Интересные факты о минералах, происхождение, применение, свойства

МИНЕРА́Л (от позд­не­ла­тин­ско­го minera – ру­да), фи­зи­че­ски и хи­ми­че­ски ин­ди­ви­дуа­ли­зи­ро­ван­ное, как пра­ви­ло твёр­дое, те­ло, от­но­си­тель­но од­но­род­ное по со­ста­ву и свой­ст­вам, воз­ник­шее как про­дукт при­род­ных фи­зи­ко-хи­мич. про­цес­сов, про­те­каю­щих на по­верх­но­сти и в глу­би­нах Зем­ли, Лу­ны и др. кос­мич. тел; обыч­но со­став­ная часть гор­ных по­род, руд и ме­тео­ри­тов. М. – кри­стал­лич. ве­ще­ст­ва (или ра­нее на­хо­ди­лись в кри­стал­лич. со­стоя­нии, но ут­ра­ти­ли его в ре­зуль­та­те ме­та­микт­но­го рас­па­да; см. Ме­та­микт­ные ми­не­ра­лы), тра­ди­ци­он­но к М. от­но­сят и не­ко­то­рые при­род­ные аморф­ные об­ра­зо­ва­ния (опал, ал­ло­фан), а так­же не­мно­гие жид­кие (са­мо­род­ная ртуть, амаль­га­мы). По­дав­ляю­щее боль­шин­ст­во М. – не­ор­га­нич. со­еди­не­ния, чис­ло кри­стал­лич. ор­га­нич. со­еди­не­ний сре­ди М. ни­чтож­но ма­ло (напр., ок­са­ла­ты).

Сре­ди М. раз­ли­ча­ют ми­нер. ви­ды и их раз­но­вид­но­сти. Осн. так­сон в ми­не­ра­ло­гич. но­менк­ла­ту­ре – ми­не­раль­ный вид. При ис­поль­зо­ва­нии тер­ми­на «М.», как пра­ви­ло, под­ра­зу­ме­ва­ют ми­нер. вид. Для са­мо­сто­ят. ми­нер. ви­да ха­рак­тер­ны оп­ре­де­лён­ные хи­мич. со­став и внутр. струк­ту­ра. Ми­нер. раз­но­вид­но­сти – это ва­риа­ции од­но­го ми­нер. ви­да: цве­то­вые, мор­фо­ло­ги­че­ские, ино­гда по хи­мич. со­ста­ву (без из­ме­не­ния кри­стал­лич. струк­ту­ры) или по струк­ту­ре при по­сто­ян­ст­ве со­ста­ва. Мо­ди­фи­ка­ции оди­на­ко­во­го со­ста­ва (напр., ал­маз – гра­фит, каль­цит – ара­го­нит), но имею­щие разл. кри­стал­лич. струк­ту­ру и фи­зич. свой­ст­ва, от­но­сят­ся к раз­ным ми­нер. ви­дам (яв­ле­ние по­ли­мор­физ­ма). Для М., об­ра­зую­щих не­пре­рыв­ные изо­морф­ные ря­ды (напр., оли­ви­ны, вольф­ра­ми­ты, ко­лум­би­ты; см. Изо­мор­физм), са­мо­сто­ят. на­зва­ния при­пи­сы­ва­ют­ся ко­неч­ным чле­нам изо­морф­ных се­рий, а ви­до­об­ра­зую­щим счи­та­ет­ся пре­об­ла­даю­щий хи­мич. эле­мент (прин­цип но­сит назв. «пра­ви­ло 50%»).

Об­щее чис­ло из­вест­ных ми­нер. ви­дов ок. 4500. Еже­год­но от­кры­ва­ет­ся ок. 60 но­вых М. От­кры­тые ми­нер. ви­ды ут­вер­жда­ют­ся Ко­мис­си­ей по но­вым ми­не­ра­лам, но­менк­ла­ту­ре и клас­си­фи­ка­ции Ме­ж­ду­нар. ми­не­ра­ло­гич. ас­со­циа­ции . М. на­зы­ва­ют по мес­ту пер­вой на­ход­ки (напр., ве­зу­ви­ан), в честь из­вест­ных лю­дей (ло­мо­но­со­вит), по цве­ту (ла­зу­рит), ха­рак­тер­ным свой­ст­вам (маг­не­тит), хи­мич. со­ста­ву (каль­цит) и др.

Еди­нич­ные кри­стал­лы, зёр­на и др. ми­нер. те­ла, от­де­лён­ные друг от др. фи­зич. по­верх­но­стя­ми раз­де­ла, на­зы­ва­ют ми­не­раль­ны­ми ин­ди­ви­да­ми. Их раз­ме­ры варь­и­ру­ют в ши­ро­ком диа­па­зо­не – от 1–100 нм (кол­ло­ид­ные М.) до 10 и бо­лее мет­ров (кри­стал­лы в пег­ма­ти­тах, ве­сом до нес­коль­ких тонн). Внут­ри ми­нер. ин­ди­ви­дов во мно­гих слу­ча­ях на­блю­да­ют­ся фа­зо­вая не­од­но­род­ность, ва­риа­ции хи­мич. со­ста­ва, струк­ту­ры и фи­зич. свойств. Кри­стал­лы М. час­то об­на­ру­жи­ва­ют зо­наль­ное, сек­то­ри­аль­ное или блоч­ное строе­ние. Сра­ста­ния ми­нер. ин­ди­ви­дов об­ра­зу­ют ми­не­раль­ный аг­ре­гат (мо­но- или по­ли­ми­не­раль­ный).

Химический состав

В хи­мич. со­став М. вхо­дят все ста­биль­ные и дол­го­жи­ву­щие изо­то­пы эле­мен­тов пе­рио­дич. сис­те­мы Д. И. Мен­де­лее­ва, кро­ме инерт­ных га­зов, ко­то­рые мо­гут на­ка­п­ли­вать­ся в струк­тур­ных по­лос­тях кри­стал­лич. ре­шё­ток как ра­дио­ген­ные про­дук­ты или вслед­ст­вие за­хва­та из внеш­ней сре­ды. Рас­про­стра­нён­ность М. свя­за­на с об­щей рас­про­стра­нён­но­стью хи­мич. эле­мен­тов, из ко­то­рых со­сто­ит М., и с хи­мич. ак­тив­но­стью этих эле­мен­тов. Ми­не­ра­ло­об­ра­зую­щая роль разл. эле­мен­тов не­оди­на­ко­ва. Од­ни из них про­яв­ля­ют тен­ден­цию к об­ра­зо­ва­нию собств. ми­нер. ви­дов и оп­ре­де­ля­ют осн. со­став М.; дру­гие при­сут­ст­ву­ют пре­им. в ви­де изо­морф­ных при­ме­сей (т. н. рас­се­ян­ные эле­мен­ты – $\ce{Rb, Tl, Ga, In, Ge}$ и др.), для не­ко­то­рых эле­мен­тов соб­ст­вен­ные ми­нер. ви­ды не­из­вест­ны. Боль­шин­ст­во М. – со­еди­не­ния пе­ре­мен­но­го со­ста­ва, об­ра­зую­щие двух-, трёх- и мно­го­ком­по­нент­ные изо­морф­ные ря­ды.

Хи­мич. со­став М., тес­но свя­зан­ный с его кри­стал­лич. струк­ту­рой, вы­ра­жа­ет­ся хи­мич. фор­му­лой, со­став­лен­ной по оп­ре­де­лён­ным пра­ви­лам. Для ка­ж­до­го ми­нер. ви­да ис­поль­зу­ет­ся идеа­ли­зи­ро­ван­ная фор­му­ла, ко­то­рая от­ра­жа­ет глав­ней­шие, по­вто­ряю­щие­ся от ин­ди­ви­да к ин­ди­ви­ду осо­бен­но­сти со­ста­ва, со­дер­жит лишь эле­мен­ты, при­сут­ст­вую­щие во всех без ис­клю­че­ния ин­ди­ви­дах дан­но­го М., вто­ро­сте­пен­ные осо­бен­но­сти со­ста­ва в боль­шин­ст­ве слу­ча­ев иг­но­ри­ру­ют­ся. Как пра­ви­ло, изо­морф­ные груп­пы эле­мен­тов (сна­ча­ла ка­тио­нов, за­тем анио­нов) за­клю­ча­ют в круг­лые скоб­ки; эле­мен­ты в скоб­ках от­де­ля­ют друг от дру­га за­пя­ты­ми, при этом на­хо­дя­щие­ся в боль­шем ко­ли­че­ст­ве эле­мен­ты пи­шут­ся на 1-м мес­те. Един­ст­вен­ный ка­ти­он или ани­он в скоб­ки обыч­но не за­клю­ча­ют. Ино­гда ука­зы­ва­ют ва­лент­ность эле­мен­та. Ес­ли ио­ны в струк­ту­ре М. за­ни­ма­ют разл. по­ло­же­ние, то в фор­му­ле они по­ка­зы­ва­ют­ся раз­дель­но. До­пол­ни­тель­ные анио­ны ($\ce{OH^{-}, F^{–}, Cl^{–}}$ и др.) по­ме­ща­ют по­сле ани­он­но­го ра­ди­ка­ла. В кон­це фор­му­лы че­рез точ­ку ука­зы­ва­ет­ся кри­стал­ло­гид­рат­ная во­да. При­ме­ры на­пи­са­ния фор­мул: гипс, $\ce{CaSO_4·2H_2O}$; аль­бит, $\ce{NaAlSi_3O_8}$; фло­го­пит, $\ce{KMg_3AlSi_3O_{10}(OH)_2}$; маг­не­тит, $\ce{Fe^{2+}Fe^{3+}_2O_4}$; ма­ла­хит, $\ce{Cu_2(CO_3)(OH)_2}$; не­фе­лин, $\ce{(Na,K)AlSiO_4}$.

Формы выделения минералов: 1 – кристалл кальцита (Саяны, Россия); 2 – скрученный кристалл кварца (река Пуйва, Приполярный Урал, Россия); 3 – двойник ставролита (Кейвы, Кольский полуо… Фото Н. А. Пековой

В совр. ми­не­ра­ло­гич. сис­те­ма­ти­ке, ба­зи­рую­щей­ся на кри­стал­ло­хи­мич. клас­си­фи­ка­ции М., в ко­то­рой за ос­но­ву при­ни­ма­ют­ся в рав­ной ме­ре хи­мич. со­став и кри­стал­лич. струк­ту­ра, вы­де­ля­ют: 1) са­мо­род­ные эле­мен­ты и ин­тер­ме­тал­лич. со­еди­не­ния; 2) суль­фи­ды, суль­фо­со­ли и им по­доб­ные со­еди­не­ния (ар­се­ни­ды, се­ле­ни­ды и др.); 3) га­ло­ге­ни­ды (хло­ри­ды, фто­ри­ды, бро­ми­ды, ио­ди­ды); 4) ок­си­ды (про­стые и слож­ные) и гид­ро­ксиды; 5) ки­сло­род­ные со­ли (нит­ра­ты, кар­бо­на­ты, суль­фа­ты, хро­ма­ты, вольф­ра­ма­ты и мо­либ­да­ты; фос­фа­ты, ар­се­наты и ва­на­да­ты; бо­ра­ты, си­ли­ка­ты); 6) со­ли ор­га­нич. ки­слот (ок­са­ла­ты и др.). Си­ли­ка­ты, как наи­бо­лее мно­го­числ. класс М., под­раз­де­ля­ют по ти­пам кри­стал­лич. ре­шёт­ки на ост­ров­ные, це­по­чеч­ные, лен­точ­ные, слои­стые и кар­кас­ные. Пред­став­лен­ная клас­си­фи­ка­ция не яв­ля­ет­ся ис­чер­пы­ваю­щей и пе­рио­ди­че­ски мо­ди­фи­ци­ру­ет­ся.

В зем­ной ко­ре рез­ко до­ми­ни­ру­ют алю­мо­си­ли­ка­ты и си­ли­ка­ты (осо­бен­но по­ле­вые шпа­ты, а так­же слю­ды, ам­фи­бо­лы, пи­рок­се­ны, гли­ни­стые М. и др.); ши­ро­ко рас­про­стра­не­ны ок­си­ды (пре­ж­де все­го кварц), гид­ро­кси­ды, кар­бо­на­ты (каль­цит, до­ло­мит и др.). М. этих клас­сов в сум­ме сла­га­ют св. 90% верх­ней час­ти зем­ной ко­ры.

Использование минералов человеком

Как человек использует минералы, Вы узнаете из этой статьи.

Использование минералов человеком

Минералы являют собой основные составляющие горных пород. Они широко используются человеком в разных сферах промышленного и сельскохозяйственного производства. Он встречает минералы на работе и дома, в повседневных предметах быта, в сложных научно – технических сооружениях, загородом, во время еды, в атомных электростанциях и так далее. Вот список сфер, где широко применяются человеком минералы:

• Пиротехника и химия

Из большей части минералов изготавливают химические препараты: селитры, самородной серы, плавикового шпата, калия, минералов бора, магния, ртути, натрия.

• Как удобрение

Развитие сельского хозяйства тесно связано с минеральными удобрениями: калиевыми минералами (калийными солями), апатитами и фосфоритами (содержащими фосфор), азотом (селитра).

• Химическая промышленность

Базируется на минеральном сырье. Для сернокислотного производства широко используется пирит – колчеданы, богатые серой. Для изготовления огнеупорных и кислотоупорных материалов нужен кварц, асбест, графит. В красильной сфере для производства глазури и эмали используется сфалерит, барит, галенит, минералы титана, мышьяка, ртути, меди, железа, кобальта, криолит, ортоклаз, бора, циркон. Для резинового производства необходимы тальк, барит и сера. Для производства взрывчатых веществ нужны селитра, инфузорная земля и сера.

• Медицина и фармацевтика

Некоторые минералы и продукты их химической переработки применяются для изготовления лекарственных препаратов – мирабилит (глауберова соль), боржом и нарзан (минеральные воды), соли висмута, бора, бария, иода. В лечебных целях применяются минеральные источники: углекислые, железистые, сероводородные, соляные и природные грязи. Также в медицине используются радиоактивные вещества, которые добываются из радиоактивных минералов. Ценными для медицины являются такие минералы как сассолин, колеманит, магнезит, гипс.

• Металургия и строительство

Минералы также используются в металлургии, такие как родохрозит, ванадинит, доломит, колеманит. Без гипса, доломита и кальцита построить здания было бы невозможно.

• Ювелирное дело

Минералы, используемые человеком в ювелирном деле, делятся на драгоценные и поделочные камни. Это самая широкая сфера их применения. Еще в Древнем Египте изготавливались золотые фигуры птиц со вставками из малахита, амазонита, хризолита, горного хрусталя и серпентина сердолика. В Китае особой популярностью пользовался зеленый или белый камень нефрит, из которого изготавливали украшения, амулеты, знаки власти царя, статуэтки и письменные принадлежности.

Сегодня в ювелирном деле используются гранаты, сапфир, аметисты, топаз, халцедон, яшма, карнеол, хризопраз, лазурит, гелиодор, агат, оникс, аквамарин, изумруд, цитрин, золото, платина, турмалины, алмазы, опалы.

Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, как человек использует минералы.

Физические свойства

Хи­мич. со­став и кри­стал­лич. струк­ту­ра оп­ре­де­ля­ют фи­зич. свой­ст­ва М. К ним от­но­сят­ся: плот­ность, оп­ти­че­ские, ме­ха­ни­че­ские, лю­ми­нес­цент­ные, маг­нит­ные, элек­трич., тер­мич. и др. свой­ст­ва, ра­дио­ак­тив­ность. По плот­но­сти М. под­раз­де­ля­ют на лёг­кие (до 2500 кг/м3), сред­ние (2500–4000 кг/м3), тя­жё­лые (4000–8000 кг/м3) и весь­ма тя­жё­лые (св. 8000 кг/м3). Сре­ди оп­тич. свойств – цвет, блеск (раз­ли­ча­ют ме­тал­лич., по­лу­ме­тал­лич., ал­маз­ный, стек­лян­ный, жир­ный, пер­ла­мут­ро­вый, шел­ко­вис­тый и др.), сте­пень про­зрач­но­сти (М. раз­де­ля­ют на про­зрач­ные, по­лу­про­зрач­ные, про­све­чи­ваю­щие­ся и не­про­зрач­ные), све­то­пре­лом­ле­ние и от­ра­же­ние, пле­ох­ро­изм и др. Ме­ха­нич. свой­ст­ва вклю­ча­ют твёр­дость, уп­ру­гие свой­ст­ва (хруп­кость, ков­кость и др.), спай­ность, из­лом (ха­рак­тер по­верх­но­сти рас­ко­ла, про­изо­шед­ше­го не по спай­но­сти, – сту­пен­ча­тый, за­но­зи­стый, ра­ко­ви­стый и др.). Твёр­дость М. – со­про­тив­ле­ние М. внеш­не­му ме­ха­нич. воз­дей­ст­вию дру­го­го, бо­лее твёр­до­го те­ла; в за­ви­си­мо­сти от ме­то­да ис­пы­та­ния раз­ли­ча­ют твёр­дость ца­ра­па­ния (наи­бо­лее рас­про­стра­нён спо­соб ца­ра­па­ния эта­лон­ны­ми М. Мо­оса шка­лы), вдав­ли­ва­ния, шли­фо­ва­ния.

Прекрасны и опасны

Кристалл как камень в процессе нагревания выделяет опасный для здоровья человека газ – радон. Ядовитый газ может быть причиной появления рака легких. Радиоактивные элементы, поражая иммунные и кроветворные клетки, приводят к развитию различных типов болезней.

Читай также: Интересные факты о зубах, строение, классификация, названия

Не менее токсичным и сульфидным минералом сурьмы считается стибнит. Этот твердый и хрупкий камень в форме игольчатых кристаллов с легким радужным отливом и серебристым блеском при контактировании с кожей может вызвать сильное отравление. Всего 100 мг Sb в человеческом организме способно стать для него смертельной дозой.

Халькантит – это еще один невероятно красивый, но достаточно опасный камень, который сформировался из короткопризматических кристаллов ярко-синего, небесно-голубого или зеленовато-бирюзового цвета. Этот камень еще называют «медным цветком», и он при контакте с жидкостью выделяет токсические вещества, которые становятся угрозой для жизни всему живому. Если бросить в пруд маленький синий камень, то можно убить жизнь во всем водоеме.

Морфология

Фор­ма вы­де­ле­ния М. за­ви­сит от их внутр. струк­ту­ры и ус­ло­вий об­ра­зо­ва­ния. Кри­стал­лич. струк­ту­ра обу­слов­ли­ва­ет при­над­леж­ность М. к к.-л. кри­стал­ло­гра­фич. син­го­нии и клас­су сим­мет­рии, ко­то­рые оп­ре­де­ля­ют фор­му кри­стал­лов. При опи­са­нии внеш­не­го ви­да кри­стал­лов ис­поль­зу­ют тер­ми­ны «об­лик» (опи­сы­ва­ет со­от­но­ше­ние раз­ме­ров кри­стал­лов в разл. на­прав­ле­ни­ях, напр. изо­мет­рич­ный, вы­тя­ну­тый, уп­ло­щён­ный) и га­би­тус (бо­лее де­таль­но ха­рак­те­ри­зу­ет фор­му кри­стал­лов, от­ра­жая пре­об­ла­да­ние тех или иных гра­ней про­стых форм – ку­бов, ок­та­эд­ров, призм и др.). При разл. ус­ло­ви­ях об­ра­зо­ва­ния кри­стал­лы од­но­го и то­го же М. мо­гут иметь разл. об­лик и га­би­тус. Бы­ст­рая кри­стал­ли­за­ция M. при­во­дит к ис­ка­же­нию фор­мы их кри­стал­лов, воз­ник­но­ве­нию ске­лет­ных, ден­д­рит­ных, ни­те­вид­ных форм, сфе­рок­ри­стал­лов. Кри­стал­лы M. не­ред­ко не­сут на гра­нях ха­рак­тер­ную штри­хов­ку, фи­гу­ры рос­та и рас­тво­ре­ния. Мас­со­вая кри­стал­ли­за­ция (напр., при об­ра­зо­ва­нии ин­тру­зив­ных гор­ных по­род) соз­да­ёт об­ста­нов­ку стес­нён­но­го рос­та, и M. об­ра­зу­ют зёр­на не­пра­виль­ной фор­мы.

Зна­чи­тель­но ча­ще, чем отд. кри­стал­лы М., встре­ча­ют­ся их сро­ст­ки и аг­ре­га­ты. Для кри­стал­лов мн. М. ха­рак­тер­ны за­ко­но­мер­ные сра­ста­ния: двой­ни­ки (час­то по­ли­син­те­ти­че­ские), па­рал­лель­ные и эпи­так­си­че­ские сро­ст­ки и др. По мор­фо­ло­гии ми­нер. аг­ре­га­ты раз­де­ля­ют­ся на дру­зы, щёт­ки, ден­д­ри­ты; зер­ни­стые, плот­ные и зем­ли­стые мас­сы, ооли­ты, сфе­ро­ли­ты, сек­ре­ции, кон­кре­ции, на­тёч­ные об­ра­зо­ва­ния и др.

Самородные элементы

Это такие минералы (фото можно увидеть ниже), которые образованы простыми веществами. Например:

• золото в виде песка и самородков, слитков;
• алмаз и графит — аллотропные видоизменения кристаллической решетки углерода;
• медь;
• серебро;
• железо;
• сера;
• группа платиновых металлов.

Часто эти вещества встречаются в виде крупных агрегаций с другими минералами, кусками горных пород и рудами. Добыча и их использование в промышленности имеют важное значение для человека. Они — основа, сырье для получения материалов, из которых впоследствии изготавливают самые разные предметы быта, конструкции, украшения, приборы и прочее.

Диагностика

Фи­зич. свой­ст­ва, хи­мич. со­став и мор­фо­ло­гич. осо­бен­но­сти М. – ос­но­ва их ди­аг­но­сти­ки, по­ис­ков, в ря­де слу­ча­ев и прак­тич. при­ме­не­ния. Пред­ва­ри­тель­ная по­ле­вая ди­аг­но­сти­ка М. про­из­во­дит­ся по внеш­ним при­зна­кам, мор­фо­ло­гии вы­де­ле­ний, твёр­до­сти, плот­но­сти, цве­ту чер­ты (цвет М. в по­рош­ке), бле­ску, по­бе­жа­ло­сти, спай­но­сти, из­ло­му, лю­ми­нес­цен­ции, маг­нит­но­сти и др. В ла­бо­ра­тор­ных ус­ло­ви­ях про­во­дит­ся ис­сле­до­ва­ние оп­тич. свойств М. под мик­ро­ско­пом (в про­зрач­ных шли­фах, ан­шли­фах, им­мер­си­он­ных пре­па­ра­тах). Точ­ная ди­аг­но­сти­ка осу­ще­ст­в­ля­ет­ся на ос­но­ве оп­ре­де­ле­ния хи­мич. со­ста­ва и кри­стал­лич. струк­ту­ры М. В изу­че­нии М. ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся та­кие ме­то­ды, как рент­ге­но­ст­рук­тур­ный ана­лиз, элек­трон­но-зон­до­вый мик­ро­ана­лиз, элек­трон­ная мик­ро­ско­пия, ИК-спек­тро­ско­пия, атом­но-аб­сорб­ци­он­ный ана­лиз и др. (см. Ми­не­ра­ло­гия).

Лечебные свойства самоцветов: миф или реальность

Издавна считали, что горные породы имеют способность избавлять от болезней, приносить деньги и удачу, привлекать любовь. Есть интересные доказательства того, что магические свойства имеют камни.

И сейчас минералы соотносят со знаками Зодиака, рекомендую выбирать именно «свой» камень.

Полезная информация о том, как правильно подобрать и носить камни

Родившиеся весной могут выбрать для себя такие драгоценные камни как: зеленый алмаз, сапфир, изумруд, аметист, перидот и розовый топаз.

Люди, рожденные летом, нуждаются в сильной защите, которую им обеспечит аквамарин, рубин, изумруд, гранат, циркон, розовый топаз и хризоберилл.

Те, кто рожден осенью, могут остановить собственный выбор в пользу топаза, граната, сапфира, адаманта и хризолита.

Человек, рожденный зимой, чаще всего имеет неуступчивый и твердый характер, но иногда таким людям мало личного успеха. Побороться с данной проблемой под силу амулетам и талисманам из хрусталя, алмаза, бирюзы, кварца, сапфира и лунного камня.

Две недели после покупки камня, минерал не используется по назначению, но с ним стоит общаться: хвалить, гладить и разговаривать.

Нельзя носить и применять в обиходе треснутые украшения с самоцветом, которые были повреждены от механического воздействия. Если же это янтарь с природным дефектом, то использовать его допустимо.

Генезис

По­ня­тие «ге­не­зис М.» вклю­ча­ет сле­дую­щие ха­рак­те­ри­сти­ки: гео­ло­гич. ус­ло­вия и гео­хи­мич. об­ста­нов­ки воз­ни­кно­ве­ния М., фа­зо­вое со­стоя­ние сре­ды ми­не­ра­ло­об­ра­зо­ва­ния, её фи­зи­ко-хи­мич. па­ра­мет­ры (темп-ра, дав­ле­ние, ак­тив­ность ком­по­нен­тов, ки­сло­род­ный по­тен­ци­ал, ре­жим ос­нов­но­сти-ки­слот­но­сти и др.); ме­ха­низм за­ро­ж­де­ния, рос­та и раз­ви­тия М., в ча­ст­но­сти спо­соб об­ра­зо­ва­ния (сво­бод­ная кри­стал­ли­за­ция, ме­та­со­ма­тич. раз­ви­тие, пе­ре­кри­стал­ли­за­ция, рас­кри­стал­ли­за­ция ге­лей и др.); про­цес­сы по­сле­дую­ще­го из­ме­не­ния и др.

М. воз­ни­ка­ют в разл. гео­ло­гич. ус­ло­ви­ях и гео­хи­мич. об­ста­нов­ках в свя­зи с про­цес­са­ми маг­ма­тиз­ма, ме­та­мор­физ­ма, ме­та­со­ма­то­за, вул­ка­нич. и гид­ро­тер­маль­ной дея­тель­но­стью, с про­цес­са­ми осад­ко­об­ра­зо­ва­ния и их по­сле­дующе­го пре­об­ра­зо­ва­ния (диа­ге­нез, ка­та­ге­нез, ме­та­ге­нез), в ко­ре вы­вет­ри­ва­ния, зо­не окис­ле­ния руд­ных ме­сто­ро­ж­де­ний и др. В оп­ре­де­лён­ном уча­ст­ке зем­ной ко­ры обыч­но при­сут­ст­ву­ют нес­коль­ко М., ко­то­рые об­ра­зу­ют ми­не­раль­ные ас­со­циа­ции. За­ко­но­мер­но об­ра­зую­щие­ся в хо­де еди­но­го про­цес­са, ог­ра­ни­чен­но­го в про­стран­ст­ве и во вре­ме­ни и про­те­каю­ще­го в оп­ре­де­лён­ных фи­зи­ко-хи­мич. ус­ло­ви­ях, ас­со­циа­ции на­зы­ва­ют­ся па­ра­ге­не­зи­сом М. (па­ра­ге­не­тич. ас­со­циа­ция­ми). По­сколь­ку при­род­ные про­цес­сы про­те­ка­ют в ус­ло­ви­ях ме­няю­щих­ся темп-ры, дав­ле­ния и кон­цен­тра­ции ком­по­нен­тов, то в хо­де их раз­ви­тия од­ни па­ра­ге­не­тич. ас­со­циа­ции М. за­ко­но­мер­но сме­ня­ют­ся дру­ги­ми. Па­ра­ге­не­тич. ана­лиз по­зво­ля­ет пред­ска­зы­вать на­хо­ж­де­ние М. в той или иной ас­со­циа­ции, а так­же вы­де­лять разл. ста­дии про­цес­са ми­не­ра­ло­об­ра­зо­ва­ния. Не­ред­ко М. встре­ча­ет­ся на ме­сто­ро­ж­де­нии в раз­ных па­ра­ге­не­тич. ас­со­циа­ци­ях, т. е. М. об­ра­зо­вал­ся на раз­ных ста­ди­ях фор­ми­ро­ва­ния ме­сто­ро­ж­де­ния. Та­кие раз­но­вре­мен­ные вы­де­ле­ния од­но­го и то­го же М. на­зы­ва­ют­ся ге­не­ра­ция­ми.

За­ро­ж­де­ние М. мо­жет про­ис­хо­дить в разл. по фа­зо­во­му со­стоя­нию сре­дах: твёр­дых (при ме­та­мор­физ­ме), жид­ких (из рас­пла­ва в про­цес­се маг­ма­тиз­ма, из го­ря­чих вод­ных рас­тво­ров в гид­ро­тер­маль­ных ус­ло­ви­ях, из мор. во­ды в оса­доч­ном про­цес­се), га­зо­об­раз­ных (при вул­ка­низ­ме). В про­цес­се рос­та М. взаи­мо­дей­ст­ву­ет с ми­не­ра­ло­об­ра­зую­щей сре­дой, при этом он за­хва­ты­ва­ет разл. при­ме­си, ко­то­рые вхо­дят в не­го изо­морф­но или в фор­ме ме­ха­нич., га­зо­во-жид­ких, рас­плав­ных и др. вклю­че­ний.

При сме­не фи­зи­ко-хи­мич. об­ста­нов­ки (из­ме­не­ние темп-ры, уве­ли­че­ние дав­ле­ния, при­ток но­вых рас­тво­ров и т. д.) ино­гда про­ис­хо­дят яв­ле­ния ме­ха­нич. де­фор­ма­ции, рас­тво­ре­ние, по­ли­морф­ные пре­вра­ще­ния, рас­пад твёр­дых рас­тво­ров, пе­ре­кри­стал­ли­за­ция, из­ме­не­ние хи­мич. со­ста­ва М. и др. На ка­ж­дой ста­дии про­цес­са ми­не­ра­ло­об­ра­зо­ва­ния М. при­об­ре­та­ет спе­ци­фич. ти­по­морф­ные чер­ты (см. Ти­по­мор­физм ми­не­ра­лов).

Для оп­ре­де­ле­ния ге­не­зи­са М., кро­ме на­блю­де­ния гео­ло­гич. ус­ло­вий на­хо­ж­де­ния, па­ра­ге­не­тич. ана­ли­за, ис­сле­до­ва­ния вклю­че­ний, вы­яв­ле­ния ти­по­морф­ных осо­бен­но­стей, про­во­дят рас­чё­ты тер­мо­ди­на­мич. ха­рак­те­ри­стик и экс­пе­рим. мо­де­ли­ро­ва­ние воз­мож­ных при­род­ных про­цес­сов об­ра­зо­ва­ния, изо­топ­ный ана­лиз и др. По­лу­че­ние дан­ных о ге­не­зи­се М. по­зво­ля­ет ре­кон­ст­руи­ро­вать гео­ло­гич. про­цес­сы и ис­то­рию фор­ми­ро­ва­ния ме­сто­ро­ж­де­ний по­лез­ных ис­ко­пае­мых, что соз­да­ёт на­уч. ос­но­ву для их по­ис­ков, раз­вед­ки и пром. оцен­ки.

Интересные факты о минералах

• В месте удара молнии образуется полая трубка, покрытая изнутри вновь образованным минералом фульгуритом. Такая трубка может быть длиной до нескольких метров. Но извлекать фульгурит очень трудно из-за его хрупкости.
• Самый большой в мире кристалл хрусталя был найден в Казахстане. Он размером с двухэтажный дом и весом 70 тонн.
• Широко известный нефрит вдвое прочнее стали.
• Минералы находят не только на Земле. Например, недавно найденный транквиллитиит найден в Море Спокойствия, что находится на Луне.

Применение

В тех­ни­ке и пром-сти ис­поль­зу­ет­ся 15–20% всех из­вест­ных ми­нер. ви­дов. М. яв­ля­ют­ся ру­да­ми чёр­ных и цвет­ных ме­тал­лов, ред­ких и рас­се­янных эле­мен­тов, ми­нер. удоб­ре­ния­ми, сырь­ём для хи­мич. пром-сти и др. М. ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся при про­из-ве кра­си­те­лей, ог­не­упо­ров, те­п­ло­изо­ля­то­ров, стро­ит. ма­те­риа­лов, в ке­ра­мич. пром-сти и др. Ряд М. яв­ля­ет­ся юве­лир­ны­ми и по­де­лоч­ны­ми кам­ня­ми. При­ме­не­ние мн. М. ба­зи­ру­ет­ся на их фи­зич. свой­ст­вах: твёр­дые М. (ал­маз, ко­рунд и др.) ис­поль­зу­ют­ся как аб­ра­зи­вы; М. с пье­зо­элек­трич. свой­ст­ва­ми (напр., кварц) – в ра­дио­элек­тро­ни­ке; элек­тро­изо­ля­ци­онные М. (в т. ч. слю­ды) – в элек­тро- и ра­дио­тех­ни­ке и т. д. Об­раз­цы М. с вы­со­ки­ми де­ко­ра­тив­ны­ми свой­ст­ва­ми (кри­стал­лы, дру­зы и др.) об­ла­да­ют му­зей­ной и кол­лек­ци­он­ной цен­но­стью, а так­же слу­жат для ук­ра­ше­ния ин­терь­е­ров. В ши­ро­ких мас­шта­бах осу­ще­ст­в­ля­ет­ся син­тез М. для нужд пром-сти, тех­ни­ки и нау­ки.

Фосфаты, арсенаты, ванадаты

В эту группу входят породы и минералы, которые имеют преимущественно экзогенное происхождение, то есть встречаются в наружных слоях земной коры. Внутри формируются только фосфаты. Солей фосфорной, мышьяковой и ванадиевой кислот на самом деле достаточно много. Однако, если рассматривать общую картину, то в целом процентное их содержание в коре небольшое.

Можно выделить несколько самых распространенных кристаллов, которые относятся к этой группе:

• апатит;
• вивианит;
• линдакерит;
• розенит;
• карнотит;
• паскоит.

Как уже отмечалось, данные минералы формируют горные породы достаточно внушительной величины.

Виды классификации природных камней и минералов

Полезные ископаемые идентифицируют по месту происхождения, составу и структуре. Чтобы отделить ценные образцы от декоративных камней, была придумана классификация природных экземпляров по общим признакам, отличиям.

Ее разработкой издавна занимались ученые, философы. Сегодня известно несколько методик, которыми пользуются геммологи. Самой популярной из всех существующих видов считают классификацию природных камней и минералов Клюге и Бауэра. Немецкий исследователь Клюге разделил сырье на 5 групп. Три первых посвятил драгоценным образцам.

Версия Бауэра пополнилась ювелирно-поделочными камнями. Минеролог Ферсман разнообразил документ, разделив виды драгоценных камней на классы. Изменения, принадлежащие ученому Киевленко, касаются цены, применения. Последние правки внес Мельников, предложивший классификацию драгоценных кристаллов по 3 разновидностям.

Развитие ювелирного дела в СССР, пришедшееся на вторую половину XX века, заставило создать единую промышленную методику. Она успешно практикуется до сих пор.

Карбонаты

Данный класс минералов включает в свой состав достаточно большое разнообразие представителей, которые также имеют важное практическое значение для человека. Так, существуют следующие подклассы или группы:

• кальцит;
• доломит;
• арагонит;
• малахит;
• содовые минералы;
• бастнезит.

Каждый подкласс включает в свой состав от нескольких единиц до десятков представителей. Всего насчитывается около ста разнообразных минеральных карбонатов. Самые распространенные из них:

• мрамор;
• известняк;
• малахит;
• апатит;
• сидерит;
• смитсонит;
• магнезит;
• карбонатит и прочие.

Некоторые ценятся как очень распространенный и важный строительный материал, другие используются для создания ювелирных изделий, третьи находят применение в технике. Однако все являются важными, и добыча их ведется очень активно.

ЦИНК (Zn)

Цинк является важным минералом, который участвует в широком спектре клеточных метаболических процессов. Он является каталитическим фактором для приблизительно 100 ферментов и необходим для нормальной иммунной функции, синтеза белков, заживления ран, синтеза и поддержания ядерной и митохондриальной ДНК и жизненно важен для деления, роста и развития клеток. Цинк также необходим для правильного вкуса и запаха.

Цинк широко распространен во многих продуктах, особенно в устрицах, в то время как красное мясо и птица также обеспечивают значительные уровни цинка и обеспечивают большую часть цинка в обычной диете. Значительные уровни цинка также обнаружены в других источниках пищи, таких как бобы, орехи, моллюски (крабы и омары), цельные зерна, обогащенные хлопья для завтрака и молочные продукты, хотя высокие уровни фитатов в зернах, бобовых и орехах могут связываться с цинком и снижать биодоступности.

Дефицит цинка был связан со следующими симптомами и признаками: Угри, анорексия, потеря вкуса, экзема, непереносимость глюкозы, диабет, апатия, усталость, депрессия, гиперактивность у детей, нарушение синтеза белка: выпадение волос, плохое заживление ран, растяжки кожи, мягкие или ломкие ногти, рецидивирующие инфекции, белые пятна на ногтях, нарушения роста и развития: маленький рост, задержка половой зрелости, импотенция, нерегулярные менструации.

Дополнительная дозировка: 10 — 30 мг в день. ПРИМЕЧАНИЕ: длительное использование высоких доз может вызвать дефицит меди и железа.

Богатые природные источники: устрицы, рыба (сардины, сельдь), мясо, печень, молоко, семена, зародыши пшеницы, лук, грибы, дрожжи, цельные зерна, орехи, горох, морковь, овощи.

Признаки токсичности: тошнота, рвота, диарея, сонливость, повышенное потоотделение, непереносимость алкоголя. Может вызвать дефицит меди и / или железа. Может вызвать судороги у людей с эпилепсией.

Микроминералы (Микроэлементы)

Организм нуждается в микроэлементах в очень небольших количествах. Обратите внимание, что железо считается микроэлементом, хотя необходимое количество несколько больше, чем для других микроминералов.

Другие микроэлементы, которые необходимы в крошечных количествах, включают: никель, кремний, ванадий и кобальт.

Макроминералы (Макроэлементы)

Возраст

Ученые и геологи определяют возраст горных минералов по двум шкалам.

Относительный

Возраст горных пород определяется относительно друг друга: какая моложе, какая старше.

Это выясняют стратиграфическим или палеонтологическим методами:

• Стратиграфический метод предусматривает изучение взаимного расположения слоев. Но только если за миллионы лет движения из-за тектонических процессов не наблюдалось. То есть разрушения слоев не было, их последовательность сохранилась. В этом случае чем выше слой, тем моложе порода. В самых верхних слоях она самая молодая.
• Маркер палеонтологического метода – ископаемые органические остатки. Установлено, что слои-ровесники содержат остатки одних и тех же видов растений или животных.

Оба метода берут за основу расположение слоев породы в земной коре.

Абсолютный

Точный возраст залежей выясняют по состоянию радиоактивных элементов в составе.

Степень распада радиоактивных элементов известна точно, у него постоянная скорость, на которую не влияют внешние катаклизмы. Это позволяет установить возраст горной породы с точностью до сотен лет.

Обычно используются уран-235 или 238, торий-232, углерод-14.

Выбор изотопа зависит от предполагаемого возраста породы:

• Для материала моложе 50 тыс. лет (например, торфа) это изотоп углерода.
• Изотопы урана, свинца, тория, калия, самария годятся для пород старше 3,5 млрд. лет.
• Рубидий-стронциевый, уран-свинцовый материал применим к образцам возраста от ста млн. до пяти млрд. лет.

Для определения возраста рассчитывают отношение массы вновь образованного элемента к массе используемого радиоактивного изотопа.

Месторождения

Горные породы – основа земной коры, почти все их месторождения имеют промышленное значение.

Их классифицируют по нескольким признакам:

• Вид сырья. Рудные, нерудные, горючие (углеводороды, сланцы, угли, торф), гидроминеральные (вода).
• Геологическое строение. Простые, сложные, особо сложные. За основу взято состояние слоев, равномерность залегания.
• Глубина залегания. В зависимости от нее сырье добывают открытым (карьер) или закрытым (шахта) способом.

Объемы добычи измеряются миллионами тонн, цена почти всегда устанавливается также за тонну. Исключение – радиоактивные, декоративные материалы. Например, каррарский мрамор.

МАРГАНЕЦ (Mn)

Марганец необходим для формирования костей и энергетического обмена. Он также является составной частью антиоксидантного фермента, который помогает предотвратить повреждения клеток, вызванные свободными радикалами.

Дефицит: Дефицит марганца наблюдается редко.

Побочные эффекты: Марганцевая токсичность не является проблемой, потому что его уровень в крови тщательно контролируется.

Источники питания: Он присутствует в растительной пище, такой как овощи, крупы и орехи. Чай также является богатым источником. В большинстве регионов планеты потребления марганца происходит из злаков и зерновых продуктов.

Из чего состоят природные камни

Природные камушки поражают разнообразием состава. Удивительно, что большинство имеют в основе одно из двух веществ, влияющих на свойства:

• Кремний или силикаты. Демонстрируют высокую прочность, плотность, устойчивость к температурным колебаниям.
• Карбонат кальция. Полезные ископаемые, появившиеся на основе этого соединения, отличаются рыхлостью, боятся кислот, щелочей. Произошли от спрессованных временем останков растений, животных.

Помимо камней с привычным химическим составом существует чудо, рожденное в недрах земли, чтобы удивлять и восхищать. Это алмаз. Уникальное создание имеет в составе единственный элемент – углерод.

Якутские алмазы называют королями драгоценных камней