Pietrele care se află pe sau în apropierea suprafeței oferă geologilor informațiile de bază necesare studierii trecutului geologic. Stâncile sunt alcătuite din minerale sau fragmente de roci mai vechi, care, la rândul lor, sunt alcătuite din minerale. Comuna pentru minerale este esența lor cristalină.
I. Legea fundamentală a cristalografiei.
Nașterea cristalografiei ca știință este asociată cu numele Sfântului Nicolae Stenon, care în 1669 a formulat legea constanței unghiurilor: Cristalele de diferite forme ale aceleiași substanțe (minerale) au unghiuri constante între fețele corespunzătoare ale lui # 9577;
Ca independent doi alți oameni de știință Lomonosov (1740) și mineralog francez Jean - B. romi de Lille a deschis legea, ar trebui să-l numesc o lege Stenon - Universitatea - Roma de Lisle.
2. Proprietățile substanțelor cristaline naturale.
Una dintre principalele proprietăți ale cristalului este uniformitatea. Trebuie luat în considerare un corp omogen, în care, la distanțe finite de la oricare dintre punctele sale, există alții echivalenți cu acesta, nu numai fizic, ci și geometric; adică ele sunt în același mediu ca și cele inițiale, deoarece plasarea particulelor materiale în spațiul cristalin # 9562; rulează # 9577; spațială, putem presupune că fața cristalului este o latură plat nodală materializată, iar marginea este o serie nodală materializată. De regulă, chipurile cristaline bine dezvoltate sunt definite de grilajele nodale cu cea mai mare densitate a dispunerii nodurilor. Punctul în care se întâlnesc trei sau mai multe fețe se numește vârful cristalului.
Anizotropia este capacitatea unui cristal de a prezenta diferite proprietăți în direcții diferite. Deoarece direcții diferite în structura cristalină a substanțelor construite în conformitate cu legea periodicității tridimensionale, pot avea distanțe inegale între atomi (noduri), și, prin urmare, diferite în legătură chimică rezistența și proprietățile acestor direcții pot varia, la fel ca și cristalele sunt anizotrope în ceea ce privește aceste proprietăți. Dacă proprietatea nu se schimbă în funcție de direcție, atunci substanța este izotropă.
Abilitatea de a se auto-forma, adică, în anumite condiții, ia o formă naturală, multiplă. Aceasta arată, de asemenea, structura sa internă corectă. Aceasta este proprietatea care distinge o substanță cristalină de una amorfă. O ilustrare este un exemplu. Două bile din cuarț și sticlă sunt coborâte într-o soluție de silice. Ca rezultat, bila cu cuarț va fi acoperită cu fețe, iar sticla va rămâne rotundă.
Simetria este cel mai general model asociat structurii și proprietăților materiei cristaline. Este unul dintre conceptele fundamentale generalizate ale fizicii și științei naturale în general. ES Fedorov (1901) a dat o definiție a simetriei. # 9562; Simetria este o proprietate de forme geometrice repeta piesele lor, sau pentru a pune mai precis, proprietatea lor în diferite poziții pentru a intra în alinierea cu poziția inițială # 9577;. Astfel, un astfel de obiect este simetrică, care poate fi combinată cu ea însăși anumite transformări: rotații sau reflecții (u) (vezi figura).
În natură, cristalele se formează în diverse procese geologice din soluții, topituri, vapori, gaze sau faze solide.
Din soluțiile apoase, o parte semnificativă a speciilor minerale își datorează originea la cristalizare:
precipitarea cristalelor de sare în corpurile de apă închise la temperatură normală și presiune atmosferică;
creșterea cristalelor pe pereții fisurilor și a cavităților în timpul proceselor hidrotermale la mari adâncimi în condiții de presiune și temperatură;
formarea de cristale individuale de minerale secundare în zonele de oxidare a zăcămintelor de minereu.
Cristalele formate din mai multe minerale cu flacără multicomponent - magma lichid. În acest caz, în cazul în care camera de magmă este situat la o adâncime mare, iar răcirea magmei este lent, atunci este timpul sa bine cristalizată, iar cristalele cresc suficient de mare și bine-fațete. Dacă răcirea este rapidă (de exemplu, erupții vulcanice, revărsări de lavă pe suprafața Pământului), există cristalizare practic instantanee cu formarea de cristale mici de minerale, și chiar substanță sticloasă.
Cristalele acelorași minerale se pot forma în natură atât din soluții apoase, cât și din topitură magmatică. De exemplu: olivină, cuarț, mică și altele.
O cantitate mică de minerale este formată din gaze și vapori. Ele au, în principal, minerale de origine vulcanică. De exemplu: nativ sulf, amoniac etc. Toată lumea știe fulgi de zăpadă - rezultatul cristalizării din vaporii de apă.
Cristalele pot fi formate prin recristalizarea solidelor. Prin încălzirea prelungită (recoacerea) din agregatele fin cristaline fine, este posibil să se obțină cristale cristaline grosiere și chiar simple. De exemplu: recristalizarea calcarelor - se formează un agregat de cristal mare de marmură (sub influența temperaturilor și presiunii ridicate).
4. Cauzele și condițiile pentru formarea mineralelor.
Particulele de material (atomi, molecule, ioni) care formează materialul gazos și lichid (topit) sunt în mișcare continuă. Din când în când, se ciocnesc, formând embrioni - fragmente microscopice ale viitoarei structuri. Majoritatea acestor embrioni se descompun. Cu toate acestea, în cazul în care ajunge la o valoare r critică. E. Contin o cantitate de particule, în care particulele au următoarea aderare a făcut o creștere germinale energetic mai favorabile decât descompunerea sa, atunci se produce postkristallizatsiya. O astfel de posibilitate pare a majorității substanțelor sau cu scăderea temperaturii, astfel reducând vibrațiile termice sau cu creșterea concentrațiilor de substanțe în soluție sau gaz, care crește probabilitatea particulelor care îndeplinesc unele cu altele, adică. E. Rise to embrioni. În acest caz, cristalizarea nu are loc în întregul volum, dar numai în cazul în care orice microbi.
Apariția embrionilor este facilitată de prezența unor resturi străine de cristale sau particule de praf de pe suprafața cărora se colectează particule, facilitând astfel începerea cristalizării.
Motivul pentru cristalizarea substanțelor gazoase și lichide este că o stare mai energic favorabilă, prin care forțele care acționează asupra particulelor vor fi echilibrate, iar acest lucru se realizează numai în cazul unui aranjament ordonat de material sub formă de particule. Și, se pare, cristalul în creștere, care tinde la o stare de echilibru, ar trebui să dobândească o anumită, unică pentru fiecare substanță. Formă de echilibru ideal fizic posibil, datorată numai compoziției și structurii. De fapt, cristalele aceluiași mineral, sau compuși găsite într-o varietate de forme. Acest lucru se datorează faptului că forma de cristal imprimat în schimbare diferite condiții de cristalizare de temperatură, presiune, chimie, dinamica medie formatoare de cristal, etc ...
Toate materialele din secțiunea "Geografie"
Trimiteți-le prietenilor: