Слайд 1Мінералогія
Павлишин В.І.
Лекція 23
Типоморфізм мінералів.
Слайд 2У вченнi про типоморфiзм мiнералiв намітилися два основнi методологiчнi пiдходи
до розумiння сутi самого поняття типоморфiзм.
Представники першого з них
надають типоморфiзму вузьке кристаломорфологiчне розумiння вiдповiдно до його дослiвного значення;
другого, навпаки, пропонують розширити, включивши в нього всi атрибути мiнералiв (рис.1).
Слайд 3Рис.1. Співвідношення між генезисом мінералів і його основними атрибутами
Слайд 4 Мною у вчення про типоморфiзм мiнералiв включено такі основні
поняття:
Типоморфiзм мiнералiв
їхня здатнiсть фiксувати умови
середовища мiнералоутворення (перетворення), вiдображенi в утвореннi окремих мiнералiв, їхніх асоцiацiй i (або) в iндивiдуальних особливостях мiнералiв.
Слайд 5Типоморфний мiнерал мiнерал, характерний для пов'язаних генетичною спільністю природних
утворень.
Типоморфнi особливостi
(або асоцiацiї) мiнералiв
ознаки (або асоцiацiї)
мiнералiв, що виникають у певних умовах кристалiзацiї або перетворення і дозволяють судити про цi умови.
Слайд 6 Типоморфологічний аналiз методи виявлення, оцінки типоморфних мінералів
(асоціацій), їхніх ознак і отримання даних про фізико-хімічні умови утворення
(перетворення) мінеральних об'єктів
Принцип спадковостi типоморфних ознак успадкування типоморфних ознак мiнералами, що утворюються в процесi розвитку спорiдненого середовища мiнералоутворення
(В.И.Павлишин и др., 1988)
Слайд 7Серед типоморфних особливостей мiнералiв видiляються чотири групи:
типоморфiзм конституції мiнералiв,
який включає типоморфiзм складу і типоморфiзм структури;
2) типоморфiзм включень
мiнералiв;
3) типоморфiзм морфологiї мiнералiв;
4) типоморфiзм фiзичних властивостей мiнералiв.
Слайд 8Типоморфiзм хімічного складу мiнералiв
Типоморфiзм хімічного складу мiнералiв -
це здатнiсть
мiнералiв вiдображати у своєму складi умови середовища мiнералоутворення.
Слайд 9Типоморфiзм кристалічної структури мiнералiв
Типоморфізм кристалічної структури мінералів
(В.И. Павлишин, В.С.
Мельников, 1992):
"здатність їхньої кристалічної структури відображати умови середовища мінералоутворення
(перетворення)".
Слайд 10 Типоморфне значення кристалічних структур у цілому слід розглядати
в двох аспектах:
зміну структури без зміни хімічного складу мінералу
та зі зміною хімічного складу.
Прикладом першого аспекту є поліморфні модифікації, для яких встановлена загальна закономірність – високотемпературні модифікації мають вищу симетрію, ніж низькотемпературні.
Зокрема, перехід у парах марказит → пірит, α-кварц → β-кварц відповідає зміні сингоній відповідно з ромбічної на кубічну і тригональної на гексагональну.
Слайд 11 Аналіз зміни (під впливом Т і Р) структур
у широкому діапазоні, який охоплює як твердофазові перетворення, так і
переходи кристал ↔ рідина, свідчить
(А. Патнис, Дж. Мак-Коннелл, 1983):
збільшення Т і зменшення Р сприяють скороченню міжатомних зв'язків (звичайно, не всіх, а тільки кратних) і зменшенню координаційного числа катіонів, а збільшення Р і зменшення Т – збільшенню координації й міжатомних відстаней.
Слайд 12 Другий аспект типоморфного значення кристалічних структур мінералів у
цілому торкається зв'язку між умовами утворення і кристалічною структурою мінералів,
що змінюють хімічний склад.
Ця проблема розглядалася багатьма дослідниками (М.В. Бєлов, О.С. Поваренних, В.С. Соболєв та ін.) і в загальному вигляді зводиться до такого:
підвищення тиску згідно з принципом Ле-Шательє сприяє зміні хімічного складу мінералів таким чином, що утворюються все щільніші (меншого об'єму) структури, а підвищення температури протидіє цій тенденції особливо помітно, коли тиск невеликий або помірний
Слайд 13Типоморфiзм включень мiнералiв
Завдяки працям М.П. Єрмакова та його послідовників (Ю.О.
Долгова, В.А. Калюжного та ін.) у другій половині ХХ ст.
вчення про включення мінералів оформилось як новий напрям у геологічній науці під назвою термобарогеохімія
Типоморфними ознаками можуть служити: мiкроморфологiя вакуоль та їхній розподiл, агрегатний i хiмiчний склад включень, температура гомогенiзацiї й декрепiтацiї включень. За цими ознаками можна судити про агрегатний стан середовища мiнералоутворення, визначати температуру і тиск, що iснували в системi в момент виникнення i росту кристала.
Слайд 14Типоморфiзм морфологiї мiнералiв
Кристаломорфологiя давно й усебічно вивчається як типоморфна ознака
мiнералiв. Вона є результатом взаємодiї зовнiшнього середовища i внутрiшньої структури
мінералів. Тому з теоретичних позицiй генетична iнформативнiсть морфологiї кристалiв проявляється у вiдхиленнi їхньої форми вiд морфологiї, зумовленої кристалiчною структурою. Кристаломорфологiчнi особливостi мiнеральних iндивiдiв мають важливе значення для встановлення умов утворення, для кореляцiї магматичних, метаморфiчних i осадових порiд, при пошуках i оцiнцi якостi мiнеральної сировини, їхній технологiчнiй переробцi.
Типоморфними ознаками морфологiї мiнералiв можуть служити обрис i габiтус їхніх кристалiв, особливостi рельєфу граней i внутрiшня будова (анатомiя), характер двiйникування і агрегатiв, форма зерен та iн.
Слайд 15Типоморфiзм фiзичних властивостей мiнералiв
Теоретичною основою типоморфiзму фiзичних властивостей
є закони, правила і закономірності типоморфiзму конституцiї мiнералiв.
Типоморфними ознаками фiзичних
характеристик мiнералiв можуть служити: оптичнi, люмiнесцентнi, електричнi, магнiтнi, механiчнi, термiчнi та iншi властивостi. Найважливiше значення мають забарвлення, люмінесценція, твердiсть, густина, електричні та магнітні властивості, показник заломлення, термiчнi властивостi мiнералiв.