минералогия (1006435), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Этотсостав также будет границей различных минеральных видов.Под разновидностями подразумевают такие одинаковые или почтиодинаковые по составу и кристаллическому строению минералы (т. е.принадлежащие к одному минеральному виду), которые лишь несколькоотличаются по следующим признакам:1) по особенностям химического состава, когда какойлибо из химическихкомпонентов, характеризующих состав данного минерала, отчасти изоморфно замещен другим компонентом (например, кобальтистый пирит (Fe,Co)S2,разновидность пирита, не отличимая от него без химических реакций);2) по структуре, в зависимости от политипной модификации минерала (так как политипы, в отличие от полиморфов, относятся за редкимиисключениями к одной и той же фазе), например, двухслойный гексагональный MoS2 — молибденит 2H и трехслойная ромбоэдрическая модификация MoS2 — молибденит 3R;3) по физическим признакам, когда состав и структура практическиодни и те же, но некоторые физические свойства отличаются (например,диаллаг от обычного диопсида отличим по характерной отдельности; илисажистая разновидность пиролюзита (МnО2) отличается от кристаллических индивидов (полианит) лишь по степени дисперсности, матовомублеску и ложной низкой твердости);4) по составу и физическим свойствам одновременно (например, сильножелезистая разновидность сфалерита (Zn, Fe)S отличается от основной, маложелезистой разновидности, обычно светлоокрашенного вида, гораздо более темной, почти черной окраской и некоторыми другими признаками);Классификация и номенклатура минералов1575) по морфологии, в зависимости от различий в форме выделений (например, немалит — параллельноволокнистая разновидность брусита,обыкновенно таблитчатого или короткостолбчатого, арканзит — изометрического облика дипирамидальные кристаллы брукита, обычные кристаллы которого — удлиненные пластинки).Каждый минеральный вид определенного химического состава носитспециальное название.
Полиморфные модификации в большинстве своем также имеют свои названия или одно общее название, но с приставками греческих букв α, β, γ... Что касается разновидностей минералов, тов прежнее время им широко давались особые названия даже в тех случаях, когда они имели несущественное отличие в химическом составе. К настоящему времени многие из этих названий утратили свое существование. Сохранились лишь названия драгоценных камней (изумруд, рубин,сапфир, аметист, цитрин, морион и др.).Разновидности минералов по химическому составу обычно называютсобственными именами с прилагательным, характеризующим какуюлибоособенность состава данной разновидности (например, магнезиальный магнетит, стронцистый арагонит и др.). Употребление приставок для именования разновидностей по составу (например — титанавгит, манганкальцит)в настоящее время не приветствуется, так как подобные приставки законно используются для именования определенных минеральных видов, например — ферроаксинит, манганколумбит и др.
Для разновидностей посоставу общепринята следующая форма записи названий: Mnкальцит —марганцовистый кальцит, Tiандрадит — титанистый андрадит, Crдиопсид — хромистый диопсид (но не хромдиопсид). Следует при этом обратить внимание на то, что существует особая форма записи наименованийминеральных видов для минералов с изоморфизмом редкоземельных элементов: монацит(La) — лантандоминантный монацит, монацит(Nd) —неодимдоминантный монацит, паризит(Y) — иттрийдоминантный паризит (или иттриевый паризит, но не иттристый) и т. п.Подобная практика недавно утвердилась и в отношении минераловявно перегруженной группы цеолитов, в которой реализуется около40 различных структурных типов. Для именования различных минеральных видов — крайних членов изоморфных рядов изоструктурных цеолитов — также применяются суффиксы, но без скобок: шабазитCa —Ca2[Al4Si8O24] .
12H2O, шабазитNa — (Na,Ca2)[Al4Si8O24] . 12H2O и т. п.Число названий лишь минеральных видов, благодаря открытиям новых минералов, каждый год увеличивается на несколько десятков и сейчаспревосходит 4000, так что во избежание путаницы и засорения геологической литературы излишними терминами, следует по возможности воздерживаться от употребления многочисленных синонимов, а названияразновидностей приводить лишь в дополнение к видовому, которое должно употребляться обязательно.Раздел IСАМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯОбщие замечания.
В самородном состоянии в земной коре устанавливается свыше 30 химических элементов, главным образом металлов.Сюда же относятся ряд газов и редко встречающиеся элементы в жидком состоянии (ртуть, некоторые амальгамы). На рисунке 61 символыэлементов, встречающихся в самородном состоянии, показаны полужирным шрифтом.Рис. 61. Элементы, встречающиеся в самородном виде(выделены полужирным шрифтом)Общее весовое значение самородных элементов в земной коре оченьневелико (не превышает 0,1 % всей массы земной коры). Из этого количества на долю азота приходится около 0,04 %, кислорода — 0,01–0,02 %.Все остальные элементы, встречающиеся в самородном виде, составляют, следовательно, не больше 0,05 %. Из них в наибольших относительных количествах представлены: водород, аргон, гелий, углерод, сера, золото, элементы платиновой группы, медь и висмут.Некоторые химические элементы в природе встречаются исключительно или почти исключительно в самородном состоянии и носят название благородных элементов.К числу их прежде всего относится группа благородных газов: Не, Ne,Ar, Кr; Хe и Rn.
Атомы их, как известно, обладают устойчивой двух ивосьмиэлектронной наружной оболочкой, чем и обусловлена их химическая инертность, т. е. неспособность вступать в какиелибо соединенияс кислородом, водородом и другими элементами.Раздел I. Самородные элементы и интерметаллические соединения159Особое положение в таблице занимает также группа благородных металлов (Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt и Аu), располагающихся в больших периодах менделеевской таблицы — пятом и шестом.
Характерно, что в этихпериодах атомные радиусы элементов в вертикальных группах почти тождественны (явление так называемого лантаноидного сжатия атомных объемов). Это обстоятельство играет очень важную роль в химизме этих элементов в природных условиях, особенно в образовании изоморфных смесейдля благородных металлов.
Металлы платиновой группы, образуя твердыерастворы, в месторождениях распространены всегда совместно. Элементытриады Fe, Co, Ni в составе этих минералов занимают обычно подчиненноеположение. Еще резче проявлен изоморфизм для Аu и Ag, тогда как Сuв виде твердого раствора в них встречается очень редко.Из остальных встречающихся в самородном состоянии элементов,расположенных в субпериодах правой части таблицы, чаще других распространены так называемые полуметаллы: As, Sb и Bi.
Несмотря на общность некоторых химических свойств этих элементов, они в природе наблюдаются в разных условиях. Лишь иногда мышьяк и сурьма даютинтерметаллическое соединение AsSb (аллемонтит).Для углерода характерно нахождение его в двух различных по кристаллическому строению модификациях. Самородная сера в главной своей массе возникает путем частичного окисления H2S, реже при восстановлении SO2,а также некоторых сернокислых и органических соединений, богатых серой.Собственно самородные элементы составляют чуть более 30 минеральных видов. Некоторые элементы, как известно, устанавливаются в двухили более полиморфных модификациях (алмаз, графит, αсера, βсера идр.). Большинство элементов, кроме того что встречается в чистом виде,образует твердые растворы друг с другом, например: электрум (Аu,Ag),палладистая платина (Pt,Pd), рассматриваемые, соответственно, в качестве разновидностей золота и платины.Распространены также чрезвычайно близкие по свойствам к металлам интерметаллические соединения, обладающие стехиометрическимиформулами и характеризующиеся своими особенностями кристаллической структуры (например, мальдонит Au2Bi, нигглиит PtSn, аурикупридСu3Au, кабриит Pd2СuSn, потарит PdHg и др.).
Кроме стехиометрических соединений, среди интерметаллидов встречаются и соединения переменного состава, например тетраферроплатина (Pt,Fe)Fe, поляритPd(Pb,Bi), хатыркит (Cu,Zn)Al2 и др.Общее число минеральных видов (за счет, главным образом, интерметаллидов), относящихся к данному разделу, превышает 100, т. е. оно значительнобольше, чем число элементов, в них входящих.
Количество искусственно получаемых интерметаллических соединений достигает огромной цифры.Кристаллические структуры и физические свойства минералов.Самородные элементы, встречающиеся в твердом состоянии, обладают160Описательная частьразличными кристаллическими структурами. По типу сил связей междуатомами преобладающее значение имеют атомные структуры плотнейшей упаковки с металлической связью, иногда с признаками связей, переходных к гетерополярной и вандерваальсовской.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
