповатого строения. Образуются в водной среде при химической осадке минералов. Оолиты могут быть сцементированы, но могут быть и в рыхлом состоянии. Оолитовое сложение имеют руды железа, алюминия, марганца, а также известняки.

Натечные формы (сталактиты, сталагмиты, натеки) возникают при медленной кристаллизации веществ из растворов в результате испарения последнего. Сосулькообразные формы, свисающие со сводов пещер, называются сталактитами, поднимающиеся со дна пещер – сталагмитами. Размеры этих образований могут достигать многометровых столбов в крупных пещерах. В натечных формах встречаются самые разнообразные минералы: опал, лимонит, кальцит, гематит и др.

Минеральные агрегаты, сложенные изометрическими зернами минералов, называются зернистыми. Зернистые агрегаты образуют каменная соль, кварц, гематит, корунд и т.д.

Если зерна минерала имеют удлиненный облик, агрегаты называются по форме кристаллов – игольчатые (роговая обманка), шестоватые (гипс), волокнистые (асбест).

Агрегаты, состоящие из зерен минерала уплощенного облика, называются в зависимости от толщины зерен: пластинчатыми (слюды, гипс), листоватыми (слюды), чешуйчатыми (каолинит, хлорит, слюды). Рыхлые тонкозернистые агрегаты называются землистыми (графит, гематит, лимонит).

«МОРФОЛОГИЯ МИНЕРАЛОВ И ИХ АГРЕГАТОВ.

ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ МИНЕРАЛОВ В ПРИРОДЕ»

Морфология минералов зависит от условий их образования. Свободно растущие минералы обладают наиболее полно развитой формой. Разнообразие существующих форм кристаллов можно подразделить на три типа:

Изометричные – имеющие близкие размеры во всех направлениях: кубы (галенит, пирит), тетраэдры (сфалерит), октаэдры (магнетит, пирохлор), ромбододекаэдры (гранат) и др.

Вытянутые в одном направлении – призматические, столбчатые, шестоватые, игольчатые, волокнистые кристаллы (турмалин, берилл, пироксен, амфибол, рутил и др.)

Вытянутые в двух направлениях (уплощенные) – таблитчатые, пластинчатые, листоватые, чешуйчатые (слюда, хлорит, молибденит, графит и др.)

Но идеальное развитие кристаллов в природе является редкостью (гранаты, пирит, кварц, топаз и др.)

В природе кристаллы встречаются не только в виде отдельных индивидов, но и в виде сростков . Сростки двух или нескольких кристаллов могут быть закономерными и незакономерными. К закономерным сросткам относятся двойники, т.е. такие сростки, в которых один кристалл является зеркальным отражением другого, или повернут относительно другого на 180 градусов. Плоскость, по которой два кристалла срастаются друг с другом, называется плоскостью срастания . В двойниках срастания плоскость срастания четко отделяет один кристалл от другого, в двойниках прорастания кристаллы как бы прорастают друг друга, срастаясь по извилистым поверхностям. Двойникование в кристаллах может повторяться несколько раз, при этом образуются тройники, четверники.

Незакономерные срастания кристаллов образуют друзы (или щетки) и разнообразные другие формы, в которых срастаются зерна минералов, не обязательно ограниченные естественными плоскостями кристаллов.

Друзы – это сростки более или менее правильных кристаллов, приросших одним концом к породе. Для их образования необходимы открытые полости, в которых может происходить свободный рост кристаллов. В морфологическом отношении бывают весьма разнообразны: «щетки» кристаллов, «кристаллические корки» (мелкие тесно сросшиеся кристаллики, сплошь покрывающие стенки узких трещин), « гребенчатые» сростки и т.д.

Различия в условиях образования минералов и помехи при кристаллизации приводят иногда к самому необычному для данного минерала внешнему виду.

Совокупность нескольких минералов одного и того же происхождения называется их агрегатом. Наиболее распространеныразнообразные зернистые агрегаты, ими сложены все кристаллические горные породы. Зернистые агрегаты различаются по величине зерен: крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые, равномернозернистые и неравномернозернистые.

Землистые массы – это рыхлые, мягкие, мучнистые агрегаты аморфного или скрытокристаллического строения, сажистые (черного цвета) или охристые (желтого, бурого и других ярких цветов). Образуются при химическом выветривании горных пород и в зоне окисления руд.

Конкреции – шарообразные или неправильной формы стяжения и желваки, образующиеся в рыхлых осадочных породах. В центре конкреций часто находятся органические остатки, вокруг которых концентрировалось вещество. Рост кристаллов направлен от центра к периферии . Часто имеют радиально-лучистое внутреннее сложение. Конкреции характерны для фосфоритов, сидеритовых, марказитовых и других типов руд осадочного происхождения.

Секреции – форма отложения минерального вещества в полостях. Рост минералов происходит от периферии к центру. Обычно секреции имеют овальную форму и отличаются концентрическим строением. Внешние зоны секреций часто бывают выполнены аморфным или скрытокристаллическим минералом, а во внутренней их части сохраняется полость, на стенках которой нарастают друзы кристаллов или натечные агрегаты минералов.

Жеода - крупная секреция, размером более 1-2 см в диаметре.

Миндалины – мелкие секреции. Встречаются в излившихся породах.

Оолиты (от греч. «яйцо») – агрегат мелких шариков, размер которых может быть от 0,05 мм до 2 – 3 см в диаметре. В разрезе имеют концентрическое, реже радиальнолучистое строение. В центре иногда можно видеть песчинку или обломок раковины. Образуются путем наслоения в подвижных водных средах во взвешенном состоянии. Характерны для арагонита (гороховый камень), боксита, лимонита (бобовая руда).

Дендриты имеют ветвящееся древовидное строение и похожи на отпечатки растений (особенно папоротников). Образуются в результате проникновения и быстрой кристаллизации минералов в тонких волосных трещинках породы. Особенно часто встречаются черные дендриты марганца, самородной меди.

Натечные формы и почковидные агрегаты - образуются на стенках различных пустот и полостей при медленном стекании растворов. К ним относятся сталактиты (натеки, свисающие в виде сосулек сверху) сталагмиты (нарастающие снизу вверх). Сталактиты и сталагмиты кальцита часто встречаются в карстовых пещерах среди известняков. Различного вида натеки и почковидные агрегаты характерны для малахита, гематита (красная стеклянная голова ), халцедона и других минералов. Срез таких минералов показывает их зональное строение, что объясняется послойным отложением веществ из растворов.

Псевдоморфозы («псевдо» - чужой, «морфос» - форма). Иногда минералы принимают не свойственную им форму, образуя точную копию другого минерала или органического образования. Например, лимонит, представляющий смесь различных гидроокислов железа, встречается иногда в виде кубиков. Простейшим примером псевдоморфоз являются окаменелости, в которых органическое вещество животного или растения целиком замещается кальцитом, опалом или халцедоном. Сохраняя при этом все особенности своей первоначальной формы.

Налеты и примазки – тонкие пленки различных вторичных минералов, покрывающие поверхность кристаллов или пород. Например, пленка лимонита на кристаллах горного хрусталя, примазки медной зелени по трещинам в горных породах и т.д.

Выцветы – периодически появляющиеся (в сухую погоду) и исчезающие (в дождливые периоды) рыхлые корочки, пленки, налеты, часто пушистые или моховидные, на поверхности сухих почв, руд и горных пород и по трещинам в них.