Новые минералы Урала

 

«Уральский государственный горный университет»

 

Кафедра геологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

на тему «Новые минералы Урала»

 

 

 

 

 

 

 

                                                                   Выполнила:

                                                                   Плещёва Д.А.

                                                                  Группа Уп-12-3             

                                                                   Руководитель:

                                                                  профессор Ю.А.Поленов

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2014

 

 

 

 

Содержание

 

1.) Минералы         5стр.

 

1.1 Органические и неорганические вещества  5стр.

 

1.2. Определение минералов     6стр.

 

2.) Новые минералы Урала      12стр.

 

2.1 Касседаннеит       13стр.

 

2.2 Годовиковит       13стр.

2.3 Ефремовит        13стр.

2.4 Кочкарит        14стр.

2.5 Святославит       15стр.

2.6 Дмиштейнбергит      15стр.

2.7 Рорисит        16стр.

 

3.) Заключение         18стр.

 

4.) Список литературы       20стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

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.

В дальнейшем мы должны будем отличать горные породы от минералов. Горные породы представляют собою большие минеральные массы, принимающие существенное участие в строении земной коры, а 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.

Ушедшее тысячелетие оставило человечеству немногим более 4 тысяч минеральных видов, количество которых постепенно растёт. На рубеже XVIII-XIX вв. было известно около 200 минеральных видов, находящихся в земной коре, а на Урале - всего лишь 50. В XIX в., и особенно во второй половине XX в., благодаря применению современных методов исследования, произошёл всплеск в открытии новых минералов.

На Урале найдены почти четверть всех известных в мире минералов. Первый уральский, он же, первый русский минерал, открыт в 1766 г. и был первоначально назван новой красной свинцовой рудой. Первым описал его в 1766 году горный советник Иоганн Готлиб Леман. "Золотисто-оранжевые, иногда шафранного цвета, остроконечные, блестящие, просвечивающие по граням кристаллы" - таковы были первые сведения, представленные учеными на заседании Петербургской академии наук. А добыли этот минерал с рудами меди, свинца и серебра на цветном руднике горы Успенской. С 1841 г. этот минерал имеет всем известное имя - крокоит. Крокоит прославился на весь мир в 1797 году, когда французский химик Луи Николя Воклен (1763-1829) открыл в этом минерале, тогда ещё неизвестный, новый химический элемент - хром. Именно он и придает крокоиту его яркий нарядный цвет. Кстати, этим же ученым, год спустя, в другом минерале - берилле, были впервые обнаружены следы доселе неизвестного, светло-серого металла - бериллия. Год открытий крокоита остаётся одним из самых памятных в истории уральской минералогии. Всего уральская природа дала 102 минеральных вида, большая часть их открыта во второй половине XX в.. Как и во всем мире, большая часть уральских минералов, получивших названия в конце XX в., принадлежит к очень редким или даже к экзотическим. Такие минералы как, преображенскит, свяженит, бушмакинит, авдонит, чесноковит, святославит и дмиштенбергинит, малаховит, торбаковит, подногинит, альбовит, рукавишниковит, кутюхинит, перковаит, афанасьевит.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минералы

 

Земная кора состоит в основном из веществ, называемых минералами - от редких и чрезвычайно ценных алмазов до различных руд, из которых получают металлы для наших повседневных нужд.

Минералы сыграли важнейшую роль в развитии человека и создании цивилизации. В каменном веке люди пользовались кремниевыми орудиями труда. Около 10 000 лет назад человек освоил способ получения меди из руды, а с изобретением бронзы (сплава меди и олова) начался новый век - бронзовый.

С начала железного века 3300 лет назад, человек осваивал все больше и больше способов использования полезных ископаемых добытых из земной коры. Современная промышленность по-прежнему зависит от минеральных ресурсов Земли. Знания о том, что они собой представляют, как оказались там, где мы их нашли и умение отличить их друг от друга необходимы при поиске новых залежей.

1. При застывании магмы  образуются магматические породы, а также минералы. Кристаллические  минералы, например, кварц, полевой  шпат и пириты, встречаются в  пустотах породы. 2. Аллювиальные  отложения рек привлекают геологов  потому, что в этих местах скапливаются  драгоценные минералы и металлы из-за выветривания и эрозии различных пород. 3. Известняк, измененный под воздействием температуры и магматических газов, является источником руд некоторых металлов, например, меди. 4. Там, где глинистый сланец подвергся воздействию высоких температур, появляется гранат. 5. В гидротермических жилах добывают золото и серебро. 6. Отложения песка, гравия и галечника эродировали из известняка и песчаника. 7. Метаморфическая порода, подвергшаяся огромному давлению и претерпевшая большие изменения, таит в себе бирюзу, а иногда и изумруды. 8. Осадочные напластования часто содержат доломит

Ученые насчитывают около 3000 видов минералов, но только 100 из них достаточно широко распространены. Минералы относятся к неорганическому (неживому) миру. Чаще всего они являются твердыми веществами. Исключение составляет ртуть.

Золото, один из самых дорогих минералов, добывают в виде песка, пластин и самородков Часто золотодобывающие шахты уходят на много километров под землю Золоту часто сопутствует уран.

 

Органические и неорганические вещества

 

Многие называют минералами все, что добывают из земли. Они относят к этому разряду также ископаемое топливо, например, уголь. Однако, минералоги - люди, которые профессионально изучают минералы - считают, что уголь, нефть и природный газ - органические субстанции, поскольку образовались из остатков когда-то живых растений и животных, а потому минералами не являются.

У минералов определенный химический состав. Они всегда однородны, другими словами, все части минерала одинаковы. Этим они отличаются oт горных пород, состоящих из нескольких минералов.

Минералы состоят из химических элементов, т. е. веществ, которые уже нельзя разложить на другие вещества химическим путем. Из 107 известных науке элементов 90 встречаются в естественном виде в земной коре. Некоторые, их называют самородными элементами, пребывают в земной коре в чистом или почти чистом виде. Существует 22 самородных элемента, среди них - золото, серебро и алмазы (одна из форм углерода).

Общепринятая в настоящее время кристаллохимическая классификация минералов подразделяет все их на КЛАССЫ и выглядит следующим образом:

I. Раздел Самородные элементы

II. Раздел Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения

1. класс Сульфиды и им подобные соединения

2. класс Сульфосоли

III. Раздел Галоидные соединения (Галогениды)

1. класс Фториды

2. класс Хлориды, бромиды и иодиды

IV. Раздел Оксиды и гидроксиды

1. класс Оксиды

2. класс Гидроксиды

V. Раздел Кислородные соли (оксисоли)

1. класс Нитраты

2. класс Карбонаты

3. класс Сульфаты

4. класс Хроматы

5. Класс Вольфраматы и молибдаты

6. Класс Фосфаты, арсенаты и ванадаты

7. Класс Бораты

8. Класс Силикаты

А. Островные силикаты.

Б. Цепочечные силикаты.

В. Ленточные силикаты.

Г. Слоистые силикаты.

Д. Каркасные силикаты.

VI. Раздел Органические соединения

 

 

Определение минералов

Важнейшими характеристиками минералов являются кристаллохимическая структура и состав. Все остальные свойства минералов вытекают из них или с ними взаимосвязаны. Важнейшие свойства минералов, являющиеся диагностическими признаками и позволяющие их определять, следующие:

1. Габитус кристаллов. Выясняется при визуальном осмотре, для рассматривания мелких образцов используется лупа
2. Твердость. Определяется по шкале Мооса. По этой шкале, самым твёрдым эталонным минералом является алмаз (10 по шкале Мооса, с абсолютной твёрдостью 1600, может резать стекло), а самым мягким является тальк (1 по шкале Мооса, с абсолютной твёрдостью 1, царапается ногтем). Твёрдость минерала не всегда постоянна для каждой из его сторон, что является производным от кристаллической структуры минерала - в некоторый направлениях срезать слой кристаллической решётки легче, чем в других. Примером такого минерала является кианит имеющий твёрдость 5.5 по шкале Мооса в одном направлении и твёрдость 7 в другом.
3. Блеск — световой эффект, вызываемый отражением части светового потока, падающего на минерал. Зависит от отражательной способности минерала.
4. Спайность — способность минерала раскалываться по определённым кристаллографическим направлениям.
5. Излом — специфика поверхности минерала на свежем не спайном сколе.
6. Цвет — признак, с определённостью характеризующий одни минералы (зелёный малахит, синий лазурит, красная киноварь), и очень обманчивый у ряда других минералов, окраска которых может варьировать в широком диапазоне в зависимости от наличия примесей элементов-хромофоров либо специфических дефектов вкристаллической структуре (флюориты, кварцы, турмалины).
7. Цвет черты — цвет минерала в тонком порошке, обычно определяемый царапанием по шершавой поверхности фарфорового бисквита.
8. Магнитность — зависит от содержания главным образом двухвалентного железа, обнаруживается при помощи обычного магнита.
9. Побежалость — тонкая цветная или разноцветная плёнка, которая образуется на выветрелой поверхности некоторых минералов за счёт окисления.

10)Хрупкость — прочность минеральных зёрен (кристаллов), обнаруживающаяся при механическом раскалывании. Хрупкость иногда увязывают или путают с твёрдостью, что неверно. Иные очень твёрдые минералы могут с лёгкостью раскалываться, то есть быть хрупкими (например, алмаз)

 

Галенит, PbS имеет высокий показатель удельной плотности

Удельная плотность это термин, используемый для определения единичной массы минерала, представляет собой отношение плотности (массы на единицу объема) минерала к плотности воды. Удельная плотность это скалярная величина. Для большинства минералов эта характеристика не является диагностической. Камнеобразующие минералы, силикаты и некоторые карбонаты имеют удельную плотность в диапазоне 2.5-3.5, что объясняет почему минералы тонут в воде. Тем не менее высокая удельная плотность может служить диагностической характеристикой для некоторых классов минералов. Среди часто встречающихся минералов более высокую удельную плотность имеют оксиды и сульфиды, поскольку они включают в себя элементы с высокой атомной массой. В общем случае, минералы с металлическим блеском имеют тенденцию к более высокой удельной плотности, чем тусклые минералы. Для примера, гематит, Fe2O3, имеет удельную плотность 5.26, в то время как Галенит, PbS, имеет удельную плотность 7.2–7.6, что является следствием высокой концентрации в них железа и свинца соответственно. Исключительно высокая удельная плотность проявляется в самородных металлах. Камацит, Железо-никелевый сплав распространённый в железных метеоритах имеет удельную плотность 7.9, а наблюдаемая удельная плотность самородного золота достигает 19.3.

Эти свойства минералов легко определяются в полевых условиях. К другим свойствам минералов относятся, например, оптические свойства: Преломление, Дисперсия и Поляризация, которые характеризуются их оптическими константами:показатель преломления, угол между оптическими осями, оптический знак кристалла, ориентация оптической индикатрисыи др.

Часто встречающиеся минералы, такие как полевые шпаты, кварц и слюда, называются породообразующими. Это отличает их от минералов, которые находят только в небольших количествах. Кальцит - еще один породообразующий минерал. Он формирует известняковые породы.

В природе существует так много минералов, что минералогам пришлось выработать целую систему их определения, основанную на физических и химических свойствах. Иногда распознать минерал помогают очень простые свойства, например, цвет или твердость, а порой для этого требуются сложные тесты в лабораторных условиях с применением реагентов.

Некоторые минералы, такие как лазурит (синий) и малахит (зеленый), можно распознать по цвету. Но цвет часто обманчив, потому что у многих минералов он довольно широко варьируется. Различия в цвете зависят от примесей, температуры, освещения, радиации и эрозии.